)
Нефтяные масла являются основным видом смазочных материалов, предназначенных для снижения трения и износа трущихся поверхностей, предотвращения их задира.Производство масел включает следующие операции: А) Получение нескольких дистиллятных масляных фракций: 300–400 0С, 400–450 0С, гудрона фракции выше 500 0С; Б) Очистку фракций от нежелательных компонентов и депарафинизацию, деасфальтизацию гудрона с применением избирательных растворителей. В) Гидроочистку компонентов; Г) Смешение доочищенных компонентов в различных соотношениях друг с другом и присадками. Они давно и широко используются в различных областях техники, и от правильного применения масел во многом зависят надёжность и долговечность работы машин, механизмов и разнообразного оборудования. Рост быстроходности машин, повышение рабочих температур, контактных нагрузок и продолжительности эксплуатации оборудования существенно изменили роль и повысили требования к смазочным материалом. Возрастающее значение нефтяных масел для надёжной эксплуатации техники вызвало необходимость более глубокого изучения их природы и свойств, выявления оптимальных условий их производства и применения.
Дистиллятные фракции подвергаются очистке селективными растворителями (фенолом), депарафинизации (раствором метилэтилкетона, бензола — толуола), гидроочистке на катализаторах. Остаточные базовые компоненты получают двумя способами: деасфальтизацией гудрона пропаном с последующей селективной очисткой фенолом (вариант 1) или очисткой гудрона парными растворителями (вариант 2). Остаточный рафинат затем подвергается депарафинизации и доочистке.
Объектом исследования служило отработанное турбинное масло Тп-30.
Для его очистки от нежелательных компонентов выбрали силикагель КСК, т. к. промышленный силикагель (табл. 1.) имеет боле низкую емкость, то его активировали по специальной методике.
Таблица 1
Техническая характеристика силикагелей, применяемых при хромотографии
|
№ п/п |
Марка силикагелей |
Насыпной весс утряской в г/см3 |
Структура |
Влагоемкость в вес % при относительной влажности воздуха |
Примечание |
||||||||
|
поверхность, м2/г |
истинный уд.вес, г/см3 |
кажущийся уд.вес, г/см3 |
объем пор.см3/г. |
средний радиус пор А |
пористость, % |
20 |
40 |
60 |
100 |
||||
|
1. |
КСК № 1 |
0,39 |
338 |
2,240 |
0,011 |
1,19 |
70 |
72,7 |
2,5 |
4,6 |
7,8 |
119 |
Прокаленная |
|
2. |
КСК № 2 |
0,46 |
376 |
2,244 |
0,706 |
0,974 |
51,6 |
67,4 |
2,2 |
4,6 |
8,7 |
97,9 |
Прокаленная |
|
3. |
КСК № 3 |
0,50 |
522 |
2,236 |
0,729 |
0,925 |
35,4 |
67,4 |
2,9 |
5,7 |
13,5 |
87,1 |
Прокаленная |
|
4. |
КСК № 4 |
0,58 |
650 |
2,235 |
0,831 |
0,760 |
23,4 |
62,8 |
2,4 |
7,4 |
20,1 |
70,4 |
- |
|
5. |
КСК № 5 |
0,66 |
715 |
2,250 |
0,980 |
0,575 |
16,1 |
56,4 |
4,4 |
15,5 |
34,9 |
56,8 |
Прокаленная |
|
6. |
КСК № 6 п |
0,87 |
527 |
2,255 |
1,353 |
0,296 |
11,2 |
40 |
5,7 |
15,2 |
24,7 |
26,9 |
Прокаленная |
|
7. |
КСМ — 16 с. |
0,87 |
624 |
2,179 |
1,218 |
0,362 |
11,6 |
44,1 |
11,3 |
20,5 |
33,1 |
34,8 |
сухие фракц. 2,5–0,5 |
Очистку отработанного турбинного масла проводили в стеклянной хроматографической колонке высотой 1 м, диаметром 1,5 см. Загрузили в колонку 100 г. высушенного при 160–180оС силикагеля КСК фр. (0,25–0,5 мм), залил масло (100 мл.) и после полного насыщения сорбента, открыли кран и собрали вытекающее самотеком масло (контроль по показателю преломления) до чистого турбинного масла. Его оказалось 12,5 мл оставшееся масло по качествам соответствовало отработанному маслу. Результаты очистки приведены в таблице 2.
Таблица 2
Физико-химическая характеристика исходного и отработанного минерального масла Тп-30
|
№ п/п |
Показатели |
Турбинное масло |
|
|
Исходное |
Отработанное |
||
|
1. |
Цвет |
желтый |
светло-коричневый |
|
2. |
Прозрачность при 0оС |
прозрачное |
мутное |
|
3. |
Содержание влаги, % масс. |
отс. |
10,0 |
|
4. |
Механические примеси, % масс. |
0,005 |
0,1 |
|
5. |
Плотность при 20оС, г/см3. |
0,8658 |
0,9253 |
|
6. |
Индекс вязкости |
90 |
70 |
|
7. |
Коррозия на медных пластинках |
выдерживает |
не выдерживает |
|
8. |
Температура вспышки в закрытом тигле |
192 |
195 |
|
9. |
Кислотное число, мг КОН/г |
0,1 |
0,4 |
|
10. |
Вязкость при 50оС, сСт |
23,30 |
30,30 |
|
11. |
Показатель преломления ( |
1,4820 |
1,4850 |
)
Выбран оптимальный сорбент для очистки отработанного турбинного масла — силикагель КСК, который для увеличения сорбционной емкости отработан по специальной методике (активирован соляной кислотой). Его динамическая емкость по нефтяному маслу составила 2,67 % масс.
На укрупненной лабораторной установке определены оптимальные условия очистки отработанного турбинного масла и проведена его очистка. Получено 14,8 % очищенного масла. Сделан сопоставительный анализ очищенного турбинного масла с исходным маслом.
Литература:
- Черножуков Н. И. технология переработки нефти и газа. М. Химия., 1978, 424 с.
- Уильям Л Лефер. Переработка нефти. М. ЗАО Олимп — бизнес, М., 2003, 224 с.
- Глазов Г. И., Фукс И. Т. Производство нефтяных масел. М., Химия, 1976, 192 с.
- Багиров И. Т., Современные установки первичной переработки. М., Химия, 1974, 240 с.
