Технологии очистки масел: исторический аспект

В самом начале своего развития человечеством для смазки использовались животные жиры и растительные масла. И лишь по прошествии некоторого времени состоялся переход к маслам на нефтяной основе. Впервые они были применены в 1852 г. и не имели большой популярности, поскольку не демонстрировали такой эффективности, как многие вещества на животной основе. В то время промышленное производство качественных смазочных масел только проходило стадию накопления технического опыта.

Начиная с 20-хх годов прошлого века, многие производители смазочных материалов начали обработку своих базовых масел с целью улучшения их эксплуатационных характеристик. К наиболее распространенным схемам получения базовых масел относились:

  • очистка глинами;
  • очистка серной кислотой;
  • обработка SO2;
  • обработка селективными растворителями;
  • депарафинизация растворителем;
  • очистка адсорбентами.

Рассмотрим данные технологии детальнее.

Очистка глинами. Глины использовались для поглощения и удаления наиболее вредных компонентов нефтяных масел. С их помощью удалялись ароматические и высокополярные соединения, в состав которых входила сера и азот.

Сернокислотная очистка. Концентрированную серную кислоту использовали для осуществления реакции с компонентами базовых масел, имевшими неудовлетворительные характеристики. Кислота превращала их в шлам, который потом можно было удалить. В целом данная технология была достаточно эффективной, но в то же время и дорогой. Кроме того, существуют определенные экологические моменты, связанные с использованием серной кислоты и образованием шлама.

Обработка SO2. Данный вид обработки – это, по сути, процесс экстракции, сопровождающийся удалением компонентов масла с неподходящими свойствами за счет применения пригодного для повторного использования растворителя. Основной недостаток такого подхода – токсичность растворителя. Поэтому данная технология была полностью снята с производства. Тем не менее, она стала важным этапом на пути формирования традиционной экстракции селективными растворителями.

Селективная очистка или экстракция растворителями. Для удаления ароматических углеводородов используют так называемые селективные растворители. Они позволяют совершенствовать смазочную способность масла. В целом ароматические углеводороды являются хорошими растворителями, но базовые масла на их основе имеют неудовлетворительные характеристики. Это связано с тем, что такие вещества – это, по сути, реактивные компоненты в интервале выкипания натуральной смазки. Если они окисляются, то стартует цепная реакция, существенно сокращающая длительность жизни базового масла.

Селективная очистка – один из вариантов борьбы с нежелательными соединениями. Он базируется на создании двухфазной системы, в которой примеси с растворителем и чистое масло образуют два слоя. Если аккуратно отделить слой, содержащий нежелательные компоненты, то получим чистое масло. С помощью данного способа можно удалить асфальтеновые вещества, смолы и ароматические соединения с короткими боковыми цепями, твердые углеводороды и полициклические ароматические соединения, усиливающие коксование и зависимость вязкости от температуры. Экстракцию растворителями используют преимущественно после вакуумной дистилляции.

По состоянию на сегодня для экстракции чаще всего используется фурфурол, реже – фенол (в связи с токсичностью). При этом состав дистиллятов меняется несущественно, а химический состав сырой нефти в состоянии оказывать влияние на свойства масла.

Депарафинизация растворителем. Парафины повышают температуру застывания масел. Для их удаления масло смешивают со смесью двух растворителей, а полученный раствор охлаждают до температуры -6… -12ºС. После этого происходит выпадение кристаллов парафина в осадок и они могут быть спокойно отфильтрованы. А растворитель отгоняется от масла. На выходе имеем депарафинизированное масло, обладающее улучшенными свойствами: более низкой температурой застывания и повышенным индексом вязкости.

Отфильтрованный парафиновый шлам может использоваться в качестве сырья для каталитического гидрокрекинга, используемого для получения высококачественных базовых масел.

Адсорбентная очистка. Адсорбентная очистка осуществляется преимущественно за счет применения отбеливающих глин и алюмосиликатов (цеолитов с неоднородной пористостью). Если умело подбирать цеолиты с порами определенного размера, то возможно проводить селективную адсорбцию некоторых соединений: алкенов, полициклических аренов, асфальтенов и смолистых веществ. Очистка с использованием адсорбентов позволяет осветлить масло, поэтому в качестве синонима термина «очистка адсорбентами» иногда используется термин «осветление масла».

Для работы с нефтепродуктом, уже побывавшим в эксплуатации, целесообразно использовать услугу мобильной очистки масла. Она реализуется за счет применения специального оборудования, с которым вы можете ознакомиться ниже:

Технологии очистки масел: исторический аспект

Установка маслоочистительная цеолитовая МЦУ-7С

Технологии очистки масел: исторический аспект

Установка маслоочистительная цеолитовая МЦУ-4,3С