222443361 tehnologia uleiurilor constantin tanasescu
TRANSCRIPT
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 1/273
TeMo,gxfruilb,irumilor
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 2/273
Curs
univelsitar
publicat cu sprijin
financiar
de
a:
Grantul
CNFIS
nr. 45163-4-MC-2-066
ICERP
S.A.
Ploiegti
LUBRIFIN
S.A.
Bragov
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 3/273
Dr.ing,ConstantinTANASESCU
TEHNOLOGIA ULEIURILOR
Editura
Universittfii din Ploiegti
'
2402
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 4/273
Copyrigh
@
2001,
Fditur.a
nivqsititii
din
Ploie$i..
Toirc
dicpuuile
erpra
ccstei
dilii
suat
emvarc
diturii
Lucrarea
afosl
avizald
de colectivul
Catedrei
de Ingineria
Prelucrdr
Petrolului
5i
Petrochimie
din
lJnivercilatea
^PETROLGAZE"
Plole
Dc*rierea CIP
e Bibliotecii Nefionale
r
Rom6niei
TANASESCU. CONSTANTIN
Tehnologia uleiurilor
/
Ttrntrsescu onstantin.
Ploiegti:
Editura
Universititlii
din
Ploiegti, 2001
271p.;am.
Bibliogr.
rsBN
973-El5A-n-){
665.7
Contol
gtiiafific:
Prof.dr.ing.
C. Stdrull
Coof.&.ing.P.
Rogce
Redactor:
Prof.
r.ing.N. Mrcovcl
Tenaorcdacmcomputerizatl:
Dr.rtrg.C.
lnlscccu
Director
diturtr:
hof.dr.ing.
L Nictor
A&es: BdinnUnversitgii
din
Ploicati
Bd
Buaucgi 39,
cod
2000
Ploiegti,
Roninis
Tcl.044-17
l 71,Fax.O44-17
E47
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 5/273
in
memoria
rofesorului
oan
pRECUp,
fondatorul
acestui
urs
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 6/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 7/273
Prefala
Cursul de
"Tehnologia
uleiurilor" reprezintd
o lucrare
de bazd pentru
pregdtirea
studenplor Facultdpii
de
Tehnologiq
Petrolului
Si
Petochimie,
iqr
rest lucru se
daloreazd,
in ciuda denumirii, tocmai
caracterului
pregnant
de
:urs in care ingineria proceselor Si aspectul economicsuntprezente in mai toate
:apitolele.
Acest curs, deSi a
fost
lar$qt, dezvohat
de-a lungul
anilor
Si
multiplicat
raryiql
in
mqnuscris de regretatul
profesor
I. Precup conform
unei
programe
analitice bine defnite, acum este
pentru prima
oard
cdnd apore
editat, iar
acestd
4arilie
se dqtoreazd colegului nostra
dr.ing.
Constantin
Tdndsescu,
Sef
de
lucrdri la
catedrq de Ingineria
Prelucrdrii
Petrolului
Si
Petrochimie.
C.ursul conline 5 capitole care acoperd
nu numai
tehnologia
propriu-zisd
Je
fabricare
q
uleiurilor minerale, ci
un domeniu
mult mai
larg eare
permite
:rudenlilor
fixarea
unei imagini
complete
tn ceea
ce
prive$te pregdtirea
lor de
specialitate.
Acest domeniu mult mai
amplu
pleacd
de la necesitatea
obricdrii
,tnei
game
largi de ul,eiuri
Si
continud cu
principiile
operaliilor
fundamentale
,ertraclie
lichid-lichid, cristalizare
qi
fracyionare)
cqre stau
lq bqzq
unui ciclu
de
.ubricapie
(solventare,
deparafinare
Si
recuperore
solvenli),
cu
valoriJicarea
produselor secundare
rezultate tn
procesele
de
fabricayie
(parafine,
cerezine,
birumuri), cu clasrficarea Si condiliile de calitqte impuse diferitelor tipuri de
uleiuri
Si,
in
final,
cu regenerarea
uleiurilor
uzate. DeSi
cursul
se intituleazd
Tehnologia uleiurilor", el se ocupd
Si
de tehnologia
de
solventare a altor
..racliuni
petroliere:
motorind,
petrol
Si
benzind
bogatd
in
hidrocarburi
romatice, pentru
ultima
/'racpiune,
procesul
fiind
foarte
bine
dezvoltat
Si
struclurat.
Pqrtea care coroboreazd caracterul
ingineresc
al acestui
curs o
constituie
,ttdt
numdrul mqre de exemple
de calcul, cdt
Si
consideraliile
economice care
isolesc
procesele
respective
Si,
uneori, analizq
criticd a qcestorq, toqte acestea
n'tind la hazd
tndelungata
experienld didacticd
Si
de cercetare
a
autorului.
De
dsemeneq,bogatul material
grafic
al lucrdrii,
explicaqiile
clare
Si
convingdtoare
ale tehnologrilor
qbordqte,
precum
Si
bibliografis
recentd,
numeroasd
Si
adecvatd
completeazd
ista de calitdli care
asigurd valoarea
necesqrd nu numai
unui
curs
pentru
studenyi ci
Si
unei
cdrpi de referinyd
in domeniul
tehnologiei
fabricdrii
uleiurilor.
Toale aceste
motive sufi surtcienle
pentru a
fi
de
qcord
cu
publicarea qcestuicurs cqre, dupdpdrerea meq,va cveq un succesmeritqt.
Prof.
dr. ng. C.
Strdtuld
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 8/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 9/273
Cuprins
:-i.iatd
.
EXTRACTIA
LICHID-LICHID
APLICATA
FRACTII'NILOR
PETROLIERE
.. . . . . . . . . . . . .11
I 1.Relali i esolubil itatei eprezentareagclri l ibruluiichidlichid ...... ......11
l . l . l . Relat i i
esolubi l i tate
. . . . . . . . . . . .1I
1.1.2.Reprezentarea
chilibruluiichidJichid
I 2. Principalele
aracteristici
le solv-e11ilorelectivi._.
BIBLIOGRATIE
1A
.. la
. . . . . . . . . . .18
1.2.1.
arad.er is t ic iedizolvare . . . . . . . . . .18
1.2.2. arac ' tenst ic ide
gpqqe4fazelor l ichide. . .
. . . .
. . . . . . . .27
1.2.3.Caracteristicie ecuperare ........28
l .3 T ipur ideextrac{ ie
. . . . . . . .29
I .3 1 Qrtraotias mp _6iextracfian echicurent . . . 30
1.3.2. xtractia_rl_cogtr4c_rl ,el
.... ......37
1.3.3 Limitatia extracfiei n
contracurent
i
posibilit{i
de
depigi re acesteia
. . . . . .
. . . . . .45
I .3.4.
Extrac{ia
n contracurent u
reflux
de
extractde
aceeagi
ompozilie
u
a
produsului
xtract
......
.. ..48
1.3.5.Exlracfia n contracurent u reflux de compozilie
diferit idea
projusului
xtract
..
..... ....... 59
14
AnaraturadeelFrtglr9. . .4 , . ' . . , . . ' . . . . : . . . . . , , ' . . . . ,1. . . . . . . . . . . . .
, . . . .70
1.4.
,
Extractoarecuamestecareliberi
. .. .. .
..71
l .4.2.Extra$oarecuamestecaremecanic i
. . . . . . . . . . . .77
1.4.3. l tet ipur ideextractoare
.. . . . . . . . . . .81
1.4.4. lemente
eoroiectareaextractoarelor . . .. . . . . .
. . . . . . . . . . .82
1.5.
$gcuperarea
olvenfilor
1 5.1 Recuperarea
olvenlilor
in soluliile e
afinat
gi
de eKract
..
88
1.5.2. eparareaolvenl i lore
api
. . .
. . . . .
.
. . . .
91,
1
6.
Extr4cliaaromaticelordinbenzine,
etroluri
i
motorine.,tt....t.:..1- .:....91
1.6.. Procedeendustriale e extractie aromaticelorinbenzine ..93
1.6.2.Procedee
ndusiriale e extractie
aromaticelor
din
petroluriqi
motorine
102
105
: PROCESEDEFABRICAREAULEITJRILORMINERALE.. . . , . . . ,
.
. . .109
2. l .Extract iagqsolvenl i . . : . . . . . .
. . . . . . . . .110
2.1.1. x t ract ia
le iur i loru ur furol
. . . . . . . . . .114
2.1.2.E*raclia uleiuriiorcu fenol . . ... I 8
2.1.3. x t racf iauleiur i lorcuN-met i lp i ro l idon[ . . . .. . .
. . . . . . . . . . . .
21
2.Z.Dezasfal tarea
u
propan
.. . . . . . . . . . . .124
2.2.1.Considerali i
enerale
.....124
2.2.2.RealizareandustrialI
. ...127
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 10/273
2.3.Deparafinarea
u
solven{i
2.3
1.
Cistalizarea
parafinei
din uleiuri
n
prezenfa
olvenlilor .
2.3.2.
Condiliilede baz[ ale deparafinlrii
cu
solvenli
2.3.3.Parametrii pecifi
i ai
procesului
e deparafinare . .. . ..
2.3
4.
Realizarea
ndu
strialE
2.3.5.
Deparafinarea
leiurilorcu cetone
2.4.Tratareau hidrogen
2.4.1.Hidrofinarealeiurilor
2.4.2.
ltdr
otratarea leiurilor
2.4.3.
Oblinerea leiurilor superioare
rin
hidrocracare .
2.4.4.Deoarafrnareaataliticn.. .. . .
BIBLIOGRAIIE
3. PROCESE
DE VALORIFICARE
A
PRODUSELORSECI.]NDARE
.. i31
..132
.135
LJ I
- .
I+J
. r47
.158
.159
..161
..162
..164
.169
. . t t )
. I t5
.
. Fabricarea
arafinelor
i
cerezinelor
3.2.Fabricareabitumului . . . . . . . . . .178
BIBLIOGRAFIE.. . . . .
. . . . I85
4.
CONDTTI DE CALITATE
$I
CATEGORII
DE ULETURI
LTTBRIFIANTE
. 187
4.l .Consideral i ipr iv indprocesuldeungere
. . . . . . . . . . . . .187
4.2.Condiliide
calitate
mpuse
leiurilor
ubrifiante
. .190
4.2.1
Caracteristici areasigurl calitIlile
de ungere
n
difer i tedomeni ideungere
.. . . . . .191
4.2.2.
Caracteristiciaredetermin[ omeniul
e
utilizare
.. ... .. ......1S5
4.2.3.Caracteristici aredetermind tabilitatea
n condilii
deuti l izare. ezistenta
a oxidare
..........197
4.2.4.Caracteristici e
puritategi
anticorozivitate
4.2. .
Caracteristiciiverse
4.3
Lrleiuri
debaz6,
i
aditivi
4
3.1.
Uleiur i ebazd
.. . . . . . . . . .203
4.32. Adit iv i entru le iur iubr i f iante
. . . . . . . . . . . .206
4.4.
Cateeorii euleiuri
ubrifiante
t lo
4.4. .Clasi f icarealeiur i lorubr i f iante . . . . . . . . . . . . . . .219
4.4.2. le iur i
entru
motoaretermice . . . . . . . . . . . . .
20
4.4.3.L,rleiuripentrutransmisii leautovehiculelor......
: j4
4.4.4.
Uleiuri
pentru
tilaje ndustriale
:i6
4.4.5 Uleiurihidraulice
:44
4.4.6.
leiuri electroizolante
246
4.4.7,
Uleiuri
pentruprelucrarea
etalelor
249
4.4.8.Uleiuri iverse
251
BIBLIOGRAFIE..... .252
5.
REGENERAREA
LT.EII,'RILORUZATE
5.1.Consideralii
enerale
5.2.
Compozilia leiurilorvzate
5.3
Metode
gi procedee
e
regenerare uleiurilor uzate
BIBLIOGRATIE... . .
. . . . . . . . . .
199
200
203
257
259
261
269
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 11/273
{ . exrnecpA
rcHrD-LrcHrDpucnrA
FRAcTruNrLo
PETROLIERE
Procesele de exfraclie lichid-lichid realizeazd separarea unui
component sau
a unui
grup
de componenJidintr-un
amestec,
pe
baza
solubilitdfii diferite a fiecirui component ntr-un solvent selectiv sau ntr-un
amestecde
solventi.
Extraclia lichid-lichid se aplicd
in
diverse domenii
industriale
dintre
care se
pot
menfiona
[1-10]:
separarea
idrocarburilor aromatice
din
benzine, rafinarea
produselor peftoliere,
recuperarea
unor
substanle,
rafinarea uleiurilor
animale
gi
vegetale,
abricareaantibioticelor, separarea
unor
metaleetc.
in indushia
de
prelucrare
a
pefiolului gi petrochimie
se
prelucreazd
prin
extracfie lichid-lichid
aproape
ntreaga
gamd
de
produse petroliere
(benzine,petroluri,
motorine, uleiuri,
materii
prime
reziduale).
1.1.Relaliide solubilitate
i
reprezentarea
chilibrului
l ichid-l ichid
1.1.1. elafi i e solubil i tate
Solubilitatea
eprezinti
proprietatea
doi sau
mai
mulli
componenfi
de
a
forma ntre
ei,
spontan
i
fhre
eaclie himic6, dispersie
molecularS.
in
practicd
se
pot
intdlni sistemede componenfi
erfect
miscibili,
pa(ial
miscibili sau
practic
nemiscibili.
Dinfre acestea,
entru
extracfia
lichid-lichida fracliunilor
peholiere
sunt
olosite
sistemele e componen{
parlialmiscibili.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 12/273
t2
I . Extraclio lichid-lichid
aplicatd
racliunilor
petroliere
Formarea
unui
anumit
tip
de sistern
de componenli se
poate
erplica
prin
forlele
de
interacfiune
dinfre moleculele
componenlilor
din sistemcare
pot
fi interacfiuni
izice,
chimice
sau
izice
qi
chimice.
lnteracliunile ftzice intermolecularede tip van der Waals explicd
devia{iile
de la comportarea deal5
a solufilor. DacS
ntr-un
sistem de
componenli
se
gdsesc
molecule
polare
gi
moleculenepolare,
pot
apdrea
urmdtoarele
ipuri
de interacliuni fizice
11,11,121:
o
intre
doud molecule
polare
-
orientare
ipol-dipol,
-
'inducfie
dipol-dipol
ndus,
- dispersie;
r
intre
o moleculS
olaragi
o moleculanepolard
-
induclie
dipol-dipol ndus.
-
dispersie:
r
intre
doudmoleculenepolare
dispersie.
In consecinld,
n solvent
polar
va
dizolva
drntr-o ractiune
petroliera
moleculele polare existente n aceastagi moleculelepolarizabile prin
intermediul
efectului
de
inducfie.
Abaterea
e
la
comportareadeald
a
soluliilor
depinde
gi
de volumele
molare
ale
componentilor.
Astfel,
probabilitatea
de ciocnire
dintre
moleculele
de hidrocarburi
qi
de solvent
polar
este mai ridicata
pentru
moleculele
de hidrocarburi
u volum molar mare.
acestea efiind
dizolvate
de
solventul
olar.
Prezenla unor interacliuni chimice poate modifica substanlial
solubilitatea
intre
hidrocarburigi
solvent,astfel ncAtmoleculele
u volum
molar
maresunt
dizolvate
preferential
e solvent.
Influenfa
naturii
solventului
polar,
a volumului molar
al
hidrocar-
burilor qi
a energiei nduse
asupra
selectivitafii a dilulie infinita
(
capa-
citatea
olventului
polar
de a dizolva
preferenlial
hidrocarburile
ri-rm31icg
este
prezentati
n
tabelul 1. .
lnteracliunile chimice apar atunci cdnd are loc un trarsrer de
electroni
de la
diferite
specii de hidrocarburi
donor),
a solrenrr,
pcrlar
(acceptor)
nsolit
de formarea
unui complexcu
sarcinielectriced;ler:tede
cele initiaie.
Cu cdt complexul
este mai stabil cu at6t hidrocari.;:
ra
fi
dizolvatd
mai eficient.
Deoarece
electronii
n ai hidrocarburilor
nesaturate
r,r:: :::ernic
polarizabili,
ezultd
cd
hidrocarburile
romatice, cetilenice
;.e:-:--ce
pot
fonna cu solvenlii polari care conlin diverse gruperi cu ai.:;:-:: tentru
electroni (nitro,
cian, aldehidice
etc.),
complecgi
de rrp
:;,:-:.'-i-
iar
solvenlii polari
vor
dizolva
preferenfial
aceste
hidrocarbun
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 13/273
I.Extraclialichid-lichidaplicatd.fracliunilorpetroliere
13
In concluzie,
dinfi-o
fracliune
petrolierd,
solventii
polari
dizolvd
preferenlial
componenlii
polari
existenfi in fracfiunea petrolierd,
hidrocarburile
aromatice,hidrocarburile
mixte
0u
caracter
predominant
aromatic,
ar
gi
hidrocarburile
aturateu volumemolare
mici.
Solventii
nepolari
dizolvd
anumili
componenli
din
produsele
petroliere
numai
pe
baza forfelor
de dispersie are depind
de
diferenta
volumelor
molare
ale componenlilor.
i sunt folosifi, in
cele
mai
multe
cazuri, a
extractiamateriilor
prime
eziduale.
Tob
u
.1.,1.
fectul
im.ensiunii
ole;,Tl?:,i;|,ilipri
solventului
olar
Solventul
polar gi
Hidrocarbura
Volumul molar.
mVg.mol
Energia ndusi,
caVg.mol
Selectivitatea
Aceton6,
45'C
Metil
etil
ceton6,
25"C
Fenol,
25"C
Furfurol,
25"C
n-hexan
Benzen
n-heptan
Benzen
n-heptan
Toluen
Ciclohexan
Benzen
Ciclohexan
Benzen
136
89
r47
89
L. ' I
107
109
39
109
89
r
400
1
450
I 150
| 220
I
150
1 230
I
560
I 570
1
760
I 800
4,27
3,93
2,84
4,06
4.3
Temperatura
de extraclie nfluenieazd
echilibrul
de
faze
n
funclie
de
natura componenlilor
din
sistemul
par.fial
miscibil.
Astfel,
la
amestecarea
fracfiunilor
petroliere
cu solvenfi
selectivi se
pot
forma
sisteme
parlial
miscibile
cu temperaturd
critici de solubilitate
maximi
sau minima.
Prin
definilie,
temperatura
criticd
de solubilitate
(TCS)
maximd
sau minimi
reprezintd emperaturacea mai micd sau cea mai mare la care sistemul
parlial
miscibil
devine sistem
perfect
miscibil
(omogen),
format
dintr-o
srngura azi.
Fracfiunile
peftoliere,
considerate amestecuri
de hidrocarburi,
tbrmeazd
cu
solvenfii
polari
sisteme
parfial
miscibile
cu TCS
maxim5,
iar
cu solventii
nepolari
-
sisteme
parfial
miscibile cu
TCS minimd.
Curbe
de
echilibru lichid-lichid
in
diagrami binar5, tipice
pentru
acestesisteme,
sunt
reprezentaten fig.1.1
Pentru
identificarea fazelor
qi
a componenfilor din aceste faze
se
introduc
notiunile
de extract
gi
rafinat, definite
in continuare.
La ames-
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 14/273
14 l. Extracpia ichid-lichid
oplicatd
racliunilor
petroliere
tecarea
unui solvent
selectiv
(S)
cu o fracliune
peffolierd
(F)
la
temperatu
constanti
(din
domeniul
de temperaturi
care asigurdmiscibilitate
parfiald
dupd
un timp de
amestecare
gi
decantare suficient
pentru
atinger
echilibrului lichidJichid, se separddoludfazeichide in echilibru 9i anume
faza
de extract
(E),
bogatd n solvent
(Se)
li
care
confin
componenfii
din fracliunea
petrolierl
dizolvali
de solven
denumili
produs
extract
(PB);
-
faza
de rafinat
(R),
sdracd n solvent (Sn)
qi
care conlin
componenlii
din fracfiunea
petrolierd
nedizolvali
d
solvent,denumili
produs
afinat
(Pp).
Separareacelor doud faze lichide in echilibru se face pe baz
diferentei
de densitate
dintre ele.
TCS
Fig.I.I
Curbe
e echilibruichidlichid
pentru
iferite
mestecuri
hidrocarburi Hc)
-
solvent
S)
reprezentate
n diagrama
inar6.
1.1.2.
eprezentarea
chit ibruluiichid-l ichid
Reprezentarea
datelor
de echilibru
lichid-lichid
se
poate
face il
diagrame
de echilibru,
mai
cunoscute iind:
diagrama
binard,
diagrarna l
tnunghi
echilateral,
diagrama n
triunghi
dreptunghic,
diagramaJaneck
diagrama
de selectivitate
sau
de
distribulie
[1,4,5].
Alegerea
unui tip
dl
diagrami
pentru
reprezentarea
datelor de
echilibru
depinde de scop
pentnr
care este
frasati. De
obicei,
aceste
diagrame
trebuie sd
permi
oblinerea
urmdtoarelor
date:
:
cantitdlile
fazelor
a
echilibru;
8
E
e
Hc
o
{/
E
a,
F
S
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 15/273
l. Extracyialichid-lichidaplicatd.fracfiunilorpetroliere
15
-
compozifia
sau alte
proprietef
importante
ale
produselor
de
extracfie
libere de
solvent.
La extracfia
fractiunilor
pefoliere
cu solventi
polari
sau
nepolari,
pentru reprezentareadatelor de echilibru in diverse diagrame frebuie sd se
introduci
anumite ipoteze
simplificatoare. n
cazul diagramelor
binare,
se
considerd
ci fracfiunea
petrolierd
gi produsele
de exfracfie sunt
alcdtuite
dintr-un
singur
component
hidrocarburi).
Pri"
urmare, aceastii eprezentare
nu
poate
oferi nici
o informafie referitoare
la compozilia
produselor
de
extracfie
qi
din aceastiicauzdea
se foloseqtenumai
n
scopuri imitate.
Pentru
reprezentarea
datelor
de echilibru
in
diagrame
ternare
se
grupeazdcomponenlii din materia primd (fracfiunea petrolierd) in doi
componenti
potetici,
care
au solubilitnfi
diferite
in
solventul selectiv,
astfel
incdt
sistemul
format
din
cei
doi componenti
ipotetici
gi
solvent
sd fie
ternar.
Deoarece
n industria
de
prelucrare
a
petrolului,
de
reguld,
extracfia
urmdregte
separarea
hidrocarburilor
aromatice
(mai
solubile in
solven{i
polari)
de
celelalte
hidrocarburi,
nearomatice,orice
fracliune
petroliere
se
considerd un amestecbinar format din doi componenli ipotetici: com-
ponentul
,,aromatice"
A) gi
componentul
,nearomatice"
NA)
care impre-
un[ cu solventul
(S)
formeazl
un amestec
ernar.
Concentraliile
le
,,aromatice",,,nealomatice"
gi
solvent
din
fazele
a
echilibru (solufiile
de extract
gi
rafinat) se vor
nota:
X6,s;
XNer;
Xs.E
respectiv
Xa,pl
Xya3l Xs,p.
Pentru
produsele
ibere
de solvent, concentra{iile de aromatrce
din
materiaprima gi din produselede extracfiesevor nota xp; xpn,xpp.
Diagrama
in
triunghi
echilateral
este
cea mai folositi
diagrama
pentru
eprezentarea
atelor de
echilibru n sisteme ernare.
Proprietdtile
triunghiului
echilateral care
permit
realizarea
reprezentarii
datelor
de echilibru
pe
acestsuport sunt:
o
Suma
segmentelor
de
pe
o latura a triunghiului,
decupate
de
paralele
duse dintr-un
punct
interior
al triunghiului la
celelalte
doud aturi esteconstanti gi egal6cu laturatriunghiului.
Aceastd proprietate
permite
ca orice amestec ernar
posibil
sd fie
reprezentat rinfr-un
punct
dupd cum urmeazd:
-
un component
pur, prinfr-un punct
intr-unul
din vArfurile
triunghiului;
-
un
amestecbinar,
printr-un punct
situat
pe
una
din laturile
triunghiului
(cea
care
une$te vflrfurile reprezentdnd
componenliiamestecului inar);
-
un amestec
ternar,
printr-un punct plasat
in
interiorul
triunghiului
astfel incdt
doui
paralele,
duse
prin
acel
punct
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 16/273
16
I. Extracpialichid-lichidaplicatdfracpiunilorpetroliere
la
doud
laturi
ale triunghiului, decupeaza
e
cea de-a treia
latura
segmente
proporlionale
cu concentrafiile
compo-
nentilor din
amestecul emar.
Pentru
un sistem
racliune
pefrolierd
solventdat
gi
o temperaturade
extraclie fixatd, intr-o diagramd ernard, ocul geometrical punctelor care
simbolizeazdcompozifiile fazelor
exhact
gi
rafinat
la echilibru
curba
de echilibru; dreaptacare
unegtedoui
puncte
desemndnd n
rafinat
un extract a
echilibru se
nume$te
conodi sau dreaptl binodala.
o
Dreapta
care une$teunul
dintre v6rfurile
triunghiului
cu un
punct
situat
pe
latura opusl
acestui vdrf este
locul
geometric
al
punctelor
reprezentind
sisterne ernare
in
care raportul concen-
trafiilor componenfilornotafi in celelaltedoua vdrfuri ale triun-
ghiului
esteconstant.
Proprietatea menfionata mai
sus aratd cit amestecurilede materie
prima
sau
produse
de
exffaclie
gi
solventse reprezintd
rin puncte
care
se
gdsesc
e
dreapta areune$te
unctele
aresimbolizeaza olutiile niJiale
Pozilia
punctului
care reprezrntd
amestecul
celor
doua solulii se
determinl cu
regulasegmentelor nunfatd stfel:
aportul
cantitdlilora
doud
solulii care se amestecd steegal cu raportul segmentelor ealdturate au
opuse.
r
Dreapta
care une$te
doui
puncte
care desemneazd
ioud
sisteme
ternare
este
locul
geometric
al
punctelor
reprezentdnd
oate
sisterneleernarerezultate
din amestecarea
istemelor niliale
in
diferite
proporfii.
Pozitia
punctului
care
reprezintd
amestecul
celor
doua
sisteme
iniliale se determina u regulasegmentelor.
Demonstralia
eometricd
celor rei
proprietSli
ste
elativ
simpla
gi
se
gasegte
n literatura
de specialitaten
care
sunt
descrise,
e
asemenea,
i
alternoduri
de
reprezentare
echilibruiui
de
fa2611,4,5.30,401.
Daca
determinarea
onlinutului de aromaticedin materia
prirui
sau
din
produsele
de extractieeste dificila,
pentru
reprezentare
e
pot
folosi
proprietdti
aditive
(densitatea,
ndicele
de
refraclie
etc.) sau
prcprietiti
neaditive. corelate cu proprietdli aditive prin intermediul unor curbe
experimentale
qacum
se
poate
vedea n fig.l.2.
ln funclie
de solubilitalile reciproce
ale celor trei componenlidin
amestecul
ternar, existd
trei tipuri
principale
de sisteme,
prezentate
n
f ig.1
3:
r
sisteme
de tipul 3-1, in care
numai una din cele trei
perechi
de
componenfi
rezinta
solubilitate eciprocd
parliala,
celelalte
iind
completsolubile;
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 17/273
I.Extrac{ialichid-lichidaplicatdfracliunilorpetroliere
l7
sisteme
de tipul 3-2,
denumite
gi
deschise,
n
care
doui
perechi
de
componenti
au o
solubilitate
reciprocd
par,tial6;
sistemul
de tipul 3-3, in care oate
cele
trei
perechi
de
componen{i
prezifid solubilitate reciproci pa4iald, in zonade eterogenitate
sistemului
poate
cuprinde
doui sau rei
faze ichide.
I"-ig.l.2-
Reprezentarea
chilibrului ichid-lichid n diagrami riunghiular6.
Exemplul
.l
Si se
reprezinte
urba de echilibru
lichidJichid
pentru
sistemul
benzini
de
reformare
atalitici - solvent
Q{-metilpilolidond
10%
masi
api) a 25'C.Datele eechilibru untprezentaten tabelul .2.
Tabelul
1.2. Datele
de echilibru
lichidlichid
pentru
sistemul benzini
de
reformare
cataliticn
-N-metilpirolidoni
+
107o api, t.,
=
25"C
de
rafinat.
7o masi
Solufia de extract,
Yo mastr
Selectivi-
tatea
olvent
Aromatice Nearomatice
Solvent
Aromatice
Nearomstice
60
8,0
I 1,0
5,0
15,2
)1 \
47.0
89,0
76,8
61,5
35.5
95,8
91,4
85,
75.r
l6
5,8
tl,4
20.0
2,6
2,8
3,5
4.0
t14
10.5
I, J
J .l
Rezolvare'.
e
baza
proprietitilor
ardtate
nterior,curbele
de
echi-
libru in
diagrarna
riunghiulard
i
in diagrama anecke
-au eprezentat
n
frg.l,4, iar curbelede eohilibrun diagramatiunghi dreptunghic,n dia-
grmna
e selectivitate
i
n diagrama e disfribufie
n fig. .5.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 18/273
18
l. Extractrialichid-lichidaplicatd.fracpiunilorpetroliere
3- l
Fig. .3 Tipuri de curbede echilibru
ichid-lichid
reprezentaten
diagrami
riunghiular6.
1.2.Principalelearacteristici
lesolvenlilor
electivi
Caracteristicile
cerute solvenfilor
selectivi
folosili
la extracfia
frac-
fiunilor
petroliere
pot
fi
grupate
n
cdteva
categorii:
o
caracteristici
de dizolvare
(selectivitateagi puterea
de solvire);
.
caracteristici
de
separare fazelor ichide
(diferenfa
de densitate ntre
faze, viscozitatea
gi
tensiunea
nterfaciald);
.
caracteristici
de
recuperare
a solvenlilor
(temperatura
de
fierbere,
presiunea
de vapori,
cdldura
specificd,cdldura atentd
de vaporizare,
solubilitatean
api),
r
caracteristici
iverse
stabilitatea
ermicd, corozivitatea,
oxicitatea.
costul de achizilie).
1.2.'1. aracteristici
e
dizolvare
Selectivitatea (B)
reprezinti
capacitatea
solventului
de a dizolva
pre-
ferenlial
un component
sau
un
grup
de componenli
din amestecul nilial.
Un
solvent
polar
este
selectiv
penfu
hidrocarburile
aromatice
dintr-o frac-
liune
petrolierd
dacd la echilibru
concenfiafia acestora
este mai mare in
produsul
exfract decdt n
produsul
rafinat.
Conform
definifii
selectivitifii,
aceastase
poate
calcula
in funclie
de
concentraliile
componenlilor
n fazele
a
echilibru,curelalia:
3-3
-2
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 19/273
L Extraclia
lichid-l
ichid aplicatd.fracliunilor petroliere
l9
5rs
+
5
a><
10
0F 0,6
07
q8
q9
l
-b-
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 20/273
I . Extraclia
lichid-l chid
oplicatd./racpiunilor
pet
rol ere
100
90
x
70
50
f,U
'A
v
1n
20
-o-
10
100
90
1
d
x
, r
6v
tu
x70
OU
qn
/,0
?n
20
_b_
10
1dA
^s
/
--"
l"t"
0
10 ?0
30
10
s0
60
70
80
90
100
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 21/273
l .
Extraclia
I chidJichid
aplicatd
racliunilor
petroliere
2l
Dacd
rapoartele
concentrafiilor de aromatice
gi
de
nearomatice
din
fazele
de extract
gi
de rafinat,cunoscute
sub
numele
de constante
de
distribufie, e
noteazd u Ka
qi
KNa,
elafia
de calcul
a selectivitdlii evine:
X
o.u
x. .
-
F=-; : , r
"
A,R
7;;
X
A/--
^
A,R
V
Y
' '
NA.R
K
0=
^'^
.Y
( l
l )
( r .2
( t
3)
( l
4)
Din
prima
relalie
de definilie
rezultd ca selectivitatea
nu
depinde de
valoareaabsoluti a concentraliilor
componentilor
n soluliile de extract
gi
de
rafinat,
ci de
raportul lor.
ln cazul unei extraclii in contracurent,
selectivitatea nfluenleaza
numdrul de
echilibre
necesar
pentru
a asigura
puritdlile produselor
de
extracfie.Cregterea electivitSlii
conduce
a sciderea
numdrului de echi-
libre
necesar n
procesul
de extraclie
qi,
evident,
nfluenleazaeconoml-
citateaacestuia.
Pentru
sisteme ternare, selectivitatea
se
poate
calcula din date
termodinamice.
n
acest
scop,se
pleaca
de
la
condilia
termodinamicl
de
echilibru.Astfel,
la
echilibru,activitdfle
componenlilor
n
cele
doua
faze
suntegale,deci:
?A.E
=
on.R
aNn,E:8NaR
ExprimAnd ctivitdlile componenlilor
n
funcfie
de
coeficientij
de
activitate
i
de
concentraliile e
,,aromatice"
aude
pearomatice"
n fazele
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 22/273
7)
L Extraclia lichid- chid
uplicatd
racliunilor
petro
iere
Yn,s 'Xn,n:Ye,n'Xa,n
Ylra,eXNl,s: Yxe,n'XNe,n
,
A, K
A,=-
I
A. L
T
ua.n
1l\ i4
=-
T
t'te.t
B=
T
e.n
' /
x t .B
(1.5)
T ,e 'T nt .n
unoe:
ya,r, y.q.,n
eprezintd
coeficientul de activitate al aromaticelor
n
solu-
fla
de extract saude
rafinat;
yNa.r,
THa,n
coeficientul de activitate al
nearomaticelorn
solutia de
extract saude rafinat.
La dilulie infinitd
(solventul polar
este in exces,
solufia de
extract
conline
mult solvent, iar
solulia
de
rafinat este
formatd
practic
din
hidrocarburi)
coeficienlii de activitate
ai
aromaticelor
gi
nearomaticelor
din
rafinat
sunt unitari, iar
selectivitatealadilufie
infinita
(B')
devine:
na
/.vt . t /
xt .s
p
'
Tar Te.s
Selectivitatea la
dilufie infinit[ se determina mai
sisteme
binare,
gi poate
fi
util5
in
studii
preliminare
de
(1 6)
ugor,
folosind
alegerea
unui
solvent.
in literaturl sunt
prezentateqi
alte
forme
de exprimarea selectivitalii,
darcaresuntpufin olosite ,4,13-15].
Dintre factorii
care nfluenleaza
selectivitatea
unui solvent
polar
fald
de aromaticele
dintr-o
fracliune
petrolierd
se
pot
menliona:
o
structurachimicd
a componenlilor
sistemului;
.
temperaturade extractie;
.
concentralia
de aromatice
din
produsul
extract.
Influenla structurii chimice a componenflor sistemuluipoatefi pusa
in
evidenfd
prin
reprezentarea
echilibrului
lichid-lichid in
diagrama
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 23/273
I
.
Extraclia lichid-lichid
aplicatd
racyiunilor
petroliere
23
doi solvenli
polari
(S1)gi (Sz),
a$a
cum
se observd n fig.1.6,
solventul
51
este mai
selectiv
decdt
Sz deoarece
puritSlile produselor
de
extraclie
oblinute
cu
51 sunt mai
diferite, iar aceste
diferente
pot
fi
corelate
cu
inclinarea
conodelor
gi
cu
suprafatadomeniului de miscibilitate
par.tiali
de
sub
curba
de echilibru.
Fig.I.6.
Extraclia
nei
racliuni
etroliereF)
cu
solvenlii
olari
1
$
Sz
--.
Influenla temperaturii de extraclle asupra selectivite$i se poate
deduce,
de
asemenea,
rin
reprezentarea
chilibrului
lichid-lichid
pentru
un
sistemmaterieprimi -
solvent
polar
la
doud emperaturi
r
$i
t2
(t2
>
ty)
aga
curn se observd
n
fig.1,7. Se
considerd
d,
pentru
cele
doud
temperaturi,
conodeleau
aceeagi
nclinare.
Selectivitdfile
a cele doud
emperaturise
pot
calcula cu relafiile:
F,,
=
E,W,
Fv
B
-:J:2-
Fl t
EI,
&2,
Din
cele doudrelafii
esteevident
cd
F,r
>
Bp.Deci,
entru
sisteme
tracliune petrolierd -
solvent
polar,
selectivitatea
cade cu
creqterea
E,W,
E,Y,
ry,
M,
2
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 24/273
24
I.
Extracpialichid-lichidaplicatdfracliunilorpetroliere
temperaturii, iar la
punctul
critic
valoarea selectivitdtii
devine egald cu
unitatea.
Pentru sistemecu TCS minime, selectivitatea e
mdregte
cu cre$terea
temperaturiide extractie.
Influenla concentraliei
de
aromatice
din
produsul
extract
se
poate
constata din datele
prezentate
n
tabelul
1.2
din
care se observd ci, la
temperatura constantS,cregtereaconcentratiei de aromatice din
produsul
extract
duce
la sciderea selectivititii. Degi,de
obicei, aceastA
eguld este
valabild,
exista nsa
gi
exceptii.
Fig.
L7. Influenfa
emperaturiisupraelectivititii
entru
un sistem
racliune
etrolieri
solvent
olar.
Puterea de solvire
sau
de dizolvare exprimd capacitatea olventului
de a dizolva c6t mai eficient componenlii din
fracliunea
petrolierii,
in
condiliile menlinerii unei selectivitali acceptabile.
Ea este
determinati de
solubilitatea eciprocd dintre solvent
gi
com-
ponentii
din materia
primd gi,
in
primul
r6nd, hidrocarburile aromatice.
Spre
deosebirede selectivitate,
puterea
de solvire
nu se exprimd numeric,
dar este
proportionali
cu constantade distribufie
a aromaticelor
Ka)
care
este olositd
deseori
pentru
a o
pune
n evident[.
In caztil
uleiurilor,
puterea
de solvue
poate
fi
evidentiati
prin
temperatura de solubilitate
dintre
materiaprimd gi solvent aralia de solvent datd(TS).
. ta
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 25/273
I
. Extraclia lichid-lichid
aplicatd
racliunilor
petoli
ere
25
in
procesul
de
extractie,
puterea
de
solvire impune ralia
de
solvent,
determin6nd
astfel
cantitatea
de
solvent, volumul
aparaturii
qi
consumurile
energetice.
Factorii
de care
depinde selectivitatea
nfluen{eaza gi
puterea de
dizolvare.
Penffu
un solvent
polar
dat,
solubilitatea
hidrocarburilor
descreqte
n
ordinea:
aromatice,naftene,
parafine,
ar
pentru
acelaqi ip
de hidrocarburi
ea
scade u
cregterea
aseimolare.
Marirea
temperaturii
de
extraclie
gi
a concentrafiei
de aromatice
din
produsul
extract
conduc la
cregterea
uterii
de solvire a solvenlilor polari.
Pentru
solvenlii nepolari
(propanul)
care formeazd cu reziduurile sisterne
cu
TCS minim,
influen{a
celor
doi
factori
este
nversS.
linAnd
cont de factorii
care
nfluenleazdcaracteristicile
nui
solvent,
rrebuie
precizat
cd
selectivitatea
gi puterea
de solvire trebuie
raportate
nu
numai a
un
solventanume,
i
la
condiliile concrete le sistemului
sistemul
materie
primd
-
solvent,
temperatura
de extracfie,concentralia
de compo-
nent n
produsul
extract).
Corectarea coracteristicilor
de dizolvare
Mirirea
selectivitafi
sau a
puterii
de solvire se face,
de obicei,
prin
modificarea
emperaturii
de extraclie
qi prin
folosirea unui
solvent
de
corecfie.
Daca
selectivitatea
le
valori
mici,
aceasta
oate
fi
corectataprin
scdderea
emperaturiide extraclie n cazul solvenfilor
polari
cu puteremare
de
solvire, ar
puterea
de solvire
a solvenlilor
poiari poate
fi
marita
prin
-re$terea
emperatwii
de extracfie,cu condilia ca selectivitatea
i ramAna
acceptabila.
Solventul
de coreclie
se adaugd
n
solventul
principal gi
actioneaza
irnpreund
u acesta
ca un nou
solvent.
El
trebuie sd
fie
total
solubil
cu
solventul
principal
pentru
a se
evita efectuarea xtractiei
n
mai mult
de
doud aze lichide, c6ndprocesulnu mai poate i controlat.
Corectarea
electivitSlii
se
face cu un
solvent
de corectie
numit
qi
antisolvent)
areestemai
pulin
solubil cu componenlii
materiei
prirne.
Prin
addugarea
nui antisolvent
n
solventul
principal
se va reduce
solubilitatea
dinfe
componenlii
materiei
prime gi
solvent, nsd se va
mlri
selectivitatea.
Cel rnai folosit
solvent
de corecliea selectivitafii
esteapa. n fig.l.8
este
prezentatd
nfluenta
adaugarii
apei
in
solvent asupra curbei de echilibru
lichid-lichid
Dacd
solventul
de
coreclieeste
mai
solubil
decdtsolventul
principal
cu
componenlii
materiei
prime,
el
va mdri solubilitateadintre componentii
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 26/273
26
I . Extraclia
I
chidJ
ichid
apl catd
fracyiunilor
petro
ie re
sistemului,
ar
puterea
de
solvire
a
noului solvent
va
cregte.
Ca
solvenJi
e
coreclie a
puterii
de dizolvare
(numili
qi
cosolvenli)
a
extraclia
fracliunilor
petroliere
cu
solvenli
polari
se
folosesc
hidrocarburi
aromatice.
Efectul
adaugarii
unui
cosolvent
in solv-entul
polar
principal
este analog
cu
creqt6reaemperaturii
de
extraclie.
n
frg.1.9
se
prezintd
nfluenla
adaugarii
de benzen
asupra
curbei
de
echilibru
la extrac{ia
uleiurilor
cu SOz
icliid.
Fig.1.8.
nfluen{a adiugirii apei
in solventasupradotnentu-
lui
de
rniscibilitate
pa4ial[:
I
-
solvent
anhtdrul
2 solvent
*
apd
Fig.l.9
lnfluenfa
ad6ug6rii
de
cosolvent
benzen) n sol-
ventul
principai
(SO:
lichid)
la extracliauleiurilor:
l -SO:;2-SO:-C6tI6
Se observd cb imbundtdlirea unei caracteristici a solventului
(selectivitatea
au
puterea
de solvire)
este
nsofitd de
inrautdlirea
celeilalte.
\-
, /
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 27/273
I.Extroclialichid-lichidaplicatd.frocpiunilorpetroliere 27
Din
aceastd canrzd,,la'alegerea
nui
solvent de
coreclie trebuie
avuti in
vedere
gi
influenfa negativi a acestuia
n
procesul
de extracfie.
Corectarea
aracteristicilorde dizolvare
se
poate
face,
de aselnenea,
prin
exhactie fracfionati. in acest caz
se
folosesc doi solvenli nemiscibili,
fiecare
acfiondnd ndependent
n
procesul
de
extractie.
Un exemplu
tipic
de
extraclie racfionatii este
procesul
de exfactie
a aromaticelor
din benzinf,
cu
N-metilpirolidoni
+
api
gi pentan
11,2,321.
1.2.2.Caracteristicie separare
fazelor
ichide
Diferenla
de densitate intre
fazele la
echilibru
influenfeaza
dimensiunile extractbrului. Aceasta
trebuie
sd
fie cAt
mai mare
qi
s6 se
men{ini ridicatd
de-a
ungul extractorului.
Datele
prezentate
in tabelul
1.3
pun
in evidenld
diferenlele
de
densitatecare apar
la extraclia unor
fracliuni
petroliere
cu
fenol
gi
SO2
lichid.
Tabelul
-1.3.
Diferenfele
de
densitate
kgltnt) la extracfia unor frac{iuni
petroliere
cu
fenol
$
SOz
ichid
[41
Zona
coloanei
Fluxurile
Fenol
ulei
Diorid
de sulflichid
Benzinl
Petrol Motorini
Zona
superioarE
Zona
inferioari
Solvent
rafinat
Materie
primi
- extract
150-160
130-l4c
664
583
575
543
550
195
Diferen{ele densitdlilor
fluxurilor
in contracurent
de
la
extraclia
uleiurilor cu fenol sunt
mult mai mici
decdtcele
de
la extraclia
fiacliunilor
petroliere
cu
SO2
lichid. in
consecin 6,
apar
diferenle
notabile intre
capacitdlile de
prelucrare
ale
extractoarelor
din
aceste
procese:
25-30
.3/m2h
(fracliune
petrolierd
+
solvent)
pentru extraclia
cu SOz
ichid,
fa 5
de 0-12 m'/m'h pentru enol
1,4,7].
Viscozitateasolventului
trebuie
sd
fie cdt
mai mici
pentru
a
milri
viteza
de
difuzie in
procesul
de
extrac{ie
qi
fransferul
de
caldur59
9i
pentru
a micgora cheltuielile energetice
de
pompare.
Reducerea viscozitSlii
soluliei
se
poate
face
prin
mirirea temperaturii
de
exfrac1ie,urmdrindu-se
insd
efectul acesteiaasupracelorlalte
caracteristici
ale
solventului.
Tensiunea
nterfaciald
determini
timpul
necesar
pentru
amestecarea
componenlilor cu solventul gi pentru separarea azelor. Daci tensiunea
interfaciali
este
mic6,
amestecarea
e
realueazd
apid,
dar
separareaazelor
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 28/273
28
I
.
Extraclia
lichid-lichid aplicatd
racliunilor
petroliere
are loc cu
dificultate;
daca tensiunea
nterfaciald este mare efectul asupra
celor doua etape este
invers. Deci,
daci
tensiunea
nterfaciala
este
rnare,
dispersarea
unui
lichid in celdlalt este
influenlatd nefavorabil, iar
dacd
tensiunea nterfaciald
este micd
se
pot
forma emulsii
greu
de separat
prin
decantare.
CAteva valori ale
tensiunii interfaciale
pentru
sisteme intdlnite la
extrac{ia
racliunilor
petroliere
cu solvenli
polari
sunt
prezentate
n
tabelul
r .4.
Tabelul /.4.
Tensiunile nterfaciale
pentru
diferite sisteme
Sistemul
Tensiunea
interfaciald.
ne/cm
Dietilenglicol l0%o
pd.
Benzini
Sulfolan Benzini
N metilpirolidoni l0% api
- Benzini
N
metilpirolidon6 l5%o p6
Benzini
Furfurol
Fenol
25
25
50
t20
50
100
50
100
5,0
2.0
25
25
3g.g
(r
3i ,85
( '
37. '7
l
32.2( l
1.2.3.
Caracteristicie recuperare
Solventul
repartizat
dupa extraclie
n fazele rafinat
9i
extract trebuie
separatde
produsele
de extractre
pentru
a asigura
puritatea
acestora
qi
pentru
a fi refolosit in
procesul
de extraclie
(solvent
de echilibm).
Recuperarea
olvenlilor se realizeazd
n
cele
mai multe cazuri
prin
fi'aclionare,
ar uneori
prin
reextracgie.
Dintre caracteristicile
de
recuperare,o
importanld
deosebita
prezintdr
presiunea
de
vapori
gi
cdldura atentdde
vaporizare.
.
l'resiunea de
vapori
a solventului
determindmetodelede
recuperale
------?
-=--i,_-- -.-.----------'7:
gi
fondiliile de depozitareale aceituia
precum
si
presiunea
drn
*
i-"g9tg..bolven1ii
u
presiuni
e
vaporimici
fG;;adri
de
fierber
ridicate
unt
preferabili
a
extractia
romaticelorin benzine-
ar cei cu
1) Tensiune
uperficiali
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 29/273
l. Extraclia lichid-lichid
aplicatd
racyiunil.or
petroliere
29
presiuni
de vapori mari
oferd avantaje la rafinarea
uleiurilor.
Solvenlii
foarte
volatili
se
folosesc
a
dezasfaltarea au
demetalizarea
eziduurilor.
La
alegerea
unui
solvent fiecare
dintre
caracteristicile
mentionate
prezintd
o importanfi
deosebitd
gi,
uneori, o singurl
caracteristicd
inacceptabildpoate elimina
un solvent din competitie.
De
exemplu,
un
solvent
cu
o stabilitate
ermici necorespunzdtoareu
poate
fi
folosit
intr-un
proces
de extractie
industrial, chiar
daci celelalte caracteristici
au
valori
foarte
avantajoase.
Totugi, in
majoritateastudiilor,
selectivitatea
qi
puterea
de
solvire
sunt avute
in vedere
,in
primul
rdnd, la
alegerea
unui solvent
select iv
,16-18].
r
t.irl
1.3.
Tipuri
de extracfie
Tipurile
de extracgie e
deosebesc
upd
modul in
care fazele
vin in
contact,9y€gma_ry.lde echilibre, dupSsensulde circulalie a-flirxurilor in
extractorgi
dupn modul de
operare.
-
--Astfel,
dupl
modut
de
punere
n
contact
afazelor, extraclia
se
poate
realizaintreptesauprincon@ac iediferenJiald).
La extraclia
n ffepte
se considerdci
fluxurile care
pdrdsesc
iecare
treaptd
(.taler)
ajung la
echilibru
termodinamic.
La extraclia diferenfiald, cele
doui
fazein contact
nu ajung la
echilibru
qi
are loc un
transfer continuu
de masd
de-a ungulextractorului.
Dupd
sensul de
circulalie a
fazelor in extractor,
extraclia
se
poate
realiza
cu
circulatia fazelor in
echicurent,
n contracurent
sau in
curent
incrucigat.
Referitor la
modul
de operare,
procesul poate
decurge continuu
sau
discontinuu. Extracfia
se
poate
realiza
izoterm sau cu
gradient
de
temperaturd,
u sau hrd reflux.
In acest
subcapitol se expun
principalele
tipuri de extracfie lichid-
lichid
pentru
sisteme
parfial
miscibile,
modul de calcul al
parametrilor
mai
importanfi
pentru
fiecare
ip,
precum
gi
factorii care l
influenleazd.
Prin calculul
extracliei se urmdregte i
se obfini urmdtoareledate:
o
debitele de faze
pe
intreg exfractorul sau
pe
fiecare
reaptS;
.
debitele de
produse
de exfractie
ibere de solvent
gi
repartizarea
solventului ntre
cele doua
aze;
.
compozitia
produselor
de exfractie;
i r
i . , ,
i t
' l
i ' {
t
' r
-)
Ll
. l
. ' , ,
t
f
: t i r
r
-
-
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 30/273
30
I . Extraclia lichid-lichid aplicatd
racpiunilor
petrol
e
e
o
numdrul de
trepte
teoretice necesa.r
eall,z;itrii
unui anumit
grad
de
sepilare
intre componenfi;
cantitatea
minimd, maximd
gi
optimd de solvent necesard n
procesul
de exfracfie;
valorile unor mirimi specificeprocesuluide extraclie ichid-lichid
ca de
exemplu: randamentul
de
produs
rafinat,
randamentul de
produs
exfiact,recuperarea e aromatice,selectivitatea
olventului
fatd
de aromatice
etc.
l
r(aiia".
o
Pe baza acestor
date
se
poate
studia
influenta unor factori
asupra
procesului
de extracJie,se
pot
identifica limitaliile fiecdrui tip de extraclie
qi
se
poate
ace
o comparalie ntre diferite tipuri de
exfraclie.
Calculul procesului de extraclie sebazeazdpe bilanpri materialeqi
pe
relalii
de
echilibru
de
fazd. El
se
poate
efectua
prin
metodeanalitice sau
grafice.
Metodele analitice realizeazd
simularea
extracfiei lichid-lichid
prin
utilizarea unor modele matematice. Pentru reprezentarca datelor
de
echilibru
ichid-lichid in sisteme
ernaresau
multicomponente e folosesc
modele
complexe
GfNIFAC,
UNIQUAC, NRTL) sau modelele
simplificate, ar pentrucalculul extractiei ichid-lichid sepot adoptamodele
matematice
ale
procesului
de frac,tio are
(9,1
9
-21,5
,57
7.
In
continuare sunt
prezentate
metode
graftce
de calcul al celor mai
raspdndite
procese
de exhac{ie,bazate
pe
diagrama
riunghiulard, deoarece
sunt relativ
simple,
iar reprezentdrile
grafice
sunt extrem
de
sugestive,
permipnd
aprecierea nfluenlei
unor factori
asupra
procesului.
In
pre-
zentarea
acestormetode
se
va
consideracd solventul este
pur (in
realitate
solventul
de echilibru confine uneori hidrocarburi), iar
produsele
de ex-
tracliesunt ipsite de solvent.
1.3.1. xtracfia
impld
gi
extracfian echicurent
Procesul
de extraclie simpld, ntr-o singuri treaptd,constd n realiza-
rea unui
amestec
terogenntre o fracfiune
peffolierd F) gi
un solvent
S)
urmati de separarea rin decantare,pebaza diferenfei de densitatea celor
doud
faze
la
echilibru:
extractul E
gi
rafinatul R. Opera,tia e extracfie
pro-
priu-zisd
are
loc
la o
temperatwd constanti. Solventul este eliminat din ra-
finat
qi
extract, de obicei,
prin
distilare.
Extrac{ia
simpla
poate
fi realizatd
discontinuu
sau continuu. n
primul
caz, ntr-un
singuraparat
extractor)
e
poate
ealua nitial operatia
de amestecare,
rmatd de operafia
de
decantare.
a
extraclia n flux conti-
nuuestenevoie de doui apa"rateun amestecdtor iun decantor).
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 31/273
l. Extraclialichid-lichidaplicatdfrocliunilorpetroliere
3l
.
Schema e
principiu
a acestui
procedeu
ste
eprezentatd
n fig.I.10.
Intre fluxurile
din
proces
se
pot
scrie urmdtoarele
elafii de bilanl material:
F+S:R+E:M
F:Pn+Pn
Fxr:Pnxpn*Prxpe
R:Pn+Sn
E:PE+Se
S:Sp+$B
(1
7)
(l 8)
( l
e)
(1.10)
( l . l r )
(1
12)
Fig.l.l0. Schema eprincipiua extracliei imple:
I -
extractor;
,3 separatoare
esolvent.
Pentru
o
fracfiirne
pefiolierd
F care conline
xF
aromatice,
un solvent
S
gi
o temperaturd de
extraclie
ftxatd, se
poate
ffasa curba
de
echilibru
lichid-lichid
in
diagrama triunghiulard
(fig.1.1
l).
Fig. L I
I
. Reprezentarea
xtracliei
simple
in diagramI
riunghiular6.
a-\
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 32/273
32
1. Extraclia lichid-lichid aplicatd
racpiunilor
petroliere
Pentru calculul extractiei simple
este
necesarsi se determinenum6-
rulde variabile
independente
are rezriltA
din
numirul
de
variabile ale
pro-
cesului minus numbrul de
relatii
care se
pot
scrie
ntre
aceste
ariabile.
Variabilele
procesului
n condiliile date sunt:
m
-
concentralii
de componenti
n rafinat
(Xi,n);
m
-
concentratiide
componenfi
n
extract
(Xi,p).
R
-
cantitatea de
rafinat;
E
*
cantitateade extract;
S/P
-
raportul
ntre
cantitateade
solvent
gi
materia
primd
numit ralie
de
solvent.
Total:2m
+
3
Relalii
infre
variabile:
m
-
bilan;uri
materiale
pe
componenli;
R:Pn+Sn
E:Ps+Sr
IXi .n: 100;
IXi l : 100;
xpj
=
f(xps);
Total: m
+
5.
Rezulta c5,
pentru
un sistem cu m
componenfi,
numirul
de
variabile
independente
este
m-2, iar
un sistem
ternar
(aromatice,
nearomatice,
solvent) are o singurd variabild
independenti.
Aceasta se
alege
dintre
variabilele mai importante ale
procesului,
espectiv
puritatile produselor
de
extracfje
xpn,
xpn)
sauralia de solvent
(S/F).
ln continuarese prezintd calculul unei extracfii simple in care, pe
lAnga
sistemul fracliune
petrolierd -
solvent
dat
qi
temperatura
de extraclie
fixata, se mpune ra{ia de solvent SlF.
Calculul se bazeazd
pe
relatiile
de
echilibru
(curba
de echilibru din
fig.1
l I
)
li
relatiile
de
bilanl material
prezentate,
arcurgind
anumite
etape.
Inilial se
reprezintd
extracfiasimpla
n diagrama
riunghiulara astfel:
- se
fixeazd
pe
Nl,l
pozilia
punctului
F care simbolizeaz
materiaprim5, cu ajutorul relafiei:
NAtr
xF
--- j j - : : - .100
NAA
( l
13)
se determind
pozi\ia
punctului M
(amestecul
eterogende
materie rimdqi solvent),n functiedera[iade solvent,olosind
regulasegmentelor:
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 33/273
I .
Extracyia
lichid-l
ichid
aplicatd
Jrocliunilor
petro
liere
33
,S FM
tr
MS
- se construiegteprin interpolare conoda RE care trece pnn
punctul
M,
gisindu-se
astfel
poziliile
punctelor
R
qi
E
care
simbolizeaza
olufiile
de rafinat gi
de extract;
-
prin
prelungirea
nS gi
ES
se
determind
pozifla
punctelor
pp
9i
PB
c:[e reprezintd
produsul
rafinat,
respectiv,
produsul
extract.
Cu ajutorul reprezentdriigrafice a procesuluide extraclie simpla din
trg.
.1
qi
al relaliiloi
de bilanf
material1.7
l
.12,
se determind
lte
variab-
rle
mportante
le
procesului.
De exemplu:
o'
puritdlile
produselor
de
extraclie xpn
$i
Xps
Se calculeazi
cu
relaliile:
4)s=FMn4
.S+E'
F-M+MS
FS
debitele
de
produse
de exfracfie Pp
gi
Ps
rezultd
din
relaliile
de
bilanf
naterial
1.8)
9i
(1.9):
NA
P"
.,
=
NAP,
.loo
pn
=- ' lUU;
xl
N,q,q
NA
A
Pa=F
xPt-xt '
xpt
-
xpn
o
-
t :
nF
t
E
-
r '
xpr
-
xpn
( l
l4)
(1.r5
(r
1
)
debitele
de solvent
din
rafinat
Sn
li
din
extract Ss
se calculeaza
cu
ajutorul reprezentirii
din fig.l.ll
9i
al
relaliilor
de bilanl
mater ia l
1.10)
i
(1.12)
st fe l :
So P,R
; '=: ,
dgcl :
R.S
DD
S"
=
I^
'^"
A9
Se:S-Sn
(1
17)
(1.18)
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 34/273
34
1. Extraclia
licltid-lichid
aplicatd
racliunilor
petroliere
o
debitele
de
rafinat
R
9i
exhact
E rezultd
din relaliile
de bilanl
^
mater ial
1.10)
i
(1.11).
In
procesele
de extacfie prezintd,
nteres
randamentul
de
produs
rafinat rlpp,randamentulde produs
extract TlpE
i
recuperarea
e aromatice
Ra.
Prin
definilie,
recuperarea
e aromatice
reprezintdraportul
dintre
debi-
tul
de aromatice
din
produsul
extract
qi
debitul
de
aromatice
din materia
primd.
Aceste
marimi
se
calculeazd
u relafiile:
p-
4r^=?. loo=
ree-rr
.196
r
xpt-xpn
D-
Ur,
='* .100
= "r
-
^Pn
OO
r
xPL.
- xFR
vD
R"-: tE. '€.199- ' rr"xFFxF
Jr-rm.1gg
xpe
xpn
( l 1e)
(1.20
( l 21)
(1.23)
alte
procedee
de
decdt
in laborator,
Prin
schimbarea
afiei
de solvent,
parametrii
procesurui
de
extracfie
se
modifici.
valoarea
minimi
sau maximd
a
rafiei
de
solvent
este
deter-
minatd
de
compozi{ia
amestecului
de
materie
primd
gi
sorvent
corespun-
zdtoare
ntrdrii (punctul
N),
respectiv,
egirii
(punctul
p)
din dorrreniul
de
eterogenitate.
Astfel:
(1
22)
Extracfia
simpli prezrntd
dezavantaje
fald
de
extraclie
gi
din
aceastd,
auzd
nu
se
utilizeazi
practic
pentru
determinarea
chilibrului
lichid-lichid.
Extraclia
n
echicurenl
steo
exfraclie
impld
epetatd
are
perrnlte
oblinereaunui produsrafinat cu o puritatemai
mare
dec6t
n cazul
extracfiei
imple.
(s)
n
i r l
\, /
mrn
1/ S
rs) FP
l -_- l
=-
\ t . I
. . ,
/m*
p.S
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 35/273
I. Extrac{ialichid-lichidaplicatd.fracfiunilorpetroliere
35
Schema
de
principiu
a unui
proces
de
extracfie n echicurent
realizat
in trei
etape
este
prezentatdin
fig.1.12.
Se considerdcd extractul
gi
rafinatul
obfrnute
ntr-o
etapi
se afld in
echilibru.
In
acest ip de extractie,
rafinatul din etapa
precedentd
devine
materie
primd pentru etapa urmltoare in care este tratat cu solvent proaspdt.
Rezultatele
extracfiei
depind
de
numdrul
de etape,
afia totald
de
solvent
qi
repartizarea
olventului n fiecare
etapi.
Procesul
poate
fi realizat
discontinuu sau continuu,
izoterm
sau
cu
gradient
de temperaturd.
Reprezentarea
xtractiei in
echicurent
n trei
etape de extraclie,
in
diagrama
riunghiulard
ste
edatd
n fig.l .13.
Fig. . I
2.
Schema e
principiu
a extracliei
n echicurent:
7,2,3
etape e extraclie impl6.
Fig. . I
3. Reprezentareaxtractiei
n echicurent.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 36/273
36
L Extrac{ia lichid-lichid aplicatd
Jracltunilor
petroliere
Calculul extracliei
in
echicurent
se
face din treaptd
n
treaptd
ca o
extracliesimpld
epetatd
1,4,5].
Acest tip de extraclie
prezintd
dezavantaje
afd de
extrac{ia
in
contracurent,motiv
pentru
care este
pufin
aplicat
la
scard
ndustrialS.
Se
:utllizeazda rafinareaunor produsepetrolierecu chimicale.
Exemplul1.2
O
benzina de
reformare
catalitica care
confine 48,2 %
aromatice se
prelucreazi
prin
extracJie impl5 cu
poliglicol,
la
temperatura e extractie
de 125"C. Curba
de echilibru
lichid-lichid
pentm
acest
sistem este
prezentatd
n fig.l.l4,
debitulde benzina
F)
este
de
ll0
t&,
iar ratia
de
solvent
e2,711.
Sa se determine:
uritalileproduselor
e
extractie
xpn.
xi,r,),
ebitele
de
produse
de extraclie
(Pr,
Pn)
gi
repartizarea olventului n fazele la
echilibru.
h"ig.. I I Reprezentarea
xtracfiei
imple
exempiul
2).
Rezolvare
Confomr metodei
grafice
prezentate se fixeaza pe diagrama punctele
F
(materia
prima) gi
M
(amestecul
benzind
+
solvent) cu ajutorul relafiilor
( l
13)
i
1
131).
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 37/273
I. Extraclia lichid-lichid aplicatd
racyiunilor
petroliere
37
4R)
NAF
=
'"'-
*
I00
=
49,2mm
100
an
FM
_
: _t"97
=
63.5mm
3,7
Prin nterpolareeconstruie$teonodau, carereceprin punctulM
;:.
prin
prelungirea
egmentelortR,sr, se determind
oziliile punctelor
Pp
j :
P. .
Purite$le
roduselor
e extraclie edetermind
u ajutorul elaliilor
r 14).
x,o
=Y*loo=36,5%
100
x,,
=41*roo=70,0%
100
Debitele
de
produse
de exffaclie
rezultd din relaliile
(1.15)
9i
(l
16)
P,
=11g*70'o-48'2
=71.6
t lh
"
70,0
36,5
1,.
=
l lo
*48,2-36,5
=38.4
t lh
-
70.0 36.5
Debitele
de solvent din rafinat
(Sn)
li
din extract
(Sp)
se calculeazd,
cu
relaf i i le
1.17)qi
(1
l8).
I
S*
=71,6*
_=6,1
t lh
82
Ss
=110*2,7-6,1 290,9
Ih
1.3.2.
xtraclian contracurent
Procesul
de extracfie in contracurent
olose$teun
sistem
(extractor)
tbrmat
din mai multe trepte in care materia
primi
este
introdusa
intr-o
ertremitate
a exhactorului, iar solventul
in cealaltd extremitate.
Astfel,
in
extractor se creeazd
o circulatie
in conftacurent
a
fluxurilor
prin
care
extractelese mbogdlesc n componenlii solubili in solvent, ar rafinatele n
componenlii
mai
pulin
solubili in solvent.
La
extraclia
in contracurent
a
tiacliunilor
petroliere
cu solventi
polari,
exffactele
Er, Ez E"
se
imbogdlescn
aromatice,ar
rafinateleR1,R2 ... R"
in nearomatice.
Schema
de
principiu
a extracliei
in contracurent
este
prezentatd
n
fig.1.15. Exhaclia in
contracurentare
mai multe
avantaje
ati
de
extracfia
simpli sau in
echicurent
$i,
din
aceasti carlzd,
are o
largd aplicare
industriala. n special n prelucrareapetrolului.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 38/273
38
1.
Extraclia
lichrd-lichid
aplicatd.fracpiunilor etroliere
Fig.
. I 5.
Schema
e
principiu
extractiei
n contracurent:
l, 2,
.., n- ,
n
-
trepteeoretice
eextracgie.
Ca
gi
la
extracfia
simpla,
numdrul
de
variabile
independente
ale
extracfiei n contracurentse deducedin numdrul de
variabile
ale
procesului
gi
nuntarul
de relalii
intre
acestea.
Fie
un sistem
materie
prima
F
care conline
x .
aromatice -
solvent
polar
S
dat
qi
o temperaturd
de extraclie fixati.
Variabilele
extrac{iein
contracurent
n
condifiile
precizate
unt:
nr
-
concentrafii
e componenli
n
rafinat
X,3o);
m
-
concentralii
e componenli
n extract
Xi.er);
R,, debitul
de
rafinat;
E1
debitul
de extract,
S/F
-
ralia
de solvent:
n
-
numdrul
de trepte
de
extraclie.
Total:
2m
+
4
Relafii
ntre
variabile:
m
-
bilanluri
materiale
e
componenti:
Rn:
Px
+
g*
E1:Pp+Ss1
IXi.p,,:
169
XXLSI
100
n: f(SiF)
Total:
m
+
5
Pentru un sistem cu m componenfi, numdrul de variabile
independente
este
de m-1, iar
pentru
un sistem
ternar
(aronratice.
nearomatice,
olvent),
n
conditriile
menfionate,
xtractia
este
deterninata
de
doua
variabile
independente.
n
mod
obignuit
acestea
e
aleg dintre
puritetile
produselor
de extraclie
XpR,
pE,
a{ia
de solvent
s/F
qi
numarul
de
trepte
de
extraclie
n.
Relaliile
de bilanl
material
care
processuntrnmdtoarele
F+5:Rn+Er
F:Pp+Pt
se
pot
scrie
pentru
fluxurile
din
(124)
, IL i )
:M
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 39/273
I .
Extrac
id
I chid-l
chid aplicatd
racliunilor
petroliere
39
Fxr
:
Pn xpn
Pe
xpr
(1.26)
R'
:
Px
+
Sp,'
(1.27)
E1
Ps
*
Ss1 (1.2S)
S
:
Sp,, 5r,
( l .2ei7
Pentru
un exhactor
cu
n trepte, din
bilanpri
materiale
pe
fiecare
treapti,
dupdrearanj
area ermenilor,
rezulti:
heapta
:
treapta2:
Er
+
Rr
:Ez
+
F; Er
-F
:E2
-R1
Ez+
Rz
Er
+
Rr; Ez
Rr
:
E:
-Rz
treaptan-
:
&,-r
Rn-r
En+R"-zl
F--r
Rn-z:F*-Rn_t
heaptan:
E"+R":S+R"-r
En-R_r:S-R*
adicd:Er
F:Ez
-Rr
:
. .
:E"-
Rn-r:
S
-R,:
ct :
W
(1.30)
Din
qirul
de
egalitdli
(1.30)
rezulti
ci
diferenfa
fluxurilor
in
contracurentpe
o treaptd
este constanti
de-a lungul
exfractorului.
Daca
extraclia
n
confracurent
este reprezentati
ntr-o
diagramd
fiunghiularr,
se
observd
ci
dreptele
care unesc
punctele
simbolizdnd luxuri
in
contracurent
pe
fiecare
treaptd
a exfractorului
se
intersecteazd,
n
W,
denumit punct
de
operare
au
pol.
calculul
extracfiei
in
contracurent se face
cu ajutorul
relatiilor
de
bif
an material (1.24)-(1.29),
al curbei
de echilibru
corespunzdtoar
sistemului
materie
primd
- solvent
dat,
la
temperaturade extraclie
fixatd
gi
al
punctului
de
operare
W.
Ca variabile
independente
e aleg
puritdlile
produselor
de extractie,
XPR
;I
XPE.
Reprezentarea
xtracliei
n conhacurentn
diagramd
tiunghiulard
esteedatd
n
fig.1
16.
Construcfia
raficd
din fig.
.
16
seefectueazd
stfel:
-
se fixeazd
poziliile
punctelor
F, Pp
gi
Pr
pe NA
A
cu ajutorul
reial i i lor1.13) i 1.1a);
-
sedetermind
ozifiile
punctelor
R,
Si
Er,
aflate a interseclia
P^S'
gi
;'"^l
cu curba
de
echilibru;
-
se
afl6
pozitia
punctului
M
(amestecul
terogen
e materie
priml
gi
solvent
a interseclia ̂ S i R,E,
-
sedetermina ozifia
punctului
W la interse
lia
FE,
cu
l?J
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 40/273
40
LExtracyialichid-lichidaplicatdfracliunilorpetroliere
Pe
baza elaliilor
de
bilanl
material
1.24)
(1.29) gi
a reprezentdrii
grafice
a extracfiei
in
confacurent
din fig.1.16
se calculeazi
alte
variabile
ale
procesului
qi
anume:
c
ra[ia
de solvent
necesarl
ca.re
e
determind
cu relatia:
s
{ut
H- '
.MS
(1.31)
o
debitele
de
produse
de
extraclie
Pp
qi
Ps
care
se calculeazd
ca
la
extraclia
impld,
u
relati i le
1.15)qi
(1.16);
r debitelede solventdin rafinat Sp"gi din extractSp1 ire se determini
cu
ajutorul
reprezenterii
din fig.1.16
9i
al relaliilor
de bilant
material
(1.27)
9i
(1.28)
n modul
urmdtor:
so,
_
P^R,
.
P--t
'R
R, 'S
DD
c
-
D
'
R' \n
rn, : rR
D e
;respgcf iv
I \ ,U
Ser:S-Sn
(1.32)
--- ta
- - - - -
Fig.
. 6.
Reprezentarea
xtracfiei
n
contracurent
n
diagramd
riunghiulari.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 41/273
I. Extrdclialichid-lichidaplicatd.fracliunilorpetroliere
41
r
debitelede
rafinat Rn
gi
extact
E1
care
rezultd
din
relafiile
de
bilanl
material
1.27)qi (1.28);
o
randamentele
de
produse
de exhaclie
gi
recuperarea
de
aromatice
caresecalculeazd u relafiile I . 9), (l .20)9i (1 21);
.
numdrul de
frepte teoretice
necesar
n exfrac{ie
pentru
a obline
produse
de extraclie
cu
purftnfile
dorite care
se
determind
linAnd
cont
de
faptul c6:
-
produsele
care
pirdsesc
o
teaptd
REi sunt
in echilibru
gi
se
gisesc pe
conoda
Ri&;
- extractele
qi
rafinatele n neechilibru
Ri, Ei*r se
glsesc pe
curba
de
echilibru qi pe n,uz
Calculul numdrului de trepte eoretice
prin
metoda
grafrcd
se face
din
:eaptd in
treaptd
ncepind, de obicei, de
a extractul
Er
astfel:
-
se determind
prin
interpolare
R1
(rafinatul
n echilibru
cu extractul
Er);
-
se
gdsegte
exhactul Ez
(la
intersecfia dintre
nfY qi
curba
de
echilibru).
Se continud construcfia
pdni
se ajunge
la
Ro,
asigurdndu-se
astfel
.'rbtinerea
radului
de,
separare
orit in
procesul
de
exffac{ie.
Dacd
produsul
rafinat final
are o
puritate
mai
mare
decdt
cea mpusa
rnifal,
ultima treapti devine o
fracfie
de
treaptd
gi
se calculeazd
prin
rnterpolare
u ajutorulsegmentelor
HE,
Si
4f
,
tvezi
fig.l.16)
cu relafia:
HE.
Ff. l f .=-
R,E,
Factorii care inJluenleazd xtraclia in contracurent
Dintre factorii care influenteazd extraclia
in contracurent
se
menfioneazd:alia de solvent, numdrul de trepte gi puritatea produselorde
extrac{ie. Alli factori
care determind
rezultateleextracJiei
n contracurent,
dar
gi
a altor tipuri
de extracfie
(natura
materiei
prime,
temperatura
de
extracfie,
aparatura de extracfie etc.),
vor fi discutafi
la
prezentarea
procedeelor
ndustriale.
Ralia de solvent
este o variabild
importanti in
procesul
de extractie.
Modificdrile
determinate
de schimbarea
atiei de
solvent se
pot
deduce
din
f is.1.17.
( l
33)
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 42/273
12
I .
Extracyia
ichid-lichid
aplicatd.fracliunilor
petroliere
Din aceasta
rezentare
e
observd
i,
pentru
pnconstant,a sciderea
ratiei
esolvenr
-''l
,f{'l
,
ron."ntrafia romaticelor
n
produsul
xrrac
'
\ ,F) ,
\F), '
(xpuz
>
xper)
$i
numdrul de trepte necesar
entru
realizarea
extracliei
cresc.
Jindnd
seamade aceasta orelatrie
ntre ralia
de
solvent
qi
numarul
de
trepte
se ntroduce
conceptulde
rayieminimd de solvent,
definita ca
ralia
de
solvent
pentru
care,la xpR
onstant,
numdrul
de
trepte inde spre nfinit.
Daci,
pentru
un sistem
materie
primd
-
solventdat
$i
xpn constant,se
construie$te
o conodd care
prelungitd
trece
prin
materia
prima (vezi
fig.l.18).
se observd d
dreapta e operar"
FEiW,
se suprapune
este
conoda
nlEi
,iar
numdrul
de frepte inde
a infinit.
t\i-----l:------=-*,
F g. . I 7. nfluen{aa{ieidesolventnextraclian contracurent.
in
consecintd, alia
minimd
de solvent
a
extraclia
n contracurent.
pentru
xpR onstant,
e calculeazd u relatia:
(s)
FMn
t - t
\ f / . . U;
\ \
\ \
\ \
\::\
(1.34)
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 43/273
I
.
Extraclia lichid-l
ichid apl
catd
Jiacliunilor
petrol
e
e
43
Fig.l.18.
Determinarea
aliilorminime
i
maximeesolvent.
Produsul extract oblinut in
acestecondilii
ipotetice are un
con{inut
nraximde aromatice
xpe\a)
arese
poate
obfine
dintr-o
materie
prima
prin
estraclren contracurent.
La cregtereaatiei de solvent,
punctulM
(amesteculmaterieprina
-
solvent)se apropiede S, dar nu poatedepaqipunctul P de pe curba de
echihbru
deoarece,
a
ratii
mai mari de solvent,
amestecul
evineomogen.
Ralia maximd
de
solvent
se calculeaza,
a
gi
la extraciiasimplS,cu
relal ia
1.23):
(1
35)
s)
FP
l - l
\
f
./.*
p.S
l{umctrul
procesul:
de trepte
din
extraclia
in contracurent
nfluen[eaza
astfel
mdrirea numSrului
de trepte,
la
ralie
de solvent constantA,
detennini
m6.rirea
uritalilor
produselor
de
extracfie;
dacd se
urmdregte
obginerea
unor
produse
cu
puritate
impusd
(xpp
sau xpEconstante),
mdrirea
numarului de trepte
trebuie nsotita de micaorareaa{iei de solvent.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 44/273
44
l. Extraclialichid-lichidaplicatd.fracliunilorpetroliere
Puritqtea
produselor
de extracyie
determind ralia
de
solvent
gi
nunrdrul
de trepte necesar
n extraclie.
La o rafie
de solvent
constantd,oblinerea
unor
puritili
mai
mari
pentru
produsele
de extraclie mpune
mdrireanumdrului
de trepte.
Puritatea
produsuluiextractpoatefi miritd prin scddereaaliei de solventqi creEterea
numarului
de trepte
sau, dacdnumIrul
de trepte
este
constant,
cre$terea pr.
este
nsofitd
de scdderea
uritdlii
produsului
rafinat.
Oblinerea unei
puritdli
mari
a
produsului
rafinat
este
posibili prin
cregterea
aliei
de solvent
gi
a
numdrului
de treote.
Exemplul1.3
Seprelucreaziprin extraclie n contracurent, u poliglicol,la l25oC
o
benzina
areconfine47,syo
aromatice.Debitul
de
benzina
este
de
120 lh,
iar
curba
de echilibru lichid-lichid
pentru
acest
sistemeste
prezentatd
n
f ig.1.1
.
Se umaregte
oblinerea
unui
produs
rafinat
care
sd conlina 12,4
yo
aromatice i
a
unui
produs
extract
cu
68,0
o/o
aromatice.
Si se
determine: alia
de solvent
necesard, ebitelede
produse
de
extractie u gi frrd solvent Pn,Pl, R". Er).
NAS
Fig.l.l9. Reprezentareaextracliei in contracurent(exemplul 1.3)
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 45/273
I. Extraclia lichidJichid
aplicatd
racyiunilor
petroliere
45
Rezolvare
Se fixeazd
pe
diagrama din
fig,1.19, conform metodei
prezentate,
f-'atiile
punctelor
F, Pp,
PB,R* E1
9i
M.
Ralia
de solvent
se calculeazd
u relatia
1.31).
s
-
7l
=4.4411
F16
Debitele de
produse
de
extracf;e
bri solvent se
determind
cu relaliile
ls )
e i
1.16).
A
=120*68'0-47'5=44.2
t lh
"
68,0 12,4
P, =120*47'5-72'4=75.8 t /h"
68,0 12,4
Pentru calculul
debitelor
soluliilor
de
rafinat
gi
de
extract se
:alculeazl inilial
debitele de solvent
din
rafinat
(Sn")
qi
din
extract
(Ss1)
cu
relaliile
1.32),
ar
n continuaree
aplicd
elatiile
1
27)
qi
(1.28).
\
S
n,
=
44,2*
SO=
,5
t
I
h
SEr
=
120't
,44 2,5
=
530'3 I
h
R"=44,2+2,5=46,7
/h
E,
=75,8+
530,3
606,1
/h
1.3.3. imitafia xtracliei
n
contracurent
i
posibilitifi
de
depigirea acesteia
La extraclia n
contracurent
a unei
materii
prime
cu solvent,
puritatea
produsului
extract
(chiar
la un
numlr infinit de
trepte de extraclie) nu
poate
depagi
pe
cea corespunzetoare
oluliei
de extract
in
echilibru
cu materia
primd
datd. Aceastd concentrafie
(notatd
anterior
cu
xps\a) reprezinta
limitalia extracfiei n confracurent.
Mdnrea
puritdgi produsului
exfiact
peste
aceastd
aloare
se face in
practica ndustriali folosind urmdtoarelemetode
e
extractia n
confracurent
u
gadient
de temperaturd;
o
extractia in confracurentcu
introducerea
de antisolvent
n zona
de
eliminare a
exfractului;
o
extractia n
contacurent
cu reflux de
produs
exfract.
A. Extraclia in contracurent
cu
gradient
de temperaturd
Aceasti metodi constd n sciderea emperaturii n zona de eliminare
a extractului
qi
mentinerea unei
temperaturi
mai
ridicate
in zona
de
eliminarea rafinatului.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 46/273
,16
l. Extraclia ichid-lichidaplicatd.fracliunilor
etroliare
Prin definilie:
At: t2pp-t2s;
in
care:
At reprezintdr radientulde temperaturd;
t2611 temperatura
in zona
de iegirea
rafinatului;
tTsp temperaturadin zona de iegire
a
extractului.
Reprezentarea
in
frg.l.20
pune
n eviden{a
modificarile
care survrn
in
procesul
de exhaclie
prin
aplicarea
cestei
metode.
Aga
dupa cum se observd n fig.1.20, din materia
prirna
F,
prin
extracfie n contracurenta temperaturar. sepoateoblineun produsextract
pentru
cdre
xpp
(
Xpgu. Scaderea
emperaturii
n zona
de elimtnare a
extractului a
to
(to
<
t1)
face
ca solu$ade extract
E1y
sd devindun sistem
eterogeudin care
se separd
afinatul R'
gi
extractul E'. Dupa
eliminare
solventului
din
extract
se
obfine
un
produs
extract
Pl:'
(xpr:'
> xppla)
u o
prritate
care
depaqe;te
imitalia
extracliei
n
contracurent.
NA
Fig.1.20 Depiqirea
imitalieiextracfiein contracurent
prin
aplicarea
radientului
e emperaturi.
Extrac{ia in contracurentcu gadient de temperaturase aplica
industrial
a extraclia
uleiurilor cu frrfurol,
fenol
sau N-metilpirolidona
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 47/273
l. Extraclialichid-lichidaplicatd.fracliunilorpetroliere
47
Rezultatele extracgiei
depind de valoarea
gradientului
de tempe-
:aturd.
imitatd de temperaturile
de
la exftemitefile
extractorului.
De
exem-
:iu.
temperatura zrRnu
poate
depdgi
emperatura
de
solubilitate
dintre ma-
::rra
primd gi
solvent
TS)57p
deci:
t2sp:
(TS)s6
(10
+
30"C)
( l .36)
in ronb de eliminare a extractului,
temperatura
rebuie
sd
permitd
:ealizarea transferului
de
masd cu viteze
acceptabile
(viscozitatea
::nestecului sd
nu
creascd
excesiv),
sd
se evite
congelarea fracliunii
:etroliere
gi,
drn motive economice,
aceasti
temperaturd
minimd
sd se
r-iigure prin ricire cu apd.Influenfa gradientului de temperatura asupra
:.'zultatelor extracfiei
este
prezentatd
in multe
lucrdri din
literatura
'1. i ,9,101.
Pentru
calculul acestui
ip de
extrac{ie,
cunoscdndu-se
emperaturile
je
la extremitdtile
exfractorului,
se
presupune
un
numdr
de trepte, se
:stimeazi
temperatura
pe
fiecare fieaptd
9i
se
traseaz[
curbele de echilibru
J(rrespunzdtoare.
n continuare,
modul
de
calcul
este similar
celui
de
la
3\tracfia n conffacurent, olosindu-se,evident,pentrufiecare reapt6,curba
Je
echilibrucorespunzdtoare
1,4,5].
B.Extraclia
tn contracurent
cu intoducere
de
antisolvent
n
zana de
eliminare
a extractului
Introducereade antisolvent
(de
obicei
api)
in
zona de eliminare
a
ertractului are efect
similar cu sciderea
temperaturii
n aceastdzond
(vezi
: ig I 20).
Rezultatele extracliei
depind
de
proporlia de
apa din solvent.
:tabilirea
proporliei
de apd
se face
in
func1ie
de
solubilitatea
eciprocd
a
.rcesteia
u solventul.
Dac5, a temperatura
e extractie,
olventul
este
otal
solubil cu apa,
proporlia
de
ap[ din solvent
se
alege
pe
criterii
economice
cregterea
propor{iei
de
apadin solvent
educesolubilitatea
cestuia
u
materia
primd
;r
ralia de solventnecesard emdregte).
ln cazul
in
care,
la temperatura
de
extraclie.
solventul
9i
apa
tbrmeaza un sistem
pa{lal
miscibil,
propo(ia de apd
ffebuie
sd
asigure
solubilitatea
otala dintre
solvent
gi
api.
In caz
contrar,
se vol
forma
mai
mult de doui
faze
lichide,
iar
procesul de
extraclie
nu
mai
poate
fi
controlat.
Prin urmare, este
nevoie sd
se cunoasci
curba
de
echilibru
lichid-
lichid pentru amestecul solvent-apd gi si se stabileascddomeniile de
concentrafii
dmisibile, a
n fig.1.21.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 48/273
48
I .
Extraclia lichid-lichid
apl catd
racpiunilor
petroliere
Intrucdt
apa
reduce puternic puterea
de solvire
a solventului,
se
lucreazd
la
proporfii
cdt mai mici
de
apd
in
solvent.
tn
practica
nu se
utllizeazl,
antisolvent
pur
ci se foloseqte
amestec
de apd
cu solvent rezultat
din
etapele
de recuperare
a solventului.
De
exemplu, la extractia
uleiurilor
cu fenol,
inbaza
extractorului
se
introduce
apd fenolicd
care
conline apro-
ximativ
l1% masd
enol.
Metoda este olositi
la extractia
uleiurilor
cu
fenol.
L)
o
o
o
0
o
E
o
F
80
60
tex
z0
O
Fenol. ' / .
moso
100
Fig.l.2I.
Stabilirea
roporfiei
dmisibile e
apI din
fenol
a
temperatura e
extraciiealeas6.
1.3.4.Extracfia
Cn
ontracurent
u
reflux
de extract
de
aceeagi
ompozilie
u
a
produsului
xtract
lntroducerea
unui
reflux
de
produs
extract
sau
de extract cu
un
conlinut mic de solvent, n
zona
de
eliminare a extractului
poate
conduce a
depagirea
imitaliei
extracliei
n
contracurent
vezi
frg.l.22).
Schema
de
principiu
a extracliei
in
contracurentcu reflux
de
produs
extract
este
prezentatd
n
fig.1.23.
Refluxul
de
produs
extract
se introduce
pe
treapta
de
pe
care se
eliminb
exfactul
E1,
iar
materia
primd
pe
o
ffeapta intermediard
a
extractorului
pe
care rafinatul
are compozifia
cea mai
apropiatd
de materia
prim5.
Locul
de
introducere
a
materiei
prime
gi
refluxului poate
fi
modificat gi,
n
consecinfi,
rezultatele
extracfiei
se schimb6.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 49/273
I. Extraclialichid-lichidaplicatdfracliunilorpetroliere
49
Treapta de
intoducere a
materiei
priTe imparte extractorul
in doud
Zcrn€. ona. e extractie
gi
zona de stripare.
nzona de
extracfie,
solventul
j:zolvd
preponderent
hidrocarburile
aromatice
din materia
primi
:-.rgur6ndu-si astfel
puritatea
produsului raftnat.
in zona
de stripare,
3\tractele descendente e imbogdfesc n hidrocarburi aromatice pe care
solventul e dizolvl din
rafinatele ascendente,
rovenite
din refluxul
&r.
Deoarece n extactor se
introduc
trei
fluxuri
(materie prim6,
solvent
;r
reflux),
punctul
M care simbolizeazd
amestecul
materie
prima
-
solvent
se
poateplasa
qi
in
domeniul
de omogenitate
din
preajma
solventului.
NA
Fi
g.
1.22. Depigirea
imitaliei extraclie
n
contracurent
prin
introducerea
e
reflux de
produs
extract.
""ft^"
l1 l
l+-
Er
'
tE:
"l-l*-'
l " l
l+-
Enl
tS
Fig.1.23
Schema
e
principiu
extrac{iei
n
contracurentu
refluxde
produs
)ctract.
Numdrul de variabile
independente
care
determind
acest tip de
extrac{ie
se determind
ca la extracfia
n contracurent
vezi
paragraful
1 3.2)
t t . .
' \ \
f-r
t
F+l
Er-r Ef
Er'r
**z
F
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 50/273
50
I .
ExtracSia ichid-lichid
aplicotd
Jracliunilor
petroliere
cu
deosebireacd
la
variabilele
procesului
apare
in
plus
rafia
de
reflux
(Ro/F)
ar la relalii,
numarul
de trepte depinde
de
ralia
de solvent
qi
de rafia
de reflux.
Deci, total variabile:
2m
+
5
totalrelal i i : m+5
tn
consecinfa,
pentru
un sistem cu
m componenfi,
numdrul
de
variabilc ndependente
ste
egalcu m, iar
intr-ur sistem ernar
aromatice.
nearomatice,
solvent) extracfia este determinata
de trei
variabile
independente.
e obicei, acestease aleg
dintre
puritalile produselor
de
extraclie
Xpssau
xpp,
afid de solvent S/F,
ralia de
reflux R6/F
qi
numdrul de
treptedin extracfien.
Rela{iile de bilan
material
care se
pot
scrie
intre fluxurile
din
extractorsunt urmdtoarele
F+S+R':R*+Er
F:Pn+Pn
Fxp Pp
xpR
+
Ps xpn
Rn:
P1
+
Sx,'
Er:PE+&+SEr
S:Spr '+$u'
Considerdndun extractor cu
n
trepte,
din bilanluri
materiale
pe
fiecare
reaptd,
pe
zone
gi pe
intregul extractor
ezultdanurnite
proprietati
ale flnxtrrilor
care sunt
Drezentale
n continuare.
-
Pentruzona
de extracfie:
S-R' : En Rn-r Er+z Rrnr Er+r Rp: ct : W, (1.43)
adrcd
R,,SWesteo
dreapta.
-
Pcntruzona
de stripare:
El
-R():Ez
*Rr:. . .Er-r
-Ri-z:Er-Rr-r :
ct :
Q,
(1.11)
deci,
Ri,ErQesteo
dreaptA.
- Pentru reaptade alimentare f):
F
-
Err
*
Rr-r
E1+Ri
sau
F
+
Er*r
Rr:Ei-Ri-r
gi
nlocuind
diferenlele e termeniseobline:
F+W:Q,
a;;adar- QW
este
o dreapti.
-
Pentru ntregul
extractor:
S+F+Ro:Er+R"
senoteazd limentareau hidrocarburi u G, deci:
F
+
po:6
(r
45)
(1
37)
(1.38)
(1.3e)
(1
40)
(141)
(1
42)
(1
46)
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 51/273
I
.
Extracpia ichid-lichid apl
catd
racliunilor
petrol
ere
rearanjdnd
ermenii
din
relalia
(1.37)
rezultl:
S-R,+G:Er
sau, n conformitate
u
relatia
1.43)
se
obtine:
W+G:EI
revenind a
relaliile
(1.37)
$
(l.aa)
seobfine:
(1.47)
M+R{:Er+Rn
M:Er-Ro+&
M:Q+R,
(1.48)
Din relafiile
(1.46), (1.47), (1.48)
rezultacd:
FGRg,GErW
qi
R.QM
sunt drepte.
-
Pentrusistemulde recuperarea solventului:
Er:Ro+Pp+Sr:r
prin
re
gruparea
ermenilor devine
Er -
Ro: Pr
+
Ssr
sau, n funcfiede relafia
1.44)
se obline:
Q:
PB
+
SB1
(1.49)
deci,
PgQSesteo
dreapti.
Prin bilanfurile de materiale efectuates-au dedus coliniaritali care
sunt olosite la reprezentarea
i
calculul acestui
ip de
extracfie.Punctele
W
5i Q
sunt denumite
puncte
de
operare
pentru
zona de
exfraclie, respectiv,
pentru
zona
de stripare.
Calculul extractiei in contracurent cu
reflux de extract
de aceeagi
compozilie
cu a
produsului
extract
finit se
face cu ajutorul
relafiilor
de
bilan{ rnaterial
1.37) - (1.42)
9i
al
reprezentdrii
xtraclieide acest
ip
in
diagramd riunghiulard(ftg.l .24).
Pentru
exemplificare,
ca variabile
independente
se aleg
puritalile
produselor
de
extraclie
(xpn,
xpe)
gi
ratia
de
solvent
S/F).
Construcfia
rafica
din fig.1.24 se
efectueazd
stfel:
-
se
fixeazi
poziliile
punctelor F, Pp
gi
Py
pe
NA
,l
cu ajutorul
relaliilor
(1.13)
9i
(l.la)
qi
se determind
oziliile
punctelor
R.
9i
Er,
-
se afl6
pozilia punctului
M in
funcfie de
ratria
de
solvent,
ca
la
extraclia simplS;
-
se determind
pozilia punctului
Q
cu
ajutorul
coliniaritililor
R
MQ
qi
PEQS;
se
gdsegtepozilia punctului
W
la interseciia
dreptelor FQW
9i
R*SW;
se determini
pozifia
punctului
G situat
la interseclia dreptelor
FGRo
qi
GErW.
5l
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 52/273
52
i Errraclialichid-lichidaplicatd.fracfiunilorpetroliere
F
g
2
T:ffiTi:'::,r:i?:':',ff;Ti::ffil1#;:'
.
Pebazarelaliilor
de bilanl material
1.37)
(1.42)
9i
a reprezentarii
grafice
din fig.1.24
se
calculeazdalte ariabileale
procesului.Astfel:
.
ratia
de
reflux necesari
se determind
cu
relafia:
(
.,50)
debitele
de
produse
de extraclie
Pn
gi
Pp
se calculeaza
ca
la
extraclia impld, u relaliile 1.15)qi (1.16):
debitelede solventdin
rafinat
Sn,
gi
din
extractSp1 e determina
cu ajutorul
rela{iilor
de bilan{
material
(1.40), (1.42)
gi
al
reprezentdrii
in
fig.l
.24, ca
la extraclia n contracurent,
olosind
relaj i i le
1.31):
debitelede rafinat
R.o
i
de extract
Er rezulte din
relaliile de bilanl
material
1.40)
9i
(1.41),
ar randamentele e
produse
de extracfie
gi recuperareade aromatice se calculeazacu relaliile (1.19),
(1
20)
i
1.21).
K
H
NA
r2 m:
.0
-=-
n
'
GRo
\-- --\t
\--::
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 53/273
l .
Extracpia
ichid-lichid aplicatd.fracfiunilor
petroliere
53
Numarul
de trepte
teoretice
necesar n
extracfie
pentru
a aslgura
:rrrtalile
produselor
se
determini,
pentru
zona
de
stripare,
cu
ajutorul
:'.inctului
de operare
Q
gi, pentru
zona
de exffaclie, cu
alutorul
punctului
'.".
Calculul
se face incep6nd
de
la
Ey,
din treaptd
n
treapt6,ca la
extractia
i
contracurent.
Prima
conodd treaptd care intersecteazd
dreapta
{W
:erine
treaptd
de alimentare
gi,
in continuare,construcfia
se
realizeazd
cu
-:rlizarea
unctului
de operareW.
l - 'actor i iare
nf luenpeazd
rocesul
( t
: - ; ' , \ , ( t ' ' '?"e^ ' i f r
Principalii
factori
care influenteazd extractiacu reflux
de extract
de
,ceeaqi ompoziliecu a produsuluiextract init sunt: afia de solvent, afia
:: reflux.
conlinutul
de solvent din
reflux,
numdrul de trepte
necesar
n
:riracLie
qi puritatea
produselor
inite.
Intruc6t,
n condiliile impuse
nilial, extracgia stedeterminati
de trei
:r'::le independente,
iscutarea
unui factor trebuie ftcuta
fix6nd
alte
:lu;,i-l
.
-rriabile.
R.atia de solvent.
Mirirea
raliei de solvent
(pentru
xpp
gi
xpl
- -s;ante)conduce d mdrirea raliei de reflux qi la micgorareanumdrului de
:.rre
teoretice
necesarn extracfie.
Aceasta oncluzie
se
poate
demonstra
-:r
ajutonrl
eprezentdrii
in
fig.1.25,
prin
compararea
egmentelor
i(i
,
cn
',j.
,
O,S
cu
OJ
gi
tZtS
cu
rl"s. Demonsffalia steasemdndtoareu cea
:e la extraclia n
contracurent
paragraful
3.2).
Concluzia
de
mai
sus
poate
i formulatd
gi
astfel:
pentru
xpn
gi
x1,r
.-onstante,nei ralii de solvent i corespunde singuri ralie de reflnx, iar
inodificarea
uneia trebuie insoliti de
modificarea
in acelaqi
sens a
;eleilalte.
Evident
cd
gi
numdrulde trepte
eoretice
e schirnbd.
Cregterea
aliei
de
solvent,
pentru
n
gi
Rs/F constante,conduce
la
scdderea
concentraliei de aromatice din
produsele
de extraclie, la
micgorarea
andamentului
e
produs
rafinat
qi
la cregterea
ecuperarii
de
aromatice
1,21].
Ralia de reflw.Influenta rafiei de reflux (pentruxppgi xp1constante)
poate
i dedusddin fig.1.25.
Scdderea
aliei de
reflux
determindscaderea
raliei
de solvent
gi
creqterea
umSrului
de trepte
eoretice.
Dacd
se
men{in
constante
n
qi
S/F,
mdrirea aliei de
reflux conduce a
cregterea
oncentraliilor
de
aromatice din
produsele
de extracfie.
marirea
randamentului
de
produs
rafinat
gi
la
scdderea
ecuperdrii
de aromatice.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 54/273
54
L Extraclia lichid-lichid aplicatd.fracliunilor
petrolie
re
I"ig.1.25.
nfluenlaalieidesolvent
i
a raliei e
eflux supra
procesuluixpp i
xps, onstante).
Lu6nd in
considerajie orelalia raliilor
de solvent
gi
de retlux cu
numdrul
de
trepte
pentru
xpp
gi
xp6
constante),
rin
definilie,
atiile minirne
de solvent
qi
de
reflux
sunt cele
pentru
carenumdrul
de trepte
necesaren
extraclie inde spre nfinit.
Reprezentarea
in
frg.l.26
aratd
ciraceastd
itualiese
ntdlneqte
6nd
dreapta
FQoWo
e
suprapune
este
conoda
R,oE'o are
prelungitd
rece
pnn
alimentare.
Atdt
pentru
zona de extracfie, cAt
gi pentru
zona
de stripare
numlrul
de trepte
inde citre infinit.
Ratia
minimd
de
solvent
depindede
puritatea
rodusului
afinat
gi
se
calcrrleaza
u relalia
(1.51),
ar
ra\iaminimd de
reflux
depinde
de
pruitatea
produsului xtractqi se stabilegteu relalia 1.52):
FM-o
w
(1
51)
6o-,
,o
e
rs)
l - l
=
\F./-,
(n,)
m
t - l
\
/'
/*.
GnR,
__i:i
\.==l
\.\.
)*
==:::ji1i-::l'li\J
M2
(152t
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 55/273
L Extractia
lichid-lichid
aplicatd.fracliunilor
petroliere
:):'
'|
ts\
Fig.l.26Determinareaaliiior
minime
i
maxime e
solvent
i
de
eflux
pentru
xtractia
n contracurentu
efluxde
produs
xtract.
Cregterea
aliilor
de
solvent
gi
de
reflux este
lustrati
in fig.1.26
prin
Jeplasarea
unctului
M cdtre S
gi
a
punctului
G
cdtre Ro. La lirnita,
punctele
M,
Q
qi
W se suprapun
peste punctul
S, iar
punctul
G
peste
punctul
Ro. In consecinld,
aliile maxime
de
solvent
gi
de reflux
sunt
rnflnite. Practic, aceastdconstatarearatdcd
la extraclia
in contracurent
crr
reflux
de
extract
se
poate
ucra cu
ra{ii
de solvent
gi
de
reflux
oricit
de
nari. fbra
ca amestecul
materie
prima
+
solvent
+
reflux sadevini omogen,
Cheltuielile de
investilii
gi
de operaredintr-un
proces
de extractie
Jepind
de ralia de reflux.
Gdsireavalorii minime
pentru
aceste
clieltuieli
oernrite dentificarea a{iei optimede
reflux.
Pentru
stabilirea
aliei
optime de
reflux se
tine
cont de
corelatiile
Jrntre afia
de
reflux
gi
numdrul
de trepte sau diametrul
extractonrlui.
Se
iroate
firma cd:
-
la ralie
maximd
de
reflux, numirul
de trepte
necesar
este
rninim.
iar
diametrul extractoruluimaxim;
-
la ra{ie minimd
de
reflux,
numdrul de trepte
este
infinit-
iar
diametrul
extractorului
este
minim.
Prin
urmare,
cheltuielilede
investilii
descresc u
creqtereaa{iei
de
::f1ux
pAnd
a o
anumitd valoare minimi,
datorita
reducerii numarului
de
t r \
' . f
- -
" l
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 56/273
56
I. Extracpia ichid-lichid aplicatd
racliunilor
petroliere
extractorului.
Cheltuielile de operare cresc continuu cu cregterea a{iei
de
reflux.
Cheltuielile otale
(considerate
umacheltuielilor
de
investitie
gi
de
operare)prezintd,un minim, ralia optima de reflux corespunzdndacestuia
(v
fig
t,27)
Conpinutul
de solvent din reflux.
Refluxul de extract
poate
sA
ie liber
de solvent
(condifle
impusi in
calculul
prezentat
anterior)
sau, dacl
provine
dintr-o
treaptA
ntermediare
e recuperare solventului, d
conlina
diferite
proporlii
de solvent. n fig.1.28
se
prezintd
o extraclie
n
care se folosegte
fie
refluxul
Rn(Xs"no 0), fie refluxul fio
(Xs,p,p
0).
('ompardnd
marimea
segmentelor
FC c'u
-G';l GR. u
-{
se
obsen'i
cd mirirea
proporliei
de solvent din reflux determinacre$tere
ra{iei
de reflux. Deci,
prezenla
solventului
n reflux
conduce a
cheltuieli
suplimentare
n extracfia
ropriu-zisa,
ar
reduce
heltuielilede recuperare
Fig.l.27Cheltuieli lee nvestil i il), deoperare2)
9i
otale
3),
n func1iee
alia
e eflux.
a
soh'entului.
n acest
caz,
con{inutul optim de solvent din reflux
se
determind
ebaza
unui
calcul economic.
['urrtatea produsului
rafinat
Si
a
produsului
extract.
Puritdlile
produselorde extraclie sunt determinatede numdrul de trepte. Influenla
puritalii produselor
de extraclie
asupra numdrului de trepte necesar n
extractie
ste
prezentatd
n fig.1.29.
3
C.'
(Rorl6
)sp4i
61
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 57/273
/ .
Ext rac
1
a
I
ch d-
/ ch d
ap ca
d
fracy
tun
/ o
pe
tro
I
e e
57
Fig.1.28.nfluenla onlinutului e solvent in reflux
asupra
a{iei
de
reflux.
Q)
-D
E
X
pgt'lo
Fig.
.29.
Corelalia
intre
uritatearoduselor
eextraclie
i
numdrul
de
repte eextraclie
ecesar.
Din fig.l
.29 se
observd cd extraclia lichid-lichid
prezintd
limitalii
privind puritatea
produselor.
Extractoarele industriale
de
constructie
specialS ealizeazd
maximum
10-20 repte eoretice
1,9,16],
ar
puritatea
produselor
de extracfie
este:
>
2oh aromatice
n
produsul
rafinat,
respectir,'
99o/o
romatice n
produsul
extract.
4s'e\
-\:\
--==-__111____:__::t.S
X
p qro/r
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 58/273
58
I.
Extracriarichid-richidapricatdfracriunirorpetroriere
Exemplul
.4
o
benzind
are
confine
45,3oA
romatice.
eprelucreazd
rin
extraclie
in
contracurent
u
reflux
de
extiact
de
aceeasi
""i"p"riii.
""'a
produsurui
extract
init
cu
sulforan,
a
100"c
gi
cuo raliedesorvent'a"iit.se impune ob{n9rea
unor produse
de
exfractie
"u
*matoar"t.
caracteristici:
p*
8,5
%
gi
xpp
g1,6o/o.
Cwbade
echilibru
ichidlichid
pentru
istemul
tudiat
ste
rezentati
n
fig.1.30.
Sd
se
c'lculeze:
aliade
eflux,
.rof,..*u
de
aromatice
Ra)
gi
ralia
minima_de
olvent
enfu
acest
ip
de
extaclie
r".*"1r.
obdnpu'ta1ile
produselor
e
extractie
mpuse
nitiat.
Rczolvare
se fixeazipe diagramain
fig.r.30.,
conform
metodei
rezentate
poziliile
punctelor
,
pp,
pB,
R*
Er,
M:
e,
W,
G
Si
vl..
r-
Ra{ia
e
eflux
se
determind
u r"lufiu
1.5b).
+=g
=o,et l
f t9
Recuperarea
e
aromatice
e
calcule
zd
cu
relalia r.2r),
rar
ralia
minima
e
solvent
u
relalia
l.51).
iS=.
w
Fig.I.30.
Reprezentarea
xtracfiei
n
contracurent
u
reflux
de
extract
de
aceea;i ompoziliecu a produsului xtract exemplul1.4).
\
.---*.lI--}
. - - - - - - -_
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 59/273
I .
Extraclia lichid-l
ichid aplicatd.fracSiunilor
etrol
ere
a,
=
9-
*
€l--9'l
*
1oo so,7
o
^
45,3 81,6 8,5
=
::-
=
1.77
32
{.3.5.Extracfian
contracurent
u
reflux
de extract
de
compozifie
iferiti
de a
produsuluiextract
in
procesul
,
de
extraclie
a aromaticelor
inferioare din
benzine
se
impun
douacondilii:
a)
puritateaprodusului
extract sd
fie foarte mare
(xps
>
99,5oto);
b) recuperarea
e aromatice
sd fie
ridicatd
(Re
=
90-95%).
Pentru
o materie
primd
datd,
gi
rm
produs
extract
de
puritate
foarte
mare> ecuperarea
de aromatice
depinde de
puritatea produsului
rafinat.
Nivelul
de recuperare
precizat
in condilia
b este asigurat dacd
produsul
rafinat
are un continut
de
3-8%
aromatice.
Extraclia
in contracurentcu
reflux de extract de
aceeagi
ompozilie
cu a
produsului
extract finit
asigura
recuperareade aromatice impusa
in
condilia b, dar nu
permite
oblinerea
unui
produs
exffact de
puritate
foarte
mare
vezi
imitafiile
acestui ip de extracfie
rezentateinfrg.l.2T).
Condiflile
a
qi
b sunt
indeplinite simultan dacd
exffaclia este cuplata
cu un
proces
de
fraclionare in
prezenla
unui
solvent
polar
(distilare
extractiva)
sau
n
absenlaunui solvent
polar (fracionare
convenlionala).
In acestcuplaj, extracfia are un dublu
rol.
In
primul
rdnd
de
a obline
recuperarea
e
aromatice
doriti
(xpn
:
3-8yo), iar
in
al
doilea
de a reduce
domeniul de suprapunerea
punctelor
de
fierbere dintre
aromaticele
gi
nearomaticeledin extract
numai
la componenlii
inferiori
(solventul
polar
dizolva din benzind,
preferenfial,
hidrocarburile
aromatice
gi
hidrocarburile
nearomatice
goare).
Fraclionarea in
prezenfa
sau
absenla solventului
polar
permite
separarea nearomaticelor u$oare
(componentul
mai
volatil)
de
hidrocarburile
aromatice
(component
mai
pufin
volatil), asigurAndu-se
astfel obtinereainbaza
coloanei de
frac{ionare
a unui
produs
extract
(diluat
cu
solvent sau
fhrd
solvent) de
puritate
foarte ridicatd,
in conformitate
cu
condilia
a.
Produsul
de v6rf din coloana
de fractionare
este un amestec
de
nearomatice
u$oare
qi
aromatice ugoare,
care, dupd
condensare,
este
reintrodus
n extrac{ie ca reflux
Ro. Acest
reflux are o compozilie diferitd
de a
prridusului
extract finit, iar in comparatie
cu
benzina,
concentralia
n
aromaticea acestuia
poate
fi mai
mare sau
mai micd dec6ta materieiprime
(Xno
> xp
sau
Xpo
S
xp).
59
/r \
t " l
t ; l
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 60/273
60 I .
Extraclia
lichid-lichid
aplicatd.fracgiuni
or
petroliere
Pentru a se asigura
separarean acest
mod,
extractia
trebuie
obligatoriu
prima
teapt6.
Cuplajul extacfiei
cu
distilarea
extractivd
sau cu fracfionarea
conventionald se realizeazf,
ndustrial
dupd doui
scheme
,
prezentate
n
fig.1.31
Cele doui schemese aplici
pentru
solvenli
mai
pulin
volatili decdt
produsele
de extracfie.
Prezefia solventului
polar
in coloana
de distilare
exfractivd
cotrduce
la creqterea
olatilitalii
relative inte nearomatice
componentul
volatil)
gi
aromatice
(componentul
mai
putin
volatil)
gi,
in
consecinld,
pentru
acelagi
grad
de separare,
numirul
de
echilibre
necesarseparirii este
mai
mic in
distilare extractivd
decdt
n
fractionare.Din
aceasta auzdschema n care se
folosegte
cuplajul exffacf,e-distilare
extractivd
prezinta
avantajeeconomice,
fiind intAlnitd in majoritatea
procedeelor
industriale de extraclie a
aromaticelor
din benzine.
Calculul
procesului
se
poate
face
pentm
fiecare operatie
in
parte
(extraclie,
distilare exhactivi),
dar trebuie
s[ se
lina
seamacd extractul E1
alimenteazd
coloana de distilare extractivd,
iar refluxul Ra
provine
din
distilare
extractivd sau
racfionare.
Fig. .3
L
Scheme
e
principiu
a extracliei
n
contracurent
u
reflux
de extract
de compozilie
diferiti de a
produsului
xtract
init:
I
- extractor; - coloanide distilareextractivi;
3
-
coloani
pentru
reouperarea
olventului; - coloanide
raclionare.
(lalculul
operaliei de extrac{ie
Numarul de variabile ndependente are determini acest ip de
extracfie
se determind a
la
exhacfia n contracurent
u reflux de extractde
aceeagi
ompozilie
u a
produsului
xfract
paragraful
.3.4)cu deosebire
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 61/273
l. Extraclia lichid-lichid
aplicatd
racpiunilor
petroliere
61
ca la variabilele
procesului
mai
apar
concentrafiade
aromatice
din reflux,
\Ro,
$i
concenfialia de
aromatice
din
produsul
exffact, xps,
(pentru
aceastd xtractieXpq Xs1 xpr).
Deci, total variabile: 2m
+
5
+
2
:
2m
+
7
La numirul
de
relafii
se adaugi
relafia
de
bilan material
intre
extrac{ie
gi
distilare exfractivd:
(R*,
+
PE)xEl
:
R*
xno
*
Ps xpn
(1
s3)
Total relafii: m
+
5
+
1
:
m
+
6
in
consecinld,
pentru
un
sistem
cu m
componenfi, numdrul
de
variabile independente este egal cu
m+1,
iar infr-un sistem
ternar
(aromatice,
nearomatice,
solvent)
extraclia
este determinata de
pafu
variabile
independente. De
obicei, acestea
se
aleg dintre
puritalile
produselor
finale
de extracfie
(xpp
sau
xps), conlinutul
de
aromatice
din
reflux xpo, conlinutul
de
aromatice
din extractul
liber de solvent xsi, ratia
de solventS/F, ralia dereflux RJF $i numdrul detrepte
din extraclie np.
Intre fluxurile
din extractor
se
pot
scrie
relaliile de bilanl
(1.37)
-
(1.42)gi (1.53).
De asemenea,
oliniaritili le
1.43)
(1.49)
sunt
valabile
u
precizarea
f,
punctele
Ro,Et
$i
Pp nu mai sunt
plasate
n acelaqi oc.
Caiculul extractiei
n contracurent
cu
reflux de
extract
de
compozilie
diferita de
a
produsului
extract
se
face cu ajutorul
relafiilor
de
bilanl
material menlionate anterior
gi
al
reprezentdrii
extracfiei de acest tip
in
diagrama riunghiulard [7,22,23] vezi fi g.1 32).
Inilial se aleg
patru
variabile
independente
dintre variabilele
procesului.
Pentru construclia
graficd
se urmeazd
o
procedurd
asemdndtoare
cu
cea ilustratd'in fig.1.24. Reprezentarea
e
poate
face
direct
sau
prin
incercari
1].
Cantitatile de
produse
gi
numdrul
de
trepte
teoretice necesar se
determindca
in cazul exffacliei cu
reflux de
extract
de
aceeagi
ompozilie
cu a produsuluiextract.Dacd numdrulde trepteteoreticeestemare,metoda
graficd
se
poate
aplica
pe
diagrama
de
selectivitate
sau
pe
diagrama
Janecke.
Diferenle
apar
numai
la determinarea
numirului
de trepte
pentru
cazul n cflreXpe
xp
1241.
Calculul numf,rului de trepte
teoretice
n
distilare
extractivd se f-ace
prin
metoda
grafici
simplificati.
Curba de
echilibru
lichid-vapori se
determind
experimental n
prezen{a
solventului,
a
o concentrafiea acestuia
egal6cu cea din solufia deextract81. Sefine cont ca distilareaextractivi se
realizeazdintr-ocoloand,prevdzrttd
umai cu
zond de
epuizare.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 62/273
62
I
.
Extraeia
I
c
h d_
ch
d
apl
catd
fracliun
i
I
o
p
e
o
I
e
e
{''.:).\
i--:---)\l
Fig.I.32. Reprezentarea
exfacfiei
in
r
compozili
arr.,r,
J
"
o,J:illil:llff
il::
:if
extract
e
Determina
este
pr^ezent"a
t"E.?:rTirului
de
trepte
prin
metoda
grafica
simplificatd
In
cazul
n
ffir:tTff;ii:':1F",ffiff
;Jlffill*Tyiff
;,,:ffii:l;
reprezentarifi
l'ril;
jrotlff;t,:i3"T*""tain;;.;;#".lru"n,u
carcurur
extracliei
n
contracurent
ca
reflux
prin
metoda
recup
.n.r#1tx11.flx1"::"^L:
n
colectiv
ondus
e
prof.
recup
ennit
-#,r***g*,ff; i"""tf:l[:ffi',hi'fl"*jm:*
."ur
aeiir?#firr'Fal
sunt:
uritafile
roausetoit
".o..1t'11nn
i
xps),
d*il.I,,*6i:X',',Ltl';'ffi
.ll#j;i;";;;,"d'ill'"carcu
.o,o.nlT5lf
"TnTiltrj'"^,1*,,i:,11"."#
roduselor
de
extar
fixe,
ar
z
o.pina.iffiT:ff.solvenl
uncteie
t
"0"'#w
ii
q
;;,
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 63/273
I . Extracpia
I chid- I chid apl icatd
.frac{iunilor
petrol
iere
100
F-ig. .33.
Determinareaumdruluie
repte inoperalia
dedistilare xtractivin diagramd-y.
Prin introducerea
unei ipoteze simplificatoare
se
poate
demonstra
cd
relafia FG
:
f(xB1) eprezintd
ecuatiaunei drepte
cu
panta
tg
0, dacd xpn
>
xFSau g e,
dacl
Xpo
Xp.
Calculdndrafia
de
reflux
din
operafia de extracfie
gi
din operalia
de
distilare extractivd,
prin
rearanjarea ennenilor au fost deduse ecualiile
pentru
calculul
conlinutului
de
aromaticedin
reflux
xpo
gi
al conlinutului
de
aromatice
in extractul iber de solvent
xs1.
Pentrucazul n
car€
Xps Xpi
63
I
o
c
o
b
xRo
c
o
E
x
(
R^. t ,
p,r,,
' l
, (
Rn
' r (o
(
(Ro
F)tgo
Ro P,
J'
I tn,
+
F\tgo
-.
Roxoo Prx
ro
4rr
--T-
Ro+
P,
Ro+P,
Pentru cazul xpo
(
x3 :
#E),
(r5
(1
55)
x;/o
qromollce
'^,=[ffiffi-.al'[*+*#); ('1
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 64/273
64 l.
Extraclia
lichid-lichid aplicotd
racliunilor
petroliere
Rn
.ro.
Prx
*
-
-
____Y____4
L
_-___ _
lr E.\
Ro+ P, Ro
+
PU
,^
*r '
\ - ' -
'
in care:
z-*\1-
dlLx't'4 '-\
Ro,F, PB eprezintdl:cantitd@ e
reflux, materie
primd qi produs
extract,
xF, XpE,
Jri
-
concentratiilede aromatice
din
materia
primd,
din
produsul
extract,
respectiv,
din
extractul
iber
de
solvent
pentru
ca.ro
no
Xr,
tg 0, tg e - panteledreptelor rZ : (xer) pentrucazul n care
Xp6
)
Xp, feSpeCtiv, Xp6
(
Xp.
Termenii g 0
sau g
e secalculeazd u
relafiile:
tgo=
xoo-xr
;
Es=l&
xno-xd *4-*^o
(1.58)
in
care
xero,xcoeprezinti concentralia de
aromatice
a unui extract din
domeniulde existentdales
pentru
calculul
acestor ermeni.respectiv,
on-
ginutul
de
aromatice din amesteculde
materie
primd
gi
de reflux, cores-
punzdtor
ui
x",o.
intrucdt echilibrul lichid-lichid impune limitalii asupra valorilor xp1
gi
xpo, ar echilibrul lichid-vapori, asupra
ui xno,dupd efectuarea
alculului
trebuie verificat
dacd
xp1
gi
xpo
se ncadreazdin
aceste
imitalii
U,23,251.
Metoda Precup
permite
calculul unui
proces
de extraclie
in care
inilial
se
impun
puritalile
produselor
de extracfie
(xpn,
xpr), numdrul
de
trepte
teoretice
din extraclie
(ns)
Si
numdrul de
trepte teoreticedin distilare
extractivd
nps)
olosind
urmitorul
algoritrn
[-3]:
a) sepresupundiferite ralii de solvent(minimum trei);
b)
pentru
fiecare
din
raliile
de solvent
presupuse
se iau
in
considerare
el
pulin
trei
rafii de
reflux
de
extract
gi
se determini
perechile
de valori
XEI-XRo
orespunzitoare,
menlindndu-se
entru
calculele ulterioare numai acelea
care satisfac
limitaliile
simultane nftoduse
de echilibrul
lichidlichid
gi
lichid-vapori;
c)
pentru
fiecare
dintre
rafiile
de
solvent
qi
de
reflux de extract
uate
in considerare se calculeazd numdrul de trepte teoretice de
extracfie,
care asigurdvaloarea
xps mpusd;
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 65/273
I . Extracpia
ichid-lichid
aplicatd.fracliunilor
petroliere
65
d) din
rezultatele
oblinute
la
punctul
(c)
se determini
perechi
de rafii
de solvent
gi
de reflux,
pentru
care in extraclie se realizeaza
numirul
de
trepte
eoretice
ixat inifial;
e)
pentru
perechile
de ratii de solvent
gi
de
reflux
stabilite la
punctul
(d),
se calculeazi numdrul de trepte
teoretice
din
distilare
extractivd
prin
care se asigurd oblinerea
puritalii
produsului
extract
(xpg);
f)
pe
baza valorilor obtinute la
punctul (e)
se determind raliile
de
solvent
gi
de
reflux
pentru
care
n
distilare extractivd serealizeazd
numdrul
de echilibre fixat inilial
(npg);
raliile de solvent
qi
de
reflux
astfel oblinute
reprezintd afiile
de operare;
g) pentru
raliile
de solvent
gi
de
reflux calculate
a
punctul
(0
ti
pe
baza datelor de
la
punctul
(b),
se determind
perechile
de
valori
XEI
XRo
orespunzltOare.
intre rezultatele oblinute
prin
aceasta
metodd
de
calcul
9i
datele
erperimentale
xistdo conc
ordan 6
ati fbcdto
e
11,3,261.
I'.actorii
care inJluenleazd
rocesul
/
Principalii
factori care
influenteazd
extac{ia
cu
reflux de extract de
compozilie
diferiti de
a
produsului extract
sunt:
ralia de
solvent, rala
de
reflux, continutul de
aromatice
din
reflux
(xno),
lqgll
de
introducere a
rnateriei
prime gi
a
refluxului,
numdrul
de trepte
n extrac{ie
nE)qi
numdrul
de trepte
n distilare extractivd
(nnu).
Se
precizeaza
cd
pentru
discutarea
nfluenfei
unui
factor asupra
extracfiei ei66iie
sd se
fixeze trei variabile ale procesului.Din aceast[
cauzd, de
d6-icei, niluenla
factorilor
in
acest
tip
de
extraclie se
face cu
ajutorul
unor corelalii
prrafice,
trasate
pe
baza
unor
parametri
dedugi
experimental
au
prin
calcul.
Rayia
de solvent
Si
ralia
de refltu
Dacd
se
menlin constante
puritalile
produselor xpR, n,r
$i
xpB) nfluenla
a{iei
de solvent
sau
a raliei
de
reflur asupracelorlalte variabile ale procesultti,pentru acest tip de
extrac{ie,
este similard cu
cea manifestatd
n extraclia
cu
reflux
de
extract
de aceeagi
ompozilie
cu a
produsuluiextract
v.paragraful .3.4).
Pentru
o
instalalie datd
(ns,
Ilor
constante),
nfluenla
raliei
de solvent
sau a
rafiei de
reflux
se
poate
deduce
ndirect
cu ajutorul
unor
reprezentdri
care
pun
in
evidenla corelalii
dintre
Sff,
Ro/F,
n6,
ttlg,
xpt
qi
xpo
n
cazul
n
csre
Xp, xpp
gi
xpp sunt constante.
Astfel
de
corelalii
sunt
reprezentate
n
fig.1.34
fiecare
curbl din
figuracorespundeneianumite a{ii de solvent.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 66/273
66
I . Extracpio
ichid-lichid aplicatd
racliunilor
petroliere
x
.s
Rol
4
{
ul
LU
o
c
^%
R%
Fig. 34. nfluen{aaliilordesolvent ide efluxasupra
lt, Ilne, B1
i
xps
xr,
xp*
Ei
xps
Constante).
Mai
sus s-a ardtat ci
rolul
operaliei
de extractie
este de a asigura
puritatea
produsului
rafinat
(xpn)
$i,
prin
aceasta,
ecuperarea e aromatice,
iar
rolul
operajiei de distilare extractivd
-
de
a asigura
puritatea
produsului
extract (xps).
In
consecin 6,daca
prin
modificarea
raliei de solvent sau
a
ra{iei de reflux se creeazd ezewdde eficienta (num5rul de trepte necesar
scade) n
extracfie,se mlregte recuperarea e
aromatice,
ar
daca
se creeazi
rezerva
de eficienld in operalia de distilare
extractivi, cregte
puritatea
produsului
xtract.Astfel, onform
ig.1.34
ezultaci:
-
pentru
XF,
XpR,
ps
9i
Re/F constante,
cre$terea
aliei
de
solvent
duce
la
scddereanumdrului de trepte
necesar n
extraclie
gi
la
cregtereanumdrului de trepte
necesar n distilare extractivi.
Dar
instalatia fiind dat5, apare o rezewd de eficien{d n extraclie gi o
influen{i negativi in
distilare
extractivd.
Prin urmare,recuperarea
de aromatice
se miregte, ar
puritatea
produsului
extract scade.
-
pentru
xF, XpR, pe
gi
S/F
constante, regterea
aliei
de
reflux
duce
la cregterea umirului
de trepte
necesar
n extrac[ie
qi
la sciderea
numdrului
de trepte necesar
n
distilare
extractiva.
ntr-o instalalie
dat5, apare o
rezervi
de eficienfi
in
distilare
extractivd,
pe
c6nd
extracf;a este influenfatd negativ. Agadar, puritatea produsului
extract se miregte, ar recuperarea e aromatice
se
reduce.
in
concluzie, intr-o instalalie
datd,
puritatea produsului
extract se
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 67/273
I. Extraclia lichid-lichid aplicatd
tacliunilor
petroliere
67
:ste asiguratd,
prin
cre$terea
afiei de
solvent
se
imbundtilegte
recuperarea
Je aromatice.
Conpinutul
de
aromatice
din reflux
(xx/
influenleazl, n
mod
diferit
:rtraclia gi distilarea extractivd. Parametrii din extracfie sunt influenfafi
pozitiv
de micqorarea
confinutului
de aromatice
din reflux,
pe
cdnd
cei din
Jistilare extractivd
de
mirirea acestuia
].
Locul de introducere a materiei
primc
Si
a refluxului
Refluxul
de exffact, in funclie
de compozitia
sa
gi
de obiectir,ul
urmdrit,
poate
fi introdus
pe
o treaptd
intermediari
sau
pe
treapta
de
eliminare a solufiei de extract,separatsau mpreund cu materia primd, aga
ium
se
aratdn fig.1.35.
Datele
experimentale
prezentate
in tabelul
1.5., obfinute
pe
un
:rtractor cu
5
trepte,
pun
in evidentd
influenla
locului de infroducere
a
refluxului
gi
a materiei
prime
asupra
extracfiei
1271.
n
toate cazurile
cel
lufin
un flux se ntroduce
pe prima
feaptS.
Introducerea efluxului
de
extract
n
baza
extractorului
qi
a materiei
prime pe heapta3 asigurdo puritatemaximdpentru produsulexfract,dar o
recuperure
minima de aromatice.
Deoareceasigurarea
puritelii produsului
extract este
primordiald,
de
obicei
refluxul se
introduce
in
baza
extractorului, ar materia
primd pe
treapta
de compozilie
corespunzdtoare.
Daci
puritatea produsului
extract este asigurat5,
materia
primd
se
poate
rntroduce
pe
o treaptd nferioard
pentru
a se
mdri
recuperarea e
aromatice.
Fig.l.j5. Posibilitili de ntroducere refluxuluide extractdecompozilie
diferiti de a orodusului
xtract
init.
Rafinat
.->
At
l r
l l
t l
l t
t l
. l | ***
-}l
l.
LJ
L,
Ex8ast
Rafinat
r'
ft
l l . **
l l -
TJ
-;'
Extract
Rafinat
tr
. l l
1 l
U*"",.
._>
Extract
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 68/273
68
I . Extracpia
ichid-lichid aplicatd
racyiunilor
petroliere
'fabelul
1.5.
Inlluenla
pozitiei
treptei de
introducere
a
refluxului
fa{I
de
materia
primtr
Treapta
pe
care
se
introduce
fluxul 2
Fluxul I care se ntroduce
I
2
J
97,8
98,9
99.6
Procesul
de extraclie
poate
fi
operat
gi
cu reflux
de
rafinat
sau de
produs
rafinat.
Refluxul de rafinat
se
poate
introduce
in amestec
cu
solventul
sau cu materia
primd
sau direct
in baza extractorului.
Se
poate
demonstra
ca folosirea
refluxului
este
inoportund deoarecenu
se mare$te
puritatea
produsului
rafinat
|,28,291.
El se utilizeazi numai in
cazul
extracliei
unor materii
prime puternic
aromatizate care formeazd
cx
solventul
solutii
omogene.De
exemplu,
efluxul
de
rafinat
se foloseqtea
extractia
enzinelor
e
pirolizd
[1].
Exemplul
1.5
In
scopul obfinerii
aromaticelor inferioare se
prelucreazl
prin
extractie
n
contracurent
cu
reflux
de extract de compozilie diferit[
de a
produsului
extract
(xno>xr)
o
benzind
folosind
ca solvent sulfolanul, a
100'Cl.
Benzina
conline 44,5
Vo
aromatice. ebitulde materie
primd
estede
125 lh,
ralia
de solvent 6/1
9i
ragia
de
reflux
-
0,7/1.
Seurmdregteoblinereaunui produsextract cu 99,5 ?i, aromaticegi a
rmui
produs
rafinat
cu 6,2 %o
aromatice.Curba de echilibru lichid-lichid
pentru
sistemul
studiateste
prezentata
n
fig.1.36.
Sd
se
calculeze
onlinutul
de aromatice in
reflux
(xpo)qi
din
solulia
de extract
iberi
de solvent
(x61),prin
metodaPrecup.
Rezolvare
Se ixeazd
pe
diagrama
din fig.
|
.36.
poziliile punctelor
F,
Pn, PE,Ro.
M, Q, W 9iai .
Pozilia
punctului
M
sedetermina u ajutorul egmentului
M.
\
FM
=
_,*gg=73,3
m
Se alege
un exhact E1u pentru
care
x'r,:
82,4
oh
gi
cu ajutorul
coliniaritalii
w4C
se
detennind
poziltapunctului
Gu.
Din fig.1.36 ren;Jtd:
x
",
=
68,0 Yo
qi
xoo
=
7Q
Yo
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 69/273
l. Extractialichid-lichidaplicatd.fracfiunilorpetroliere
69
Fig.I.36.
Reprezentareaxtracliei
n
contracurent
u reflux de extract
de compoziliediferitede
a
produsului
xtract
exemplul
L5)
Se calculeazi debitul de
produs
extract
(Ps)
cu
relafia
(1.16),
debitul
de
reflux
(R")
li
tgO cu
relatia
(1.58).
P,
=125*44-5-6'2=5L3
t lh
-
99,5 6,2
Rn
=125*
0,7
=8' ,1,5
h
10 0
-.44
\
tg0=-:::-----:-=1,77
.
82.4-68.0
Conlinutul
de aromatice
din
reflux
(xn")
$i
din
extractul liber
de
solvent
ezulti
din
elaliile
1.5a)
i
1.55).
,..
=|-.
87,s']41rs_+1,3*ee,s
_68.01/[.
rr.t_
___ t l l=52.50,0
1G7,5+
25)*r ,77 7,5+51,3 ' ,
[ ( t7.5+
25)*1; t7 7.5
51.3]
87.5*52.5 51.3"99.5
.v. ,=-+
:=69,9"i0
- '
87,5*51,3
87,5+51,3
%
Pn
NA
/ \
\
\
t\-\-
\t,
t..-t
t.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 70/273
70
LExtroclialichid-lichidaplicatdfracliunilorpetroliere
1.4.Aparatura
de extracfie
Aparatura
de
exfracfie rebuie sd
realizeze ansferul
de masd
pentru
oblinerea
uritdlii produselor
e extractie
i
a
gradului
de separare
rmdrit.
Prin
urmare, n aparatura
de extracfie are
loc
amestecarea
i
decantare
fazelor gi
aceastarebuie
aleasd
gi
echipati n
aga
el incdt
sd
asigure
desfdgurarea
ormali
a celordoui operafii.
Clasificarea paraturii
e
extractie
upa
ipul
de contactare fazelor
gidupdmoduldeamestecareacestoraste rezentatan fig.1.37.
Mod
de amestecare NIod de
amestecare
l. Coloane
4.
Coloane 5.
Contactor
7.
Podbielniac 10. Coloane 11.
Coloane
13. Amest--
cu
pulven-
cu umplu-
cu discuri cutalerc cu talere
decantor
zare
htrl rotative
speciale
perforate
2.
Coloane
6.
Contactor
8. De Laval
12. Amest.- 14. Amest.-
cu
gicane
cu
palete
decantor decartor
routive
Lurst
3.
Coloane
cu umplu-
tue
9.
Wesdalia 15.
Contactor
Scheibel
16.Contactor
cu drsc
rotativ
asimetric
I''ig.1.37.
lasificarea
chipamentuluindustrial
eextraclie
ichid-lichid
1,
3,30].
in prelucrarea
petrolului gi petrochimie
se utilizeazd
extractoarele
u
numerelede ordine 3,4,5,7,8,10,13,14i 16, iar dintre acestea, ele mai
folosite
unt3,5,10
gi
14.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 71/273
l.Extrac{ialichid-lichidaplicatdJracliunilorpetroliere
11
In
procesul
de
extracfie, ransferul
de
masd
are
oc
prin
difuziune,
iar
r
rteza
de
kansfer de masi
poate
i calculatd
cu
rela{ia:
N:
KS
AC
(1.5e)
xnde:
N esteviteza de transfer
de
masa;
K
-
coeficientul
global
de transfer
de
mas6;
S
-
suprafalade
contactdintre
faze;
Ac
-
gradientul
de concentralie.
Valoarea
6t
mai ridicataa termenilor
din
rela{ia
1.59)
este
asigurati
prin
adoptarea
unor mdsuri constructive
qi prin
respectarea
nor
parametri
de
operaren
procesul
de
extracfie.
Coeficientulglobal de transfer de masd depindede rezistentelede
difuziune
gi
de alte
rezistenle existente
a
interfali.
El are valori mari in
regimul de curgere
turbulent,
iar acesta
se
reahzeazd
prin
controlul
vite-
zelor
de
curgere,adoptarea nor
misuri constructive
i,
uneori,
prin
aport
de
energie
de
amestecare in
exterior.
Proprietdlile
ichidelor
in{luen1eazd,
de asemenea,
aloareacoeficientului
global
de
transfer
de
masd.
Suprafa ,a
e
contact
dintre.faze
poate
i
mdrita
prin
dispersarea nui
lichid in celdlalt.
Realizarea nor
picituri
de
fazd dispersi
cu
dimensiuni
controlate gi rnenlinereagradului de dispersie de-a lungul extractorului
asigura o suprafald corespunzitoare
de
contact.
Aceasta depinde
9i
de
capacitatea
extractorului de
a reline
faza dispersd,
capacitatedefinita ca
fracliunea iberd din volumui extractorului
ocupatd
de
faza
dispersd.
Penlu
extractoarele
ndustriale a arevalori
de
0,1
-
0,3.
(iradientul
de concentralle
diferenla
ntre concentraliala
echilibru a
componentului
xtras
gi
concentralia
cesluia
din
extractul
care ajunge n
zonil) reprezintd
tbrla motrice
a
procesului de
extracfie. Aoarilia
amestecirii axiale (backmixing) reduce
gradientul de concentrafie- ar
evitarea acesteia se
realizeaza
prin
mdsuri
constructive
qi
controlul
parameffilor
e operare.
. .
t-
1.4.1..Extractoare
u amestecare
ibere
(,:
,:
' '
,
,,- '
t .L l
' , , . ' {
'
r . -
:1
'u ' :
" .--- :--- .
. ,
" .
,
, { t
i
Extractoarele cu amestecdre
iberd sunt-r--v3se
erticalel. n
care
curgereale
rcalizeazdsub acliunea
orlei
gravi-ulionale
pe
baza
diferenlei
de densitate
dintre faze).
Lichidul cu densitatemai mare se introduce la
vdrf,
iar
cel
cu densitatemai
mici
la baza
exftactorului.
, , . r ' , .
1i , : :
- , :
. r ,
-
ar '
I t .a: -
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 72/273
72
l.Extracfialichid-lichidaplicatdfracStunrlorpetroliere
Pentru
a asigurao suprafali cdt mai
mare de contact
ntre faze,
unul
dintre lichide trebuie dispersat.
De
asemenea,
ste necesar
sd se asigure o
capacitatede refinere afazei disperse
corespunzatoare.
La
extractia fractiunilor
pefoliere
se drsperseazasolventul sau
materia
primf,.
Ca
reguld
generalI,
se disperseaza
ichidul
cu o vitezd
volumetricd mai
mare
(solventul).
Existd
insa
gi
exceptii de la
aceasta
regulS:
-
dacd amestecarea
axiald este
puternica
(la
coloane
cu diametre
mari) se disperseazd
ichidul minoritar;
-
cAnd unul din cele doui
lichide
,,udd"
preferenlial
materialele de
construc{ie,
cesta u se va dispersa
eoarece xista
pericolul
ca sa
se
producd
coalescenfa
piciturilor
de
fazd
dispersd
la
suprafala
materialelor, educdndu-se stfel suprafalade contact:
-
se disperseazd e
preferinta
lichidul cu cost mai mare, mai toxic
sau
cu inflamabilitate ridicata;
- atunci
c6nd
apar
modificdri importante
ale
propnetalilor
fazelor,
se
disperseaziambele
ichide, fiecare ntr-o
altd zonda extractorului.
Penffu
functionareacorespunzdtoare
extractoarelor
este
nevoie sd
se
urmdreascd:ormarea niliald
a dispersiei,
capacitatea
e refinere
a fazei
disperse,menlinerea
unei
interfele
principale
gi
amestecarea xiald.
Formarea iniliald a dispersiei. Dispersarea
unui
lichid
in celalalt
lichid
se
realizeazd
cu ajutorul unor sisteme
de dispersie
(dispersatoare)
care
sa
permitd
oblinerea
unor
picdturi
uniforme, de dimensiuni
controlabile.
Cele mai simple
gi
des utilizate dispersatoare unt de tip
pl5ci plate
perforate.
DacI lichidul
dispersatnu udd
materialul
gi
viteza
de curgere
prin
orificii
nu
depSgegte
0 cm/s, aceste sisteme
permit
dispersarea
corespunzdtoa.re
lichidului
[1,30].
ln
cazul in care materialul
de
construclie al dispozitivului este udat
preferenlial
de lichidul
dispersatse
folosesc
pldci
cu
perforalii
proiectate
n
faza
continul
sau duze mersate
n
lichid.
Laviteze
mari
de curgereafazei
disperse
rin
orificii
(10-30
cm/s)
se
formeazd
un
et
de
lichid,
dimensiunile
piciturilor
sunt neuniforme
qi pot
aparea
picituri
foarte
mici
,,atomizate".
Dimensiunile
picdturilor qi
diametrul
orificiilor
se
pot
calcula
cu
relalii
semiempirice
care
lin
cont de caracteristicile
fazelor
(densit6li,
viscozitdli,
tensiune interfacialS)
gi
de
viteza lichidului
prin
orificii
[ ,5,30,31l .
Capacitatea de relinere a
fazei
disperse depinde de
proprietilile
lichidelor,
de echipamentul
utilizat
(umpluturi,
talere speciale)
qi
de
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 73/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 74/273
74
L Extraclia
lichid-lichid aplicatd.fracpiunilor
petrol
ere
dispersS,existdnd
pericolul
c4 la iegirea din exffactor,
faza
grea
contamineze
cu faza ugoard,
n
timp ce
ridicarea nivelului reduce
de
contact
gi
deci
gradul
de separare in
proces.
Amestecarea
axiald
(backrnrxing)
se int6lneqte in
care diametrul sau raportul
diametru/inilfime
este mare
qi
curgerea
fi
se
realizeazi in
condilii
indepdrtate
de
cea ideald.In
aceste caztri
amestecari ongitudinale care reduc
gradientul
de concenffalie
pe
ind
extractomlui
gi, prin
urmilre,
viteza
de transferde
masd
se
micAoreaza.
Amestecarea
axiali
poate
avea
loc
atdt
pentru
faza
continud
pentru
cea dispersd.
In
cazul fazei continue,
amestecarea
xialS
poate
apdrea din
neuniformitdlii vitezelor
de curgere
pe
secfluneaextractorului
$i
a
trubulente din extractor.Neuniformitateavitezelor de curgere
pe
extractorului conduce a regimuri
de curgere
diferite care
determina
tecdri
radiale.
Curgerea
urbulentd creeazd
urenli de curgere
verticali
tejuri)
gi
o circulatie nversd
a unei
parli
din
faza
continuS.
Fenomenul
este
mai
complicat
pentru
faza
dispersd ntrucdt,
pe
cei doi factori menfionali, intervine
gi
neunifonnitatea dimensi
picdturilor
de
fazd,
dispersd
(vitezele
de curgere ale
picdturilor
de
dispersadepind
de dimensiunile
acestora).
Coloanele u
pulve.rizare
i
cu
qicane fig.1.39)
suntcele
mai
coloane de extracfie. Amestecarea
axiald
reduce mult eficacitatea
aparate.Pentru coloane
cu
gicane
eficacitateaunei
qicane
este de
0,0
[32]
qi,
din aceastd cauzd,
sunt
folosite in
procesele
de
solventului de hidrocarburi prin reextracfiecu apa. Construclia sim
preful
edus
ermit
ca elesd
ie
folosite
a
extractrianorsisteme
salrcare
dau depunerisolide.
Coloanele
cu
umplulurd
(fig.1.a0)
sunt coloane n
interiorul
sunt
amplasate
pachete
de umpluturd
de
forme
geometrice
diverse
;r
materiale
diferite.
Rolul umpluturii este
de a miri viteza locald a
fazei
continue
gr
micqora amestecarea xiald a acesteia. n acelagi timp, se imbu
distribulia
gi
capacitatea
e
ref,nere
afazei disperse.
La ciocnirea
cu elementele
de umpluturd,
picdturile
mari
se divi
in
picdturi
mai mici
care,
in
continuare,se migca
liber
prin
interstiflal
l umpluturii.
lmportanld
eosebiti
rezintl
dirnensiuueampluturii.Pentru
sistem racfiune
petroliere
-
solvent
se
poate
deduce
o
dimensiunecr
umpluturii, u relatiicare in contde caracteristicileichidelor1,4.5
Daca umplutura
are diametrul interior mai mic dec6t
diametrul
picdturile
de fazd
dispersd
u
pot
trece
prin
spaliul nterstilial,
are
c,c
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 75/273
I.ExtraclialichidJichidaplicatdfracliunilorpetroliere
75
alescenla acestora, reducerea suprafelei de
contact
gi
chiar inecarea
coloanei.
Existd o dependenfd
qi
intre
diametrul
coloanei
gi
dimensiunile
umpluturii,
in
primd
aproximatie
considerdndu-se
cd
diametrul
unei
coloane de extracfie trebuie si fie de 8-10 ori mai mare decdt diametrul
rnelului
sau
pasului
g5tarului
[32].
'int
c
r{
ot
d
EFu
Inte fol6
E
-b-
Fig. .39. Tipuri de extractoareu amestecareiber6:
"
-'"'""f
1?gt"Ylff
?,t--#ractoare
u
icane
Pentru a se reduce amestecarea
axiala
qi
curgerea
preferenliali,
shatul
de umpluturd se fragmenteazd
n
pachete
sprijinite
pe gratare
intermediare.
n
spatriile
ibere dintre
pachetele
de umpluturd
(zonele
de
linigtire) se producecoalescenfa icdturilor de fazd dispersd.La intrarea n
pachetul
urmdtor de
umpluturI,
lichidul este
dispersat cu ajutorul
unor
grdtare
de
redisnibuire
(fig.1.35). ln coloanele
de
diametru ntare> e-
distribuirea e
ace a intervalede
3-4 m},7,431.
Dintre tipurile de umpluturi
propuse
gi
aplicate
in
practici
se
pot
menl iona
31]:
.
corpurile de
umplere cu
forme definite
(inele
Raschig, nele Pall,
geiBerl, gei Intalox etc.) construitedin materialeceramice,metal
sau
materiale
plastice;
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 76/273
76
l.Extracyialichid-lichidaplicatd./racytunilarpetroliere
o
pachete
suprapuse
de umpluturd de
tip
Koch-Sulzer,
Glitsch,
Spraypak
etc.) formate
din
f6gii
de
lesatura
de sArmd
ondulata
cunoscute
ub numele
de
umpluture
sfucturatA.
Inelele
gi geile
ceramice, arg
utilizate
in
trecut, au fost
inlocuite
in
multe cazuri cu inele gi gei
metalice
care
permit
reducerea
dimensiunilor
coloanelor.
$eile
ceramicemai
sunt folosite
in
prezent
n
cazurile
in care
rezistenla
la
coroziune
gi
fenomenele
de suprafafd sunt mai importante
decAt
dezavantajele
cestora
rezistenfa
mecanici mica.
capacitateedusa
de
prelucrare
a
extractorului).
Tendinla
actuali
este de a se
utiliza
urnpluturi
structurate,
dar
avantajele
acestora
(viteze
admisibile
ale fazelor mai mari,
caderi
de
presiuni
mai mici)
nu contrabalanseazd
ezavantajele
or
lrezistenla
micd a
coroziune,
dificultnli
de demontare
pentru
spalare).
Fochcl
de
umpluiu rd
Red
is l r ibut tor
per lo
o{
Deve
sor
0ist bu
l
or
str ibui lor
,,ri"oocoloane
e
extracfie
"r.u*.*ou*.r,
- coloan^i
u u-mpluturi;
b -
coloani cu talere
perforate.
in general,
eficacitatea
unei
coloane cu umpluturd
este
de
0,5-3
trepte
pe
metru
de
umpluturd
32l,in
dupl alf autori
[15]
de 0,2-l
trepte
teoretice
pe
metru
de
umpluturd.
Evjdent cd ea
depinde de natura
componenlilordin sistem,de caracteristicileumpluturii gi de condifiile de
operare.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 77/273
l.Extracfialichid-lichidaplicatd,fracliunilorpetroliere
77
Coloanele cu umpluturi se utilizeazd, de exemplu,
in
urmdtoarele
cazuri:
o
rafinarea
uleiurilor cu firrfurol;
.
eliminareahidrogenuluisulfurat din fracliunile petroliere;
o
extraclia enolilor
din
produse procedeul
Phdnosolvan).
Coloanele cu talere
perforate (fig.1.40)
au
o eficienld
mai mare
decAtcele
cu umpluturi intruc6t asigurd coalescenfa
i
redistribuirea
fazei
disperse
e
fiecare
taler,
deci cu
o frecvenldmult
mai
mare.
in
aceste
coioaneextractia
are
oc
efectiv
in
trepte.
Capacitatea e prelucrare n acestecoloaneeste imitata de viteza de
inecare ca
gi
la
celelalte coloane de extraclie.
ln
plus,
fiebuie
awtd in
vedere
cdderea
de
presiune
a
curgerea
azei disperse
prin
orificii
care
poate
decide capacitatea
oloanei. Astfel, dacd
ndlfimea stratului
de lichid
care
trebuie
dispersat
(faza
dispersd) depagegte
ndltimea deversorului
are loc
inecarea
oloanei.
Ca
exemple de
procese
de extracfie
a fracliunilor
peffohere
care
folosesc oloane u taleresepot menliona:
r
extractia
aromaticelor
inferioare
din
benzine
(procedeele
Udex,
Formex,
Morpfylan);
o
rafinarea
uleiurilor cu
fenol.
1.4.2.Extractoare
u amestecare
mecanaca
Aparatele
e
acestip folosesc
entru
mestecarea
azelor
istem
ac{ionate
u energiedin exterior. Cele
mai cunoscute
unt:
coloanele
cu
discuri rotative
(CDR),
coloanele
cu
palete
rotative, amestecdtoarel
decantoare,amestecdtoarele
ecantoarede
tip
Lurgi, coloanele
cu discuri
rotative
asimetrice tc.
(loloanele
cu discuri rotative
sunt
prezentate
chematicn
fig.1.41.
Ele sunt formate din mai multe compartimente separate ntre ele prin
statoare
nelare, ixate rigid in interiorul
coloanei.
Amestecareaazelor
este
influen{atd
de
un
sistem format dinf-un
ax rotativ
pe
care
sunt fixate
discuri,
cdteun disc
n fiecarecompartiment.
Picaturile
de
fazd
dispersd care
circuld
in coloand se lovesc
de
discurile
rotative.
Diametrul
picdturilor
de
fazd dispersd
depinde
de viteza
de
rotalie sau
tura{ia discului
rotor care este
un
parametru
mportant
al
extracliei.
Cregterea vitezei de
rotalie a axului
cu discuri
conduce la
scidereadiametrului
picSturilor,
la mdrirea suprafelei
de contact
dintre faze
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 78/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 79/273
l.Extraclialichid-lichidaplicatdfractiunilorpetroliere
79
o
debitul
de materie
prima gi
de
solvent:
creqterea
debitelor
conduce a cregterea
ficacitalii extracliei care
prezinti
un maxim
in apropiereavitezeide necare;
.
viteza
de
rotafie
a discurilor
rotative;
capacitatea
de
prelucrare
scade
gi
eficacitatea
creste
cu mdrirea vitezei
de rota(ie;
eficacitatea
atinge
o
valoare
maximd
dupd care
cregterea
itezei
de rotatie
produce
fenomene
de
44restecare
xiala
in
extractor
care
conduc a scaderea
cesteia:
r
diametrul
discurilor rotative: capacitatea de
prelucrare
se
diminueazd
gi
eficacitatea se mdreqte cu cregterea
diametrului
discurilor otative,
o
diametrul
de deschidere entral al statorului
nelar;
capacitatea
e
prelucrare
se mdregte
gi
eficacitatea scade
cu
creqterea
diameffului
de deschidere
a statorului
nelar;
o
indltimea
compartimentului;
capacitateade
prelucrare
a extrac-
torului scade
gi
eficacitatea e reduce
putin
cu cregterea
nalprnii
^
compartimentului.
In literaturf,
au
fost
publicate
relalii care
permit
estimarea
dirnen-
siunilor
compartimentului
n
funciie de diametrul oloanei
3,33]:
H":0,161
(D.)o'ot
dR:0,5
D.
ds
0,7
D6
ln
care:
H. reprezinti
ndllirnea
compartimentului,
:
D.,
dn,
ds
-
diametrul
coloanei,
diametrul otorului
qi
diametrul
de
descludere
statorului nelar,
m.
Reman
[33]
a
indicat
o modalitate
e a estima
domeniul
de
operar.e
cDR
in
funclie
de
doud variabile principale
-
tensiunea
nterfaciala
;i
puterea
a
ax
-
care
controleaza
imensiunile
xtractorului
i,
n
consecinld,
capacitatea
cestuia fig.L
42).
Coloanele
cu
discuri
rotative
sunt folosite
in multe procese
de
extrac{ie
din
prelucrarea
petrolului:
o
rafinarea
uleiurilor
cu
furfurol;
r
extractia
aromaticelor
din benzinecu sulfolan;
r
dezasfaltarea
eziduurilor
cu
propan.
.i
Aparate
asemdnltoare
cu coloanele
CDR, dar cu
performanle
supe-
rioare
unt
olosite
n
prezent
n alte
domenii
1,30,32,33,35].
Extractoarele
cu
discuri rotative
asimetrice
permit
regularizarea
curgerii
gi
reducerea
drasticd
a amestecdrii
xiale.
Aceste
aparate
nclud
(I
60)
(1
61)
(t
62)
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 80/273
80
I'Extracliarichid-tichicrapricatd./racyiuniiorpetroriere
;:ffi,[,*::Hiil:"t]ffi,.;
intre
cele
e
amesrecare
eea
e
educe_co
Extractoarele
Cu^palete
unt
de
diferi^te.tipuri:.
cu parete
otative
gi
mplutura
Scheiber)',cLrarete
*
tur.t.
p"lorate
(Kuhni),cu parete, icanertcateI i orizontale6Otsasnueinusii",il-
lonriun"o nrel,9ociord,.r.] 1.."n
ne
cu
dis
Amestecdtoarele_decantoare.
in
aceste
aparate
dispersia
atd
prin
aport
de
energie.exte.io*ain
liie.tecatoare,
apoi
coa
aturijor
gi
separarea
zei
oisperse;;"};.ura
in
decantoare.
Hi:fi
dt
90%
e
rreaprd
r32l
A-;#oarere-decantoare
cra
ffiXffi,T'#:.este
eparati
1ng
43J;;
simpru
e
operar,
Lurgi
ut,izeazd
un
aparat
pentru
extraclia aromaticerorcnn procedeul Arosolvan
in'
care
-amestecatoarele_decanl
iffi::,T
H;?r"ff*d
Amestecar"u
J,"uri,";
l;;;'
coeuridinint..iod[",TJi#":ff
i"11orilJ5Ht**,",;;;;
Amestecdtoarele_decantoare
i*ri
Jil,
apreciate
eoarec
eficacitatea
cestora
.
n""*I
r""pta
este
idicati;
-
flexibilitatea
or
este
m*.,
*-
---,
- prezintd.iabilitaten exploatare.
i
/?.
Domeniu
re pentru
co.
discuri
otat
100
'I
0J
i-
E
*
-crhx
l tu
. l
m le
zl-
\l
(o
F-
d
:
It
L
CJ
CJ
:
o
U
,o
G
Contocl
ore
slobo
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 81/273
I .
Extraclia lichid-lichid aplicatd
racliunilor
petroliere
8t
l'ig. I .43.
Grup de
amestecltoare-decantoareare unclioneazi
n
contracurent
Fig. . 4a Amestecltoare-
decantoare
uprapuseurgi
Acesteextractoareot realiza20-30detrepte eoretice eeace este
greu
de
realizat
rin
altesolulii ehnice
,2,32,48,711.
1.4.3.
Alte
tipuri de extractoare
Coloanelecu
pulsa,tii
$i
extractoarele
entrifugalesunt aparat
folosite n anumite plicaliialeprocesului eextraclieichid-lichid,
Colosnele
cu
pulsalii
realizeazl, mestecarea
ichidelor
cu ajutorul
pulsaliilor.
Migcarea
ulsatorie
e
poate
ealizain
doud
moduri:
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 82/273
82 l.ExrracSialichid-lichidaplicatdfracliunilorpetroliere
- miqcareasuccesivd n sus
gi
in
jos
a
unor
talere
perforate
ixate
pe
un ax vertical;
-
pulsarea
hidraulica
a
lichidelor
cu ajutorul unor
mecanisme
de
pulsalie
externd
(piston
aclionat de
o manivela
plasatd
excentric
pe un rotor, burduf elastic,membrana lastica).
Capacitatea
de
refinere
a
fazei
disperse,
condiliile
de
inecare
gi
transferul
e
masd
depind
gi
de caracteristicile
ulsaliilor
[3,5,30,34,40].
Extractoarele
centrifugale folosesc for,tele centrifugale,
mult mai
mari
decdt
cele
gravitalionale, gi
reahzeazdsepararea
nor
amestecuri
a
care
diferenla
de densitate ntre
faze
este
micd.
Dintre avantajeleextractoarelor entrifugalese menfioneazS:
.
capacitatea
mare
de
prelucrare
a un
volum mic
al
aparaturii;
r
timp redus
de contact ntre faze.
r
posibilitatea
de a separa aze
cu
densitaliapropiate, oarte
dificil de
separat
prin
decantare.
Dintre
extractoarele centrifugale
mai cunoscute
se men{ioneaza
centrifugile
Podbielniak,
Westfalia,Alfa-Laval, SGN,lRobatel.
Aceste
extractoare
sunt
rar
utilizate
in
prelucrareapetrolului
datorita
costurilor
mari
de investilie,
operare
gi
intrefinere. O
aplicalie cunoscutd
este afinarea
leiurilor cu fenol.
1.4.4.
lemente
e
proiectare
extractoarelor
Metodele
de
proiectare
difera in funclie de tipul extractorului luat in
considerare.
legerea
unor relalii
de
calcul al unor
parametri
olosili la
dimensionarea
xtractoarelor
rebuie
sd
find
cont de
sistemele
entru
care
se t'ace
calculul
in
aga
fel incdt
rezultatele si
fie confirmate in
tirnpul
exploatarii
aparatului.
Indiferent
de metodele folosite, acestea
trebuie
sa
permita
determinarea
apacitdlii
de
lucm,
a dimensiunilor
gi
modului de amplasare
a echipamentului
din
interiorul
extractorului
(dimensiunile
orificiilor
sistemului
de
dispersare, aracteristicile
umplutuii, dimensiunile com-
partimentului
CDR etc.)
gi
a
inallimii
extractorului care depinde de numd-
rul
de
trepte
teoretice
qi
de
indllimea
echivalentd
unei trepte teoretice
sau
eficacitatea
unei
trepte. Calculul indllimii
trebuie
sd
lini
seama,
de ase-
menea,
de existenla
unor zone
de
linigtire
(superioarl,
nferioard
gi
intre
pa-
chetele
de umpluturi).
Pentru
coloanele
cu umpluturi, dimensiuneacritici a umpluturii se
calculeazd
u
relalia
[46]:
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 83/273
LExnacsiatichid-lichidaplicatdfracpiunilorpetroliere
83
(1.63)
ltr care:
o reprezintii ensiunea
nterfaoiald,
dnd;
Ap
-
diferenta
e
densitate,kglm';^
g -
accelerafia
ravitalionalL,
Jh".
Diametrulcoloanelor
e
determini,
de
obicei,
pe
bazavitezelor
de
inecare.
n apropierea
omeniului
de
necare,
capacitatea
e relinereafazei
disperse
este
maxim[.
Totugi,
pentru a se
evita
inecarea
extractorului,
a
caliulul diametrului
se
ia
o
'viteze
de
60-80%
din
viteza
de tnecare.
n
literaturl
sunt
propuse
numeroase
metode
pentrucalculul
vitezei de
necare
[1,3-6,30,31,33-421.
Pentru oloane
u umpluturi,iteza
de
necare
oate
i
calculata
u
urmdtoarele
elafii
analitice
sau
corelafii
grafice:
Relafia
1.64)
Hoffing
qi
Lockart
44]:
d"=2,42(f;)
(o
",
I
o
oo)o'5
o
1
"o't'21o'et
ln care:
W., Wa,WcisuntvitezelefazelorcontinudPidispersd, espectiv,
viteza
fazei
continue
la inecare,
m/h;
Uo,Fd
- viscozititile
fazelor
continui
pi
dispersd,
kg/mh;
6*, 6as
tensiunile
interfaciale
api-aer,
respectiv,
ap6-solvent,
dyne/cm;
pa,
Ap
-
densitatea
azei
continue,
respectiv,
diferenta
de densitate
lnfre
faze, kg/m';
a
-
suprafafa
pecihcaa unpluturii
,tl^t',
e
-
volumul
liber al umpluturii,
m'/m'.
Aceasti
relatie a
fost simplificatii
de
Treybal
[5]
la:
F-,,]'"'"I
'"
(w,\o'"
|
--_i_
|
\w"
.
W.
a
in care:
C
depinde de
raportul
WJWa:
(1.65)
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 84/273
84
I .Extraclia
lichid-l ichid
aplicatd
fracliunilor
pentru
Wo/Wa:0,005
.. 1,40,
C
=
1660
penku
W/Wd
1,40
... 100
,
C
=220
Corelafia
rafici
a lui
Crawford
gi
Wilke
infroducerea
actorului
de umplutrui
(Foe2),
deseori,
olosit6 a
determinareaitezei
de
necare
45].
prezentatA
are
451.
,u*1.
$lq
$l'
100 1000
3,|6(F)4'(#)fP02)"'
Fig.
1.45.
Corelalia
Crawford-Wilkepentru
determinarea
itezelor
de necare
n
coloanele
u umplutur6
45]
Pentru
coloanele
u discuri
rotative,
teza
fazei
continue a
inecar
sepoatecalcula n
func;ie
de
capacitatea
e repinere
a
fazei
disperse a
inecare
X)
Si
deviteza
caracteristicnpicdturii W").
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 85/273
| .Extracpia ichid-lichid
aplicatd.fracpiunilor
etroliere
Capacitateade
relinere
a
fazer disperse
a inecare
se
detennind
cu
-: .at ia:
x,=
1b2
8b)os
zb
(168)
4(r b)
in careb
este
aportul
vitezelor fazelor Wai/IV.i
a inecare.
Yiteza
caracteristicda
picaturii
(Ws)
reprezintiviteza fazei
disperse
;And
viteza fazei continue
este
nuld
gi
se
calculeazdcu
relafia
propusa
de
Pratt
46]:
/ ro.9z \ / . r / " ) t . ,
w,=,,onln")
l;)1ffi)l;)
in care:
Woeste teza caracteristicd
piciturii,
m/s;
o
-
tensiunea
nterfaciald. /m:
p"
-
viscozitateafazei continue,
N.sec/m';
D", ds, dn, H.
-
diametrulcoloanei,
diamerul
statorului, diarnetrul
rotorului, respectiv,
ndlgimea ompartimentului,
m;
N
-
turafia rotorului,
rot/s;
g
-
accelerafia
gravitalionald,
mls';
p.,
Ap
-
densitatea azei
continue, espectiv,diferenla
de
densitate
intre faze,
kdm'
Yiteza fazei continue
se calculeazd
u
relalia:
Wgl:
Ws( l
-
2XiXl
-
XiF
(1.70)
Ca
gi
in celelalte cu'tri,
viteza
reala din
coloand
se alege
ca
fiind
50-
70%
dn viteza de necare.
Dacd se
cunosc curbele de
inecare
pentru
sistemul
materie
prirna
-
solvent este
preferabil
ca acestea
d ie
folosite
la
determinarea
diametrului
extractorului.
in fig.l.46
se
prezintd
curbele de
inecare
pentru
coloanele cu discuri
rotative
obfinute a extractia
unor uleiuri
minerale
cu
fi.rfrrol
[47].
Diamehul
coloanelor cu
talere
se
poate
calcula
n funclie
de debitele
fazelor
qi
de
viteza
de
curgere afazei
disperse
rin
orificii
(V6).
Diametrul orificiilor
(d")
se alegedin
literaturl
[1,5,30]
linAnd
searna
de
proprietdlile
fazelor
gi
de tensiunea
nterfaciali.
De obicei
se
folosesc
orificii
cu
diamerulde
1/8 nch,
3/16 inch,
114nch
9i
5/16 nch.
( u^\o 'na.\"
taj
l.4J
(16
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 86/273
86 I .Extraclia
ichid-lichidaplicatd.fractiun or
petroliere
{$,
*r'
?
g.
L16. Curbede necare
entru
extractoare
DR
la extracliaunor
uleiuli
minerale
u furfurol
olosind iverse afii
de solvent
SIF):
I
-
ulei nediu
S/F
=
2ll),
uleiuqor
S/F
1,5/l);
-
ulei ezidual
S,f
=
3.a/l):
3
-
ulei
grcu
neemulsionabil
S/F
3/l);4
-
ulci
greu
mulsionabil
S/F
=
3/l).
Diarneful
jetului
de
lichid
dispersat care asigurd
interfala
de contact
cea mai
mare se calculeazd
cu
relaliile
[5]:
l-
]_
SAU
(
1.70)
(1.71)
unde:
do,
d;
reprezinti
diametrul orificiului, respectiv,al
etului
de
lichid
dispersat,cm;
o
-
tensiunea
nterfaciald,
dyne/cm;
Ap
-
diferenla de densitate
ntre faze,
glcm3;
g
-
acceleralia
gravitafionald,
cmls".
4=l*o.orr f 4
,=) '
dj
\(o/AOg)" )
6
=o-12*
1'5ldo
,, ,
d,
\o
l Lpg),'')
- .
iuo : i i ;
(
0,785
seaplicd
elal ia 1.70),
(oLp g) ' '
"
Pentru
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 87/273
I.Extrocyialichid-lichidaplicatd.ftacfiunilorpetroliere
g7
lar
pentru
=*-)
0,785
se
olosegte
elalia(I.71)
\o^ps )"
'
Yiteza
de curgereafazei disperse rin orificii (vo) se carculeazdu
relalia
5]:
(r .72
rn
care:
Vs reprezintd
vitezaprin
orificii,
cm/s;
pu
pc
-
densitatea
azei
disperse,
espectiv,
afazei
continue, g/cml
in
funclie de
debitul
de
faz6
dispersd
gi
viteza prin
orificii
se
determini
suprafata
otald
a
orificiilor.
Dupi
repartizarea
oifrciilor pe
taler,
se considerd
cI
suprafala
perforatd
este
de 55-600/o
in intreaga
suprafafi a
talerului qi
se calCuleazdsuprafala
totali
destinatd,
azei
disperse.Aceasta,
mpreund
cu
suprafala
destinatd
azei
continue,
formeazd
secfunea coloanei,
n
func{ie
de iare
se
determind
diametrul
coloanei.
indllimea
activd a
coloanei
cu
umpluturd
se
poate
calcula
in
funcfie,
fie
de nurnirul
de
frepte
teoretice
9i
indlfimea
echivalenti
a
unei
uepte
te-
oretice
(IETT),
fie
de
numarul
unitipilor
de transfer
gi
de innllimea
unitdlii
de
fransfer
(ruT).
Pentru
calculul
acestor
mirimi
existi
publicate
relalii
in
literatrnd
[3,5,30,31,34-42],
n
aceste
calcule
sunt
dificile gi,
ureori,
conduc
a
rezultate
care
concordd
pufin
cu realitatea.
Din
aceastd
auza
este
preferabil
sd
se foloseasci
date
practice
referitoare
la
sistemele
hnte in
calcul
sau
apropiate
de acestea
l,5,?,32,431.
Determinarea
nelgimii
extractoarelor
u talere
perforate
se
poate
ace
in
firnclie
de
eficacitatea
unui taler
perforat
(frg.1.47),
iar in
cazul
extractoarelor
cDR,
eficacitatea
unui compartiment
se
poate
calcula
cll
relalia:
I
=
H"*p"r-o'tt
(1.73)
?n are:
reprezintA
ficacitatea
nuicompartiment.
Ceilalfi
ermeni
u
aceeagi
emnificalie
u
ceidin
elatia
1.60).
td,
+0,47
6
:-
tPo
=\6
{L)'(
\4/
\,
l9P,
513
)"'
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 88/273
88
I .Exl raclia
I
chid-lichid
apl
icatd
I
r a c t
tt t r o r
p
e
ro
I
e
re
OJU
-E
20
E
otv
q
Ftg
I
1-
Eficacitatea
globald
funclie
de tensiunea
interfaciali
5i
vitezelede curgere
Wc,
Wo)
:
L
c
-
16dlnecnr.
. o:35
d),ncicm.
3
^
=
lr-i
flr.ne.icm;
.
o
=
10.7
dr
ne
cm.
23
w./wa
1.5.Recuperarea
olventi lor
Procedeele
ele
mai intrebuinlate
pentru
separarea
olven{ilor din
solulitle
de rafinat
gi
de
extractsau
pentru
sepalarea
cestora
e apd sunt
distilarea racfionata,
extractivd
sau
azeotropd,
eextracgja
au
cornbinalir
ale acestora.Metoda de
separare
olosita
depinde
de
volatilitatea
elativd
dintre soivent
gi
hidrocarburi,
de solubilitatea
dintre
soh'ent
9i
apa,
de
faptul dacasolventul formeazdcu apaazeotropicare la ricire se separd n
heteroazeotropi
i
de
compozilia
acestora.
1.5.1.
ecuperarea
olventi lor
in soluli i le
e
rafinat
gi
de
extract
Solvcnyii cu volatilitate
.foarte
mare
.fapd
de prodtr,selede extraclie
(propan,
dioxid
de
sulf) se separe
prin
vaporizare
n trepte
de
prestune
ca'e
si
permiti
condensarea
cestora
rin
rdcire cu
apa.
Ultimele
porliuni
de
solvent
2-5%)
se ndepdrteazdprin
tripare
u abur
sau
gaz
nert.
Solventir.
msi
volatili decdt
produsele
de extrac{ie
se sepat'd
prin
fraclionare
gi
stripare
cu
abur sau
gaz
nert.
Numdrul de trepte (coloane) necesarpentru separaredepinde de
proporlia
de solvent
din
rafinat
pi
extract.
De
obicei,
pentru
separarea
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 89/273
l.
ExtraclialichidJichidaplicatdfracliunilorpetroliere
89
solventului
din rafinat se
folosesc
1-2 frepte, iar
pentru
separarea
solventului
din exhact
3-5
frepte,
ultima treapti
fiind
de shipare.
Pentru reducerea consumurilor
energetice din
proces,
se
preia
caldura de
la fluxul majoritar.Uneori,
n instalafiile moderne
sunt folosite
pompede caldurn
2].
Schemele de
principiu
ale
recuperdrii solventului
din soluliile de
rafinat
gi
de extract sunt
prezentate
n fig.1.48.
Dacd
proporfia
cea
mai mare de solvent
din
extraot
se elimind
in
treapta
a doua,
presiunea
n
aceasti heapti este
mai mare
decdt
in
celelalte
gi
c5ldura
se
recupereazi
de
la solventul uscat,
vaporizatin
aceasti feaptd.
.
Solvenlii
cu
temperdturd
de
fierbere
cuprinsd
in domeniul de
distilare
a
produselor
de extraclie se separd
prin
stripare
sau eextraclie.
Atunci cind domeniul de suprapunere
a
temperaturilor
de
fierbere
este
relativ mic
Ai
fazele
condensate
rezultate de
la
stipare sunt
parlial
miscibile
(extracfia
motorinelor cu firfurol),
solventul
din soluliile de
rafinat
gi
de
extract se recupereazlprn
sffipare.
Purificarea
solventului
qi
recuperarea acestuia din solufia
apoasd se
face
prin
frac]ionare, iar
separarea
olventului de hidrocarburi
se realizeazdpinreexhac,tie
cu
apa.
Dacd suprapunerea
punctelor
de fierbere este mare
sau daci
solventul are
stabilitate
termici
micd
ori devine coroziv,
separarea
solventului de
hidrocarburi se
face
prin
reextracfia
componentului
minoritar din solutriilede extract sau
de
rafinat.
Solvent uscat
Reflux
Solvent
Pumed
Fig.
L48. Schemele
e
principiu
de
recuperare solventului in soluliile
de
rafrnat
qi
de
extract.
Din solugia e rafinat,
solventul
polar
se
separd
rin
reexfraclie u
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 90/273
90
l.
Extraclia
lichid-lichid
aplicatd
rac
pruntlor
petroliere
dec6t
produsele
de
exffacfie,
pentru
a
se evita
vaporizarea
produsulur
rafinat,
majoritar
in solulia
de rafinat.
Solventul din
solutia
de extract
se
^separd
prin
reexffac;ia
hidrocarburilor
care formeaza
produsul
extract. In acest
caz,
solventul
de
reextracfie (S) trebuie si aibd
o
putere
mare
de dizolvare
pentru
hidrocarburi qi
limite
de distilare
diferite
de
produsul
extract
de care, in
continuare,
si
poati
fi separat
cu ugurinla
prin
distilare
fracfionati,
De
reguld,
ca solvent
de
reextracfie
a
produsului
extract
se folosegte
o fracliune
petrolierd
nearomatici (care prezintd
o solubilitate
reciprocd
redusi
cu
solventul
polar).
Schema
de
principiu
a
recuperirii
solvengilor
din solutia
de
extract
prin reextracfieesteprezentatdin
ig.1.49.
.-->
Produs
extracl
Solvente eextractie
Fig.I.a9.
Schema e
principiu
de recuperare
sol-
ventului
din soluliade
extractE1
prin
reextracfie:
' - *'T
1;;::T:l*
.,?fff"*"':extracei
Solvenlii
moi pulin
volatili
decdt
produsele
de extraclie
se
recupereazd
rin
reexftacfie,
istilare
xtractivi
saudistilare ractionatd.
Intrucdt
solufia
de
rafinat
confine
roporfii
mici
de solvent,
cesta e
separiprin
reexfractie
u apd.
Dacd
solventul e
repartizeazd
efavorabil
intreapdgi hidrocarburisulfolanul), rocesul ereexfiaclie steprecedar
de rdcirea
afinatului,
operatie
prin
care
confinutul
de solvent
din
rafinat
se
reduce.
Separarea
olventului
de
produsul
exfract din
solufia
de exftact se
realizeazd
rin
distilare
gi
shipare.Dac6
volatilitatea
elativd
dinne
solvenr
gi
hidrocarburi
ste
mic5,
produsul
xtract
ontine
urme
de
solvent
carese
separS.de
idrocarburi
prin
reextracfie
u ap6.
ln unele procedeede exfiacfie,produsulextact este separatde
solvent
prin
reextracfie.
De
exemplu,
a
extraclia
aromaticelor
u teta-
etilenglicol,
produsul
exfract
este
separat e solvent
prin
reextracfie
u
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 91/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 92/273
{
l^ i
92 LExtraclialichid-lichidaplicatd./rac{iunilorpetroliere
are nlltimea
fldcdrii fere fum mai
mare
sau
o motorini
dezaromatizatd re
caracteristici
de ardere
mai bune.
Aromaticele
separate
nu
au aplicalii
importante
in
petrochimie gi,
din aceasti cauzd,
puritatea
lor
nu este
urmdritd
in extracfie.
Procesele
de dezaromatizare
unt
procese
aplicate de
multd
weme, de exemplu,
rafinarea
petrolului
cu
dioxid de sulf
prin
procedeul
Edeleanu
a
fost
realizati
in Romdnia in anul
1907.
Mai tirziu,
acest solvent
a
fost folosit
gi pentru prelucrarea
altor
fracliuni
petroliere.
Extraclia
aromaticelor
din
motorine cu firrfurol este un alt
procedeu
de
dezar.
matizarebinecuno cut.
in al doilea
caz,
valonfrcareaaromaticelordintr-o
fracfiune
petrolierd
sub fonnd
de componenti
puri
este obiectivul
principal
al
procesului.De
exemplu,
oblinerea benzenului, oluenului
gi
xilenilor
(BTX)
din benzine
aromatizateprin extracfie care s-a dezvoltat ca proces ndustrial dupa anii
1950,
c6nd
cererea de
aromatice nferioare
pentru petrochimie
a crescut
foarte
mult. ln
acest
scop au aplrut multe
procedee
industriale
care
realneazd,
xtrac{ia aromaticelor
nferioare
din
benzine cu divergi
solvenfi:
dietilenglicol
(DEG),
tehaetilenglicol
(TETRA),
sulfolan, N-metil-
pirolidona
(NMP),
dimetilsulfoxid
(DMSO),
N-formilmorfolind
(NFM),
dioxid
de sulf.
Proprietalile
pe
care trebuie
si le
posede
un
solvent
selectiv
au fost
discutate n subcapitolul 1,2. Principalelecaracteristici tzice ale uror
solvenli
olosili in diferite
procedee
ndustrialede extracliea aromaticelor
din fracliunile
petroliere
sunt
prezentate
n tabelul 1.6.
Este
preferabil
ca solvenlii
folosifi
la extraclia aromaticelor din
benzine
sa aiba temperaturi de congelare
suficient
de
coborAte,
puncte
de
fierberepeste
300'C,
densitdli
peste
1,1,
viscoziteli
cdt mai mici.
Extraclia
benzinelor
aromatizate ereaiizeazd,agadar, u scopul de a
obline
concenfate
de aromatice nferioare
din
care se separd
componenfi
puri (benzen, oluen, xileni, etilbenzeni), materii prime importante pentru
petrochimie.
Rafinatelecu continut mic de aromaticeau diverse
utilizdri
ca:
fracliuni
componente
pentru
ob,tinerea ombustibililot auto, materii
prirne
pentru
piroliza
etc. Se
menlioneazdcd benzinele
de
reformare
catalitici
gi
de
pirolizd
constituie
principalele
surse de
hidrocarburi
aromatice
pentru
petrochirrie.
Separarea
oncenffateloraromatice are
loc, de
obicei,
prin
extraclie
lichid-lichid,
alte
procedee (distilarea
extractivd, azeotropd
sau adsorblia)
utilizAndu-sear [48].
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 93/273
1 Extraclia lichid-lichid
aplicatd
fracpiunilor
petroliere
Tabelul
.1.6.Caracteristicile fnice de
unor solvenfi utilizafi la
extracfia
fracfiunilor
petroliere
I1,2,7,49-5l,6ll
93
Solventul
Caracteristicile
Temperafura efierbere,
oC
Temperatura
e
solidificare,
oC
Temperatura
de
Lnflamabilitate,
C
Densitatea-
kg/m3ltemperatur6,
C
Presiunea
e
vapori,
torr/temperaturd"
C
Cildura
specific5"
kcal/kg
"C/temperatur5"
C
Cildura latenti
de
vaporizare.
kcal&g/temperaturi,
C
Viscozitatea
inematici"
cSVtemperaturi,
C
Tensiunea
uperfi
ial6,
dvne/cm/temperatu16,C
Tensiuneanterfacial5,
-8,5
t557/-50
l4l0/10
t296t50
86,7/-50
t66vt0
6012/50
0,312/-30
0,334/40
0,375/70
103.
/-30
80,0/30
63,3/70
0,35/-30
0,236t30
0,2t6150
30.7/-20
-3
8,7
59
ll60/20
960/r20
790t200
i
8.5/60
88.5/10
380/140
0.4t/60
0,44/t00
0,51/180
I
18.0/100
|
12.0/
40
t00.0/20()
0.907/38
33.8/00
7150t:
l5/25(3
124
tt22/20
r075l80
t0t2n60
51120
20t148
60/t74
0,551/20
0,650/100
0.7701200
lh
l /
t
f
,0,,,
4,46/80
t,35/t40
l ,0 l / l
80
?? { / l to
10,8/20(l
8,5/120(l
Fali
de
benzina
de
reformare ataliticA
Fala
de
petrol
Fati de
ulei
1.6.1. rocedeendustriale e extracfie aromaticelorin
benzine
Procedeelendustriale
e extraclie
a aromatioelor
TX
din benzine
cuprind perafii
omune
i
anume:
.
exhacliapropriu-zisi;
o
punficarea rodusului
xtract;
.
separarea
olvenhrlui
e
produsul
xtract;
. recuperareaolventului in solufiade afinat;
.
recuperarea
olventului in soluliileapoase;
.
regenerarea
olventului,
l )
2)
3)
27,6
|
-24,4
165,5
|
SS
t26ll30
|
1033t20
l20l/100 956/100
trt6t200
| 926^40
14,3/150
4/60
85,2/200
28lr00
42r.4t260 t40/140
0.32/30
|
0.440t40
0,3sl100 0,482180
0,401200
0,524/120
124,S/lo0
122,6/200 127,3
6,1/50
I
1,83/20
2,5/100
|
1,30/40
t,4il50
|
l, l5150
3,7/50(t ZnS('
2,0/t2o1
zztzs?
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 94/273
r
94
l.
Extraclialichid-lichidaplicatd.fracyiunilorpetroliere
Extracfia
propriu-zisd
permite
concenfarea aromaticelor
din
materia
primd
in
solufia
de exffact
gi, prin
aceasta,se asigurd ecuperarea
de aro-
matice
impusd n
proces.
Operalia
de
extraclie se realizezzd.zotenn
cu un
singrr
solvent
sau cu
doi solvenfi
(extracfie
fracfronata).
br cele rnai lnulte
cannl corectareacaracteristicilorde dizolvare se face cu un solvent de
corecfie.
Puterea
de dizolvare
a
solventului
determind
ralra
de solvent,
factor
determinant
n stabilirea
cosfului aromaticelor.
Din
aceastd cavzd,
dacd
selectivitatea
olventului este
corectati
prin
adaosde apd, emperatura
de extracfie
trebuie madta
pentru
a
asigura
o solubilizare cdt mai
buna a
hidrocarbuilor
de
cdfie
solvent. Caracteristrcile
de dizolvare ale unor
solvenli
n
condiliile de
proces
sunt
prezentate
n fig.1.50.
Fig. 1.50.
Caracteristicile e dizolvare
ale unor solvenli:
I -DEG+ l j%oapA"50oC;2-sulfolan
+ lo/oapd, 00oC: 3 - NMP + l0o/oapL
25"C:
4
-
DMSO
+
lYo apa'25"C.
Pentru
solvenfii
mai
pulin
volatili
decdt
produsele
de extracfie,
confinutul
de apd
din solvent depindede
temperatura
gi presiunea
dinbaza
coloanei
de
sftipare. Dar temperaturainbaza acesteicoloane este imitatd
de viteza de degradare a solventului gi, prin urmare, acest parametru
condilioneazd
uneori
anh
drizareasolventului.
Precup
gi
colaboratorii
[3,49-54J
au
elaborat
o
metodd
care
pennite
determinareaproporliei
de apd
sau
cosolvent din solvent, a temperahrrii
opttme
de
extracfie
gi
stabilirea,
pe
aceastd
bazd,
a
valorilor
principalilor
parametri
de extracfie.
Metoda
implici
etape de determindri experimentale
s
P
-t
:.
s
'n
t
{
<q
75
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 95/273
LExtracyialichid-lichidaplicatdfracliunilorpetroliere
95
ntercalate
cu etapede
calcul
gi
verificiri
care
in
cont de dependenta
intre
:peraliile
principale
din
procesul
de extrac{ie.
Purificarea
produsului
extract
consti
in separuea hidrocarburilor
nearomatice
in so$a de
extract.
Ea
se
realizeazd
prin
distilare
extractivd
sauprin reextrac{ie.Purificarea aromaticelorprin distilare exftactivd a fost
discutatd
n
paragraful
1.3.5.
In
procedeele
bazate
pe
reexhacfia hidrocarburilor
nearomatice,
solulia
de exfract este
inhodusd intr-un extractor
in contracurent
cu
un
solvent
de
reextractie
(butan,
pentan,
dodecan
etc.). Puritatea
produsului
extract
depinde de raf;a de solvent de
reextractie. Uneori
reextraclia
se
realizeazd n
exffactorul
principal
care
este
alimentat
la
v6rf
cu solvent
polar, in bazd cn solvent de reextracfie gi pe o treapta intermediardcu
materie
primi.
Separareaaromaticele de solvent,respectiv
ecuperarea
solventului
din
produsul
extract
se
realizeazl, n
general,prin
fractionare
qi
striparecu
abur. Daci
solventul
prezintd
o stabilitate
oxidativd bun6, shiparea
se
poate
efectua la
presiune
redusd
deoarece
pdtrunderea
aerului in
coloand nu
accelereazd egradarea
olventului,
iar scdderea
resiunii
in
baza
coloanei
de stripareconduce a scidereaconsumuluide aburde stripare.
Recuperarea
olventului din solulia de
rafinat
se face
prin
reextraclie
cu apd.Dacd apa de
proces,
reztitath
prin
condensarea
burului
de stripare,
nu conline solvent,
aceasta
poate
fi folosita ca solvent de reextraclie.
Consumul
de apd de
reextractie
depinde
de solubilitatea
solventului
n apd
in
prezenla
hidrocarburilor nearomatice.Valorile
constantelor
de distribulie
ale
solventului
n
apd
n
prezenfa
hidrocarburilor
nearomatice
dau
indicalii
asupraechipamentuluide reextractienecesara fr fiilizat gi asupra aliei de
solvent
de
reextracfie.Dacd in
proces
rezultd solufii apoase
de solvent, ar
solventul
nu
formeazd
azeotropcu apa,
recuperiuea olventului
se
face prin
distilare Acest mod
de
recuperarea
a
solventului din solutiile
apoaseeste,
de obicei,
specific majoritelii solvenlilor selectivi
folosif,
la
extracfia
aromaticelorBTX
din benzine deoarece
aceqtia
au
temperaturi
de
fierbere
ridicate
gi
nu formeazd
cu apa
azeofopi.
Regenerarea olventului estenecesari deoarecen proces,din cauza
temperaturilor ridicate
qi
in
prezenla
aerului,
apar
produse grele
rezultate
prin
reaclii
de
polimerizilre
sau
prin
alte tipuri
de reacfii chimice.
Aceste
,,impuritAli"
produc
o
serie de
neajunsuri n
proc'esul
de extracfie
(se
depun
pe
suprafelele
de schimb
de
cdldurd,
sunt
promotori
in
reactiile
de
descompunere
termic[, modificd caracteristicile
de dizolvare
ale
solventului)
gi,
din aceastdcauzd, rebuie eliminate
din
sistem.
De obicei, sepurificd continuu o micd partedin zesfreade solvent a
instalafiei.Debitul
de solvent
purificat
se
poate
calcula
cu relafa:
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 96/273
96 I . ExtracSia ichid-lichid
aplicatd
racliunilor
petroliere
n
z ' '0,
Dnc
=
cr_c,
in care:
Snc reprezintli
debitul de solvent regenerat,
kg/h;
Z
-
zesftea
de
solvent din
instalatie,
kg;
vdg- viteza de
degradare solventului,o/otnasd/h;
ca
-
concentralia
imitd de
produgi
de
degradare in solvent, %omasd.
e-
conc€nfratiade
produqi
de
degradaredin solventul regenerat,
9o
mas6.
Regenerareasolventului se face, in cele mai multe cazuri, prin
distilare a
presiune
edusd.
Principalele
procedee
ndustriale
actuale
de exracgie a aromaticelor
din benzine, irma
care detine
icenta,
solventul
de bazd
folosit,
cosolventul
qi
temperatura
de operaresunt
prezentate
n tabelul
I
.7.
Tabelal,1.7.
Procedee ndustriale
de extracfie
a benzinelor cu solven{i
[32]
Licen{a solventulde bazi
Antisolvent
(%
mes [)
Numele
procedeului
Udex
Sulfolan
Arosolvan
Arosolvan
Tetra
Morphylex
DMSO
UOP-DOW
Shell UOP
Lurgi
Lurgi
Union Carbide
Krupp-Koppers
IFP
Dietilenglicol
Sulfolan
N-metilpirolidoni
N-metilpirolidoni
Tetraetilenglicol
N-Formil-morfolinl
Dimetil sulfoxid
Ape- l0%
Apd - lo,o
Apa 129'0
Etilenglicol
-<09
.{pd 49ir
Api -
-lo,o
_
5o,.o
a. Procedeul
Udex a
fost realizat
de
UOP
;i
Dorv
Chemical Co.
folosind
ca
solventdietilenglicol
gi
a
fost aplicat drn 1952
11,2,4,6,32,58
601
Proprietilile
fizice
ale DEG sunt
prezentate
in
tabelul 1.6.
caracteristicile e dizolvaresuntredate n fig.1.50. schemaehnologicd n
fig.1.51,
ar
parametrii
de operare
n
tabelul
I .8.
Extracfia
folosegte
reflux
de
extract de compozigie diferiti
de
a
produsului
extract,
provenit
din distilareaextractir
.
Selectivitatea
solventului este corectata
pnn
adaos
de
l}Yo
apd
Si,
pentru
a
se meri
puterea
de dizolvare a acesrula-
emperatura
de
extraclie
este
de 150'C.
Deoarece
selectivitatea
solventului scade cu
cregterea
diferenlei numarului de atomi de carbon drntrehdrocarbunle aromaticeqi
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 97/273
l. Extraclia
lichid-lichid aplicatd
racliunilor
petroliere
91
cele saturate
din
benzind
ACA-NA
v.frg.l.52),
materia
primd
trebuie
prefractionatd.
Pentru
operatiade exhacfie
propriu-zisd
e utilizeazd
un extractor
cu
talere erforate, peratapresiuni e9-10bar.
Separareaefluxului
gi
a
produsului
exfract de solvent
se
realizeazir
intr-o
coloani de distilare extractivi
gi
sfripare. Pentru
a se
evita
pafunderea
aerului
in
coloand
gi
degradarea
uternicd
a solventului,
separareae
ace a
presiunea
e
1100 orr, ar temperatura
nbaza
coloanei
de
stripare
ste
e
150-155"C.
f-ig. .5l
. Schema ehnologic6 a instalaiiei de extracfie cu DEG:
I
- extractor; 2 - coloani de spSlarecu apd;
3
-
coloani de distilare
extractivi
9i
stripare; 4 -
separatoare;
- coloani
pentru
regenerare.
Deoarece
volatilitatea
relativi
dinre
hidrocarburi
gi
solvent
este mai
micd ca la alli solvenfi, produsul exfract obfinut din coloana
de distilare
extraclivi
qi
apade
proces
contin
DEG
(fig.1.a9).
Indepf,rtarea olventului
din solulia
de
rafinat
gi
din
produsul
exhact
se face
prin
spllare cu ap[
dedurizati.
Degi este avantajossi se foloseascd
apa
de
proces,
deoarece aceastaeste saturati
cu DEG,
ea
nu
poate
fi
utilizatd in
operagiade spdlare. Reexfracfia
cu apd se realizeazd
elativ ugor
datorita solubilitilii reciproce mari dinfre DEG
gi
ap[,
in
prezenla
hidrocarburilor.
Solulia
apoasd
renlJtatd
de
la reextracfie care conline in
amesteco
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 98/273
98 I.Extracpialichid-lichidaplicatd.fracliunilorpetroliere
rica
gi
la
presiune
redusi). In coloana
de regenerare
se realizeazd
cca
20
torr, i:u'din
baza
coloaneise elimind
produsele
de degradare
in
solvent.
Dezavantajul
principal
al
procedeului
Udex
este ralia mare de sol-
vent folositi
in
extractie
cca.
15-2011).
in
aceastd auzi
acest
proces
nu
mai este competitiv, DEG fiind inlocuit cu amestecuride glicoli sau cu
glicoli
superiori
55,6
-63].
Tubelul,1.8.
Parametriide operare
gi
performanfele
obfinutein
procesele
e
extrac{iea aromaticelor
din benzini
cu divergisolven{i
12'61
Parametrii de operare
9i
performanf
ele obf
nute
Coloana
de extracfie.
Ternperatura
n
extractor,
oC
Presiunea
n extractor, ar
Conlinutul
de api din
solvent,Yomasd
Ralia
de solvent,
6r1i
masi
Ralia
de reflux.
p64i
masi
Rafia
de solvent
de spSlare,
d(i
masl
Num6rul
de trepte eoretice
n
extracfie
Conlinutuldearomaticen reflux. %omasd,
Con{inutul
de
aromatice
n extract,
o/omasd
Solventul
DEG Sulfolan
NMP
150
9-
10
6-r5
15-20
1
0,8i , ' r
6-8
75-80
82-85
95
100
5-6
0.5- ,5
i </r-6 5/1
0.111-0.211
t0-12
25-30
'77-80
I 25- 30
45
25-3s
I 0-20
5,1/1-6.0
0,8i
0.9/1
0.1-0. l5i i
20-35
30-35
70-80
98
ecuperarea
romaticelor,%omasd,
Coloana
de distilareextractivi
Temperatura
n virf,
oC
Nurndrul
e alere
eale
Coloana
de
stripare
Ternperatura
n
bazd,'C
Presiunean bazi, ton
Numirul
de alere
eale
Consumul
e abur,
kglkg aromatice
Coloana
de
reextracfie u apI
Consumul
eapn. glkg aromatice
Num[ru]
de
talere eale
l i l
20
150-155
1100
40
0.6
180-190
400
40
0.2
0,2-0,3
50
170
230-380
_50
0.15
0,5-0,6
o
/?\ - .
M/,^_
(.b.)I'rocedeul
TETRA elaborat
de
firma
Union Carbide a
inlocuit
dietileYglicolul cu tetraetilenglicolul. Se cunoscpuline date despre acest
proces,
dar se
poate
afuma cd
puterea
mare de
dizolvare
a
tetraetilenglicolului
a
permis
reducerea raliei de solvent.
Procedeul
s-a
aplicat
pe
instalafiile
Udex existente,
lri modificari
insemnate
,2,6,621.
In
i982,
29
unitali Udex
erau
ecute
pe
tetraetilenglicol
63]
Union
Carbide
arealizat
gi
un
procedeu
nou in care extraclia
se face
cu doi solventi,
tetraetilenglicol
gi
fracfie dodecanic5.
1,2].
Ralia
de tetra-
etilenglicol/ materieprimi estede 6,5-7/l in volume, ar cea de solvent
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 99/273
I .
Extraclia lichid-l ichid aplic atd
fracpiunilor
petrol
iere
99
l0
o
C,
o
t
o
{,
0. l
t/)
u
ro
;100
E
(t
(U
E10
.=
o
?5 I
cR-Nl
Fig. L52. Influen{a
materiei
prime
asupra electivitilii
solventului
I-DEG
a 150"C; -sulfolan
a l20oC.
6789
Nr. otomi
C din Hs
Fig. .53. Volatilitatea
elativd
hidrocarburi/solvent
a 130oC
l-DEG;2-sulfolan.
10
secundir materie
prime
de
0,6-0,8/1.
Extractuleste
practic
ipsit
de ne-
aromatice
i,
n consecinfi,
u
mai estenecesari
urificarea
ui ulterioard
prindistilareextractivi.
Produsul
extracteste ecuperat in solufia
de extract
prin
reextraclie
tot cu dodecan,
nf-un
exfractor de
construclie
denticd
cu
exffactorul
principal,
olosindu-se
rafie
de
dodecan tetraetilenglicol
e circa
0,711
volume.
Extractorul
principal
realizeazlechivalentul
a
10
frepte
eoretice, ar
cel de
eexhacfie,
chivalentul
7
frepte eoretice.
In Rom6nia
a fost elaboratun
proces
de
exfraclie
a aromaticelor
inferioare
u
poliglicoli
t2,551.
c. Procedeul
ulfolan
este
cel mai rdspdndit
rocedeu
e
extracfie
aromaticelor
in benzintr
gi
a fost
pus
in
practicd
dupi 1961
de firmele
Royal
Dutch
Shell
gi
UOP
f1,2,6,16,32,63-707.
n 1982,
existau70
de
instalalii
ndushiale n
operare
gi
16 in diferite
stadii
de
proiectaregi
construclie
63].
Principalele aracteristici le sulfolanului untprezentaten tabelul
1.6,
iar caracteristicile
e dizolvare
pentru
sistemulsolvent-benzini
e
reformare
atalitici n fig,l.51.
Combinalia
avorabili dintre
selectivitatea
gi puterea
de solvire
a sulfolanului
a 100"C,
densitateamare,
cdldura
specifici relativ micd
qi
temperahna e
fierberedestulde
ridicatd
permit
realizarea
procesului
^de
exfiacfie
cu investifii
gi
costuri
de utilitali
convenabile
l,2,32l.In
comparatie
u
DEG,
sulfolanul
prezinti
avantaje
evidente.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 100/273
100
L Ext ac
ia
lichid-
ichid aplicatd
racliunil
or
petroliere
O
schemi
tehnologicd
simplificatd
a
procedeului
Shell-UOP este
ilustratd n
fig.1.54, iar
parametrii
de operare
ai
procesului
n
tabelul
1.8.
Extractia
este
in contracurent cu
reflux de extract de compozilie
diferita
de a
produsului
extract.
Puterea
de dizolvare mai mare a
sulfolanului
decdt a
DEG,
lrecum
gi
eficacitatea
mai
mire
a distilarii
extractive
determind ragi de solvent
gi
de
reflux
aproximativ de frei,
respectiv, de
patru
ori
mai
mici decdt
in cazul
utilizarii
DEG
gi
o
concentralie
de aromatice
n reflux mai mica.
Fig.L54.
Schema ehnologicda
instalatieide errraclie cu sulfolan:
I - extractor;2 - coloani de distilaree$ractr\e- 3 - coloanA e spdlare
rafinatului;4
- coloani de stripare.
i
-
separator.
- ra-.
de reflux.
Operatia
de
extraclie
propriu-zisa
se
realzeazi intr-un extractor
de
tip CDR
brevetat
de firma Shell sau o coloani
cu talere
perforate
care reali-
zeaz6,
ca 12
tepte teoretice.
Corectarea
aracteristicilor e dizolrare
nu estenecesard. otugi
se
menline
o
proporfie
mici de apd in sulfolan
(0.-i-loo)
pentru
a se evita
descompunerea
olventului
prin
mdrirea
ercesir-A
a temperaturii
de stripare
chiar
dacd
aceasta e face
in
vacuum. Se
pot prelucra gi
benzine
cu limite
de distilare
mai
largr
pentru
care sulfolanul rdmdneselectiv
(fig.l.a8).
Recuperarea
olventului din solufia de
rafinat
pril
reextractiecu apd
trebuie efectuati
in
extractoare
u
eficacitate elanr
mare
(de
obicei
CDR),
dupl ce,
in
prealabil,
confinutul de solvent drn
rafinat a fost redus
prin
rdcire.
Reextractia
sulfolanului se face cu apd de
proces
care nu confine
solvent
deoarece
volatilitatea relativd
dinue
hidrocarburi
gi
solvent este
suficient
de
mare
(v.fig.1.49).
Operalia
de
reerrracgre ste mai
dificild
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 101/273
I
.
Extraclia
I
chidJ
chid aplicatd
racliunil
or
petroliere
l0l
intrucit solubilitatea
sulfolanului
in
apd
in
prezenfa
hidrocarburilor
este
mai micd dec6t
n
cazul DEG.
Din
solulia de exfact,
separareasolventului
se face
numai
prin
stripare,
eextractia
ulterioari nefiind
necesarS, eoarece olatilitatea
rela-
tiva hidrocarburi - sulfolan este suficient de mare, ar produsul extract are
un
oonfinut
foarte
mic de solvent
sub
55
ppm)
[64,66].
Regenerarea
olvenfllor
se face
prin
distilare ahnosfericdgi
presiune
edusd
sau
prin
neuffalizare
i
spdlare u solulie
de hidroxid
sodiu
66].
d.
ProcedeulArosolvan elaboratde firma Lurgi, folosegte
ca
solvent
principal
N-metilpirolidona. Principalele caracteristici
ale
solventului
sunt
prezentaten tabelul | .6, iar caracteristicilede dizolvare n fig.1.46.
Valoareamic6 a selectivitdtii n domeniul concentrafiilorrelativ mari
de
aromatice
din
benzinele aromatizate
(in
special din
benzinele de
pirolizl)
impune folosirea
unor cosolven,ti
entu
corectarea
cesteia.
Industrials-auaplicatdoudvariant
fl,2,6,32,48,7
,8
1
:
r
extraclia fraclionata
cu
NMP
+
l5o/o
apd
gi
pentan;
.
extracfa
cu
NMP
+
etilenglicol.
In ambele variante extractia se realizeazd intr-un extractor
amestecdtor-decantorurgi
descrisn subcapitolul
.4.
Parametrii procedeului
Arosolvan
(varianta
extraclie
fractionatd)
sunt
prezentafi
n
tabelul 1.8.
Solventul
se recupereazd in
solufia de
rafinat
prin
reextrac{ie
cu apd
dupd
ce,
inilial,
s-a separat
pentanul,
ar
din solu{iade extract
prin
stripare.
Extraclia aromaticelor cu NMP
+
etilenglicol este un
procedeu
ntai
econornic deoarece se eviti vaporizarea apei ?n coloana de distilare
extractivi
gi
se
elimind
pentanul.
Confinutul de etilenglicol
din
amestecul
de solvenfi
depinde de
confinutul de aromatice din
materia
primd,
fiind
situat,
n
general,
n limitele 40-50%1321.
O comparafie economicd riguroasd nte
procedeele
de extraclie
a
aromaticelorBTX
cu
solvenli
este
dificil de
realizat deoarece
nformafiile
publicate
se referl la
cazuri
particulare.
Pentru
o evaluare
economicd
preliminard a unui procedeu pot fi folosite date despre investilii gi
consumuri
de
utilitnli
prezentate
n tabelul 1.9.
Alte
procedee
se
aplici industial intr-un numlr
mai
mic de instalalii.
Procedeul
DMSO
realueazd, xhacfia
aromaticelor
cu
doi solvenfi
-
dime-
tilsulfoxid
gi
butan
U,6,72-747,
ar
procedeul
Morphylex
separdaromatice
din benzine
cu
N-formilmorfolind
I1,6,7
5
7
7
.
la
de
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 102/273
t02
I
.
Extraclia
I chid-l
chi d ap
c
a d
fra
c
un I
o
p
e r
o
e
e
Tobelul 1.9. Date
economice
espreextraclia
aromrticelor 8fi. Capacitatea
de
producfie
2fi).fi)O
t/an
aromatice
(Europa
de
Vest 1992)
I32l
Procedeul
DMSO
Cheltuielile
niliale
cu
solventul
i
diverse,
0o F
Consumurile.
De
de af,omatice
materie
primd,
rafinat(2,
abur,
electricitate,
wh
apdde rdcire,
m3
-
solvent
iproduse
himice, F
Posturi
de
9l
4,0
72
J-Z
67
75
70
)6
2,00
1,00
t \
JU
40
\0
2
1,65
0.65
0.8
l l
35
3.0
2
1,45
n45
0.9
18
J
0.8
2
145
0,45
1,0
8
t7
l )
2
FF -
franci francezi;
Rafinatul
eanltdcaprodus ecundar in
proces
1.5.2. rocedeendustriale e extractie aromaticelor in
petrolurigi
motorine
Dup6
cum
s-a
mai
amintit,
scopul
principal
al extracliei
aromaticelor
din fracliunile
de
petrol
qi
motorind
este
mbunAtalireacaractensticilor
de
ardereale
acestora,
afinatele
fiind
produsele
principale
n
proces.
Pe l6ngd
aromatice,
prin
extractie
se
elimind in diferite
propor{ii gi
componenlii
polari din fracliunile peffoliere.
Extractele pot
fi
folosite
pentru
oblinerea
naftalinei,
fabricarea
negrului
de
fum,
drept componenti
pentru
combustibili
grei
etc.
Solventii
cei
mai folosifi
sunt
dioxidul
de sulf
gi
furfurolul ale cdror
caracteristici
de dizolvare
sunt
prezentate
n fig. 1,55.
Ludnd
in
considerare caracteristicile de dizolvare ale celor doi
solventi fald
de fracfiunile de
pefrol gi
motorina
(fig.1.55)
se observd cd
dioxidul de sulf este mai indicat pentru extracfia petrolurilor, pe cAnd
furfurolul
penbu
extracfiamotorinelor.
Extracyia
aromaticelor din
petroluri
cu.S0:
se realizeazd a
tempe-
ratur icobor6te(-15.. . -5"C),curaf i idesolventrelat ivmici (1/1
. .211),con
dilii
cerute
de
caracteristicile e
dizolvare
ale
SOz
,4].
Pentnr
a se
evita cre$terea
resiunii
in extactor
prin
acumulareade
aer, rnateriaprimd
este
dezaeratd
i,
pentru
a se
reduce
coroziunea n insta-
lalie, ac:astaesteuscat6.Temperaturade exhacfiese realizeazdpriu auto-
ricire.
In
majoritatea
cazurilor,
penffu
prevenirea
coroziunii, se
folosesc
extractoare
de
tip coloanecu umpluturi.
1)
L)
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 103/273
l. Extraclia
ichid-lichid aplicatd
racfiunilor
petroliere
103
70
60
\ " "" ' " '
o
y20
o
';
u
a
c,
y)
I t
1p
F
Fll
2
K,r
Fig.l.55.Caracteristicile
de dizolvare
ale dioxidului
de sulf lichid
9i alefurfurolului fap depetrolgi motorini [2]:
a, A
-petrol;
O, A
-motorin[.
Recuperarea olventului din solulia
de
rafinat se
realizeazn
prin
vaporizaren
ftei fiepte, iar din cea de extract
n
pafru
fiepte.
Urmele
de
solvent
e
elimini
prin
stripare
cu
aer.
Extracliaoromaticelordin motorirrc ufurfurol se efectueazl rin
exfacfie
in
contacurent cu
gradient
de temperatrd.
Temperaturile
de
exfiacfie unt
de40...100'C,ar rafiiledesolvent
e0,7ll...l,5ll.
Pentru
corecta electivitateairfirolului
acesta on{ine
-5Yo
p6ll,2,4;7,78-801.
Schema
ehnologic[
de
principiu
a unei
instalafii
de exrac{ie
a
aromaticelor
in
motorinecu furfrrol
este
prezentatl n fig.1.56.
Recuperrea
solventului
se
face
prin
striparea
u abur
a solu{iilor
de
rafinatgi deexfact. Vaporiiprovenilide a stripare onfin ap6,hidrocarburi
gi
firrfirol.
Dupf, condensare,cest
arnestec e
separ[ nt-un vas
separator-
decantor
n rei faze lichide
(faza
superioari
bogatll n
hidrocarburi,
aza
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 104/273
104 l . Extraclia lichid-lichid aplicatd
fracg
un
l o
pet
o
iere
mtllocie
bogatd in
apd
Si
faza inferioara bogata
in
furfurol). Compozilia
fazelor
estedatd
n
tabelul
1.10.
Tabelul /. /0. Limitele compoziliei fazelor in
echilibru, ob$nute
prin
condensareaamesteculuihidrocarburi - apI - furfurol b 2A45"C
l79l
Faza
Superioari
Mijlocie
tnferioarI
APi'
%o ol,
nn)
93 . .
9- i
Furfurol,
0/o
vol.
4.. . 10
5. . .8
83
. . . 96.5
90.. .
96
0,03
) t )
Fig.1.56.
chemaehnolo8icduuillr#:1"*tt
deextractie motorinelor
I
-
coloani
de extracfie; 2
-
striper
pentru
rafinat;
3
- striper
pentru
extract,
4
- coloand
pentru
anhidrizarea olventului;
5
-
coloani
pentrupurificarea
apei;
6
-
coloani
pentru
spiJarea idrocarburilor u ap6;7 - separator e
faze.
Furfirolul
se
ecupereizd
in
faza
superioare
rin
reextrac,tie
u api
iar din faza mijlocieprin fraclionare.Din faza nferioardse separ5, r
asemenea,
rin
fracfionare
la
vdrful coloanei blindndu-sen amestec e
hidrocarburi,
pd
gi
firfrrol, iar in bazacoloanei irrfrrolul.
Din
aceasti
fazd,
apase
poate
elimina
n
totalitate, arhidrocarburile
umai
parfial
2t-
30%).
ntrucat
hidrocafturile f,mase
n solvent
micqoreazi electivitate
acestuia,
padin aceasti azi
sedistildnunai
parfialpentru
a confiabalans
efectul
egativ ndus
deexistenta idrocarburilorimase n solvent.
Grigoriugi col. [80] studiindmai mul1isolvenlipentruextracF
aromaticelor
in
motorine,
au
ajuns a
concluzia
i N-metilpirolidona
furfirolul
sunt pentru proces.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 105/273
l. Extracpia
ichid-lichidaplicatd.fracpiunilorpetroliere 105
legate
de
recuperareaNMP au
fbcut ca
qi
in
prezent
firrfrrolul
sa fie
preferat
a extracfia romaticelor
in motorine.
BIBLIOGRAFIE
_1-.'
recup, 1.,
Tehnologia
abricdrii
uleiurilor
-
Ertraclia
fracliunilor
pelrrtliere,
U.P.G. loieqti,1994.
2. Precup,L, Tinlsescu, C., Procesede extra{ie cu solvenli gi de deparafinare
fracfiunilor
petroliere,
in
Ingineria
preluodrii hi*ocarburilor (Suciu,
G.C.,
Ionescu,
.),
vol.IV, Ed.TehnicL ucureqti,
993.
3. Precup, I., Sburlea,
G.,
Extraqia lichidJichid,
in Ingineria prehudrii
hidrocarburilor
(Suciu,
G.)
vol.trI,
Ed.Tehnica"
ucuregti,
1987.
4.
Soare,S.,
Precup,
L, Taran,C.,Extracyia
ichid-lichid,Ed.Tehnic6,
ucuregti,1963,
5.
Treybal,E.k,
LiquidExtaclion,
ed.2,Mc
Graw-Hill
Book Co.,
New
York,
1963
6.
Sulimov,
A.D., Proinodsno aromaticeschih glevodorodov
z
neftianovo
tria. Tzd.
Himia.Moskva.1975.
7
Gurvici, I.L.,
Sosnovski,
N.P., Izbiratelnte azvoriteli
v
pererabotke
nefti,Moskva.
Gostoptehizdat,953.
8 Rddulescu,
G.A.,
Ilea"
M., Fizico-chimia
Si
tehnologia
uleiurilor
lubrifianle,
Ed.Tehnicd,
ucureqti,
982.
9.
Wanquier,
P.,
Procddisde separation,
Ed. Technip,Paris,
1998.
10.
Petrescu,N.,
Chimia
exlracliei cu solvenpi
Si
aplicqni,
Ed.Academiei
RSR.
Bucuregt i ,1985.
ll.Anderson, R., Cambio,R., Prausnitz, .M., Physicaland ChemicalForces. n
SolventSelectivity or Hydrocarbons,
.LCh.E.Journal,
S, nr.1,
1962,
p.66.
12.Prausnitz,
.M.,
Anderson,
.,
Thermodinamicsf Solvent
Selectivity
n Extractiv
Distillation od Hydrocarb ns,A. . Ch.E. Journal,
7, No.1,
1961,
p.97
13.Precup, , Micu,
M., T[nlsescu,C.,
Pred4
M.,
Comparaison
ntre
'extraction es
huilesau furfurol et au N-metil
pynolidone,
Buletinul
.P.G., 39, w.7-2,
1987.
p
74.
14.Krishna,
R.,g.a.,Comparative tudies
with
n-methyl-2-pyrrolidone
nd furfural
as
solvents
or
extractionof lube
distillates,
Rev. nst. Franq. du Pdtrole,
42, nr.6,
1987.
.827
15.Tdnisescu,
.,
Rogca, .,
Gurgacz,
W., Refiningbasic
oils usingNMP
extraction
metho4NaftaGaz,
57,
w.3,2001,
.
153.
16.
Gngoriu,
D., Despa
St., Aspecte
egatede utilizarea
diferililor dizolvanfi
selectivi
pentru
extracfia romaticelor, etrol
Si
Gaze,18,
w
3,
1967,
p.13
.
17.Grigoriu, D., Despa,
St.,
Influenla compoziliei
amestecului
upus
separirii
asupra
principalelor
criterii
ale
procesului
de extracfie,
Petrol
qi
Gaze,
18, nr.3. 1967,
p. 57.
18.
Grigoriu, D.,
f.a.,
Evaluarea iferililor solvenli
pentru
extractiaaromaticelor, etrol
,yi icrze,.19,r.8,1968, .508, r.1l,1968, .702.
19.
Che1a,., Precup, ., Tdnlsescu, ., Simulation
e
I'equilibre
iquidJiquid,
. II,
Iluletilrul .P.G.,41,w.2, 1989,
.30,p.42
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 106/273
106
L Extraclia
lichid-lichid
aplrcatti lr.t,
i,ri: t;r
patro|rcrc
20. Rahman,
M., Mikitenko,
P.,
Asselineau.
.
Sr,..
: : er:acrion
of
aromatics
rom
middle
dist i l lates,
hem.Lngng.Science.3g.
: . '
:S:.
:
.
. . l i
21.
Chopra,
S.J.,
Mukhopadhyay,
P R.
Ge: :. : .- : : : . ,- :
:r- :
.r : kerosine,
H),dr.c
I'r'oc'essittg,
7,
nr.2,
1987,
p
I 13
22 Grigoriu, D., Precup, ., Unele aspecle eqa:i : ; , : : :2.:e: :et lurului in extractia
l ichidd,
Petrol
Si
Gaze,78,
nr.4.
1967. l i
. -a-
: : i : :_-S
i967. p425,
nr 10.
lc)67.
568;
nr
12, t967,
p.627
23.
Precup,
., Buricatu,
1.,
Grigoriu.
D.
Lne.: as:.,- : ;
. . ;":e
:e i inirat i i le
impuse
de
extractia
cu reflux
de
extract
de compozit:e
:.=:::i. :;
.
er:;a::ului
tinit,
I,elt.ol .yt
Guze.24,
nr.10,
1973,
p.622,nr
l l .
19r3.
p
i , :
24.
Precup,
.,
g.a.,
Aspecte
privind
imirari ie
:r:r :s::e.\: : : j-_.:. . i :ei ' lux
de
extract
cu
o cornpozil ie
ifer it i
de a extracrului
ln;:
. i : . .
_i.
' ' : :n:..
29
t 8.
1978,p.750.
25.
Precup. ., g.a.,Determinarea umiruiu:
je
::; t : : : :- : : ,- : -: er lracriacu reflux de
alt i compozit ie
e
a extractului ln:r
.d. . i .
' . . . ' :
19
-. :
. . . . ; tE.
p.1044
26
Faz1l.
M]
.
Studjul influentei
atjitr?iri:
,i,
-
,..-
,:
.,,-n.kttu
uromaticekn.
infcr iout 'e,Tezd
e
doctorat. PG
plore::;
. :r .
27.
x *
4
Brevet
Franla,
r2500091
19i,,-
28.
Precup.
L,
Grigoriu. D.. Rolul
rei lur, ' : , , .
: . : : : l : . .-
. .- .
e..: : ._::a
ichidd,
I 'errol
si
( ia:e.20.
nr.9, 1969,
676
29.
( lr icoriu,
D.,
Precup,
L,
Consideraur
sir lra : l : . ; :
: : .
extracl ia
ichidd,
Petn.t l y i
is:e.20.
nr , ,
. : . . - .
:
: . :
. i { ) .
La( ldha,
G S.. Degaleesan.
.E
/rurt . :p, , t :
, i . , .
, ' : - ,
\ ' lc
Graw-Hil i
Publish
Co. Ltd. Ner..Deih:
:-
31
Dutkai.
EP
,
( 'oloane
cu unrplururu.
d Te:::r
l : ; ,-- . .
32.
Hornbourger,
Th,
Gouzien. -. \ I ikrtenk-.
-
:
'
dars I ' inr iustr ie
petrol iere,
n
I,rot i , ie' . , 'c
-.:^ '- . ; , . .
Ed
'Iechnip,
Paris, 998
J.l.
Reman.
G.H..
Extractiorr
equiptnent
or.rts;de-.;
.
:
: . : i : : : . . - . :
t ipur i
de raf inat
in
. .
.
. . t : t :J
l -xtract i t , t t .
l 'a ta
; : -
.
:
i . . : :action
par
solvant
.
' .
:
, :J
\\ Iauquier.
J.P
;..
,'
:
ttu.
I)rogra.s.s.
2-
nr 9.
i
966,
p
56
-14Robbins.L.A.,Liquid-LiquidExtract ion. inHunri i - . , , , - . , , i . \< i) . r . t t t ( ) r t ' l -echniEre
('hantical
l ir tgineers (Schweitzer,
P A.
edit ion,r \ l i
(rrari- i{ : l i
Book
Co.. Neu,
.
York.
1979
35,
Lo-
T.ch.,
commercial
Liquid-Liquid
E,xrraction
Equiprl1sn1.
n
Hantrhook
,f
'\eparation
l-echniques
for
()hemical
Engineer.s
Sch*
eirzer
p
.\
editor), Mc
Graw-
Hil l
Book
Co., New
York, 1979.
36.
Robu.
LY.,
Procese
Si
aparate
de
separare
in indusrnt
Lterrctluluj Si
petrochinie,
Ed.Didactici
qi
Pedagogici,
BucureEti.
1968.
i7.Taran,c. .stretule,C.,Procesedi; t 'uzionalede.repurarL.r .r lI . IpGploieSt i . 1979
-j8.
Treybal,
E.R.,
Mass T'ransJer
Operarion,
Seconc Ec. \lc
G:a*-Hill
Co,
New-
York.
t968
39
Beresmovoi,
A.M., Beloglazov,
lN, Zidko.su^e
ek:trc*ttt'.r
l:etrcrnie
nretodt,
rusceta.
Himija,
Leningrad,
1982.
40
Ziolkowski,2.,
Ekstrakcja
Cieczy w Prezemysle
chemicznym.
Watszawa,
l9g0
41.
Perrl'.
JH.,
(lhemical
l)ngtneers
Hondbook,
Fourth Ed.Mc
Graw Hill
Book
Co..
I 966
42 lagodin. G.A.. Osnovi.jidkostruti xstraklii,Iz. Himija lggl.
4i.
Guseinov,
D.A.,
Calcule
tehnologice
in
prelucrarea
lileiului,
Ed.Tehnici.
Br-rcuregti.
1q67
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 107/273
I .
Extraclia lichid-l
ichid aplicatd
racliunilor
petroliere
107
44.
Hoffing, E.H.,
Lockart,F 1.,
Chem.Eng.Progr.,
0,
nr.2,
1954,
p.4,
cit.3.
45.Eckert,J.S.,Extractionvariablesdefine{
ydroc.Processing,S4,nr.3,
976,p.117.
46.Pratt,
H.R.C.,
Liquid-Liquid
Extraction
(n
Theoryand
Practice),
Moscva,
1958
(rusQ.
47.RemanG.H., Van de Vusse,J.G., Applying RDC to Lube Extractiog Petroleum
Refiner,
4,w.9, 1955,
.129.
48
Eisenlohr,
K.H., Production
f
pure
aromatics y means f
azeotropic
istilation
and
extractioq The dn
World Petroleum
Congress,Section
y,
Frankfurt,
1963.
49.*
* *
Hydroc.Processing,S5,
r.8,1976,p.127.
50.
Weissberger,
A.,
Organic Solvents, Physical Properties
and
Methods
oJ
Pur fi c
ation,
Interscience ubli
shers, nc.,
New
York, I 955.
s
.
*
t' *
M-Pyrol Handbook,
GAF Corporation,ChernicalDivision,
New
York,
1977.
52.Precup, ., Farcag,., Mamdoulr,S.M.,Tinlsescu,C., Determination esconditions
optimales e I'extraction
es
aromatic esessences,,A., Buletinul
LP,G.,
40,
w.l,
1988,
.78,
r.2,
p.30.
53.
Precup, , Mamdoutq
S.M., Che14 ., Tinisescu,C., Determination
es
conditions
optimales
de I'extraction
des aromatiques es essences,n,
Buletimtl
LP.G., 41,
nr.1. 989,
.22.
54.
Farcag, L,
Studiul
posibilitdyii
de utilizare
a
glicolilor
ti
a amestecurilor
lor
la
separareq
hi&ocarburilor
aromatice inferioare
prin
extracfie,
Tez6
de
doctorat,
I.P.G., loiegti, 983.
55. Mamdouh,
S.M.,
Sudial
extrac,tiei
qromaticelor
cv lactame,
Tez6
de doctorat,
I.P.G., loiesti,
987.
56.
Chelq 1.,
Studiul echilibrelor defazd tn extraclid
aromqticelor
nferioare
in vederea
optimizdrii
procesului,
Tezi
de
doctorat,
.P.G.Ploie9ti, 991.
57.
Cassel,
G.W., Dural,
N., Himes, A.L., Liquid-liquidEquilibrium
of
Sulfolane-
Benzen-Pentan
nd Sulfolane-Toluene-Pentane,,nd Eng.
Chem .Res.,
28, nr 9,
1989,
.1369.
58.Hengstebeck,
.R.,
PetroleumProcesing,
Principlesand Applications,
Mc Graw-
Hill, New-York,1959,
59.
Grote,H.W.,The
UdexProcess, hem. ng.Progress, 4,
nr.18,
1958,
.43.
60.
* *
'* Hydroc.
Processing, ef
ProcessHandbook,
2, nr.9,
1974,
p.193
61.
Somekh,G.S., How
to Improve AromaticsExtraction
Part
1,2,3,4),
Hydroc.
Processing
Petroleum
e/iner,42,1963, r.7,
p.161,
r.8,p.123;
nr9,
p.201;
nr.10,
.157.
62. Kubec,D.J.,
Someklr,
G.S., Aromatics-extractionystem
proves
ts
worth,
Oil
ond
Gas
Journal, w.7, 1974,
p.93.
63. t 'f * Hydroc.Processing, ef. Process andbook, ol.60,nr.9,1982,p.1S3;186;
187: 94: 95.
64.Dea|
C.H.
g.a.,
Extraction
of aromatics
with
sulfolane,
roceedings
f the
5'h
Wbrtd
Petroleum
Congyess, ew York, 1959,
Section II,
p.283.
65.
Voetter,H.,
Kosters,
W.C.G., The sulfolaneextraction
process,
roceedings
f the
d' WorldPetroleum
Congress, rankfurt,1963,
Section
II,
p.13l.
66.
* *
'* UOP/Shell-Shell
ulfolaneextraction
icensee ymposium
1975.
67.Deal,
C.H.
9.a.,
A BetterWay
to
ExtractAromatics, etroleum
Refiner,39,
nr.9,
i959,p.186.
68. Kosters,
W.C.G.,
Voetter,H., Sulfolanextraction
Ein Verfahren
hoher
betrieblich
erwie-sener
npassungsf?ihigkeit,rdol und Kohle, 23, nr.4, 197 ,
p.205.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 108/273
108
l.
Extracyia
ichid-lichid
aplicatd.fracliunilor
petroliere
69.
Broughton,
B.D., Asselin,
G.F.,
Productionof
High Purity
Aromatics
by the
Sulfolane
Process.
Proceedingsof the
lh
World
Petroleum
Congress,vol.IV.
Mexico,
1967,p.65.
7O.Lee,
.M.,
Coombs,
.M., Two-Liquid-PhasexlractiveDistillation
or Upgrading
the OctaneNumberof the CatalyticallyCrackedGasoline,nd.Eng. Chem.Re.s.,7,
nr.1,
1988, . l
18.
71.
Guccione,
E.,
Aromatics
SolventExtraction
at Ambient Temperature,
hem.Eng.,
73.
w.74,1966,
.78.
72.
Krause.
A.,
Dimetyl
Sulfoxid
Gets
Tryout in
New
Aromatics-Extraction rocess.
Ohem. ng.,73,
.3,1966,
.54.
73.
Lauthier,
J.
9.a.,
Extraction
des
aromatiques
ar
le Dimdtht'lsulfoxyde,
Rev. nst.
Franc.
du
Petrole,
20, nr.1,
1965,
.
81.
74.Chaffe,B. 9.a.,ExtractAromaticswith DMSO,Hydroc.Processing.45,r.5, 1966.
p.
88.
'75.PareI,
G.,
Vari
cicli
possible
per
l'estrazionedi aromatici,La
Revista dei
combustibil i,24,
.9,
1970,
.317
T6
Cinelli,
E.,
Grotti,
P.L., Tesei, R., Exrract BTX
uirh
\,lorpholine,
Hydroc.
Proce,ssing
Petroleum
efiner,42, r 8. 1963.
l-1
77.
* *
'i
Le
procede
oppers-Morphylane.
vdrocarburesromatiques
e
haut
purete,
Informations
himie,
r.98,197i,
p
117
78.
'<
* *
Hydroc.
Processing,
ef.
ProcessHandbook.
4. r,^r .
1968.
79.
Grigoriu,
D
,
q.a.,
etrol
Si
Gaze.15, r
5.
196.1.
.2-18
80.
Grigoriu,
D.,
Despa,
St., Farcag,., Evaluarea iferililor solvenli
pentru
extracgia
aromaticelor,
etrol
Si
Gaze, 0,nr.5,
969.
p
351
81,Mrlller
Eckart,
Use
ofNMP for aromatics
xrrafiion
Chemtsrrynd
ndustry,1973,
p.5t8
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 109/273
2.
pnocesE
DEFABRTcAREuLEruRrLoRTNERALE
Uleiurile
minerale sunt
produse
petroliere
obfinute
din
pacurd
(reziduul
rezultat n
procesul
de
distilare atrnosf'ericd
tileiului,
cu
interval
de distilare
peste
360"C)
printr-o
serie de
operalii de
prelucrare
numite
generic
,linie
de
fabricarea
uleiurilor".
Caracteristicile uleiurilor minerale
reztltate
dintr-o linie clasica
de
fabrioare
uleiurilor depindde compozilia
ileiurilor
din care
se obfin.Ast
fel, din
lileiurile
parafinice
se oblin
uleiuri minerale cu indice
de viscozitate
de peste90, purct de curgerede cca -10oC,
gi
o bund stabilitatechirnjca.
Uleiurile minerale
provenite
din
lileiuri
naftenice
u
ndici
de
viscozitate e
30...70
qi puncte
de
curgere
naturale cobordte.
Fluiditatea
uleiuriior
nafteniceestenecorespunzdtoarea temperaturi
oase,
din cauza variatiei
mari a viscozitdlii
cu
temperatura. Aceastd caracteristica
juiiteazd
domeniile
de aplicarea uleiurilor
mineralede acest ip.
Tchnologiauleiurilor mineralecuprindeurmitoarele
procese
ehno-
logice:
ir)
distilarea
in vacuum,
prin
care se separd c6teva fractiuni
de
uleiuri distilate
gi
un
reziduu;
r'
dezasfaltarea eziduului cu
propan,
din
care
reztfltd
un trlei cu
viscozitatemare,numit ulei rezidual sau
bright stock;
r
r
extraclia
cu solvenli selectivi,
proces
care
mbunitdlegte
indicele
de viscozitate
gi
alte
caracteristiciale uleiurilor
rafinate;
''ij deparafinarea cu solvenfi, prin cere se separd hidrocarburile
solide din uleiurile
rafinate
gi, prin
unnare,
punctul
de curgere
al
uleiurilor
deparafinate
oboard;
1.1
rafinarea
cu
hidrogen
sau cu
chimicale,
proceseprin
care
se
^
imbunitIlesc
culoarea
gi
stabilitatea
a oxidare a
uleiurilor.
Intr-o variantdmoderndde
fabricare
a uleiurilor,
extraclia
cu
solvenfi
a
fost inlocuitd cu hidrocracarea au
cu hidroftatarea, ar
deparafinarea
n
solvenfi, cu deparafinarea cataliticd. Uleiurile minerale ob-tinute prin
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 110/273
i l0
2.
Procese
de
fabricare
a uleiurilor
aceastd
varianti au caracteristici
care depind
mai
pulin
de
natura
tdeiului
din care
provin.
Schemaclasici
pentru
prelucrarea
unei
pdcuri
parafinoase
n vederea
oblinerii
de
uleiuri
superioare este
prezentatA
n
frg.2.1
care
include
qi
prelucrarea
roduselor
secundare.
Distilare n
vacuum
[,Tlieiuri
istilate Reziduu
e
vid
tare
cu
propan
Motorindqi
uleiuri
uqoare
Llleiuri de bazi
Biturn
F ig.2.
Schemaclasici de
prelucrare
a unei
picuri
parafinoase entru
oblinereade
uleiuri
superioare
2.1.
Extracfia
u solventi
Scopulprincipal al extracfiei uleiurilor cu solvenli esteobfnerea
de
uleiuri
rafinate
cu indice de viscozitate
ridicat,
folosite
drept
componenli
pentru
uleiurile
superioare.
Extactele aromatice
pot
fi valorificate
ca
materie
primd
pentru
fabricarea negrului de fum,
ca
plastifianli pentru
cauciuc,
componenfi
pentru
oblinerea
bitumurilor
sau
pentru
fabricarea
combustibililor.
Acest
proces
de extractie
este cunoscut in
practica
sub
numele
de rafinarea
uleiurilor cu
solvenli
sau solventarea
leiurilor.
Din uleiuri, solvenlii polari dizolvi compugiipolari
9i
hidrocarburile
ciclice
astfel
incit
caracteristicile afinatelor se modificd semnificativ
fatd
Deparafinareu
r{EC
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 111/273
2.
Procese
de
abricare
a uleiurilor
de uleiurile folosite ca materie
priml
in
procesul
de extraclie.
n
tabelul 2.1
sunt
prezentate
caracteristici tipice
pentru
materia
primd
(ulei
distilat),
rafinatul
qi
extactul obfinute
prin
exfracfie
cu
solvenfi.
Tabelul .L
Caracteristicileateriei
rime,
le
afinetului
i
extractului
11
111
0,927
8,74
51
2,6
83
ll,7
0,14
3
100
Caracteristicile
Densitatea"
.r
Viscozitateaa 100'C.
cSt
Punctul
de curgere,
C
Sull %
masi
Punctul
de
anilinS"
C
Factorul de caracterizare
Confinutulde cocs,% mas6
Culoarea
STM
Randamentul.
ovol.
Extractul
0,87s
6,98
39
0,8
106
12,7
<
0,01
I
60
1,005
I 5,91
l7
4.9
JJ
10,5
n<o
6
40
Cei mai folosifi solventi in procesele industriale sunt furfurolul,
fenolul,
amestecul fenol
+
propan
(DUO-SOL),
N-metilpirolidona gi
dioxidul
de
sulf. Pqnderea
acestora
in
capacitatea totald
de extractie
a
uleiurilor cu solventi
este
prezentat[
n tabelul
2.2.
Tabelul2.2.
Capacitater
eextracfie
i
numtrrul
deunitifi
tn SUA
si
Canadain
nul
1992
1]
Solventul
Numtrrul
de
unittrti
Furfurol
Fenol
DUO-SOL
SOz
ichid
NMP
Allisolvenli
TOTAL
Rezultatele extractiei
uleiurilor
cu solvenli
sunt
influenlate de
variabile
xterne
i
devariabile
nterne.
Dinfe variabilele
xterne
e
menfioneazi:
r
naturasolventului;
o tipul extractorului;
.
compozitiamateriei
rime.
Variabilele
nternemai
mportante
unt:
20
t2
7
J
2
47
40
28
14
5.
l l
2
100
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 112/273
t12
2. Procesede.fahrtcare
ulerurilor
o
ratia
de solvent;
e
temperaturade extraclie;
r
gradientul
de temperatura;
o debitul de materieprimd;
o
puritatea
solventului.
Caracteristicile
generale
ale unur
solrent
au
fost
discutate n
para-
graful
1.2.
Deoarece leiurile sunt
viscoa-ce.olubilitatea eciprocd
dintre
ulei
gi
solvent
nu trebuie sd fie
prea
mare
pentru
a
permite
realizarea
extracliei
a
o
temperaturd idicatd, care
sa avorLzezeransferulde masa.
Principalele
aracteristici
le solrenlrlor
olosrtr a
extraclia
uleiurilor
suntprezentaten tabelul2.3.
Caracteristicile
e
dizolvare
ale
tenoluiui
;r
\1{P
se corecteazd
rin
adaos
de apd.
Exprimarea
electivitalir
l
a
puienr
de solvire
n funclie
de
concentraJiile
amestecului ipotetrc lemar
lormat din
,,aromatice",
,,nearomatice"
i
solvent
este
mai
putin
raspandrti
n lrteraturi
din cauza
compoziliei
chimiceextremde complexea
uleiunlor
Unii
autori
au
propus
calculul
caracteristicilor de dizolvare
echivalAnd omponentul ,aromatice"din materiaprima qi din uleiul rafinat
cu continutul
de carbon aromatic
(Ca),
determinat
prin
metodan-d-M
[2-6].
Utilizdnd
aceastd
procedurd,
n lucririle
menlionate s-a
pus
in evidenla
influenla
confinutului
de api din solvent
gi
a
altor factori
asupra
caracteristicilor
de dizolvare
ale unor solvenli.
Pentru
alculul
selectivitdlii
B)
se
olosesc elaliile:
xp
:
7oCa,p, XpR 7o Ca,gn
(2I t
( ' ) ' ) ' \
00xo
-4ra.xpn
100 rT
rn
xpe
xe,n=[t-fr")',.
X,,=('-#r)
B =xo' ' .Xron
'
Xo.^
X*o.,
(23)
(2
4)
(2 s't
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 113/273
2. Procese
de
fabricare
auleiurilor
l l3
unde:
XE,XpR,
pp epreziltd
continutul
de
aromaticedin materia
prima,
uleiul rafinat
gi produsul
extract;
o/rCa..r,
%C4,rn
-
conlinutul
de
carbonaromaticdin
materia
primd
9i
din uleiul
rafinat, determinat
prin
metoda
n-d-M;
epR
randamentul
de
ulei
rafinat;
Xe.R,XsR, XNe"n,Xa,s, XsE,
XNa.p continutul de aromatice,
solvent
gi
nearomatice in solutiile
de rafinat
qi
extract.
'tabelul
2.3. Caracteristicile
principale
ale solvenlilor
folosili
la
extrac(ia
uleiurilor
[7,8,9 1
4
rl9l
Solventul
Caracteristicile
Temoeratura normali de
Temperatura
de
solidif icare, 'C
Punctul de inflamare.
oC
Densitatea, glm3,I
temperaturd,
C
Presiunea
e
vapori, on, /
temperatur6,
C
Cildura specifi l, kcal/kg
oC,
/ temperaturi,
C
Cdldura
atenti de
vaporizare, cakg,
/
uri.
oC
Viscozitateacinematicl
cSt, / temperaturtr,
oC
NMP
Propan
202
| -14.s
-*-----i--.-----
-24,4
I
-187.6
I
8,5/60
88,5/10
380/140
t060145
1020/80
900/200
r o</<n
42,61100
2,46t60
1,20/100
0.66/140
1030120
960/
00
9301140
4/60
28l1 0
t401140
1.83t20
1,30t40
1.15i50
580t-40
510/10
32()190
80 /-40
205e/- 5
4623t
0
0.55i- I 5
0.5'7t0
0,6.t/30
t02t-40
87/10
70t50
0,36/-40
0,28/- 0
0
Tensiunea uperfi iall,
33,8/100
32,21100
40.7t25
lo3N/m.
Stabilitatea
ermica
Toxicitatea
Costul
elativ
Puterea e solvire
se
poate
aprecia
rin
temperatura
e solubilitate
amestecului
aterie
rim[
- solvent
TS),
determinatdla
atia
de solvent u
care
se
opereaz6,.
41
E
lt60/20
9601t20
7901200
0.4U60 | 0.53/80
0,44tr00
l
0,56/120
0.51/180
|
0,61t200
t18/100
i
122180
tt2/140
|
114/140
100/200
|
103/200
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 114/273
lr4
2. Procese
de
fabricare
a uleiurilor
2.1.1. Extracfia
uleiurilor
cu
furfurol
Ralinarea
uleiurilor
prin
extracfie
cu
furfirol
se aplicd
la intreaga
gamd
de uleiuri, de la cele u;oare
pAnd
a cele
grele gi
reziduale, ndiferent
de
natwa
chimici a
lileiului
din
care
provin.
Realizat la
scari industrialS
din
1934,
procesul
de extraclie
a
uleiurilor
cu
frrfurol
este
qi
astizi
foarte raspAndit
v.tab.2.2).
Sub
licenta
finnei Texaco, n 1986,
erau
n fimc[iune
peste
100 nstalalii
26].
Caracteristicile
principale
ale
furfurolului
sunt
prezentate
n tabelul
2.3.
Valorile
acestor
caracteristici
arlatA d
el
prezintd
multe avantaje
n
procesul
de exfracfie
a uleiurilor.
Furftrrolul
are
o
putere
de solvire
mica
pentru
uleiuri
gi,
din
aceastd
cauzd,
ernperaturile
de extraclie
sunt
mai ridicate
decdt
n cazul celorlal{i
solven{i,
ar
conlinutul
de apadin
solvent
este
imitat
la max.
0,59lo.
Acestmod de
operare onstituie
un avantaj
al
procesului
de extraclie
a
uleiurilor
cu furfurol intruc6t sunt
influenlate
pozitiv
transferul
de
masd,
separarea
azelor
qi
viteza de crculalie
afazelor
in extractor.
Schema ehnologicd
a
procesului
este
prezentaE n fr9.2.2,valorile
rzuale ale
parametrilor
ehnologici
n tabelul
2.4, tar calitatea
roduselorgi
rzurdamentele blinute
la
extraclia
unor
materir
prime
cu ftlrfhrol
in tabelul
Moterie
p.irb
F'ig.2,2.
Schema
ehnologicl a unei
instalalii de extraclie
a uieiurilor cu furfurol
I
-dezaerator;
2
-CDR 3 - vas de
furfurol;
4 - evaporator
pentru
ftza
de rafuiat:
5
gi
8
- cuptoare;
6
gi
7
-
evaporatoare e
extract;
9
-
coloandde uscare
a furfiuo-
lului; I0
-coloani
de recuperare furfirrolului;
l1
-
separator
r-
i'e.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 115/273
2.
Procese
de
abricare
a
uleiurilor
Tabelul 2.4. Yalofile
uzuale ale
principdilor
parametri
tehnologici ai
proceselor
de
ertracfie
a
uleiurilor
cu divergi solvenfi
[7'8]
l1s
Parametrii
tehnologici
Solventul
Furfurol
Fenol
Propan
Ratia de solvent/materie
prim6,
masl
Temperaturamaximi de extractie,
C
uleiuri
ugoare
-
uleiuri
grele qi
dezafaltate
Gradientul
e
emperaturi,
oC
Presiunean
extractor,bar
Vitezele dmisibile,m3ulei+ solvent/m2h
Timpul de
gedere
n extractor,min.
Consumurile
pecifice
xprimate
e
m'
de
materie
primd
-
abur,
^
-
apede ricire, m'
-
combustibil,mii
kcal.
-
enercieelectrici- kWh
6,0,3
90.. .100
130.. . 45
25.. .45
<5
20.. .26
50.. .150
o54
7\
253
6.3
1,0.. .5,0
50.
.80
70.. .125
10.. .30
3.. .5
to. 12
30.. .70
A'
?5
60.
.85
5. .20
28.. .40
25. .30
35..40
0,33
19.3
13.6
l? ?
Tabelul 2.5.
Rezultate ndustriale obfinute
la
ertracfia uleiurilor
cu furfurol
[7,8,9]
Caracteristici
Parametrii
dc
operarc
Raliade
solvent/ulei,
masl
Temperatura
n
extractor,
C
Varf
Bazd
Materia
primd
Densitateaa l5oC,kg/m'
Viscozitateaa 98,9'C,
cSt
lndicelede viscozitate
Cifra de cocs,
o/o
Rafinutul
Randamentul,
/o
vol.
Densitateaa 15"C,
g/m3
Viscozitateaa 98,9'C,
cSt
Indicelede
viscozitate
Cifra de cocs.%o
Extractul
Densitateaa 15'C,
kg/m3
895
6,26
76
0,02
78
870
5,91
97
0,008
n?'
5,70
I+J
107
912
82
|,47
79
895
5Z,J
96
0,7
968
51,4
Ulei
mediu
neparalinos
74
38
928
8.4
1A
0,1'l
80
906
8.2
6l
0,07
1023
1,59
113
)/
874
5,8
' :o
9Z
861
5,6
' l '
l0 l6
16,0
iscozitateaa
cSt
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 116/273
t16
2. Procesede fabricare
a
uleiurilor
Randamentul
de ulei
rafinat
poate
i marit
prin
aplicareaextracliei
n
contracurent
cu
gradient
de temperaturd
gi prin
introducerea
de
reflux de
extract
de
aceeagi ompozilie cu a
produsului
extract. Folosirea refluxului
de
produs
extract
in
propo4ii
de
0,3-0,711masd fafd de materia
prirna
permitemdrirearandamentuluide ulei rafinat cu3-7o/omasd
7,9].
Refluxul
conline
3-5%
masd
solvent
qi
provine
din
treapta a doua
de
recuperarea
solventului.
Exhactoarele
erau
in
ftecut cu umpluturl",
iar in
prezent
sunt
preferate
cele
cu discuri rotative. Elerealizeazl
3-5
fiepte teoretice.
Umplutura
este
plasatd
n
coloani sub
formi
de
pachete
de 1,2-3
m
indllime.
Talerele
plasate
deasupraumpluturii
sunt
prevdzute
cu deversoare
prin care circuld uleiul. Coloanele mai confin unul sau doud talere pentru
colectarea
extractului
care este
scos
din coloan6,
dcit
qi
recirculatlpentru
a
asigura
gradientul
de temperaturd.
\\
lntruc6t
furfurolul
nu
udd
materialele
de construclie, acesta
reprezintd,
de obicei,
faza dispersi, iar
interfap
(nivelul
principal)
se
mentine a
bazacoloanei.
Extractoarele
cu discuri rotative au o eficacitate
mai
bunl dec6t cele
cu umplutura (dimensiunimai mici) qi o flexibilitate superioard.Avantajele
acestor
extractoare
au
fost
discutate n
paragraful
.4.2.
Parametrii
de operare
temperatura
de la
vdrful
coloanei
de
extracfie.
gradientul
de
temperaturi
qi
ralia
de
solvent) sunt ixaJi in
funcfie de
natura
materiei
prime,
debitul de
prelucraregi
calitatea
uleiului rafinat.
Pentru
uleiurile
u$oare
a{ia
de
solventestede
1,3...211gi
creqtecu
masa
molard
medie
a materiei
prime
ajungAnd
a 5 ..611 n
cazul uleiurilor
reziduale.La extraclia unei materii prime date, cregtereaafiei de solvent
conduce
la
imbunatifirea
indicelui
de viscozitate
qi
a celorlalte
caracteristici
ale
uleiului
rafinat,
insd in
defavoarea
andamentului
de ulei
rafinat.
Temperatura
de
la
vdrful
coloanei
de extrac{ieeste,de
obicei,
cu 10-
20'C
mai
mici
decdt
TS
a
amestecului
materie
primd
-
solvent, iar
gradientul
de
temperaturd
este limitat de viscozitatea amesteculuiulei
-
solventqi de temperaturaagentuluide racire a extractului.
Temperatura
de extracf;e nfluenfeazd
caracteristicilede dizolvare a
solventului gi
rezultatele
extracfiei.
La temperaturi
mici
de
extraclie
furfi.rolul
dizolvd
aproape
numai componentii
polari gi
hidrocarburile
aromatice.
n
acest
caz, randamentul
de ulei rafinat este mare,
dar calitatea
acestuia
este
modestii.
Mdrirea
temperaturii de exfractie conduce la
cre$terea
uterii
de solvire
a
furfurolului.
Acesta
dizolvi
in
plus
qi
o
parte
din hidrocarburilenaftenice gi parafinice. Selectivitatea olventului scade.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 117/273
2. Procese
de.fabricarea
uleiurilor
randamentul de ulei rafinat se
reduce, dar calitatea
acestuia se
imbundtSlegte.
Efectele cregteriiraliei de solvent
gi
a temperaturii
de
extraclie fiind
rdentice,optimizarea acestor
parametri
se
face
findnd
cont
de consecintele
lor
asupra ezultatelorextracliei n cazurile extreme
].
Temperatura de extraclie
maximd
Si
ratla
de solvent
micd
se
recomandd tunci cdnd:
r
cantitateade solvent ecirculatd
n
instalalie
este
imitatd;
o
materia
primd
disponibila
esteexcedentard.
Rezultatele
acestui
mod
de operare
sunt:
o
randamentulde ulei rafinat mai
mic;
.
debit
mare
de
prelucrare
n
instalafie;
.
consumuri
energetice
eduse.
Temperatura
de
extraclie
cobor6td
qi
ratia
mare
de
solvent
se
utilizeaza 6nd:
r
cantitatea
de
solvent ecirculatd
n instalatienu este imitati:
.
materia
primd
disponibildeste
imitatd.
Rezlltatele acestuimod de operaresunt:
o
randament
de ulei
rafinat mai mare;
.
-debit
redus
de
prelucrare
n instalafie;
.
consumuri nergetice
man.
Recuperarea
solventului se
face
prin
distilare, in mai
multe
trepte
dintre care ultima este
de stripare.
Pentru recuperarea solventului
din
solufia
de
rafinat
se
folosegte
o treaptd
de vaporizare
qi
o treapti
de stripale.
In cazul solutiei de exffact cile conline mai mult solvent, recuperarea
fi.ufurolului
e
ace
n 3...5 fiepte,ultima fiind de
stripare.
Dacd striparea
se
face cu abur, uscarea
urfurolului
gi
recuperarea
acestuiadin
apd se
realizeazi
prin
distilare
fracfionatd, ntr-un
sistem cu
doud
coloane
gi
vas separator omun de alimentare.
Separarea
e reahzeazd,
ugor deoarece
sistemul apd-furfurol
formeazd un
heteroazeotrop
a c5rui
compozi{iediferi substanlialde compozilia
fazelor condensate
n echilibru.
Valori uzuale ale parametrilor de lucru din secfia de recuperare a
solventului sunt
prezentate
n
tabelul
2.6.
Conlinutul de furfurol din
apa
rezultatd in sec{ia
de uscare a
solventului
ste
de
max.25
ppm
[].
Date suplimentare
privind
realizarca
industriali sunt indicate in
literattnd
'l
-17,291.
Principalul
dezavantaj
al furfurolului
este
stabilitatea
tenno-
oxidativd relativ scizutd a acestuia.oxidarea lui fiind autocatalizatdde
acizii onnati
1,7,8].
tt7
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 118/273
l18
2. Procese
de
fabricare
a
uleiurilor
Majoritatea
produgilor
de
reacfie se
concenfreazdin
exfract
dar s-au
identificat
produgi
ai
firrfirrolului
gi
in uleiul
rafinat, acegtia
egisindu-se
chiar
gi
in
probele
de ulei
uzat
de
motor
[9].
Depunerile
formate din
produqii
de degradare a
firrfurolului
pot
conduce
chiar
la blocarea
instalaliei.
Tabelul 2.6. Vdorile uzuale
ale
parametrilor de ucru din secfia
de
recuperare
a furfurolului
[7'13'14]
Temperatura,
"C
I
I
Presiunea,
I
torr
Denumirea
treptei
Faza
din care
se
ecupereazi
solventul
Rafinat
Treapta
Stripare
Treapta
Treapta I
200-210
180
165
190-200
160-180
840-90
840-9
0
75- 00
I
840-910
990- 900
i
840-910
75-I00
Furfurol
rimas
in lichid,
( /o
masl
3-4
0.02-0,03
34-45
)
0,0s
tripare
j
Dintre
mdsurile
carese apiica
n instaiafia e exffaclie
a uleiurilor cu
furfurol
pentru
a
se
preveni
degradarea
olventului e
menlioneazd:
c
dezaerarea
materiei
prime
prin
stripare
ntr-o
coloana
a
presiune
scdzutd
aproximativ
75
torr);
.
pdstrarea
olventului
ub
perna
de
gaz
nert:
.
limitarea
emperaturilor
n
sistemul
de
recuperare solventului
a
maximum
230'C:
r
neutralizarea
urfurolului saua soluliilor
apoase;
o
introducerea
n solvent a unor aditivi
antioxidan{i
(fenoli,
amine
te4iare
etc.),
.
cur5Frea
periodicd
a
schimbdtoarelor de
cdldurd
pentru
a se
indepdrta
depunerile ormate
prin
descompunerea
urfurolului.
2.1.2.
xtracfia
leiului u fenol
Principalele
caracteristiciale
fenolului sunt
prezentate
n
tabelul
2.3.
Fenolul
are
o
putere
mai mare de dizolvare
dec6t firfurolul.
Prin
urmare, acesta
se
poate
folosi la extractia uleiurilor cu un conlinut
mai
mare de rdgini, iar raliile de solventsunt mai mici. Temperaturilemaxime
de extrac{ie
sunt insi
mai
scdzute
decdt in cazul exffactrieiuleiurilor
cu
frnfurol, iar
gradientul
de temperaturdeste
mai mic
(v.tabelul
2.4).
Din
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 119/273
2. Procesede
fabricare
a uleiurilor
acest ultim motiv fenolul
este
recomandat
pentru
extractia
uleiurilor
parafinice.
Selectivitatea
solventului se corecteazd
prn
introducerea
de apd
fenolicd irbaza
exfractorului,astfel
ncdt
solventul
si
contind
pdna
a
70o/o
apa.
Diferenta
de
densitate
nffe faze
este
mai micd decdt
a
extracfia
cu
finflnol
gi,
din aceasti carlzd,
se
introduce, uneori, apd
de-a lungul
extractorului l
-4o/o
pd ald de solvent)
7,9],
Randamentul
de
ulei
rafinat se mdregte
prin
efectuarea
extracliei in
contracurent
cu
gradient
de temperaturd
qi prin
introducerea
de
apd n
zona
de eliminare
a extractului.
Parametrii tehnologici principali ai procesului de extracfie a
uleiurilor
cu
fenol
sunt
prezentali
n tabelul 2.4.
Extraclia
se realizeazi in
coloane
cu talere
perforate
sau in
extractoare
entrifugale. -Jltimele,
degi sunt
foarte scumpe,
sunt folosite
din
cauza caracteristicilor
nefavorabile
de separare
n
sistemul
ulei-fenol
gi
pentru
a se
evita formarea
emulsiilor ulei-fenol.
Deoarece,
atdt
solventul cdt
gi
materia
prima
uda
preferenlial
materialele de constructie, se disperseazdambele faze, nivelul principal
menfinAndu-se
a
jumdtatea
coloanei sau mai sus,
pdnd
la 70o/"
dtn
in5ltimea
sa.
Date
constructive
privind
aparatele
principale
din instala{ia
de
extracfiea uleiurilor
cu fenol
sunt
prezentate
n literaturd
[7-11,12,14].
Capacitatea
de
prelucrare
intr-o instalafie datd depinde
de natura
materiei
prime
gi
de calitateauleiului rafinat
care mpun
parametri
optimi
de operare,ca gi la extracfiauleiurilor cu frrfurol.
Recuperarea
enolului
din solufiile de
rafinat
gi
de extract
se f'ace
ca
qi
in cazul
furfurolului,
dar stabilitatea ermicd
mai
ridicata
a fenolului
permite
ca temperaturile
n seclia de recuperarea solventului
sd fie mai
ridicate
decdt
n cazul
furfurolului.
Fenolul
gi
apa ormeazdun
azeotropcare,
dupd condensare,
e separd
in
doud
faze.
Compozilia
fazei condensate
bogate
in
apd
este foarte
apropiata de compozitia azeofopului qi, din aceastdcavzd, metoda de
recuperare
a fenolului
din aburul de stripare este deosebitdde
cea
folosita
la uscarea
irfrrrolului. Astfel,
vaporii de
fenol din amestecul
de
solvent
qi
abur de stripare,
dupd condensarea or
parfiala,
sunt recuperali
prin
absorbliecu materia
primi.
in
consecinli,
materia
primd
supusd
a extraclie
este
prediluatd
cu solvent.
Mdrirea
gradului
de
predilufie
a materiei
prime
cu fenol
conduce a
cregterea umdrului de fiepte necesarpentm a asiguracalitateaproduselor,
sau,
intr-o
instala{ie
dati, calitatea
produgilor
este afectatd
negativ.
l19
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 120/273
120
2. Procesedefabricare
a uleiurilor
Funclionarea
normali a extractorului are
loc
la
un conlinut
mai mic
de
190
masl fenol
in materia
primi
[7,13,14].
Aceasti conditie este asiguratd
pnn
alegerea
unui
regim tehnologic corespunz[tor.
Precup
I.
9i
col. au
ardtat ntr-un studiu
[18]
c[
gradul
de
predilulie
depinde de temperaturaqi presiuneadin vasul de condensareparfiald a
anestecului
abur-fenol. Confinutul de
fenol din
materia
primi
scade
cu
presiunea
de condensare,
ar fieclrei
presiuni
din vasul
condensator i
corespunde
temperaturdoptimi de condensare.
Deoarecepresiunea
din vasul condensator
depinde de
presiunea
de
stripare, valoarea
optimd a acesteiase alege
din domeniul
100-300
ton
[7,1
,14,
8] .
Valori uzualeale paramefrilorde lucru pentru sectia de recuperarea
fenolului
din fazele
de
rafinat
gi
de extract
sunt
prezentate
n
tabelul
2.7.
[7.13,t4].
rabe
u 2'
7
u""ty;:il[*
xT#iiil['r:'01'
"
pentru
eria
Faza
din
care
se
recupereazi
solventul
Denumirea
treptei
Temperltura,
"C
Presiunea,
torr
Fenolul
rimas
in
lichid,
7o
masl
azil
virf
Rafinat
Extract
Treapta
Stripare
Treapta
Treapta I
Strioare
285-290
250-260
190-200
330-340
270-290
230-240
220-230
102-104
230-240
235-240
840-910
I 50-200
9
0-990
l 500-2300
150-200
3-5
0,005
3-5
0.01
Stabilitatea
ermo-oxidativi a
fenolului
este
mai
mare dec6t a
frrrfurolului.
Totuqi,
la
solventarea
nor uleiuri naftenices-a observat
apadlia n
coloana
de
extractie
unui strat
ntermediar
ogiaticconstituit
dintr-osarecomplexia fieruluicu fenolulgi cu aciziinaftenicidin materia
prima
[9].
Fenolul
prezinti
cea mai mare
oxicitate
dinfie solvenfii olosifi la
extracfia
uleiurilor.
Concenfialia
maximi admisd
n
atmosfera
ncdperilor
de ucru
este
de
0,005
mg/I. ntoxicarea
e
poateproduce
u ceati
fini care
se formeaziprin
condensarea
aporilor
n
contact u aerul ece.Solventul
provoaci
arsuripe piele,
de acee4
porfiunea
tinsa rebuie
spdlatd
mediat
cu solufie lcoolicf,.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 121/273
2. Procesede
fabricare
a uleiurilor
2.1.3.
Extracfia
uleiurllor cu N-metilpirolidoni
N-rnetilpirolidona
(I.IMP)
este
singurul solvent nou
care
s-a folosit
cu succes dupi 1975 la elaborareaunui
proces
tehnologic industrial de
rafinare a
uleiurilor cu
solvengi.
Datele
publicate
in literaturd
pun
in
evidenfi
avantajele
acestui solvent
fa[d
de solvenpii
haditionali.
11,3,4,7,8,20-24].
rincipalele
oaracteristiciale
NMP
sunt
prezentate
n
tabelul2.3.
in
comparaliecu
furfurolul, NMP
prezintlurmdtoarele
avantaje:
r
o stabilitate
ermo-oxidativdmai buni care
permite
temperaturi
de
lucru mai mari in secgia e recuper:rea solventului;
.
o
putere
mai mare de dizolvare a aromaticelor
din
materia
primd
qi,
n consecinfS, aliile
de solvent
sunt mai
mici, iar
conlinuhrl
de
solvent n
solutiile de
rafinat
gi
exhact
mai
redus;
o
o toxicitate
mai micd.
Dintre
dezavantajeleNMP
se
menfioneazd:
r o selectivitatemai micd;
r
o
diferentd
de densitate
mai micd intre faze;
r
o temperaturd
de
fierbere mai ridicatd.
in comparalie
gi
cu
fenolul, NMP
prezintd
unele avantaje.
Astfel:
o
proprietdlile
de dizolvare au valori
mai convenabile;
o
vitezele mai mari
de decantare
permit
mdrirea
capacitalii
de
prelucrare ntr-o instala.tie xistentd;
o
diferenfele medii
logaritmice
de temperaturd
din sistennrl de
schimb
de cildurl
permit
o
recuperare
mai
eficientd
de cdldurd:
o
proprietdfile
termice favorabile ale solufiei de extract,
in care
solventul este
preponderent,
determinl
reducerea
incarcarii
termice a cuptorului din sistemul de recuperare
a NMP din
extract;
o toxicitateaNMP estemult mai micd decdta fenolului.
Rezultatele
experimentale
pe
o instalafie
pilot,
prezentate
n
tabelul
2.8
pun
in
evidenti
avantajeleNMP fatd de
fenol.
Firmele Exxon
f20,21,261,
Bechtel
[25]
gi
Texaco
[22,26]
au
construit instalatii
noi de
extracf;e
a uleiurilor cu
NMP
sau, in
cele mai
multe
cazuri,
au convertit instalatii de extracfie
cu fenol
sau firfurol
pe
noulsolvent.
tzl
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 122/273
122
2. Procese
de
labricare
a uleiurilor
Tabelul
2.8.
Rezultate
ob{inute
la
extrac{ia
unor uleiuri cu NMP
Ei
enol
[20]
Materia
priml
Solventulutllizat
Ra[ia
de solvent, ol.
Randamentul
e
ulei
rafinat,Yo
vol.
Caracteristicile
leiului
rafinat
Viscozitateaa
98,9oC,
St
Indicele
de
viscozitate
Ulei dezasfaltat
NMP
I t\
65
J,OU
IUJ
Fenol
2,0
69
?') )
96
In 1986, Exxon convertise 16 instalatii pe noul solvent [26], iar in
2000
firma
Bechtel aplica acest
proces pe
13 instalafii
dintre care in
8
instalalii
s-a
fecut
conversia
de
a fenol sau trrfurol la noul solvent
[25].
Schema
tehnologicd de
principiu
a unei instalalii de extraclie a
uleiurilor
cu NMP, reahzatd
prin
transformarea nei instalalii de extraclie a
uleiurilor
cu
fenol este
prezentatdin
t9.2.3,
ar
schema ehnologicaa unei
instalafii
noi, in fig.2.4
flflSSlibsewd
cit
modificarile nstalaliei
de
ex-
traclie cu fenol pentru nlocuireasolventului cu NMP sunt minore.
Fiq.2.3.
Schema ehnologic[ a unei
instalalii de
extraclie
a uleiurilor
cu
NMP"
realizald
prin
transformarea unei
instalatii
cu fenol:
I
coloani
de extracfie;2
-
evaporator
entru
solufa de
rafinat; 3
- striper
pentru
rafinat; 4
- cuptor
pentru
ra.finat;
5
- evaporatoare
entru
solufia de
e$ract:
6
-
cuptor
pentru
solu$a de oxtract;
7
*
striper
pentru
extract;
8 - coloani pentruabsorbfia enolului;9 - vaspentrusolventuscat, 0 - vas
pentru
soh'entumed;
I I
-
condensator
arfial;
12
-
ejector.
r
* *
linii dezzfectate.--liniinoi.
Abul
F'
-
q
I
Abur
Extract
finif
Fenol
1,15
60
5,58
r04
NMP
?o
aa
96
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 123/273
2.
Procesede
abricare
a uleiurilor
Fig.2.4.
Schema ehnologicd
a unei instalalii de extracfie a uleiurilor
cu NMP
dupi licenfi
Exxon:
I
-
coloani
de
extracfie; 2
-
cuptor
pentru
solufie
de
rafinat;
3
-
coloani
de
recupcrare
solventuluidin
rafinat;
4 -
cuptor
pentru
solulia
de extract;
5
-
coloani
de
recuperare
solventului
din solugia
e extract;
6 -
vas
pentru
solvent.
intrucdt
puterea
de solvire
a NMP este
mare, solventul
dizolvd
hidrocarburi aromatice dar
gi
hidrocarburi
parafinice.
Din aceasta
carzd,
selectivitateasolventului este
corectati
prin
adaos
de apd.
Se
recomanddo
concentratiee0,8...3,2%opdin
solvent
Ul.
Rezultateleextracfiei sunt
nfluentate
de
rafia de solvent, emperatura
de
extracfie,
gradientul
de
temperaturi
gi
confinutul
de apa
din
solvent.
Astfel,studiile experimentaleau ardtat ci pentru uleiuri usoare gi rnedii
conlinutul de apd din solvent
poate
avea
valori
de
2...3o/o,n
timp ce
pentru
uleiurile
grele qi
reziduale
conlinutul
de api
din solvent
trebuie
sd
fie mai
mic,
0,8...1,5%12-51.
Instalafia oud
pentru
aplicarea
rocedeului
e
extracf,e
uleiurilor
cu NMP sub
licenfi Exxon
(fig.2.q
prezintd
particularitili
fala de
procedeele
raditionale.
Dezaerarea aterieiprimeca la extractiauleiurilor cu firfurol nu
maieste ecesara.
123
?7. +2
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 124/273
L24
2. Procese
de
abricare
a uleiurilor
Extractorul
este echipat
cu
talere
cu
pereti
despdrfitori
in cascada
f7,211
care
asigurd o flexibilitate
mai
mare
la
prelucrarea
unei
rnaterii
prime
date
gi
un
timp
mai mic de trecere
a
prelucrarea
altei
materii
prime.
Mentinerea
constanti
a concenfrafiei
de
apd din
solvent
se
face
prin
distilarea excesului
de apd
intr-o coloani de fracgionareperiodicd dis-
continuu.
Pentru
recuperarea
solventului
din soluliile
de
rafinat
gi
extract se
folosesc
doua coloane, ar striparease
face ct
azot. Temperaturile
n baza
coloanelor e
sftiparesuntde
325 ..340"C,
mult
mai mari ca tn
procedeele
clasice.
Este
astfel
posibil
ca n instalatie
sI fie
generat
abur.
Conlinutul
de NMP
in apa eliminatd
la vdrful coloanei de uscare
a
solventului rebuie
si
fie de
max. 50ppm
[1].
2.2.
Dezasfaltarea
u
propan
2.2.1.
Gonsiderafii
enerale
Reziduul
de
la
distilarea
in vacuum
a
picurii
conline
hidrocarburi
valoroase
care nu
pot
fi separate
prin
distilare
din
cawa
temperaturilor
inalte necesare,
are ar
conduce
a
descompunerea
ermici a
acestora.
Dezasfaltarea
este
procesul prin
care aceiti
componenti
sunt
recupera{iprin dizolvarea or in solvenfinepolari cu mase molare mult mai
mici
gi
separarea
or
de
ceilalli compugi
din
reziduu.
Fractiunea
bogati in ulei
poate
avea
doud
destina{ii:
o
fabricarea
unui ulei de
bazl cu viscozitate
ridicatd denumit ulei
rezidual,
ulei de
cilindru
sauBright Stock;
.
prepararea
unei
materii
prime pentru
procesele
de cracarecatalitica
sau
de hidrocracare.
Fracliuneaasfaltici sepoate olosi in urmdtoarelescopuri:
.
la fabricarea
bitumului;
o
drept
component
penfu
combustibilii
industiali;
o
ca materie primi pentru procesele
de cocsare
sau
reducere de
viscozitate.
Reziduul
de
la
distilare
in vacuum
poate
fi
considerat
ca un sistem
coloidal
care
confine compuqi
cu
masi molard
mare,
grupagi
n trei ca-
tegorii distincte
ll,27f:
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 125/273
2.
Procese
de
fabricare
a uleiurilor
a)
I-Ileiul
este faza
cea mai ugoarl din
reziduu.
Ea
cuprinde
hidrocarburi
parafinice,
cicloparafinice, aromatice
gi
structuri
mixte
cu masdmolari medie
de
cca.
700.
Moleculele
confin
pdnd
la 50 atomi de carbongi includ atomi de sulf, azotsaumetale.
b)
Rdginile
sunt structuri moleculare
complexealcdtuite
din compugi
aromatici
condensali cu catene laterale alifatice
care
asigura
solubilitatea lor in
ulei.
Masa molard
medie
a rdginilor
este
de
aprox. 1000,
ar moleculele confin
p6nd
la
100
atomi de
carbon;
acesteamai includ atomi de
sulf, azot,
oxigen,
nichel
qi
vanadiu.
c) Asfaltenele
sunt structuri aromatice oarte condensate
are confin
6
20 cicluri aromatice.Masamolardmedieestede I 000 2000.
Ele
mai includ
atomi de sul{ azot, oxigen
qi
metale
ca nichel
gi
vanadiu
sub
formd
de
porfirine.
Stabilitatea
sistemului coloidal depinde de
raportul
rdgini/asfaltene
deoarece
asfaltenele
se
gdsesc
sub formd de suspensiicoloidale,
stabilizate
de rdqinile
care se adsorb a suprafalaacestora
qi
se dizolvd
molecular
in
ulerulconfinut
de reziduu.
Solvenfii nepolari
dizolvd
preferenfial
hidrocarburile
cu
caracter
predominant
saturat. n cadrul aceleiagiclase de hidrocarburi,
separiilea
se
face n
fuuc{ie
de
masamolard
a
constituenfilor,
ompugiicu molecule
nici
fiind rnai
solubili in
solvent.
Raginile
sunt
pa4ial
solubile,
asfaltenele
unt
practic
insolubile, ar
compugii organo-metalici , u sulf
qi
cu
azot
sunt
pulin
solubili.
Ca solven{i se
utilizeaza hidrocarburi
alcanice
usoare
Cr-Cs* sau
amestecuri
ale acestora. Procesul de oblinere a uleiurilor
de baza
se
numegtedezasfaltare,ar cel de oblinere a materiilor prime pentru procese
catalitice
demetalizare.
Dezasfaltarea
e realizeazd
e
obicei
cu
propan,
ar
demetalizarea u
ornologi superiori, ndeosebi
cu
pentan.
Natura
solventului
infl
uenfeazd
caracteristicileuleiului
dezasfaltat
gi
randamentul
e ulei
(v.tabelul
2.9)
[1,27].
Din
tabelul
2.9
se observ5, d
uleiul
dezasfaltat cu
propan,
fala de
uleiul
distilat, are viscozitatea
mai
mare, nsi celelalte caracteristicisunt similare. Cregtereamasei moleculare
a solventului
duce la cregterea
andamentuluide ulei dezasfaltat,
dar
qi
la
mdrirea
confinutului de sul{ azot
gi
metale.
La o materie
primd
pentru
cracare
cataliticd se acceptd
urmdtoarele
caracteristici:
o
azotul
bazic,
max.
2000
ppm;
o
confinutul
de
metale,
max.
20
ppm.
t25
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 126/273
126
2. Procese
de
fabrrcar.
-1
ut. l trr t lot '
Tabelul
2.9.
Caracteristicile
leiului
dezasfaltat
u
diversisolvenli
gi
ale uleiului
dist i lat
provenite
intr-un
irei
arab u;or
[271
Caracteristici
I
Ulei
distilat
Llei dezasfaltat
C,
Cq
15.4
ic :
I 16.
/
Solventul
Randamentul
de
ulei,
Yo masd
Caracteristicile
leiului
Densitatea,
alr
Viscozitatea
a 100'C, cSt
Sulful, % masd
Azotul bazic,
ppm
Asf-altenele
n C7,
ppm
Nichel.
ppm
Vanadiu,
pprn
Cocsul Conradson,
o/o
mase
19
0.9:
6.0
a1
2ia
<
5C0
. : l
< l
0,9
0.959
66
350
. :500
3
j
5.6
0.979
107
4.2
450
< 500
9
9
I 1.0
Solvenlii
nepolari
formeazi
cu
hllr,rcarburile
sisteme
partial
miscibilecu telnperaturdriticade srrlub;l;ta:- lnilna.Spredeosebire e
sistemele olvent
polar-hidrocarburi.
n acest
caz- creiterea cmperatLrri
conducea reducerea
uterii
de solr
re
;i
la inirtrea
selectl\,itAtii.
Dacd
solventul
epolardizolra
o
proi-r.ril.
nare
de rigini,
in tirnpul
procesului
de dezasfaltare
poate
?\ e
3 luru-
ri.ipitarea
asfaltenelor.
n
consecinta,
e
ldngdcele
doua
aze
ichide
specil-rce\tractiei
ichid-lichid
poate
si aparA
$i
o fazd
solida. De
aceea.
pentnr
a se
preveni
blocarea
extractoruluicu substanle olide, precipirareaasialteneiorsub fortna de
fazd
solida rebuie
evitatd.
Studiile
experimentale
care
au
unnAnt
acest
fenomen
au
plls
in
eviclenfa
i formarea
depunerilor
solide
n timpul dezasfaltdrii
ll
propan
depinde
de
gradul
de
stoarcere
l reziduului
D\'.
de
ralia
de solvent
gi
de
natrrra
olventului
7,28].
Astfel
e
la ratii
mici de solvent
nu apar
depuneri
olide:
o cantitatea aximdde depuneri pare a ratii de solventde 0,5...211
rnasS;
.
laratii mai
mari de solvent
cantitatea
e depuneri
este
stlb l7o masa
din reziduu;
o
leziduurile
DV
mai
pulin
stoarse
cu
un continut
rnare
de
ulei)
fbrmeazd
cantitali
mai mari de depuneri;
r
forrnarea
depunerilor solide
este
favorizatd de solvenlii
cu mase
molecularemai mari (Cs...Cz)gidetemperaturimai mici de cxtractie
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 127/273
2.
Procesedefabricare a uleiurilor
127
deoarece,n
aceste cazuri,
puterea
de
solvire a
solventului
este mai
mare.
2.2.2.Realizareandustriali
Primele
instalafii
industriale
de dezasfaltarecu
propan
au fost
puse
n
fi.rncliune
n
anul
1935
avdnd ca scop obtinereade uleiuri
debazd,.Procesul
de dezasfaltare u
propan
s-a dezvoltat continuu
ocup6nd
gi
in
prezent
un
loc important
printre
tehnologiile
de
prelucrare
a
pefolului.
Procesele
moderne
de
dezasfaltare
u
propan
au urmdrit
perfeclionarea
aparaturii
gi
stabilireaunor parametrioptimi de lucru in vedereacregterii
andamentului
de ulei
dezasfaltat,mbundtnfirii
calitdlii acestuia
qi
reducerii
consumurilor
specifice.
kocedeele
moderne
cele
mai rispdndite
sunt
procedeul
LEDA
sub
licenla
Foster
Wheeler
aplicat in anul 2000 in 42 instalalii
gi procedeul
ROSE
sub icenld
Kellog aplicat n l9 instalalii
25].
Dinffe factorii
care influenfeazd dezasfaltarea
cu
propan
se
menfioneazd:
o
temperatura
de,exfractie
gi ggadientul
de
temperaturd;
o
puritatea
solventului;
o
ratia
de solvent;
.
natura
materiei
prime;
o
tipul exfractorului.
Caracteristicilesolventului sunt prezentate n tabelul 2.3, valorile
uzuale ale
parametrilor
de
lucru in
tabelul
2.4,
iar schema
ehnologicd
de
principiu
a
procesului
onvenfionaln fig.2.5.
Temperatura
a
vdrfrrl coloanei
de
extractie influen{eazd
calitatea
uleiului dizolvat
de
propan.
Cregtereaacesteiaconduce la imbunatafirea
cahtAfi uleiului
dezasfaltat.
De obicei,
aceastd
temperaturd
este
de
60..
85"C.
Puterea de solvire a propanului gi, deci, randamentul de ulei
dezasfaltat se imbunitdfesc prin
efectuarea exffacfiei
cu
gradient
de
temperaturd,
emperatura
n baza extractomlui fiind
de 50...65'C.
Deoarece
extactia
trebuie sd aibd
loc in fazi lichida,
presiunea
din
extractor
este
de
30...40
bar,
iar
temperaturade
la vArfirl
coloanei
trebuie
sd
fie
sub temperatura
criticl a
propanului.
Limita inferioard
a temperaturii
din
baza
coloanei
de extraclie este impusd
de
viscozitatea
amestecului
materieprim5 - solvent
Puritatea
propanului
prezinti
o importanla deosebiti
in
proces.
Solventul nu
trebuie
si contini etan deoarece
presiunea
pe
extractor
cre$te
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 128/273
128
2.
Procese
de
abricare
a uleiurilor
gi puterea
de
dizolvare
a acestuia
scade. Compugii
cu sulf
provoacd
coroziune.
Prezen{a
limitati
a butanilor in
solvent
nu
reprezinta
un
inconvenient
deoarece,
rJn
modificarea
compoziliei
solventului,
creqte
flexibilitatea
extracfiei. In
aceleaqi
condilii
de
operare, reducerea
continutului
de
butani din
solvent
conduce la
imbunitilirea
calitalii
uleiului,
iar
dacd
aceasta este
asigurata,
prin
cregterea
conlinutului
de
butani
din
solvent
se mdregte
andamentul
de ulei dezasfaltat.
i--
-
-A
: \X"
Fig.2.5.
Schema
ehnologici
a
instalaliei
de dezasfaltare
reziduurilor
I - schimbitorde cilduri; t - *t#J;:n:u.Ltta.., 3 - vaporizatoare;
4
-
coloani
de stripare
pentru
uleiul
dezasfaltat;
- cuptor
pentru
aza
asfult;
6
-
coloani
de vaporizarepentru
solufiade asfalt;
7
-
coloani
de
stripare
pentru
asfalt;
8
-
coloani
de spilare
cu api;
9
- compresor;
0
-
ricitor;
I I
- rezervorpentrupropan
ichid.
Ragia
de
solvent
este
un alt
parametru
mportant
al
procesului.
Daca
ceilalli parametri
de operare
sunt
mentinuli
constanli,
cregterea atiei
de
solvent conduce la mdrirea
randamentului
de
ulei dezasfaltat
insa
in
defavoarea
calitetii
acestuia.
in
cazul
in
care,
prin
modificarea
concomitentd
gi
a altor
parametri,
randamentul
de ulei
dezasfaltat
se
mentine
constant,
cregterea
afiei
de solvent
conduce
la imbunatdtirea
calitalii
acestuia
[7].
Prin
mirirea
raliei
de solvent,
consumurile
energetice
n instalalie
cresc
qi,
in
consecinfi,
existd
o valoare
optima
a
acesteia
peste
carerentabilitatea
procesului
scade.
Valoarea
optima a rafiei
de
solvent
depinde
de natura
reziduului
DV
prelucrat.
Reziduurile pulin
rdginoase,
cu
un
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 129/273
2. Procesede
fahricare
a uleiurilor
129
confinut ridicat
de ulei
necesiti
ragii de solvent mai mari
decdt
cele mai
bogate
n rdgini
gi
asfaltene.
Extractoarele
din instalafia
indushialS
sunt coloane
cu
talere
perforate
sau
cu
jaluzele
inclinate. in ultimul timp
se folosesc
cu
succes
coloanede extracfiecu discuri rotative
I7,9,301.
Dupi
cum se observi
in
schemd,
secfiade extracfie
prezintd
anumite
particularitali.
Materia
prime
este
prediluatd
cu
propan.
Aceasti
operatie
perrnite
reducerea
viscozitdlii materiei
prime gi
cre$terea
vitezei
de fransfer
de
masa.Prin
urmare,
predilutia
materiei
prime
cu solvent
estebeneficd
pentru
extrac[ie
n
acestcaz.
Extractorul este compartimentat.Fluxul ascendent are conline ulei
gi
solvent este incdlzit infr-un schimbitor
plasat
in
exterionrl sau in
interioml
exfractorului. Prin cre$terea emperaturii la
vdrful extractonrlui,
a$a cun s-a mai menfionat,
puterea
de solvire a
propanului
scade,
se
creeazdun
reflux
intern de ulei care conduce
la
cregterea
gradului
de
separare
i
la ?mbundtilireacalitdlii
uleiului
dezasfaltat.Folosirea
celei
de-
a doua
variante
asigurd cregtereauniformd a temperaturii cdtre
v6rfu1
coloanei de extracfie, avAnd o influenld pozitivd asupracalitalii uleiului
dezasfaltat.
Recuperarea
propanului
din amestecurile
ulei-solvent
gi
asfalt
solvent se
realizeazd
prin
vaporizare
n mai multe
frepte de
presiune
astf'el
inc6t majoritatea
olventului
cca.
95o/o)
d
ie
condensat
rin
raci'e cu
apd.
Urmele de solvent se
indepirteazd
din ulei
gi
asfalt
prin
stripare cu
abu'.
Separarea
propanului
de aburul de
sfipare
se
face
prin
condensarea
acestuia din urma intr-o coloand, pnn contact direct cu apa. Propanul
rezultat
a vdrful coloaneide spdlarecu ap6 este
ichefiat
prin
comprimare.
Perfecfionirile tehnologice au urmdrit
reducerea
consumurilor
specifice
n
seclia de recuperarea solventului.
Astfel,
in
procedeele
ROSE
gi
LEDA,
recuporarea olventului
din
solufia
ulei-solvent
se face in condilii
supercritice
25,26,311.
Schema ehnologicdde
principiu
a
procedeuluiROSE
este
prezentatd
in fig.2.6. in acestprocedeuse oblin frei fracliuni finale: ulei, rdqini gi
asfaltene.
La
temperaturi
moderate,
n
prima
coloani
de extraclie
se separd
fracliunea
bogati in asfaltene.
Prin
cregterea
emperaturii n cea
de-a doua
coloand,
puterea
de
solvire
a
solventului
scade
gi
se separd
astfel o fracfiune
bogat6
n ragini.
Amestecul ulei-solvent
este
ncdlzit intr-un
cuptor, astf.el
cd separarea
majoritelii solventului
din
ulei se face in
prima
treapta, in
condifli supercritice. Rafla de solvent
este mai
mare
ca tn
procesul
convenfional 5...l5l1 volum) asigurdndu-se calitate corespunzatoar
uleiulrri
dezasfaltat,6ri a cregte
consumulde
utilitali.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 130/273
130
2. Procese
de.fabricarea uleiurilor
Avantajele
economice
oblinute
prin
recuperarea olventului n
condi{ii
supercritice
unt
prezentate
n tabelul2.10.
7'abelul
2.10.
Compara{ieintre costurile
de utilit{i
pentru
dezasfaltareacu
propsn prin procedeulconven{ional
9i
procedeulROSE
[U
Costurile utilitltilor,
dolarilm3
Procedeul
ROSE
Combustibil
Electricitate
Abur
TOTAL
5,02
0,63
0.28
5.93
Fig.Z.6. Schema ehnologici de
principiu
a
procedeului
ROSE:
|
-
amestecitor:
2
-
separator e asfaltene:
-
separator e riqini;
4
-
separator
c
ulei
dezasfaltat;
,6,7
stripcre,
8
- vasacumulator
de solvent;9,10 -
cuptoare;
I
- schimbator;
12,13 ricitoare.
Dezasfaltarea
n
doud sau
mai
multe trepte, numite
gi
fracfionare cu
propan,
permite
obfinerea
a doui sortimente de uleiuri
$i
mdnrea
randarnentului
de ulei dezasfaltat. nstalalia de fraclionare cu
propan
cu
doud
repte
cuprinde
doud extractoare,
operate
n regrm
termic diferit.
Dacd
in
prirnul
extractor
temperaturaeste de
77...90oC,
solufia de la v6rful
acestuia confine un ulei cu caracteristici superioare. Prin scederea
regimului
termic
la
54...'77oC,
in cel de-al doilea
extractorse
obline
un
ulei
mai vAscos
gi
cu caracteristici mai
modeste. Pe ansamblu ins5,
randamentul
e ulei
dezasfaltat re$te
u
15...40%
7,9,10].
Extractia
cu
doi
solvenli
-
procedeu
denumit Duo-Sol se
aplicd la
extracfia
uleiurilor
vAscoase
gi
reziduale
cu confinut mare de asfalt. In
proces
se folosesc
doi solvenli,
practic
nemiscibili,
propanul gi
un amestec
de 50-70Yo rezoli cu 30-50% fenol - numit selecto
7,9,10].
Fiecaredin
cei doi
solven{i
actioneazi
independent
stfel ncdt
selectivitatea
este oarte
Procedeul
convenfional
3,43
0,66
5,92
Sdvel
vptcrihc
Solvul shipal
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 131/273
2. Procesede
abricare
a uleiurilor
buni.
Extracfia
se
realizeazdin confracurent,
n
sistemede amestecdtoare-
decantoare uccesive,
a
temperaturi
de
40-60"C.
Se folosesc agrimari de solvent
de
pdni
la
6/1
selecto
qi
4/1
propan.
Mdrirea
raportului
selecto/propan
conduce
la ob{inerea unor
uleiuri cu
caracteristicisuperioare, ar
randamentulde
ulei scade.
n
general,
se
obfin
uleiuri
rafinate
cu indici de viscozitate
mai
mari decdt
a
extracfia
uleiurilor
cu furfi.rol sau
enol.
in ceeace
privegte
ecuperarea olvengilor,
ea
se face
prin
fraclionare
in mai multe tepte astfel ncdt sd se
realizeze
gi
separarea cestorantre
ei.
Instalalia este
destul de complexd,
ar operareaei
este dificild. Din
aceastd
cauzd
nu
se mai construiesc
nstalafii
de
acest
ip, dar
cele
existente
de(in
qi
in
prezent
o
pondere
semnificativd
n
rafinareauleiurilor cu solvenli.
2.3.Deparafinarea
u
solvenfi
Uleiurile
parafinoase
au
indice de
viscozitate
idicat
gi, prin
urmare.
sunt
folosite
ca sdrsd
principald
pentru
obginerea
lubrifiantilor.
La
temperaturi scizute,
hidrocarburile cu caracter
parafinic
din aceste
uleiuri
cristalizeazit
gi pot
forma retele cristaline
care
inglobeazd
uleiul.
Din
aceastd
cantzd, uleiurile
parafinoase
au
proprietifi
de
curgere neco-
respunzdtoarea temperaturicobordte.
Eliminarea hidrocarburilor solide din
uleiuri
prin
deparafinare
amel
oreazi
aceste aracteristici.
Indusffial
se aplicd unndtoarele
tehnologii
pentru
deparafinarea
uleiurilor:
r
deparafinarea u solventi;
o
deparafinarea ataliticd;
r deparafinarea u uree.
Deparafinarea u uree se aplicd
numai
la motorine
gi
uleiuri
uqoare
n
scopul
cobor6rii
punctului
de
curgere sau
pentru
oblineren
de
parafine
[9,10].
Operatiade aductare
se realizeazd
u solutie
apoasl
de uree
sau
cu
uree solidd.Degi emperatura e aductare
ste
de 25...35"C,ceeace repre-
zintd un
avantaj economic net
fatd de deparafinarea
u solvenfi,
din cauzd
cd
procedeul
nu
se
poate
aplica
la intreaga
gami
de
uleiuri, acestanu s-a
extins aqacum seprevedeanilial.
131
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 132/273
t32
2. Procese
de
fabricare
a uleiurilor
Deparafinarea
cu solventi
este
metoda
aplicatl
curent
penffu
intre-u
domeniul
de uleiuri
lubrifiante
gi
constd
n
rdcirea,
cnstalizarea
i
separarea
fazei
solide
prin
filtrare,
in
prezenta
unui
solvent de dilu{ie.
Prin
deparafinare
sunt
modificate
gi
alte
caracteristici
ale
uleiurilor
(v.tabelul .11).
Tabelul
2.1 L
Efectul
deparafinlrii
cu solvenfi
asupra caracteristicilor
uleiului
deparafinat[9]
Ulei rezidual
Caracteristici
Densitatea.
da
Viscozitatea
inematici
a
100'C,
St
lndicele
de
viscozitate
Punctul
de
curgere,
oC
0,914
33,85
81
-t5
inutul
de cocs.
oZ
masi
2.3.1.
Cristalizarea
arafinei
in uleiuriin
prezenfa
solvenfilor
in
general,
cristalizarea
uprinde doud etape: ormarea
germenilor
de
cristalizaregi
cregterea
ristalelor.
Germenii
de cristalizare
au dimensiuni
mici
gi
o suprafafi
specifici
mare,
putdndu-se
dizolva in
solufia mam5. Ei
pot
sd
apard
gi
sI existe
n
soluJii
suprasaturate.
Metodele
de oblinere
a
germenilor
de cristalizare
pot
fi
puse
in
evidenfd
pe
o diagramd
de
solubilitate lichid-solid reprezentati
in fig.23.
Cele
doua
curbe
din fig.2.7
impart
diagrama
in
trei
domenii: stabil.
metastabilgi
labil
sau de nuclealie.
n domeniul
stabil
(la
temperaturimari
gi
concentralii
mici
de
fazd,
solidi in solutie) nu
pot
sI apar6
germenii
de
cristalizare.
In
domeniul
metastabil,
cristalele infioduse
in sistem
pot
exista,
dar nu
apar
germeni
de cristalizare. Numai tn
domeniul labil este
probabil
9i
posibil
ca
germenii
de cristalizare
si apard.
Caile pe
care se
poate
ajunge
de
la
o solufie omogend
a o solufie
care sa
confind germeni
de cristalizare
sunt:
o
rdcirea
solutiei;
o
concentrarea
olufiei
prin
evaporare n regim
izoterm;
0,88610,90010,905
9,00
|
28,07
0. l
I
r . rs
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 133/273
2.
Procese
de
abricare
a uleiurilor
e
ricirea
gi
concenharea
soluliei
prin
sciderea
temperaturii
gi
presiunii.
La
deparafinareauleiurilor cu solvenfi,
gennenii
de
cristalizare
se
formeazd
prin
rdcire.
Yiteza
de formare
a
germenilor
de hidrocarburi
parafinice
n
solulii a
fost determinatd
pe
baza unor ecuafii teoretice
qi
empirice
[32-36]
Din
plcate,
acesteecuafii nu
pot
fi aplicate la
uleiuri a ciror
compozilie
este
extrem de
complexd.
Domeniul
stsbi
Tempe
ol
ur
O
?-ig.2.7. iagramdesolubilitate
entru
solulien
care untdizolvateristale
1 -
curbide
solubilitate;
-
curbi
de
suprasolubilitate
in etapa de creqtere
a cristalelor
intervin unndtoarele procese:
transferul
de material din masa solufiei in
imediata
vecinitate
a suprafelei
cristalelor, adsorbfia la
suprafafa
acestora
gi
eliminarea
cdldurii
care se
degaid a cristalizare.
Procesulcare se desfrgoara u viteza cea mai lentd impune viteza de
cregtere cristalelor. n
cazul
deparafinariiuleiurilor,
procesul
de difuziune
are viteza
cea
mai lentd
gi
conffoleazd
cnstzlizuea
Dimensiunile
cristalelor depind de
raportul
dintre
viteza
de
formare
a
germenilor
gi
cea de
cregterea lor. Dacd
viteza
de
formare
a
germenilor
este
mult mai mare decdt viteza lor de cregtere
se formeazd
cristale fine,
dificil de
separatdin solutie
prin
filnare,
La deparafinareauleiurilor, relaliile deduse pentru determinarea
r.itezei
de cregterea cristalelor din
solufii
de
compozilie cunoscuti
[32,33]
133
ro
.D
5
m
o
N
o
c,
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 134/273
134
2. Procesede fabricare
a uleiurilor
nu
se
pot
aplica.
in
acest caz,
pentru
aprecierea
vitezei
de
cregtere a
cristalelor
(v..)
se
poate
folosi relalia empiricd:
, " "=L(c-s)
rl
(2.6)
unde:
L este
o constantd
care
depinde
de
condiliile concretede cristalizare;
4
-
viscozitatea
solutiei;
C
--concenfrafia
de
parafini
din
solufie;
S
-
solubilitatea
parafinei
n
solufie.
Relalia
(2,6)
aratd cdviteza de cregterea cristalelor
este mare
ahurci
c6nd viscozitatea
solufei este mica,
solubilitatea
parafinei
in solulie este
redusdr
i
cristalizarea
se
face
din
solulii concentrate.
Fald
de celelalte
produsepetroliere,
viscozitateauleiurilor este
rnare,
iar ricirea
soluliei
conduce
a
cregterea
accentuat[ a acesteia.
Pentru
a se
reduce
viscozitatea
oluliei
se mpune
olosirea
unui solventde
dilu{ie care
estenecesar a aibl viscozitatea dt mai mica. Acestapoatefi un solvent
polar
(rnetil-izobutil-cetond),
un solvent
nepolar
(propan)
sau,
n
cele mai
multe
cazuri,
un
amestec e solvenli.
ln
prezent,
ei mai folosili solvenlisunt:
o
metil-etil-cetoni
MEC)
-r
toluen
T);
r
metil-izobutil-cetoni
MiBC);
r
propileni +
acetoni
(Ac);
o dicloretan+ cloruri de metilen Di-Me).
La
deparafinarea
uleiurilor cu solvenli, viscozitateasolufiei
depinde
de
urmatorii actori:
viscozitateamateriei
prime,
viscozitatea olventului
gi
raportul
dintre
cantitatea
de
solvent
gi
de
materie
primd,
numit ralie
de
solvent (S/F).
Ralia
de solvent de dilufie se alege
astfel incdt
si
asigure o
viscozitate
acceptabili
pentru
amestecul
materie
primd -
solvent in timpul
operaliei
de
cristalizare.Ea esteunul dintre cei mai importanli
parametn
de
operaredin proces.
Concentralia
de
parafind
din solufe
(C)
depinde
de natura rnateriei
prime gi
de ratia
de
solvent.
Pentru
a
se
realiza cristahzareadin solu{ii
concentrate,
solventul
de dilulie
poate
fi introdus in
porliuni
(dilufie
incrementali).
De
obicei se
realizeazd
dilulie dubl5 sau ripld.
Solubilitatea parafinei
in
solulie depinde de
natura
uleiului,
natura
solventului qi
rafia
de solvent.
Pentru a aprecia solubilitateaparafinei in amestecululei-solvent se
pot
folosi
date
de solubilitate
publicate
in literaturd, referitoare la
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 135/273
2. Procesede
abricare
a uleiurilor
amestecuri
binare
parafind-ulei
sau
parafind-solvent
[9,10,12,37].
Solubilitatea
parafinei
n
fracfiuni
petroliere
este
eprezentati
?n fig.2.8,
iar
solubilitatea
i
in
divergi
solvenli
-infrg.2.9.
2.3.2.Condifiile
e bazi aledeparafinirii u
solventi
Solventul
de dilutie,
utilizat
in
scopul
reducerii
viscozitdlii
soluliei
din
care
se realtzeazd
cristalizarea
parafinei,
nu trebuie
sd influenteze
calitatea
uleiului
deparafinat
gi
randamentulacestuia. n
consecinld,
este
necesar
a acestasd
asigure
precipitareaparafinei
intr-o
anumitd
proporlie
gi sd dizolve n totalitateuleiul deparafinat.
n
l rv
(,
5
0'6
o
o
;0'4
)o
o
o
Na t
Ev'
o
Fig.2
.
Solubilitatea
arafinei
;
cu
punct
e opire 0'C
E
^,
n fi
actiuni
etroliere
I
0].
d
Y'
r.Q
80
r
20
160
Mqsomolo16o solvel tu lu i
In
timpul rdcirii
se
stabilegte n
echilibru
ichid-solid gi,
in anurnite
condilii,
poate
sd apard
suplimentar n echilibru
ichid-lichid.
Rezultatele
inale
ale deparafindrii cu solventi depind
de mentinerea
unui anumit echilibm
lichid-solid
gi
de evitareaapariliei
unui
echilibru
lichid-lichid.
in
aceleagicondilii
de deparafinare,
atura
qi
compozitia
solventului influenleazd calitatea uleiului deparafinat,precum gi randa-
mentul
de ulei.
Datele
experimentale
oblinute
pe
o
instalalie
pilot
cu
funclionare
in
regim
discontinuu,
prezentate
n tabelul 2.12,
pun
in
evidenld
aceastd
influenp
[38].
Prin inlocuirea
acetonei cu
MEC,
la
aceeagi
temperaturd
de
deparafinare,
caiitatea
uleiului deparafinat
se modificd
substanlial.
La
cre$tereaconcentratiei de MEC peste o anumitd valoare limite, randa-
mentul
de ulei
deparafinat
se
reducedrastic.
135
\.r
\
Rt
t .
Kr*
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 136/273
136
2. Procesede
fabricare
a uleiurilor
'20
45 -to
t
, ro rrlo,"o',t'rto
25
30
35
Fig.2.9.
Solubilitatea
arafinei
u
punct
de opire
, - b.*i:;'(6#,[9:]:','1
,[1'
j
f1'o
.*,
5
- MiBC;6
-
MEC'
7
-
Ac: 8
-
MEC
+
CoFL
0:30;
9
-Ac
+
C6FI6
0:60;10
Ac
+C5I-I.
0:20: l
- Ac
+T
40:60.
Condiliile
de
bazd
ale deparafindrii impun
temperatura
de
deparafinare
(tp)
la care se ob$ne calitatea uleiului deparafinat gi un
randament
maxim
de
produs.
Se
considerd
cd
prin
deparafinareaunei materii
prime
(F)
cu un
solvent
(S)
se urmtuefte
sd se oblind
un ulei deparafinat
(UD)
cu o
temperaturd
de curgere
(t6sp)
impusd.
Filtratul,
care conline uleiul
deparafinat gi
majoritatea
solventului, are o
anumitii temperaturd
de
tulburare
[tttrin
spnl.
Pentrumenqinerea chilibrului lichid-soiid necesargi, deci, a calitdfii
uleiului
deparafinat,
tebuie
sd fie
respectata
urmdtoarea
condilie,
numiti
condilia
calitdlii
uleiului
deparafinat:
to
=
t4tn
s)sn
(2.7)
Dacd
n
>
kuu*s>
solventul
dizolvd
mai multa
parafind
gi
temperatura
de curgerea uleiului deparafinateste necorespunzdtoare.tunci cdnd to <
t(uDls)s/F,
in uleiul
deparafinat
cistalizeazd
suplimentar
parafind,
calitatea
uleiului
este
asigurati,
dar n
conditii
neeconomice.
2.01
i
r iF
r
ra l
. l
,vr
E
a7l
o,
45F
F
O,4F
r
u..r
-
,\
O,zo
$t
. . , - |
;
q te f
Egb 'l
J
^^^
|
t
-4s5
F
u,uc
anl
402
0.a15
s
0.0t2 L
Lcto
L
-au
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 137/273
2.
Procese
de
fabricare
o uleiurilor
ln cazul
?n care amestecul
de
solvenfi
confine
qi
un solvent
polar,
este
posibil
ca solventul
si
nu
dizolve
in totalitate
uleiul
deparafinat
gi
sd
apari doud
aze ichide.
Fazabogati
in
solvent are
viscozitate
edusd
gi
hece cu
vitezd
mare
prin
mediul
de filtrare, in timp
ce
faza
bogatd
n ulei are viscozitateamult
mai mare
gi
rdmdne
n turta de
parafind,
randamentulde
ulei deparafinat
rnicgor6ndu-se.Rezultatele
experimentale
din tabelul 2.12 antd c[
prin
deparafinarea cu
solventi
in doui
faze lichide
randamentul
de
ulei
deparafinatscadecu
cca.25Yo.
'l'abehil
2.12. Rezultateleobtinute
la
deparafinarea
unui
ulei
greu parafinos
cu solvengi,o =
-l2oC,
S/F= 3/1
l38l
Numirul de
faze ichide
137
Compoziliasolventului,
Vo
masd
Acetond
MEC
T
Temperatura de curgere a
uleiului deparafinat,
"C
Randamentul de ulei. Yo
masd
Prin urmare,
randamentul
maxim
de ulei deparafinat
se obline
daca
este
respectatd
rmltoarea
condilie,
numitd condilia
randamentului
de Lrlei
deparafinat:
to
>
(TS)sn
(2
8)
unde
(TS)sm
este temperatura
de
solubilitate
pentru
amestecululei-
solvent, a rafia de
solvent dat6.
Condiliile
de bazd
ale deparafinlrii,
date de
relatiile
(2.7)
li
(2.8)
trebuie ndeplinite simultan.
2.3.3. arametrii pecifici
ai
procesului
e deparafinareu
solvenfi
Procesulde deparafi)rare
uleiurilor
cu solvenfi
poate
fr caracterizat
prin
anurnili
parametri specifici
gi
anume:
teza de
rdcire, viteza de filtrare
gi
decalajul
de temperaturd
al deparafinarii.
30
70
+3
62.0
80
20
70
JU
-7
0
-8
41,0
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 138/273
13E
2. Procese defabricare
a uleiurilor
t t - t
r
v
f
-
--
v
(2.e
unde:
ti
reprezinti
temferatura
inifiali a solufiei din
care
se
face
cristalizarea
parafi
nei;
ti
-
temperatura final5 de
ricire
sau temperatura de
filtrare;
r
-
timpul
de
ricire
sau de
gedere
n cristalizator.
Volumul
aparaturii
din zona de
ricire
gi
de
filtrare
depinde
de
mdrimea vitezei de ricire.
Pentru
secfiade
rdcire
esteavantajos
caviteza de
rdcire
sd
fie
cdt mai
mare.
Dacd
iteza de ricire estede
cca. z}oc|h se
pot
folosi
cristalizatoare
tub in tub,
suprafata de schimb de caldura
gi
numdrul de cristalizatoare
necesune
iind rezonabile.La
o
itezd micd de ricire, cca.
SoC/h, dcirea nu
se face
prin
schimb direct intre agenfi,
se folosesc solufii tampon, iar
cristalizatoarele
unt
de
tip cadd
(nu
se mai
folosesc n
prezent).
Yiteza de ricire influenfeazS,de asemenea, irnensiuneacristalelor
gi,
prin
aceasta,
suprafa{anecesari de
filtrare.
Pentru
a se obflne cristale
care
si
permiti
o separare apida a
lichidului de solid
prin
filtrare, viteza
de
racire
trebuie
si fie
controlatd
gi
corelatdcu
viteza
de creqterea cristalelor.
Corelalia
dintre
viteza de
racire
gi
viteza de cregterea cristalelor, astfel
incdt viteza
de
filtrare sd
fie
acceptabili,
este
prezentatd,
n
fig.2.10.
Pentru
un
sistem dat
existi
o anumiti
vitezd de
rdcire
numitd vitezd
de rdcire corespunzdtoare regterii normale a cnstalelor (vr".) pentru care
filtrarea
este
economici. Daci Vr
)
Vrrc,
iltrarea esteneeconomici
,
iar daca
vr
(
Vrcc,icirea
este neeconomicS.
Este
evident
cd dacd,
prin
schimbarea
condiliilor
de
lucru,
v." cregte,se
poate
mdri
gi
v..
Relalia
cu care se
poate
calcula iteza de cregterea cristalelor in
procesul
de
deparafinare
a
uleiurilor cu solvenli
gi
factorii care o
rnfl
uenleazd
au
fost
prezerfiali
n
paragraful
2.3
1
Aqa cum s-a ardtat, ehnica de dilutie poate nfluenfa parametrii v"",
v...
$i
v,.
Introducerea
solventului
in
porfiuni
(dilulie
incrementalS)
se
aplicd nutnai
a
uleiurile
distilate. La uleiurile reziduale,solventul de dilulie
se
introduce
intr-o
singurtr
porfiune
deoarece
aza solidi se obline sub
formd
de
microcristale
n orice
condilii.
Rezultatele
deparafindrii
depind de
repartifia
solventului
de
dilulie
(v.tabelul
.13).
Din tabelul 2.13 seobservi cd daci rafia de solvent din prima po4ie
estemare
(1,5/1)
se
ob$ne
o
turti voluminoasi
gi
afhnati- Yiteza de
filfare
este
ma'e, dar
continutul
de
ulei din
turte
este ridicat.
In cazul al doilea"
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 139/273
2. Procesedefabricare a uleiurilor
rlcirea
in
prima
etapda solutiilor
mai
concentrate
n fazd
solidi
conduce a
oblinerea
de cristale
dense, de dimensiuni mai
mici.
Din
aceastd.
auzd
viteza de filtrare
scade,
dar
randamentulde ulei deparafinat
estemai
mare.
Tabelul 2. 3. Influenfa repartifiei solventului asuprarezultatelor deparafinirii
unui ulei
cu solventi
[39]
Ratia
de
solventde dilutie
Viteza
de
filtrare,
l/m2h
Randamentul
de
Totaltr
Prima
porfie
A doua
por{ie
uleir To
mas5
3t1
311
1,511
I
I </ t
2
145
o/
745
7R?
Fig.
.
0
Corelalia intre
r.iteza e ricire
si
viteza
decregtere
cristalelor.
Vtiezo de
crestere
o crrsiolelor
Temperatura
solventului
de
dilulie depindede
gradul
de amestecare
al solutiei. Pentru
cristalizatoarele u racleti
(in
care amestecarea
ste entb)
temperatura
solventului
de dilutie trebuie
sd fie egal[
cu temperatura
amestecului
ulei-solvent, in
locul
de
introducere. Daci
temperatura
solventuluiestemai micd,apare zond ocald de subrdcire
qoc
ermic) in
care se formeazdun numir mare de cristale fine care nu mai au timp sa
creasc5
uficient.
Atunci
cAndamestecarea olufiei ulei-solvent
este ntensd(procedeul
DILCHILL)
temperaturaacesteiase uniformizeazd
aproape
nstantaneu
gi
solventul
poate
fi
introdus
la temperaturi
mai
mici
decdt temperatura
amestecului
lei-solvent, brd si
apare
$oc
ermic.
in
concluzie
vitezade rlcire depinde
de
natura
uleiului
parafinos gi
a
solventului,de ratia de solventgi de tehnicade dilulie.
139
o
'g
e)
N
c)
FIUTRARE
NEECONOMIC
RACIRE
NEECONOMI A
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 140/273
140
2. Procesedefabricare
a
uleiurilor
Viteza
de
filtrare
(v)
reprezintd debitul de
filtrat
care trece
prin
unitatea
de suprafafi
de filnare in
unitatea
de
timp. De
mdrimea vitezei de
filtrare
depinde
suprafafanecesard
de
filtrare
gi
numarul
de
filtre
din seclia
de filtrare.
Dintre
factorii
cate determind
filtrabilitatea solufiei ulei-solvent se
mentioneaza:
r
viscozitateafilnatului;
o
structura
gi
dimensiunea
ristalelor'
o
solvatarea
ristalelor;
r
prezenfa
unor aditivi de deparafinare.
Viscozitatea ilnatului trebuie sdfie cit mai mica. Ea poate i redusa
prin
folosirea
unui
solvent de spdlarea turtei
(Ss).
Ralia
de
solvent
de spdlare
(Ss/F)
influenteazd
viteza
de filtrare
qi
randamentul
de
ulei deparafinat
nun;
Corelalia
dintre acegti
parametri
este
prezentatd
n fig.2.1
.
[39]Din
figurd
se obsen'5
ca, a valori
mici ale raliei
de
solvent
de
spdlare, cre$terea agiei de solvent
de spilare
conduce
la
marirea
vitezei
de filtrare. Aceasta
rece
printr-un
maxim,
iar la ralii mari
de solvent de spalareviteza de filtrare se micgoreazd.Este posibil ca in
aceste
condi{ii
solventul
de spalaresd
nu fie eliminat in totalitate din
turta
de
parafind gi,
prin
urmare, se mareite rezisten[ade trecerea filtratului
prin
porii
turtei.
-o-
-b-
F
9.2.
I .
Corelalia
dintre
alia
de
solventde
spilare
(Ss/F),
iteza
de
iltrare
(v)
5i
randamentul
e ulei
(nup):
a - uleiuriuqoareimedii:b - uleiurigrele ireziduale.
F
ss
F
vt
tluo
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 141/273
2. Procesede fabricare a uleiurilor
Valoarea maximd
a
vitezei
de
filnare
corespunde
cazului cAnd
intreaga
cantitate de solvent de
spdlare
este
evacuatd, lf,sdnd
o turtd
de
parafinl
uscatd,ugor de ndepdrtat.
Rapia
optimi de
solvent de spilare se alege n aga el inc6t
sd
se
facl
un compromis ntre uteza de
filtrare
gi
randamentulde
ulei deparafinat.
La
uleiurile u$oare
gi
medii, optimul corespunde
alorii maxime
a
vitezei de
filtrare deoarecerandamentul de ulei deparafinat
nu mai
cregte
semni-
ficativ.
in
cazul
deparafindrii
uleiurilor
grele gi
reziduale,
optimul
cores-
punde
unui randament cdt mai mare de ulei deparafinat, a
o vitezi de
filtrare acceptabildn
proces.
Stmctura
gi
dimensiuneacristalelor depind de
natura
materiei
prime
gi
de viteza de
ricire.
Parafinadin uleiurile
uloare
gi
medii
cristalizeazS,n
condilii
controlate, sub formi de
plici
sau ace
pe
cdnd
faza
solidi din
uleiurile
grele gi
reziduale
cristalizeazd
n sistem microcristalin. Influenta
vitezei
de rdcire
asupra dimensiunilor
cristalelor
gi
a vitezei
de filtrare a
fost
discutatdanterior.
Solvatareacristalelor este un fenomen
prin
care
o
parte
din uleiul
deparafinat rdmdne
in turta de
parafind,
fie
relinut
mecanic fie
prin
adsorblie
a
suprafala cristalelor. Uleiul
re :nut mecanic
se
poate
elirnina,
pa(ial, prin
folosirea
unui
solventde spilare.
Proporlia
de ulei
refinut
prin
adsorblie
depinde
de
suprafala
cristalelor
gi
de
natura
solventului.
Pentru a se
reduce
conlinutul
de ulei
re{inut
la suprafafa cristalelor se controleazd dimensiunea
acestora,
urmdrindu-se oblinerea unor
cristale omogene
gi
de dimensiuni
cdt
mai
mari.
Solvenfii polari se adsorb a suprafalacristalelorgi reduc continutlrl
de
ulei
relinut infaza
solidd,
pe
c6nd
solvenfii
nepolari fac
ca
solvatareasi
aiba loc cu o
probabilitate
mai mare.
La
deparafinarea uleiurilor cu
solven{i,
qi
in
mod deosebitcu solventi
nepolari, confinutul de
ulei
relinut
in
faza
solidd
poate
fi redus cu ajutorul
aditivilor de deparafinare.Dacd
amesteculde solventi confine
hidrocarburi aromatice,
acestea avorizeazd,
solvatarea
ristalelor,
iar
vtteza
de
filtare scade.
Aditivii de deparafinaresunt substanleensioactivecare se adsorb a
suprafalacristalelor
gi
impiedici solvatarea
acestora au
pot
modifica chiar
sisternul
de cristalizare.
Se obfin astfel
unul sau
mai
multe
dintre unna-
toarele avantaje:cregterea itezei de filnare,
mdrirea
randamentului
de
ulei
deparafinat
gi
reducerea onfinutului de
ulei dinfaza solid6.
Modul de actiune al aditivilor
poate
fi explicat
prin
c6teva
ipoteze
care
par,
a
prima
vedere, ontradictorii
i
anume
36,38,40,41]:
l4l
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 142/273
r42
2. Procese
defabricare a uleiurilor
o
daci
aditiwl
este
mai
pugin
solubil decdt
aza
solidd in amestecul
ulei-solvent,
acesta
precipitd
gi
formeazd
germeni
de cristalizare
pe
care
serealizeazd
re$terea
ristalelor;
o
dacdaditivul este mai solubil decdt aza solidi in amestecululei-
solvent,
acesta se depune
pe
cristalele
de
parafind gi
modifica
creqterea
or;
r
atunci
c6nd
moleculele de aditivi
sunt asociate,
parafinele
cristalizeazd pe
aceqti
germeni
modificdndu-se
sistemul de
cristalizare.
Pe
baza acestor
poteze unii autori
[36,41]
considerdc6, in
prezenfa
aditivilor de deparafinare,parafinele cristalizeazdsub formd de diedre sau
conuri
scobite,
orme
inapte
de a
forma retele de cristalizare.
Cei
mai rdspdndili
aditivi de deparafinare,cu
perspective
argi
de
aplicare,
sunt
de
tip
polimeri,
copolimeri sau amestecuriale acestora. n
continuare
vor
fi
prezentate
cAteva
performanle
revendicate
de unii autori,
referitoare
a
aceste
ipuri de aditivi.
Copolimerul
etilen[- acetatde vinil, cu confinut de
l5-40o/o
acetatde
vinil, masdmolardmediegravimetricd e 5.104...5.106,ddugatn pro-
porfie
de 0,1%
masd
afa de materia
primd,
mdreqtevitez.a
e filtrare de 2-3
ori
gt
randarnentul
de ulei
deparafinat
u 6-80/o
42-44].
Foarte
eficienli
sunt aditivii de tip
polialchil
metacrilat
gi polialchil
acrilat.Astfel,
a
deparafinarea
nui
ulei dezasfaltat
n
prezenla
de
375
pprn
polialchil
acrilat
cu masd
molardmediede cca.2,2.70',care
congine atene
laterale
45o/o
Cft, 70o/o
C2s
Si
45%
C22,
viteza de filtrare
se dubleaza,
randamentul
de
ulei deparafinat cregtecu
'7-9Yo,
ar conlinutul de ulei in
faza
solidi
scade u
3-4%
1451.
n amestec
oliacrilat masa
molari medie
3.103-5.105,
atene
aterale
Cro-Czo) u
polimetacrilat masd
molar5 medie
5.10r-2.10s,
atene
aterale
Cro-Czo)olosit
in
propo(ie
0,01...1o/oa
deparafinarea
nui
ulei
cu
viscozitate cinematica
de
l0cSt
la 100"C,
permite
cregterea
itezei
de filtrare cu 35o/o
gi
a
randamentului
de
ulei
cu
8%
46^l
Intr-unstudiuprivindeficacitateaditivilorde deparafinareetip
polialchil
metacrilat
-a
ajunsa urmdtoareleoncluzii
40]:
.
masa
molari
medie
gravimetricd
aditivilor
de deparafinaree
acest
ip,
cu
eficacitate
idicati,
este uprinsi ntre irnite
argi, de
la50000Ia
10 00;
o
gradul
de
dispersie maselormolaremedii nfluenteazd
uternic
eficacitatea
ditivilorcare
este
idicata a
polialchil
metacrilafii
u
graddedispersiemai marede6;
r
numdrul
mediu
al
atomilor de carbon din
catena ateralS
a
polimerului
febuie
d
ie
maimare
de
16;
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 143/273
2. Procesede
fabricare
a uleiurilor
.
copolimerii de
tip stiren-alchil
metacrilat
aclioneazd
avorabil
in
procesul
de deparafinarea uleiurilor
la
concentrafii
mici
de
stiren,
sub 15%masd
din amestecul
e monomeri;
.
vitezade filtrare
prezintd
un
maxim la 0,5. .0,7oh
masd
aditiv in
amesteculsducu materiaprim5.
Marile firme
producdtoare
de
aditivi au comercializat
qi
acest ip
de
aditiv.
Astfel,
firma Shell
a
produs
aditiwl SDA
1615,
ecomandat
entru
uleiuri reziduale
qi
utilizat in
prezent
n
instalalii
industriale
47].
In final
se
poate
aprecia
cd viteza
de
filtrare
depinde
de natura
materiei
prime qi
a solventului
de dilufie,
viteza de ricire,
ra{ia
de solvent
(inclusiv
solventul de spdlare)
gi
de
prezenla
aditivilor de
deparafinare.
Decalajul de temperaturd
al deparafindrii
(At)
este definit
ca
diferenla
dintre temperatura de curgere a uleiului deparafinat
(krn)
Si
temperatura
e deparafinare
tp).
Deci:
At: tcro*to
(2
10)
Daca ntr-un
proces
de deparafinare u solven{ise impune
calitatea
uleiului
deparafinat
(tcr_n),
decalajul
de temperatura
al deparafinirii
determina temperatura
de deparafinare,
consumul
de utilitali
pentru
rcalizareaacesteia
gi, prin
urmare, economicitatea
rocesului.
Decalajul
de temperatura l deparafindriiaparedeoarece
olventul
dizolva
o
ariumita
proporlie
de
parafind
din
materia
primb.
Cu
c6t solventul
dizolvi
mai
multd
parafini.
decalajul
de temperaturd
va
fi
mai
nrare-
temperatura
e deparafinare
ai
cobordtd,
ar
procesul
mai
pulin
economic.
Factorii
care influenteazd
decalajul
de temperaturd
al deparafindrri
sunt:
natura
materiei
prime,
natura
qi
compozilia solventului
qi
ralia cle
solvent.
Datele
experimentale obfnute
la
deparafinareacu cetone a unor
uleiuri
parafinoase
e
o
instalatie
pilot, prezentate
n tabelul
2.14,
pun
in
evrden{a
onderea
iecarui actormen{ionat
38,51].
Solubilitatea
arafinei
in
solvent
depindede
masa
molar6
medie a
acesteia.
Hidrocarburile
mai
u$oare
sunt mai solubile
n
solvent
qi,
decr.
decalajulde temperaturda
deparafinarea
leiurilor
u$oare
gi
rnedii
trebure
sd ie mai mare
decAt
a
deparafinarea
elor
greleqi
reziduale.
Schrmbarile
de compozi{ie chimici
a
fazei solide fac
insd ca materia
prima
sa
influenleze
foarte
pufin
acest
parametru
a deparafinarea leiurilor distilate
gi
reziduale
v.tabelul
.14).
Natura qi compozilia solventului este, evident, factorul care
influenleaza
cel mai
puternic
decalajul de
temperaturi al deparafinarii
[8-
10,38.39,48,49].
olvenfii
nepolaridizolvd o cantitate
mare
de
fazi
solida
143
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 144/273
144
gi,
in consecinla,
decalajul de temperauri
rg: nciicat La deparafinarea u
propan
acesta
este
de
l5-25'C
p
rep'rezrii
dezavantajul
principal
al
procesului
[9,10,49].Dimpotnrt-
solrec
'
a:nan
duolr'd o cantitate
mai
mici de fazd solid6. Pentm cetorrc-crcF*ea masei molare conduce la
mdrirea
puterii
de
solvire a acestora
Dr ,-etmeie
hferioare
nu
dizolvd
in
totalitate
uleiul
deparafinat
gi pemru
a
i
rcalrzrr; aceastd
condilie,
in
solvent, al5turi
de
cetone, se
edaugi
h&Narbun aromatice
(de
regula
toluen).
Acestea
din urmd dizohi
ulelul
deoarafinat, dar mdresc
qi
solubilitatea
parafinei
in
solvent-
daci-
iesalrJul
de
temperaturd al
deparafindrii.
Tabelul
2.14
Raultate
experimealde obfird.
le
d+slfioree
unor
uleiuri
cu
acetontr
Ac),
metil-etil-aetoDl tllECt
c
rel-izobutil-cetonl
(MiBC).
to=- l "C.Sgf
=l
I
i jE i
Materia primtr
Ratia de soh'cnr
Ulei mediu
_l
J
;
3
J
2
4
J
Couporitir
sohc*ulur-'r
rrtsi
Decalajul
de
aturi.
"C
Ulei
greu
Ulei rezidual
: , \EC
-
5,r
T
-:-
,\:
-
-.-
T
i .
\ {EC
-
50
T
N: \EC
.
+T,
--
\ t "sf
_
_l ;1
-r:
\tEC
-
-
_.
tiBC
<-
\EC
-
-lir
T
6' \tEC
-
rt-r
T
l l
t4
l l
I
5
I
6
8
12
Datele
din
tabelul 2.14
uatd ca
maruea
propo4iei
de aromaticedin
solventul
de
tip
cetone-aromatice conduce
la
cretterea
puternicd
a
decaiajului
de temperaturi
al
deparafinarii.
Cantitatea
de
parafini
din
matena
pnmi.
dzolvatd de solvent
depinde
qi
de ralia
de solvent. Cregterea
acestela
conduce la mdrirea
cantitnlii
de
parafini
dizolvat[
de
solvent
qi.
in consecinld, a creqterea
decalajului
de
temperatur6,
Datele experimentale
din tabelul
2.14,
comfirmate
n
practicd,
aratece rafia de solvent
ca
gi
naturamateriei
prime,
nu influenleazi
semnificativ
decalajul de temperature
l deparafinarii.
Daca
materia
prime pentru
deparafinare
este un ulei hidrocracat,
decalajul
de temperaturI
al deparafindriieste
mai mic cu 6-10oC,
decdt
cel
rezultat a
deprafinarea unui ulei rafinat cu solvengr52]. Aceasti diferenla
poate
fi
explicatd prin
modificdrile
structurale
sufente de materia
primd
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 145/273
2. Procesede
abricare
a
uleiurilor
prin
hidrocracare
6ndau oc hidrogendri
arfiale
ale structurilor
romatice
policiclicegi
reacliideruperea ciclurilor
naftenice.
2.3.4.Real
zarea
ndustriali
Dupi modul
de
rdcire a amestecului
materie
primd-solvent
procedeele
e
deparafinare
uleiurilor
cu solventi
pot
fi
grupate
n trei
categorii
i
anume:
e
procedee
e deparafinare
rin
rdcire ndirecti(convenfionale)
n
carericirea amesteculuimaterie
primi-solvent
se face cu un
agent rigorific,
prin
intermediulunei
suprafete(sunt
ele mai
rdspAndite);
.
procedee
de deparafinare
prin
rdcire directd
cu solvent
subricit(procedeulilchill)
.
procedee
e deparafinare
rin
autordcire
n
care emperatura
e
deparafinaree asigura
rin
vaporizareaolventului(deparafina
cupropan).
Schema ehnologicd
e
principiu
a
procesului
de
deparafinare n
solvenli ste
rezentatd
n frg.2.12.
Mote
ie
primd
Fig.
2.12
Schema de
principiu
a
unei instalalii de deparafinare cu solvenli:
I
-
incilzitor
cu
abur;
2
-
ricitor cu api;3,4
-
cristalizatoare
cu
racleli:
5
-
vas
pentru
alimentarea
lltrului; 6
-fi|tru
rotaiv:l
-
vas pentnr filtrat.
Indiferent
de
solventul
folosit,
schema
ehnologicd a
procesului
de
deparafinare u solvenli cuprinde
o seriede operalii
succesive
gi
anume:
diluarea
materiei
prime
cu solvent
conform
gradului
de dilulie
stabilit,
prin
introducerea nifal a
intregii
cantitifi
de
solvent
sau
prin
dilufie
incrementald;
-
incdlzirea
amestecului
materie-primasolvent de
predilulie
cu l0-
l5oC
peste
emperaturade tulburare
a acestuia
pentru
ca solventul
145
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 146/273
146
2. Procese
de
fabricare
a
uleiurilor
sd dizolve
cristalele de
parafini
existente
inilial in
solufle
gi
pentru
a realiza, n continuare,
cristalizarea
parafinei
in
condilii
controlate;
- rdcireasuccesivdn trepte,cu o I'itezdde rdcire confolatd.Inifial,
rdcirea
se
face
cu
api, in continuare,
cu
filtrat oblinut la separarea
fazei
solide
$i,
in final,
cu un agent
frigorific(amoniac.
propan,etan
etc.);
Din
motive economice.
circa 60-70Yo din
cantitatea
de cildurd
este
preluati
de la
filtrat.
separareaazei
solide din
solugre,
e obicei,
prin
filtrare
pe
filtre
rotative;
in
timpul
filtrdrii, turta de
parafina
este spdlati cu
solventrecepentrua reducecontmutulde ulei dnfaza solidi.
-
recuperarea
solventului
din
filtrat
gi
din turta de
parafina
prin
vaporizare
gi
stripare;
Pentru
acest
scop sunt
folosite,
de
reguld,
2-3
trepte
de
vaponzare, ar urmele de
solvent se elimini
prin
stripare
cu un
gtv
inert sau abur.
uscetrea
olventului
gi
recuperarea
cesruia rn apade
procesprin
di
stilare
fracli
onat5.
Aparatele specificeprocesului sunt cnstalizatoarele u raclefi gi
filtrele
rotative.
Detalii
constructive
privind
acesteaparatesunt
prezentate
in
surse
ibliografice
9,
0,1 ,39,48-50].
Cristalizatoarele
u
raclefi sunt schirnbdtoare
e caidurade tip
tub in
tub. in
tubul interior,
prin
care circuld
ameslecuiulei-solvent,
pe
un ax
rotativ,
este
montat
un sistemde
rdzure a
perelilor
cu ajutorul
unor
lame
numite raclefi.
Un
cristalizator
u racleli este
alcdruitdin
l0
sau l2 tuburi,
iar axelecu raclef sunt rotite de un motor electncprin intermediulunui
lan
de
transmisie.
Pentru
a
asigura
o cre$tere
nonnali a cristalelor,
viteza solufiei in
interiorul
tubului
estede
0,5-0,8 m./s, ar
viteza
de
rotafe a
axului cu
racleli
este
de
l-12
rot./min.
Filtrul
rotativ
este alcituit dintr-o carcasd
n
care
este
plasatd
o tobd
orizontald,
acoperiti
cu o
siti
pe
care se
monteazA
fuua
de filtrare.
Solufia
eterogendpltrunde in spafiul dinfre tobd gi carcasaastfel inc6t toba si fie
imersatd
circa 50o/o
n solutie. Toba este
mparlita in
30
de compartimente
radiale,
conectate
a un dispozitiv(vana automati)
prin
care se realueazd
presiuni
diferite
in fiecare
dintre acestea.
Schema
unui filtru rotativ
este
prezentati
n fig.
2.13.
Astfel, in
compartimentele
nferioare
gi
in
cele superioareascendente
se menfine
o
presiune
redusi,
iar in
cele superioaredescendente
ugoard
suprapresiune. iecarecompartimental tobei se gese$te,a un moment dat,
infu-una
din
urmitoarele
zone: filtrare,
spelare,uscare,
qi
suflare.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 147/273
2. Procese
de
fabricare
a uleiurilor
147
In timpul rotirii tobei,
fifratul este aspirat in
compartimentele
corespunzitoare
onei
de
fifare. Cristalelede
parafini
se
depun
pe
suprafafaobei,
ormdnd
urta de
parafini
care
constituie,
e fapt,
mediul
de
ilnare. nzona
de spilare,
urtade
parafinl
estesptrlati
cu
solvent ece
iar, in continuare,urta esteuscatlgidezlipiti depesuprafafa e filtrare.
Funclionarea
itrului
rotativ
poate
fi confrolatii
cu
ajutorul
urmitorilor
parametrii:
suprafafa
mersatiia
tobei, urafia
obei,
diferenlade
presiune,
ecircularea
e
ilhat
gi
recirculareae
azd
solidi.
Fig.
2.13.
Schemaunui
filtru
rotativ
pentru
deparafinare:
I
-
carcasa
itrului; 2
-
tobi orizontali;
4
3
-
cupit;
4 -
transportor;
5
-
introduce-
rea
solventuluide spilare;
6
-
solufia
oentru iltrare.
Eficacitatea iltrerii
depindede
grosimea
urtei
de
parafina
care
poate
fi modificatd astfel: daci
grosimea
hrtei
este
mici
gi
filtrarea nu
este
eficace se reduce uratia tobei
gi
se
recirculd
faza solid5, ar
dacl turta este
preagroas6, teza de filtrare poatefi mdriti prin cregtereaurafiei tobei gi
prin
recircularea
de
filtrat. Mdrirea diferentei
de
presiune
qi
reducerea
suprafetei
imersate
pot,
de
asemenea,
d conduci
la
cregtereavitezei
de
filtrare.
in continuare sunt
prezentate
avantajele
gi
dezavantajele
unor
procedee
de deparafinare u solvenfi
[39].
Deparafinarea cu MEC (procedeul convenlional) foloseqte ca
solvent un amestecde
MEC
gi
toluen.
A fost brevetat
de frma
Texaco, ar
in anul
1986
erau
n
funcfie
peste
120
nstalatii
[26].
Este
cel
mai rdspdndit
procedeu
de
deparafinare
u solvenli
.
Avantaje:
o
MEC
gi
toluenul sunt
miscibile
in
orice
proporfie
cerutd de
funclionareaoptimi
a instlaliei;
.
solvenfii au
puncte
de topire
foarte
cobordte
gi
viscozitSli
convenabile:
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 148/273
148 2.
Procese
de
fabricare
a
uleiurilor
.
solvenlii
se
recupere.Lzd
gor
pnn vaporizare
9i
stripare;
.
decalajul
de temperaturd
este
mic.
Dezavantaje:
.
solubilitateauleiului in solvent
depinde
de concentrlia
de
MEC
in
solvent
qi
de natura
uleiunlor.
astfel
cd
pentru
materii
prime
diferite
sunt
necesarisolvenli
de
compozigii
diferite;
.
solventii
sunt toxici
gi
foarte
nJlamabili.
Deparafinarea
cu
propsn
brevetatd
de
firmele
Exxon
gi
Kellog este
un
procedeu
mai
putin
folosit in
prezent,
degi
s-a
incercatmodernizarea
ui
prin
nlocuirea
propanului
cu
propilena-acetona
53].
Avantaje:
.
propanul
este
folosit
ca
solvent
de
dilutre.
agent de
rdcire,
gaz
inert
gi
agent
pentru
suflarea
urtei:
o
cristalizatoarele
nu
sunt
prevezutecu sisteme
de
razuire
deoarece
rdcirea
se
ace
prin
evaporarea
ropanulut:
.
unitatea
de deparafinare
poate fi cuplata
cu
o
unitate
de
dezasfaltare cu
propan.
fafi
recuperarea
intermediard
a
solventului;
.
propanul
are
un
pret
scazut
gi
este
drsponibil
n rafindrii.
Dezavantaje'.
.
solubilitatea
parafinei
in
propan
este
mare, decalajul
de
temperaturdeste ridicat
gi
nu se
pot
obpne uleiuri
cu
puncte
de
curgere oarte cobor6te;
o
controlul
evapordrii solventului
n
timpul autoracirii
este
dificil;
r sunt necesariaditivi de deparafinare:
.
filtrele
rotative
ltcreazd
la
presiune
5i
intregnerea
or este
mai
dificild.
Deparafinarea
u solvenli
clorurali(procedeul
Di-Me/ este
brevetatd
de
firma
Edeleanu
gi
este
aplicatd
n Europa.
n anul
1980 erau
menlionate
I I instalafii in
funcfiune
gi
2 in construcfie.
Folosegte a solvent
de
precipitare
dicloretanul, iar
pentru
a mari
solubilitatea
uleiului,
clorura de
metil [9,39,54,].
Avantaje:
compozilia
solventului
poate
fi modificata
in orice
limite
deoarece iecare
solvent
se recupereazi
separat;
solvenlii
au
puncte
de topire
cobordte,
iscozitSli convenlionale
9i
se recupere:Lzi
gor;
.
decalajul
de
temperaturdal deparafinarii
estemic,
iar
parafina
are
un confinut redusde ulei;
.
solventii
sunt
neinflamabili.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 149/273
2. Procese
de
fabricare
a uleiurilor
Dezavantaje:
o
prin
descompunerea
olvenfilor
se formeazd
acid clorhidric care
provoacd
efectede
coroziune;
. solvenfii au toxicitate ridicatii.
Depara.finarea
rin
rdcire directd
cu solvenli
(procedeul
Dilchill) a
fost brevetati de firma
Exxon,
iar in 2000 erau
in
funcliune 10
instalalii
t25].
in acest
procedeu
materia
primi
este
rdcitii
prin
contact
direct cu
solventul subrdcit
ntr-un cristalizator
de amestec.
Avantaje fafi de
procedeul
conventional:
r
sunt
nlocuite cristalizatoarele
u
racleli saunumdrul
lor este mult
redus;
.
viteza de
filtrare este mai mare,
iar con{inutul
de ulei
din
faza
solidd
mai mic.
Dezavantaje:
.
solventul
trebuie uscat
gi
rdcit la o temperaturdmai coboritd ca in
procedeul
convenfional;
o
controlul
repartiliei solventului
in cristalizatorul
de amestec
este
dificil.
2.3.5.
Deparafinarealeiurilor
u cetone
Rezultateledeparafindrii
cu
cetonedepind
de
masa molard a cetonei
deoarece
aceasta
nfluenfeazi solubilitatea
parafinei,
dar
gi
a
uleiului
depa-
rafinat n solvent.
Acetona in amestec
cu benzenul
a
fost folositd inilial
ca solvent
pentru
deparafinare.Solubilitatea
redusd
a uleiului in
acetonaa
impus
un
adaos
mare
de aromatice
n amesteculde solventi.
Din
aceastdcauzd,
n
prezent
s-a
remrnlat
la
acest
procedeu.
Amestecul MEC+T
prezintd
avantaje
nete fafi de alli
solvenf
gi,
in consecin,tE,
cest
solvent este
olosit
in
majoritatea nstalatiilor de
deparafinare
u
solven$.
Tendinla este
de a se
folosi cetone superioare,ca atare, sau arnestecuride solvenli care conlin
cetone
superioare.
Metil-izobutil-cetona
MBC)
sau, n
special, amestecul
MEC+MiBC
rcprezintA
variante afractive
de
solventri de
deparafinare
[38,39,51,55-57].
reful idicat
al MiBC
qi
dificultdlile
care
apar
a
Lrscarea
solventului
au limitat, totugi,
folosirea
MiBC
la deparafinarea leiurilor.
Schema
tehnologic[ a
instalatiei
de deparafinare a uleiurilor
cu
MEC+T
prin
procedeul
convenfional
este
prezentatd
n
fig.
2.14, iar
valorile uzuale ale principalilor parametri tehnologici sunt prezentafi in
tabelul
. 5.
149
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 150/273
ts0
2.
Procese
de.fabricare
a uleiurilor
bur
Ulci
dapqrqfinot
Moteric
pr im6
Solven
Fig.
2. 4.
Schema
ehnologici
a instalaliei
de deparafinare
a uleiurilor
cu
MEC+T
prin procedul
conventional:
l-iucilzitor
cu
abur; 2-ricitor
cu
api;
3,4-cristalizatoare
cu racleli;
5-vas
{rlimentareiltru; 6-fi1tru otativ; 7-evaporatoareentru iltrat;8-striperpentru
ulei; 9-vaspentru
solu$a
de
parafini
Si
decantarea
pei;
O-evaporator
i
striperpentru
parafini;
I 1
coloan6
entru
separarea pei
din solvent.
Dintre parametrii
de operare
cu
care se
poate
controla
procesul
de
deparafinare
e mentioneazd:
.
temperatura
de deparafinare;
. ralia de solvent;
.
compozifiasolventului;
c
viteza
de rlcire;
o
temperaturile
gi presiunile
din
coloanele
pentru
recuperarea
solventului.
Temperatura
de
deparafinare
(tD)
se
poate
estima,
in functie
de
temperatura
de
curgere
a uleiului
deparafinat (tcrn)
li
decalajul
de
temperaturial deparafindrii,cu relafia:
tp
=
tayp
-At
Ragia
de solvent
se fixeazd
n
aga el incat,
at6t iteza
de filtrare
c6t
gi
cheltuielile
de
recuperare
a amestecului
de solvenfi
sd aibi
valori
convenabile.
n
literaturtr
au fost
propuse
relafii
gi
metode pentru
stabilirea
ralieioptimedesolvent
[9,10,38,58].
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 151/273
2. Procesede
fabricare
a uleiurilor
Tabelul
2. 15.Valorile uzuale ale
principdilor prrrmetri
tehnologici
la deparafinarea
uleiurilor cu MEC+T
[8,9,14139,491
Parametrii tehnologici Valori uzuale
Temperatura
e deparafinare,
C
Ralia de solvent,
oZvol
-
dilufie
-
spllare
-
diluarea urtei
Compoziliasolventului,
/ovol
- meti-etil-cetoni
-
toluen
Conlinutulde ap6
n
solvent,
o/o
Yitezade rtrcire,
oClh
Viteza
de
itrare, m3/m2h
Decalajulde temperaturi,
oC
Ulei confinut in faza
solidd,Yo
Presiunea
n sistemulde filtrare, orr
- carcasaitrului
-
zenade filtrare
-
zona
de spilare
-
zona
de uscare
-
zona
de suflare
Consumuri specificen
e
m" de materie
primi
Ulei distilat
Ulei rezidual
-
abur,kg
- ap6
de rlcire, m3
-
combustibil,Mcal
-
energie lectrictr,
Wh
Deoarece intr-un
proces
de deparafinare
este importanta produc-
tivitatea
secfiei de filfrare, s-a
inhodus nofiunea
de
vitezd
aparentd
de
.filtrare carc reprezintddebitul de ulei filtrat pe unitatea de suprafalade
filtrare.
CorelAndu-se
alia de solvent de dilulie
cu viteza
aparentd
de
filtrare
s-a evidenliat cd vtteza aparentdde filtrare
prezintd
un maxim la
o
anumite ralie
de solvent
care
poate
fi consideratd
atie
de
solvent optind
pentruproces
[38,58].
Natura materiei
prime
influenleazd
puternic
ratia
de
solvent. in
tabelul 2.16
sunt
prezentate
valori ale
rafiei de solvent
gi
modul
de
repaftrzare solventuluipentrudiversematerii prime [39].
ls t
35..60
40. . .65
0,3. .0,5
90. . .
20
0,06. .0,15
3. .10
4.. .20
765. . .775
150. . ,50
250
350
600
.700
945..
1020
1t4
l lg
l l6
44
2
157
16,2
246
63
z
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 152/273
L52
2. Procese
de
abricare
a uleiurtlor
Compozifia
solvenflrlui
de dilufie
este
un
parametru
oarte important
pentru
funcjionarea
eficienti
a instalatrei
de
deparafinare
[8,9,10,16,-
38,39,49,50,59].n
acest
subcapitol
s-a
discutat despre
necesitatea a
proprieta ile
de
dizolvare ale
cetonelor
rnferioare si
fie corectate
prin
amestec cu hidrocarburi aromatice,
dar
gi
despre
in{luen{a negativd a
acestoradin urmi
asupra
procesului.
Tabelul
2.16.
Ratii de
solvent
olosite
a
deparafinaree
nor uleiuri
Materia
priml
Dilufia
primari
I
Dilulia secundarii
Ra{ia
totali de solveni
Ulei Spindle
Ulei SAE 10
Ulei SAE 30
Bricht Stock
Compozilia
optimd a solventului
corespunde
ompozifieiminime
de
aromatice
pentru
care
uleiul
deparafinat
este dizolvat
in totalitate
de
solvent. n acestcazrelalia(2.8)devine:
tn:(TS)s,r
Din relafi i le
2.7)
Si
2.1
) rezulta:
(2.
1)
tqu>slsn:(TS)s,
Q.l2)
Clompozitia
entru
care se verificd
egalitagile
2.l
l)
ti
(2.12)
repre-
zintd compozilia
optimi a solventului.
In literatura au
fost
publicate
doud
metode experimentale
pentru
determinarea
acesteia:
metoda
IFP
5i
metoda
Shell
8,16,49].
Ele
difertr
prin
conditiile
niliale
impuse.
Metoda
IFP
impune
ca
date
niliale ratia de soh'ent
gi
temperaturade
curgere
a uleiului
deparafinat.
Conform
metodei
se considerd ca
in
condiflile impuse(tcrn:ct, S/F:ct), varialia temperaturiide solubilitate9i a
temperatruii de
tulburare a
amestecului
ulei deparafinat-solvent
cu
compozilia
solventului
este
lineard.in
continuare
se
determini,
pentru
amestecurile
ulei-solven la ra[ia de solvent
fixat4
temperaturile
de
solubilitate
gi
temperaturile
de
tulburare
pentru
amestecuride
solvenfi de
diferite
cornpozifii.
Se traseazi
apoi dreptele
care
reprezintd
varialia temperaturilor
de
solubilitategi de tulburare(determinateanterior)cu compozilia solventului,
la rafia
de solvent
ixati
(vezi
fig. 2.15).
2
3,5
4
0,7
I
2
4
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 153/273
2. Procese
de
abricare
a
uleiurilor
153
30
10
uo
,,u,
,lo
o,,rrlrl,r.
80
90'
fia
Fig
2. 5.
Determinarea
ompoziliei
optime
a solventului
prinmetodaFP
[16].
Relatia
(2.12),
se
verifica
pentru compozilia
solventului
cores-
punzdtoare intersecliei
celor
doud
drepte
qi,
deci,
aceasta
reprezintd
com-
pozitiaoptimd
a solventului.
Metoda
Shell,
din considerente
ehnologice,
mpune ca date
niliale
ralia
de solvent
qi
temperatura
de deparafinare.
Prin condiliile
iurptrse.
calitateauleiului deparafinatreztltd din proces qi egalitatea 2.12) nu mai
trebuie
verificatS.
Compozilia
optimd
a
amestecului
de
solvenli,
conform
mctodej
Shell,
se determina
cu
ajutorul
corelaliei
grafice dintre
compozilia
ames-
tecului
de
solr,'enli
qi
raportul dintre
cantitatea
de
ulei <ieparafinal
9i
de
solvent
n filtrat,
(Ury'S)m*t.Pentru
a obfine
aceste
date,
ntr-o
instalatie
de
laborator
se
efectueazi
cateva
deparafindri
cu
solvent cale
contine
concentrafii iferitede MEC, in condiliile fixate inilial.ln figura 2.16 sunt
reprezentate
stfel de
corelalii.
Din aceste
eprezentdri
se
observd
cd
la
concentralii
mici
de MEC,
rapoftul
(Uu/S)r,rt
t
este,
practic, constant.
La
concentralii
mari
de MEC
acest
raport soade
puternic
deoarece
solventul
nu
mai dizolvi
in
totalitate
uleiul
rleparafinat.
Punctul
de
inflexiune
corespunde
cazului
in care
tl:(TS)sn.
ar compozi[ia
olventului.
orespunzitoare
cestuia,
eprezinta
compozilia
optimda solventului.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 154/273
154
2. Procese
e
la n:;.2
;
ziz:urrior
t 2C {
: i
. 'Vg^c5' tc
Fig 2.16 Detenrunarea
on:$'z::€;
tlpume
a solventului
prin
mec.i:
S:e..
Dintre factorii
care
in{luentea?acompozlga
optima a solventului
se
mentionetvd: natura
materiei
prime. ratia de solrent gi conlinutul de api
din solvent
38,49,60].
Pentru
un
amestec de solventi
dat
Si
o
ratre de solvent
ftxati,
cre$tereamasei molare
medii
gi
a
viscoztipr
uleruiui deparafinat
duc
la
scdderea oncenfrafiei
optime
de cetona
din
amestecul
de solvenfi.
Un efect
similar are cre$terea
continului de
apd
din
soirent.
Rafia de solvent
modificd
pufin
compozifia
optimd
a solventului
Prezenla
apei in
solvent,
pe ldnga sciderea puterii de solvire a
solventului
qi
cregterea
continutului
de aromattce
din
solvent, conduce
a
formarea
de cristale
de
gheald pe
suprafap
de
filtrare care
pot
bloca
operalia de filfiare.
Din aceasti cauzd
se
recomandi
inlocuirea
aburului de
striparecu
un
gaz
nert.
Din
cauza
rafiilor mari de solvent
folosite
in
proces,
parametrii
tehnologici
ai coloanelor
pentru
recuperarea
solventului
gi
modul de
recuperarea
caldurii
prezintd
o importanfa
deosebita n economicitatea
procesului.
nformatii
privind
aceqti
parametn
sunt
prezentate
n literaturi
11
, ,501.
Deparafinareaprin
rdcire
directd ca solvenli
-procedeul
Dilchill
Cristalizatoarele
tub
in
tub
cu
raclefi,
folosite
in
procedeul
convelional,
prezintil
unele dezavantaje
.
aparatura
de
ricire
este voluminoase,
consumul
de
frigorii
este
ridicat,
necesiti
investifie mare
gi
este
dificil de
intrefinut;
I
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 155/273
2. Procese
de
abricare
a uleiurilor
.
faza solidi
se depune
pe
suprafafa
rece a
cristalizatoarelor,
coeficientul
global
de transfer
de cilduri
se
micgoreazd,
iteza de
rdcire
nu
poate
fi confiolatii,
se
formeazl
cristale
de
dimensiuni
diferite
qi, prin
urmare,
viteza
de
filtrare scade, iar continutul de
ulei
relinut infaza
solidd cregte;
o
cristalele
de
parafind
depuse
pe
suprafala
racletati
se
fbrdmifeazd
la
indepdrtarea
1or,ducAnd a
scdderea
itezei
de
filrare.
Rdcirea uleiului
parafinos prin amestecarea directi, in regim
turbulent, cu
solventul subr[cit,
introdus
incremental,
elimind, in
parte,
dezavantaj
le menfionate.
Noua tehnici,
prin
amestecarea
proape
nstantaneea soluliei ulei-
solvent subrdcit,
elimini
pericolul "gocului
termic".
In
plus,
datoriti
gradului
ridicat de
agitare, se obfin
cristale
dense,
de dimensiuni
uniforme
care
refin
pufln
ulei
la suprafala
or
gi
de
care
filffatul se
separdcu
viteze
mari de filtrare.
Microfotografiile
unor suspensii
oblinute
prin
cele
doud
procedee
demonstreazi
acest lucru,
iar
rezultatele oblinute
la
scard industriali il
confirmd
126,55,611.
Procedeul
Dilchill
poate
fi
aplicat
la intregul sortiment de uleiuri.
Prirnele
informalii despre
acest
procedeu, brevetat de firma Exxon, att
apdrut n
anii
1972-1973
61-63],
iar date
edificatoaredespre
proces
a
Congresul
Mondial al
Petroluluide
a Tokio
din
1975
64].
Unele
instalalii de deparafinare
prin procedeul
convenliorral
ale
firmei Exxon au fost
convertite
pentru
exploatare
prin procedeul
Dilchill,
iar
altele
noi au
fost
costruite.
Schema ehnologicd
de
principiu
de
deparafinare
a
uleiurilor
prin
procedeul
Dilchill
este
edatd
nfrg.2.l7.
Aparatul
principal
al instalafiei
este cristalizatorul
de amestec,
reprezentat chematic
n
fig.2.18. Acesta
este un
vas cilindric vertical,
prevdzut
cu
mai multe compartimente
gi
cu un
agitator
aclionat
de un
motor
electric a c5rui turafie este
reglabili. Se
preferd
un agitator tip turbind cu
lame
plate,
dar
pot
fi
utilizate
gi
alte
tipuri de agitatoare
pentru
turalie
ridicatd.
Cristalizatorul
poate
fi
previzut cu
2'4
gicane
verticale
9i
cu
qicane
orizontale
63].
Amestecarea aproape
instantanee
a soluliei
din cristalizator
cn
solventul subrdcit,
infiodus
incremental,
condilie
obligatorie
pentru
buna
firnctionarea instalatiei, se
rcalizeazd
prin
acliunea
simultand a doi f-actori:
viteza de rotatie a agitatorului gi viteza
jetului
de solvent la intrarea
in
cristalizator.
155
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 156/273
156
: '<r 'c
Ce
deza:ctere
- - -
-
- l
. t
5C:fen
|
--a_",
: I :=
,
t \
"
t
HcErte$tnol
\t---
i - 'w
-
l' _
__'__
"
_l_____r
t
2. . i " ;
I
- .
:a. ' . '
- - ' - :-- :{
- '
l ' ig . 2. 17.
Schema tehnologici de
princrp:u :
: : : :es.. : i ' i r
de
deparaf inare
$l
clezule lere
prln pr-o;e:3.: , :
. - - . . .1
I - cristalizator de amestcc:2 - cris',eirz::..:"-. :::.-:.. I
.:
i,ltre rotatir,c
5
-
recuperare
solvcnli.
6
-
deshlr:,t
'.
-
::s:.:: le rict: 'c
intrucdt
etul
de
solvent i9i dublci-i;ri
' ,lLrrul
prin patrunderea
n
fluidui
clincristalizator
i
iqi
inlurnataleite
rii/,l
i3
..
iungitneegalacu
5
diatnetre
le
duei ,
pentru
aacssta
d a. iungr
rt c; l i tnca e
vi lezd naxi tna
impuszi
de rotor,
este
necesar a aiba o
r
itezi Je :
pini
la 30 ori
vrteza
periferic[
a
lamelelor
e
a rotorul urbiner
6:1
Din acest
notiv,
solventul
este ntrodusprintr-undispozitivde iniectre. crrnal din duze de diarnetru
rnic, cuprins
ntre
l/16
qi
l/8
inch.
Rdcirea
seconduceastfel
nc6t sa seasr :tre
Lr
itcza
de
racirede
0,5-
3'C/min,
ca
n
procesele
onvefionale.
Profilul
de
temperatura e-a
ungul ertractorului
nfluenteazd
iteza
de filtrare.
Existd
un
profil
optim
de
temperatura
cel
pentru
care vitezele
de racire
din
fiecare
compartiment
unt egale)
a care
iteza
de
filtrare este
rnarirna
[65].
Ca solvenfi
de deparafinare
ot
fi
folosiii amestecurile e cetone-
arolnatice
sau solvenlii
clorura{i.Se
prefera
amestecunlemetil-etil-cetona
*
toluen
sau
metil-etil-cetond metil-izobutil-cetond
Pentru
a se
preveni
infunclarea
duzelor,
solventul
trebuie anhidrizat,
continutul
maxim
de
apa
adrnis
irnd
de
0,10lo
asi.
Racirea
soluliei
pAnd
la temperatura de
filtrare se
poate
face in
cristalizatoml
de
amestec au
prin
cuplarea
acestuia u un cristalizator
u
racleti.
Poiar in i
dezuteiof i
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 157/273
2. Procese
de
fabricare
a uleiurilor
157
Fig. 2.18
.Schema
de
principiu
a
cristalizatorului
de arnestec
Dilchill:
I
-
motor
electric; 2
- comparti-
mentede cristalizare; - agitator;
4
- gicane.
Spre
ar$tolt
zotorul
sup l tnen lar
u ra lchate
Combinarea
rdcirii
directe
cu solvent cu
rdcirea
indirecta
printr-o
suprafald racletatA
aduce
avantaje
economice"
permite
mlrirea
capacitalii
instalafiei
gi
conferd flexibilitate
procesului
[66].
Prin
acest ruod
de
operare,
a ralie
de solvent constantA,se reduc cheltuielile
pentru
racirea
solventului.
Diferen{a
intre
temperatura
soluliei la
ieqirea
din
cristalizatorul
de
amestec
Ai
emperatura
de filtrare trebuie sd
ie
de
max.20-22'C.
Predilulia
materiei
prime
cu solvent
are efecte favorabile
in
cazul
uleiurilor
grele qi
dezasfaltate.
Date comparative
privind
rezultatele oblinute la
deparafinarea
uleiurilor prin procedeulDilchill qi prin cel convenfionalsuntprezentaten
tabelul .17.
Din
datele
publicate
se
observl cd,
in comparalie
cu
procedeele
convenJionale,
prin
aplicarea noului
procedeu,
viteza
de filtrare cre$te,
continutul de ulei
dinfaza solidi
scade
gi, prin
urmare,
randamentul
de ulei
deparafinat
estemai
mare.
ln literaturd,
gi
in
special
n cea
de
brevete, au fost
publicate
rnulte
propuneri pentru perfec{ionareaprocesului de deparafinarea uleiurilor cu
solvenfi.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 158/273
158
2. Proce.se
de
labrt t ; "
- i
< ' : 'J t ' i t ( ) l '
T'abelul
2.17. Rezultatele blinute
a deparafinarea
lerurilor
prin
procedeul
Di lchi t l
D)
s i
conient ional
C)
Viteza relatir
i de
fitrare
Conlinutul
de ulei
n
gaci'
o/o
tIrASi
Materia priml
Ulei
150
N
Ulei
600N
Ulei
1000N
l0
20
-10
.--\
.io
<15
Acestea
ot
fi
grupate
stfel.
a)
imbundtalirea
procesului conr
3nlicnai
prin
controlul
etapei
de
formare
gi
cregtere
cristalelor
6-.68].
llilarea
in doud
sau
mai
rnulte
trepte
69,70],
olosirea noraditr\i
de
.ieparaiinarc.
b) deparafinareau
propilena-acetona
-81.
c)
perfectionarea
paraturii
cristaitza:r.are
tl
amestecale
tatlca
[74],
dispersatoare
entru faza solida
[-5
.
'eparatoare
u
membrana
[76],
cristalizatoarc
u agitator
cu
turalie
bane
ndicatalTT);
d)
folosireaunornoi olventi
e deparatinare
-l-73]
2.4.Tratarea u
hidrogen
Procesele
e tratare
cu
hidrogena uleturtlorse aplica n prezentpe
larg n rafindrii.
Ele
sunt
plasaten linia
traditronal6
e
fabricare
uleiurilor
sau
pot
alcdtui
o linie moderna
ndependenta
entlt
oblnerea
uleiurilor
de
bazd.
in func1ie de scopul
procesului
gi
de
severitatea
ratamentului,
procesele
e
tratare
u
hidrogen
poartd
dif'erite
enumiri:
.
hidrofinarea
esteun
proces
care
are
oc
in condilii
relativ
blAnde
gi prin
care se
elimini, in principai-compugiicu sulf, azot $i
oxigendin
uleiuri;
r
hidrotratarea
este un
pfoces
avansat
de
hidrofinare
car.e
conduce,
suplimentar,a saturarea
lefinelor
gi
a
unor
aromatice
rin
adilie
de hidrogen;
o
hidrocracarea
ste
un
proces
sever
de
tratare
cu
hidrogen
prin
care
se
produce
o
restructurare
a
moleculelor
din
ulei
avand
oc
reacfii
de
cracare,
udrogenare,
zomerizare
tc.,
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 159/273
2. Procese
de.fabricarea
uleiurilor
.
deparafinarea
ataliticd
sau izodeparafinarea ataliticd realizeazFt
indepdrtarea
hidrocarburilor solide
din ulei
prin
cracarea
acestora
gi
hidrogenarea
roduselor
ezultate.
Chimismul reacfiilor de tratare cu hidrogen, ermodinamica,cinetica
gi
catalizatorii folosili
in astfel de
reacfii sunt
prezentate
e
larg in literaturd
[6,79-831.
ln acest subcapitol
sunt discutate
numai
aspecte
privind
realizareandustriald a
proceselor
de fratare
cu hidrogen
a
uleiurilor.
2.4.1.
H
drofi
area
u
ei
urilor
Procesulde
hidrofinare a
uleiurilor
se aplici
pentru
finisarea acestora
dupd
ratare cu solvenli
selectivi
gi
inlocuiegte
procesele
clasice de rafinare
cu acid
gi
tratare cu
pdmAnt
decolorant,
Prin acest
proces,
compugii
cu sulf,
azot
qi
oxigen
se tranformd
in
hidrocarburi
gi
hidrogen
sulfurat,
amoniac
sauapd.
Dintre factorii care
influenleazi
procesul
de
hidrofinare
a uleiurilor
se menfioneazd. catalizatorii, temperatura,presiunea,raporttrl hidrogen-
ulei, viteza volumard
gi
natura
materiei
prime.
Catalizatorii de
hidrofinare sunt
constituiti
din
oxizi sau sulfuri ale
unor metale ranzilionaledepuse
e
oxid de aluminiu.
Ei conlin,
de regula,
doud
elernente ctive:
Co-Mo,
Ni-Mo,
Ni-W, Ni-Cr
care au efect
recrproo
de
prornotare.
Tipurile cele mai
cunoscutede
catalizatori
onlin
2..50,6
CoO
+
10.. .15o/o
oO:
sau
1,5...6%NiO
+
12.. .159/o
oOr" ambii
pe
suportde oxid dealuminiu 80].
Selectivitatea
qi
activitatea
catalizatorului
depind de conlinutul
total
de metale
active, de raportul dintre
metale
gi
natura
gi
structura
suportului.
CaLalizatorii moderni
conlin un
element activ de bazd, dublu
promotat.
De exemplu,oxid
de
molibden
promotat
cu
oxid de
nichel
gi
cobalt
pe
acelagisuport.
Performanlele
catalizatorilor
au fost imbundtdlite
prin
introducerean structura
suportului
a unor
promotori
anorganici
ca:
siliciu, osfor,bor, mangan, rometc. 80].
Viala
catalizatorilor
este
lungI,
iar dacd
activitatea
acestora este
micgorati
prin
depuneri de
cocs ei se
regenereazd
rin
arderecu aer
diluat
cu abur sau
gaz
nert.
Temperaturade reaclie
se
metine
in domeniul 320-380"C. Sub
300"C desulfurarea
este
slab6,
ar denitrificarea
practic
nula.
Cregterea
temperaturii de
reacSeduce
la mdrirea
vitezelor
de reactie,
dar
peste
400-
420'C, reacfiile de hidrocracarecapitd o pondere nsemnatdqi randamentul
de ulei
hidrofinat scade.
La alegerea
emperaturii
de reaclie
rebuie
sa se
159
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 160/273
160
2. Procese
de
fabricare
a
ttleiurilor
Gaze
cu
h r
droge
n
find
cont
de
natura
materiei
prime
(la
uleiunle
nepalafinoase
se
llnpttn
temperaturi
mai mari)
[80].
Presiunea nfluenleaza
echilibrul
chimic,
viteza
reacliilor,
viteza de
difuzie
a reactanfilor
prin
porii
catalizatorulur
9i
raportul
vapori-lichid.
La
marirea
presilrnii,
cre$te
presiuneapartial5 a hidrogenului 9i, prin unnale,
gradul
di indepartare
a
compugilor
cu suli
azot
9i
oxigen
se
mdre$te.
De
obicei,
hidrofinarea e
efectueazd
a
30-60
bar'
Raportul hidrogen/materie
prima influenleazd
presiunea
parliald
a
hidrogenirlui,
chilibrul
vapori/lichid
gi
timpul
de
Sedere
n zona
de
reac{te'
cregterea
raportului
hidrogen/ulei
conduce
la marirea
gradului de
indepartare
a compugilor
cu
sulf,
azot
9i
oxigen
din
ulei,precum
9i
la
reducereadepunerilor
de cocs
^pe
catalizator.
La hidrofinareauleiurilor
acest
aportestede
200-600
Nm'/m..
iit".a de volum,
exprimatd
ca
raportul
dintre
debitul
volumetric
de
materie
prima gi
volumul
de
catalizator,
determina
timpul
de
reacfte
9i
severilatea
procesului.Ea depinde
de
natura
materiei
prime
9i
de
caracteristicile
atalizatorului.
zual,
n
procesul
de
hidrofinare
se
folosesc
vitezelevolumare
de
1
3h-1.
Schema ehnologicdde principiu a unel instalalirde hidrofinar-e
uleir.rrilor
ste
plezentatan fig.
2.19,
randamelitul
e ulei
hidrofinat
fiind
cie98-99?i,.
Goze
Motor
n
Lo
sistemuI
de vid
Ul
e i
hidrof inot
oter ie
Hidrogen
Fig.
2. 9.
Schema
ehnologici
e
principiua
unei
nstalalii
e
hidrofi
area leiurilor:
I
-
cuptor;
-
reactor:
-
separator
e nalti
prcsiune;
4 - separator
ejoasi
presiune;
-
coloani
de
stripare;
6 -
coloani
de
distilare
n vacuum;
-
compresor'
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 161/273
2. Procese
defabricare a
uleiurilor
Reactorul
este cu catalizator
in strat
fix. Deoarece
reacliile de
hidrogenolizi sunt
exoterme,
n
stratul
de
catalizatorse njecteazd
hidrogen
rece
pentru
a se evita cre$terea
emperaturii
n
reactor.
Amestecul
de
reactrie este
rdcit
$i
supus la
separare in vase
sepamtoare.n vasul separatorde inalta presiunese separf,gazele ogate n
hidrogen care se
recirculd in
proces.
Hidrogenul
sulfurat
rezultat
prin
desulfurare
se
gdsegte
n mare
majoritate
dizolvat
in lichid.
Daci
materia
primd
are un conlinut
ridicat de
sul{
hidrogenul
sulfurat din
gazele
recirculatese separd
prin
spilare cu
amine.
Hidrocarburile
ugoare apirute
qi
hidrogenul
sulfurat
din
lichid
sunt
eliminate din ulei
prin
stripare
la
presiune
atmosferica
gi
distilare in
vacuum.
Prin
hidrofinare, uloarea
leiurilor
se mbundtifeqte ensibil.Totugi,
eliminarea
unor compugi
cu sulf,
inhibitori
naturali de oxidare, face ca
uleiurile
hidrofinate
sn
aibd
uneori
o stabilitate
a
oxidare mai mica
decAt
cele
rafinate convefional,dar
au o susceptibilitate
mare
la aditivare cLr
adi-
tivi
antioxidanli
qi,
astfel, acest
dezavantaj
este
eliminat
2.4.2.Hidrotratarea
leiurilor
Hidrotratarealeiurilor
este
un
proces
atalitic
mai
severdecdt
hidrofinarea.
Pe ldngi reacgiile
de
hidrogenolizd
a compuqilor
cu
grup[ri
func{ionale
onlin6ndsulf, azot
qi
oxigen
au
loc
gi
reaclii
de hidrogenare
aromaticelor,
eacfii
de
hidrodeciclizare
a
unor structuri
policiclice,precum
qi reaclii de hidroizomerizare. in func1ie de gradul de severitate a
hidrotratarii,
indicele
de
viscozitate
al uleiului
hidrotratat
cre$te,
dar in
defavoarea
andamentului
84,85].
Prin
acest
proces
se
poate
drgi
gama
de
materii
prime
pentru
oblinerea
nor
uleiuri
debazd
superioare.
In tabelul 2.18 sunt
prezentati
parametrii
de
operare n
procesele
e
hidrofinare
qi
hidrotratarea uleiurilor.
Tabelul2..18.Parametriide operare n procesele ehidrofinaregihidrotratarea
uleiurilor
[80]
161
Parametrii de operare
Hidrotratare
370-420
100-150
0,5- ,5
800-1000
Temperatura,
C
Presiunea,ar
Vitezadevolum,
h't
Hidrofinare
320-380
30-70
200-600
,iulei- Nm3/m3
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 162/273
L62 2. Procese
e
fabrtcare
a
uierurrlor
Materiile
prime
folosite
in
proces
sunt
uleiurile distilate
gi
cele
dezasfaltate cu
propan.
Din cauza
tanformanlor
chimice,
viscozitatea
uleiurilor dupd hidrotratare scade.
La
un
regim
sever de operare,
eacfiile
de
hidrocracare
devin
intense
gi.
in
aceste condilii,
se realizeazd
hidrotratarea
uleiului
total din
care,
pnn
fracgionare, se oblin uleiuri
distilate
cu anumite
caracteristici.
intr-o
linie clasicd
de fabncare
a uleiurilor
de bazd,
hidrotratarea
poate
inlocui
exftacfia
cu solvenli,
fiind
plasata
inaintea
procesului
de
deparafinare. n
acest
caz,
hidroizomenzuea
unor hrdrocarburisolide
face
ca acesteasa
rdmdnd
n ulei
in
procesul
de deparafinare
u solventi.
Dacd
hidrotratarea
se
face
dupi
deparafinarea
u solrenli-
aceasta
ealizeazd
Si
finisarea uleiurilor
de
bazd.
2.4.3.
Obfinerea
leiurilor
uperioare
rin
hidrocracare
Transformirile
chimice
profunde
care
au
loc
pnn
hidrocracare
ac
posibild
oblinerea
nor
uleiuri cu
indici de
viscozitatemult superiori
afa de
materia
primd,
la randamenteacceptabile.
Astfel.
prin
acest
proces
au fost
oblinuteuleiuri
cu indici de
viscozitate
e
i
l5-1-10.
In
procesul
de
hidrocracare
au
loc
reactri de
hidrogenare
a ciclurilor
aromatice, de
deciclizare
parfiala
a acestora
gr
de
izomerizarea
lanfurilor
alchilice.
Pentru
a asiguraastfel de transformari,
catalizatorii
rebuie
sd
aibd o
funclie hidrogenantd oarte
puternicd,
asigmratd
e
metale
9i
o functie
acida
lirnitatd.
Temperaturile
de
reaclie nu sunt
prea mari
pentru
a nu avea
loc
preponderent
eactii
de descompunere,
ar
presiuniie
sunt
ridicate
pentru
a
seasigura idrogenarea
At
mai
avansatd
uleiurilor
arolnatice.
lnstalafiile
industriale de
hidrocracare
confin
utilaje
Si
tealizeazd
operalri
intdlnite
in
procesele
de tratare
cu
hidrogen.
Reacliile
chimice
au
loc in
sisteme
u una saudoui
treptede
reactie.
Procedeul
Unicracking
UOP
folose$te
un
singur reactor n care sunt
ampiasali
doi catalizatori,un catalizator
bifunclonal
pe
suport
amorf
qi
un
catalizator
pe
suport cristalin.Rezultatele
bfinute
prin
acest
procedeu
sunt
prezentate
n
tabelul2.19
1821.
Procedeul
FP
foloseqte
doud
reactoare
82,86,87].
Primul
reactor
confine un
catalizatorde hidrotratare
cu ajutorul
caruia
se
reduce
conlinutll
de sulf
gi
azot,
ar hidrocarburile aromatice
policiclice
sunt
hidrogenate.
n
al
doilea reactor
se
gisegte
un catalizator
de
hidrocracare
pe suport de
zeolit cu
structura
speciali care
permite
ponderarea
eactiilor
de cracare.
n
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 163/273
2. Procesede fabricare
a uleiurilor
acelagiscop, temperaturilede
reaclie
n
acest
eactor
sunt cu 35-45'C
mai
joase
ca in
prirna
feapt6.
Caracteristicile uleiurilor
oblinute
la
hidrocracarea
unor materii
prime prin procedeul
IFP sunt
prezentate
n tabelul 2.20.[87].Pe
lAngA
indicele deviscozitate idicat, acesteuleiuri seremarcdgi printr-un con{inut
foarte mic de
poliaromatice.
Tabelul 2.19. Rlez;ukate bfinute
la hidrocracarea
prin
procedeul
UnicrackingUOP
[82]
163
Caracteristici
gi
randamente
Caracteristicile leiului
Densitatea,
d2o,
g/m3
Viscozitatea a
38oC, cSt
lndicele de viscozitate
Randamentele, Yo masd
NHr
+
HzS
Cr-Ca
Benzini
Distilat mediu
Ulei
Conversie
naltli
85r,9
tAo
120
z.ov
t49
6,46
28,83
67,52
Tqbelul
2.20.
Caracteristicile
uleiurilor
de hidrocracare
oblinute
prin procedeul
FP
[87]
Conversie
oasi
852,4
34,6
100
Materia
priml
Caracteristicile leiului
Densitate4d2o,kglm3
Viscozitatea
a 100'C,
cSt
lndicelede viscozitate
Punctuldecurgere, C
Analiza
cromatrografi[
Saturate,
/o
Monoaromatice,
/o
Poliaromatice,
/o
Rngini,%
859
10,5
1t7
-18
90
0.5
Ulei
dezasfaltat
847
11<
t34
-18
91
o
0,8
0,4
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 164/273
164
2.
Procesede
fabrrcare
a uieiunlor
2.4.4.Deparafinarea
atalitice
Procesul
de deparafinare
catalitica
se apirca
pentru
imbundtifirea
caracteristicilor
de
curgere
ale
uleiurilor la
remperaruri cobordte.
Acest
deziderat
se realizeazd
prin
cracarea
ildrocarbunlor parafinice gi
hidrogenarea
roduselor
rezultate.
n
procesele
de
rzodeparafinare,
eacliile
de
izomerizare
au o
pondere
mportanta
i
pernit
u-ansformarea
arafinelor
in izoparafine,
componenli
deosebitde
valoro;r
in uleiurile
lubrifiante.
Catalizatorii
folosi;i
sunt
de
tip metal-zeoli
bifunclionali sau
monofunclionali,
utilizati succesiv. Er
connr
i-n rntenorul
porilor
cenhi
activi
cu
caracter
acid care
genereaza
eacgi
pnn
roni
de carboniu
qi
centri
hidrogenanti, onstituilidin metalenobile saunencbile
Zeolilii,
datoriti structuni
lor
cnstalne. asigurd selectivitatea
procesului.
Ei
pot
adsorbi anumite ipuri
de hriro..'arburiale
cdror
diarnetre
corespund
imensiunii
porilor
[88].
Influenfa
dimensiunii
porilor
asupra
eleclrr rinr de
forma
"shape"
a
catalizatorului,
in
procesul
de
deparafinare.
se
poate
constata
prin
compararea
trei
zeolili
folosili uzual.erionu.
S\l-5
;i
mordenit
89],
Erionitul esteun zeolit cu pon de drm:ns:'.;rr nici (4*4A), in care
pot
petrunde
numai
hidrocarburilecu
langui rep:
\{oleculele
cu
lanfuri
ramificate
nu au
acces
n
porii
catalizalorului
Drn
cauza dimensiunilor
reduse
ale
porilor, pe
acestcatalizator
unl cracat3
roleculele
de
n-parafine
cu
maxim
12
atomi de carbon, el
fiind
rneticient
pentru
deparafinarea
uleiurilor.
ZSM-5
are
pori
de
dimensiunj
intermedrate in acest catalizator,
atomii de oxigen formeazdun inel cu 10 atomi. rnel cu diametrul de
aproximativ
6A.
Canalele
drepte,
cu ana
secgrumi
ransversaleeliptica,
situate
de-a ungul
axei, se
ntersecteazd u canale
cu aria secgiuniiaproape
circulard,
agezate
n zig-zag.
Porii acestui catahzator
permit
intrarea
hidrocarburilor
n-parafinice, izoparafinice
utor ramificate
gi
alchil-
aromatice
cu un
singur nucleu.
Pe
suprafala
catalzatorului
nu
se formeaztt
polialchil-aromatice
generatoare
e cocs
[89].
Mordenitul are pori de dimensiuni 6,7*7A care permit accesrilunor
hidrocarburi
cu dimensiuni mai mari
(n-parafine,
izoparafine
gi
ciclice),
prezentdnd
o tendinld mai
pronunfatd
de dezactivare
ap de ceilalli doi
catalizatori.
Pentru
a-gi
mengineactivitateaeste
mpregnatcu
metale nobile
(P0.
Jindnd
seama
e caracteristicile
elor trei catalizatori,
eolifii utili-
zafi
ndustrial
n
procesul
e deparafinare
ataliticd untde tip
ZSM-5 sau
mordenit.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 165/273
2.
Procesede
fabricare
a uleiurilor
Funclia hidrogenantda catalizatorului
este
asiguratd
de
metale nobile
sau
nenobileca: Pt,
Pd,
Co,
Ni, Sn,
W
etc.
Deoarece ?n fracliunile
petroliere cu acelaqi
interval
de distilare,
punctele
de topire
cele mai ridicate
le
au
n-parafinele,
ar
acesteascad
propor{ional
cu
gradul
de ramificare
a hidrocarburilor,catalizatorii de tip
ZSM-5,
platini-mordenita
asigurd
selectivitatea
procesului
de
deparafi
are
cataliticd.Spre deosebire
de celelalte
procese
catalitice in
procesul
de
deparafinare,
ompugii
cu
sulf
qi
azot
nu srurt ranformati,
ei fiind tolerafi in
anumite
imite
[89].
Deqi este un
proces
nou de
prelucrare
a uleiurilor
,
mai multe firme
au construit instalatii
industriale
de deparafinare
cataliticd.
Cunoscute
pentru
rezultateleoblinute sunt
firmele Mobil Oil Corp., British Petroleum
qi
Chevron.
Procedeul
MLDW
(Mobil
Lube Oil
Dewaxing)
realizeaza
deparafinarea
leiurilor
prin
intermediul
unui sistem
de
reactie fornrat
din
doud reactoare.
n
primul
reactor se
efectueazd
deparafinarea leiurilor
in
prezenld
de
hidrogen,
pe
un
catalizator
ZSM-5
fabricat de firmd,
prln
care
se
urmdreqte
oblinerea
proprietililor
de
curgere impuse, Produsul depa-
rafinat
este himis in al doilea
reactor de
hidrofinare,
cu catalizator cores-
punzdtor
in care se' realizeazl
hidrogenarea
hidrocarburilor nesaturate.
Produselede reaclie sunt separate
ntr-un sistem
uzual
pentru
acest ip de
proces
89,90,100],
Schema tehnologicd
de
principiu
a
procedeului
MLDW este
prezentatdin
rgna 2.20
Parametriide lucru utilizati
in processunt
[89]:
-
temperaturaa inceputul
ciclului,
C
2'75
- presiunea
hidrogenului,
bar-
-
hidrogenrecirculat,
Nm'/m'
:17
(
420
Materiile
prime
supuse
prelucrdrii
sunt, de
reguld,
uleiurile
rafinate
cu
solvenfi.Se
pot prelucra
de
asemenea
i
uleiuri
naftenice
distilate,
para-
fine moi sauuleiuri dezasfaltate esolventate.
Temperaturade reacfie se
fixeazd
n functie
de
tipul
materiei
prime,
activitatea catalizatorului
gi
addncimea
de deparafinare.
Menlinerea
activitalii
catalizatorului se face
prin
creqterea
rogresivi
a temperaturii
n
timpul
unui ciclu
de
frurcfionare,
reactivarea
ciclicd a catalizatonrlui cu
hidrogen
gi
regenerareaui cu oxigen.
Cei mai importanti factori
de care
depinde
viteza de dezactivare
a
catalizatoruluisunt : cantitateade componentiparafinogidin materiaprima
care
trebuie cracati
gi
concentra{ia
de
compugi
bazici
cu azot
din
materia
prima.
l6s
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 166/273
166
2. Proce.se
de
Jahr;'.tr.
.
Hrd ogen
Goz€
. -
Dist i totu50r
+Ulei
deporoftnol
Fig 2.20.
Schema e
principiu
instaia:ie:
:
:e:a:'at-rnareuleiurilor
r - reactor
.
orp",unljl3,
:::l..J;Il,?t'o..,.
,
-,
separatoare;
5
-
coloani
e racponare:
;:'::.;r5::::_--
:
_:-:.:r.7
cuptor;
Lungimea
ciclului de
funclionare
anazA
de
la cdtevasdptamdni
a I
an, depinzdnd
e naturamateriei
prime
9i
de
adancrrneae
deparafinare.
Caracteristicile
roduselor
gi
randamentele
btinute
a
deparafinarea
uieiurilor
prin procedeul
MLDW sunt
prezentaten tabelul2.20.
Prima
testare a
scard
industriala
a
procedeuiui
MLDW a
fost
efectuataa
Rafinaria
Gravenchon
Fran a)
rr
anul 1918. ntr-o
instalaliede
tratare cu hidrogen
existentS.
n anul
199J
erau menlionate
9 uniteti
in
operare
Ei
2 in
stadiul
de
proiectare
90].
I'rocedeul
BP
Catalytic
Dewaxing
elaborat
de
firma British
Petroleum
se
aplici
penfi'u
oblinereade
uleiuri
speciaie
u temperaturi
de
curgere
oarte
scdzute
uleiuri
frigorifice,
hidraulice
sau de transformator)
sau
a
oblinerea
de uleiuri u$oiue
gi
medii
cu
puncte
de
curgerecobor6te
126,92,931.
Prima
instalalie
industriald
a
fost
pusa
in funcfiune
in
anul
1977" ar
in
anul 1986
erau n operare
doud
instalatii
[26].
Catalizatorul
folosit in
proces
este
de tip
platini-hidrogen-mordenita, ar reacliile
au loc
intr-un
singur reactor.
Caracteristicile produselor,
randamentele
gi parametrii
de
lucru
pentru
o installie
ndusftiali
sunt
prezentate
n tabelul2.21
Ji
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 167/273
2. Procese
de
fabricare
a uleiurilor
Tabelul 2.20.
Rezultateleob{inute
la
deparafinarea
uleiurilor
prin procedeul
MLDW
lntr-o instalatie
ndustrialn
91].
167
Caracteristici
Caracteristicile
materiei
prime
Viscozitateainematici
la 38"C,
St
la
98.9oC.
St
Densitatea
15,
g/m3
Punctulde curgere,
C
Caracteristicile
leiuluideparafi
at
Viscozitateainematicd
a 38oC, St
Indicele e
viscozitate
Densitatear5, g/m3
Punctulde curgere,
C
t z , l
864,4
+35
65
878,9
-9
Bright Stock
" :
-
903,0
+54
35,8
94
880
Randamente, Yo
masd
Cr-C;
Cr-C+
benzini ugoard
benzind
grea
ulei deparafinat
0,6
8, i
40
7,0
1,5
79,r
64,2
889,9
-46
0,3
?4
80,0
io
909,5
0,6
2,6
35
o5
1'7 |
Procedeulnu esteaplicabil la uleiuri grele qi dezasfaltate.
Cercetdrile efectuate
in ultimii
ani au urmdrit
perfectionarea
procesului
de deparafinare
ataliticd
pe
mai
multe direcfii.
In
primul
rAnd, s-a urmdrit
elaborarea
de noi
catalizatori
cu
caracteristici
imbunitdtite, utilizabili
la
diverse
materii
prime,
cu
o
imbdtr6nire
mai lentA
gi
o stabilitate
ridicatd
194-971.
O importania deo-
sebiE
s-a acordat
qi
posibilitdlilor
de
cuplare a
procesului
de deparafinare
catalitica cu deparafinarea u solventi,procesecare, n anu mite cazuri, nu
trebuie sd
se excludd reciproc.
In firnclie de
natura
materiei
prime pi
de
solventul
utllizat, cele doui
procese
pot
ocupa
ocuri
diferite
in fluxul unei
rafindrii
91,98].
Deparafinareacatalitice
a
fracliunilor
petroliere pe
catalizatori radi-
gionali
duce
a
sciderea
pronunFtA
a
conlinutului
de hidrocarburi
parafinice
gi,
deci,
a unor caracteristici
mportante
ale
produselor
deparafinate.
De aceea,pentru a se evita acest ucru, in ultimii ani, s-aupreparat
caralizatori are au
mdrit
ponderea
eacfiilor
de
izomerizare n
defavoarea
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 168/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 169/273
2.
Procesedefabricare
a
uleiurilor
I tr{r
BIBLIOGRAFIE
l. Hombourger, .,
Gouzien,
., Mikitenko, P.,
Bonfils,P., Extractionpar
solvantdans
l'industrie
petroliere,
n Procddds
de siparation,
(coord.
Wauquier,
J.P.)
Ed.
Technip, aris,1998.
2. Tdndsescu,
.,
Rogca,P.,
Gurgacz,
W., Refining
basic oils
using NMP extraction
method, afta
Gaz,57,
nr. 3, 2001,
p.
153.
3. Precup,.,
Micu,
M., Tinlsescu,C.,
Preda,M., Comparaison
ntre 'extraction es
huiles
au
furfural
et au
N-methylpyrrolidone,
uletinul
.P.G.,39,
nr. l, 1981,p. 14.
4. Faci, H., Studiul substiluliei fudurolului cu N-metilpirolidond tn extraclia
aromaticelor in uleiuri de
petrol, Tez[
de
doctorat,
.P.G.Ploieqti,
1992.
5. Krishna,
R., Singh,H.,
Kishore,K., Choudhary,
.S.,
Kaushik,
R.S.,Comparative
studieswith n-Methyl-2-pyrrolidone nd
furfural
as
solvents or extraction
of
lube
distillates,Rev. nst. Frang. du Petrole,
42, w .
6, 1981
p.
827
6 Nicolae,1.M.,Studiulsolventdriiselective
n
glicoli
afracliunilor de
ulei. Tezi
de
doctorat, P.G.G.
Bucureqti,
972.
7, Precup, I., Tehnologia
abricdrii
uleiurilor
-
Extraclia
fracliunilor
petroliere,
U.P.G. loieqti,1994.
8.
Precup, .,
T6nisescu,
C., Procese
de extracfie
cu
solvenli
gi
de deparafinare
frac{iunilor
petroliere,
n Ingineria
prelucrdrii hidrocarburilor,
vol. 4,
(coord.
Suciu,G.C.,
onescu,
.),Ed.
Tehnicl,
Bucuregti, 993.
9. R6dulescu,
G.A.,
Ile4
IvL, Fizico-chimia
qi
tehnologia
uleiurilor
lubrtfiante,
Ed.
Tehnicl,
Bucuregti, 982
10.
R[dulescu,
G.L,
Tehnologia leiurilor
minerale,
Ed.
Tehnic6,
Bucuregti,
1958.
l l
Kalicevski,
V.A.,
Kobe,K.A., Petroleum
Refiningwith
Chemicals,
lsevierh.rblish.
Co..London. 956
l2
Cernojukov,Nl.,
Tehnologhiapererabotki
efti
gaza,lzd.
Himia,Moskva,1966.
13.
Brajnikov,
V
T., Sowemenie
uslanovki
dlea
proizvosva
smazocinih masel,
Gostoptehizdat,
oskva, 1959.
14.Gurvici,
LL.,
Sosnovski,
N.P., Izbiralelnie
ranoliteli
v
pererabotki
nefti,
Gostoptehizdat,
oskva,
1953,
15.Nelson,
W.L., PetroleumRefinery
Engineering,
Mc. Graw Hill Book
Co.,
New
York 1958.
16.Wuithier,
P., Le
petrole
Rafirnge
et
genie
chimiqre,Vol. l,
Ed
Technip,Paris,
1
965
17.
Normand, ., Legons ommaires
ur I'industrie
u
rffinage
du
petrole,
Vol 2,
Ed.
Technip,
aris,1978.
18.
Precup, ., Stritu16,
C.,
Buricatu,
L, Shankar,
.8., Unele aspecte
le influenlei
presiunii
din
sistemulde
separare
solventului
asupraextractiei
leiurilor cu
fenoi.
Petol
Si
Gaze,22,
r. l,
1971,
.685.
).9.
* *
M-pyrol Handbook,
GAF Corporation,
Chemical
Division,
New York, 1977.
20. Sankay.
.M., Bushnell, .D., Gudelis,
D.A,
EXOL
N: New lubricants
xtraction
process, 0" l{orld PetroleumCongre.ss.ucureEti, 979,SP3.
2l Bushnell,
.D.,
Fiocco,R.J.,
Engineering spects
f
the EXOL N lube
process.
Hydtoc.Processing,59,r.5,
1980,
.
119.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 170/273
t10
2. Procese
de.fabricare
uleiurilor
22.
Sequeira,
..
Sherman,
.B.,
Douciere,
.U.,
Mc
Bride'
E.O.,
MP
Refiningof
lubes,
Hydroc.
Processing,5E,
r.9, 1979,
.
155.
23.
Bertagnoli4
M., Modernizing
a lube
plant,Hydrctc.
Processing,
2, w'
3, 1983'
p'
103.
24.
Sankay,
B.M., A new
lubricant
extraction
process. The
Canadian
Jounnl
of
Chemical
ng.,
63,
Feb.
1985.
25.
*
'r'
t Hy&oc. Processing,
efining
Process
000,
79'
nr
106,
.
135,
.
139.
I l , 2000,
.
101,
. 102,
P
26.
* *
'6
Hydroc.Processing, efining
Handbooic,
5. nr
9, 1986,
p.
89'
p'
106'
p
107,
p.
108,
.
109,
.
l0.
27.Le
Page, .F., Chatila,
S.G.,Davidson,
.,
Rffinoge
et conversion
es
produits
lourdsdu
pdtrole,Ed.
Technip,
aris,l990.
28,
Bernard,J.D.T., van
Meurs,
H.C.A.,
Propan
deasphalting
of diffcult
feedstocks,
Proceedingsnternational olventExtractionConference.ol. 2, London,1971,p.
329.
29. Gonnet,
., Rffinage
aufurfural,
Foster
Wheeier
rangais'
981.
30.
{'
* *
Dezasphaltageu
propane,
oster
Wheeler
ranqais,
981.
31.Bru16, .R., Corbett, .W.,
What
makes
ritical
solvent
rocessesork,
Hydtoc.
Prctcessing,
3,
nr.
6, 1984,
p.
73.
32.
Hombourger,T.,
Cristallisation,
n
Proctjrfts
de sdparation,
coord.
Wauquier,
.P.)
Ed
Technip, aris,
1998.
33 Mullin, 1.W.,Crystallization,d.2,Butterworths,ondon,1972.
34.Petinelli, .C.,Actiondescopolymdres
thyldne
actitate
e
vinyle sur
a
cinetique
de
nucl6ation
et de croisance
es
n-paraffines
n
milieu
hydrocarbure.
Rev.
htst
Frang. uPetole,34,nr.
5, 1979,p.191.
35 Petinel li. .C.. nfluence es
additifs
ur
a cristallization
es
n-parafiines
n
milieu
hydrocarbure, ev.
r*t.
Frang.
du 'etrctle,34.
r.
5' 1979.
.771.
36.Denis,J., Durand,
.P.,
Modification
f
wax
crystallization
n
petroleum
roducts,
Rev.nst,Frang.du Petrole,46.
r.
5, 1991,
.637.
3?. Precup, ., Tinlsescu,
C.,
Cristalizarea,
n Ingineria
prelucrdrii hidrocarburilor,
(coord.
Suciu,G.C.), ol.
3, Ed.Tehnic6,
ucureqti,
987
38. Tdndsescu, ., Deparafinarea
uleiurilor
prin rdcire
cu
solvenli,
Tez6 de
doctorat,
UPG Ploiegt i .998.
39 Dery,L, Deparaffnage uMEC,
Foster
Wheeler
rangais,
98l.
40.Tdn[sescu,
., ciuparu,
D., Florea,
M., Deparafinarea
leiurilor
u solvenli,
Rev.
e
Chtmie,
9,
w.9,1998,
.
593.
41.Vetter.
J.,
Ddparaffrnage
'huiles
ubrifiantes,
a Techique
Moderne,
nr.
10-12,
1993.
.33.
42. vanov,V.1.,Terterian, .A., Livgi1,S.D.,Griaznov. .V., Himia Tehnol.Topliv,
Musel,nr.2, 1982,
.
14.
43.
Fremeli,
T.V., Terteriar\R.A., Liv$it,
S.D.,
unovici,
M.E', Neftehtmia,2S,
r. 2,
1988. 257.
44. Terteriar\R.A.,
Bogdanov,
S.K.,
, Himia
Tehnol.
Topliv,
Masel,
w 2,
1988'p.
42'
45
Grisham,
W.P.,
BrevetSUA
nr.
4 l91 63 ,
1980.
46.Briens,
C.J.,Sankay, .M.,
., BrevetSUA
nr.
4
451
353,1984.
47
*
*
*
Shell
Additives
Technology
Presentation
n Romania,
May
1989.
48. Bogdanov, N.F., Pereverzev, A.N., Deparafinizalia nefteanth productov,
Gostoptehizdat.
oskva"
961.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 171/273
2. Procese
de.fabricare
a uleiurilor
49. Marple.
S.Jr.,
Landry,
L.J., Solvent
dewaxing,
n Advancesn Petroleum
Chemislry
and Refining
Mc.
Kett4 J.J.Jr., ditor),
vol. 10,
nterscience
ublishers,
New
Yorh
1965
50. Hombourger,
T.,
Cristallisation
ans
'industrie
p6trolidre:
deparaflinage
u
solvant,
in Procddis
de sdparation,
coord.
Wauquier,
.P.)
Ed. Technip,
Paris,
1998
51.
Tinisescu,
C., Ciuparu,
D., Bogatu,
L., Dewaxingoils
with
a
ketonemixture,Nafta-
( ia2.55,
r .10,
1999,
.633.
52.Tdnisescu, .,
Brebeanu, ., Ciuparu,
D.,
Matei,
V., Deparafinarea
leiurilorde
hidrocracare
u solvenli,
uletirul tl.P.G.,47-50,nr.13,
998,
.
107.
53. Suciu, G.C.,
Progyese
n
procesele
de
prelucrare
a hi&ocarburilor, Ed. Tehnici,
Bucuregti,1977.
54.
*
* *
Hydroc.Processing,
Refining
Process
andboo\
59, nr. 9,
1980,
p.
l8l.
55.
* tr *
Hydroc.Processing,
efining'98,77,
nr. 11,
p.
106.
56 Kurnar,Y., Ghooh,S.K.,Gulati, .B., Methyil-isobutyl-ketones dewaxing olvent
for lube stocks,
Petroleum
ndHydrocarbons,5,
r.
4, 1971,
p.
133
57
*
* *
I.F.P. technologt
and stow-how
n lubes
wmes, TechnicalPresentation, 974.
58. Tindsescu,C.,
Ciuparu,D., Ro$ca
P.,
Criterii
pentru
alegerea aliei de
solvent
n
procesul
de
deparafinare uleiurilor
cu cetone,
Rev.
de
Chimie,51, nr.
9,
2000.
p.
680.
59.Tinisescu,C., Ciuparu,
D.,
Factoricare
nfluenleazi
procesul
e deparafinare
uleiurilor
u solven{i,
ev.
Romdnd ePetrol,6,
nr. 3,
1999,
.
51.
60.Tindsescu,C., Ciuparu,D., Aspecte rivindcompozilia ptimi a amesteculuie
solvenli,
uletinul .P.G.,47-50,
r. 13,1998,
.
101.
6l
Gudelis,
D.A.,
Eager\ J.F.,
Bushnell, .D.,
New
route
to better
wax.
Hydroc.
I'rocessing,52,
r. 9, 1973,
.
l4l.
62.
Gudelis,
D.A., Eagen, .F.,
Solvent
ewming-deoiling
rocess,
Brevetde inventie
SUA.ni.
3 644 195-1972.
63.Hislop,D.8.,
Eagen, .F.,Solvent
ewwing
process,
Brevet
SUA,
nr.3
713 650.
t973.
64.Eagen,.F , gthWord PetrolesTnlongre s, Tokio, 1975,SP9.
65. Broadhurst,
T.E., Eagen, J.F.,
Perry, 5.F.,
Dilulion
chilling detuaxing by
modification
of tower emperature
rofile,Brevet
SUA
nr.
4 146 461,
1979.
66.Eagen, .F.,Gudelis,
.A.,
Perry,S.F.,
Brevet
SUA
nr. 3 775288,1973
67. Pitman,
H.J., larrison,
C.W, Solvent
ewuing
process,Brevet
SUA
nr. 4 354
921,
1982.
68.Klimenko,E.T.,
Mengov, .N.,
Himia Tehnol.
'opliv
Masel,
nr. 1,
1986,
.
21.
69. Abrarnov,
Y .L, Neftepererab.,
eftehimia,
. 9,
1985,
p.
23.
70.Liberman, .A.,Lebedev, .L., Slesarev, .G.,BrevetSU nr. 1 274729,1986.
Tl.Haciaturov4
.K., Mirzoev,S.D.,
Gurbanov,
.A.,
Azeri,
R.M., zvest
Nefti
Gaz,
nr.
l l. 1980,
.20+46.
72.
Cebanov,
.A.,Sokolova,
.P.,
Pereverzev,
.N.,
Nefiepererab.,eJtehimia.
r. 11,
1987.
.
19.
73. West, T.H., Solvent
dewming
with metlryl
tertiary
butyl
ether,
Brevet de invenlie
SUA nr,
4 444648,1984.
74. Harrison,
C.W., Pitman,
H.J., Sequeira,
.. Solvent
dewuing
process,
Brevet
SUA
nr.4 l l5 243,1978.
75.Kukovilki, M.M.,
Liberman,V.A.,
Musaev, .2.,
Gorbusin,
.M.,
Orlovski.
L.A.,
BrevetSU
nr. 594
160.1978.
l7l
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 172/273
L72
2.
Procese
de
fabricare
a uleiurilor
76.Pasternak
ordechai, revete
SUA
nr. 5 102
551,
1992.nr.5234579,1993.
77.
Broadhurst,
.E.,BrevetSUA
nr. 441987,1984,
BrevetFranla r.
2 258846.1985.
78.Ryan,D.G.,
Brevete
UA
nr.
4
216
075,1980. r.
4 217203,1980; r. 4
319
962,
1982.
r .4 314886,
1982.
79.Welther, 8., Ionescu,C., Feyer onescu,S , Turjanschi,Ghionea,E., subredaclia
Raqeev,
., Hidrofinare
Hi&ocracare,
Ed. Tehnica,
Bucureqti,
1967.
80 Feyer
Ionescu,
S., Nastasi, A.,
Hidrotratarea,
in
Ingineria
prelucrdrii
hidrocarburilor
(coord.
Suciu,G.C.)
vol. 4,
Ed. Tehnici,
Bucuregti,1993.
81.Nastasi,
.,Zirn6,I.,
Hidrocracareainlngineriapreluudrii
idrocarburiktr
coord.
Suciu,
G.C.)vol. 4, Ed.
TehnicI,
Bucuregti, 993.
82.
Rageev. .,
Conversia i*occrburilor,
vol. 3, Ed.
Zecasin. ucuregti,1997.
83. Leprince,
P., Le
raffinage dt
petrole-Procddtsde
franformation vol. 3.
Ed.
Technip, aris,1998.
84.
Billon A., Franck,
.P-, ntroducing
ydrotreating
rocess
n
lube
oils
production,
Petroleum
ndHy*ocarbons,5,w. 4, 1971,
.
142.
85.
Nastasi.A.,
Contribulii a studiulhidrocracdrii
selective
uleiurilor naftenice.
Tezi,
dedoctorat,
P.G.
Ploiegti,
976.
86.Billon,
A., Procedds
atalytique
our
a fabrication e
bases
ubrifiantes,
'llrole
et
Technitlues,
r.
333,
1987,
.
30.
87.
Schilling, A.,
Les huiles
pour
moteurs
et le
graissage
u moteurs,Ed. Technip,
1975
88
Cruceanu,M., Popovici,
E'.,
Balb4 N., S'rle
moleculqrezeolitice,
Ed.
9tiin1ific6
qi
Enciclopedic6,
ucuregti,
986.
89.
Rarnage,
M.P.,
Gratziani,K.R.,
Katzer. J.R., Science
rul
Application
of
(.latalytic
Luhe
Oil Dewaxing,Meeting
f theJapan
etroleum
nstitute okio,Japonia"
7-28
oct. 986.
90.
* *
i<
Hydroc.Processing,
efining
1994,73,
r. I l, 1994.
.
140.
91.
Smith,K.W.,Stan,
W.C.,
Chen,
N.Y., New
process
ewaxes
ube
base
stocks,
)i/
(jas
lrnntal,7E, r.21,1980,
.
75.
92.
Hargrove,
.D., Elkes,
G.J.,
Richardson, .H.,
New dewaxing
rocess roven
n
operation,
il
Gas
Journol,
77, nr.3,
I
979,
p.
1
03.
93.
* * *
Hydroc.
Processing,
Refining
Handbook,
63, nr.
9,
1984.
p. 96.
94.
LaPierre
Rene,g.a.,
.S.,
Brevet
SUA
nr.
4
504
926,1985
95.
Gratziani, .R.,g.a..,
revet
SUA
nr. 4 695364,
1981
96.
Chester,
.W.,
ChuYoungFeng,BrevetSUA
nr.
4 594146,1986.
97.
Nefedov,
.K.,
Himia
Tehnol.
ToplivMasel,
nr. 9, 1985,
.
18.
98 Hicks,M.S.,
Vannauker, .L.,BrevetSUA
nr. 4
608 151,1986.
99
Quereshi,
W., Howell,L., Chi-WenHung,JirongXiao, Isodewaxing improving
refining
economics, etroleumTechnologgt
uarterly,
Summer
1996,
p.
17.
100. Shaw,
D.H.,
Bushnell,
.D.,
Reichle, .D., Caulk,
R.H.,Recent evelopments
n
oil refining,
I I'h l(orld
PetroleumConpyess
P8,Londoq
1983.
lOi. Rddulescu,
.A.,
Uleiuri
lubrifiante,
n Progrese
n
prelucrarea
hibocarburilctr
(coord.
Suciu,
G.C.)Ed. Tehnic6, ucuregti,
984.
102 Moret,
M.,
Un
exemple de
production
d'huiles
de base i
partir
de bases
hydrocraqu6es,
Atob
et Teclmiques,r.
333,1987,p.37.
103. * 'F J('FRP'sTehnologies993,Ploieqti, 993.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 173/273
3.
pnocesE
DE
ALoRrFrcARE
pRoDUsELoR
SECUNDARE
in
procesele
de
fabricare a uleiurilor minerale rezultd
produse
secundare a: exfiactele
aromatice,
asfaltul,
parafina
brutd etc. Din
motive
economicese
mpune
o
valorificare cdt
mai buni a acestor
produse.
3.1.Fabricareaarafinelor i cerezinelor
Parafina
brutd reprezinti un amestec
de hidrocarburi
solide,
predominant
arafinicegi
ulei, cu
aproximativ
18
p6ni
la 70
atomi de
carbon
n molecul5.
Daci
aceasta
ste
obfinuti din
uleiuri distilate
u$oare
sau
medii
se
numegte
aci,
ar
dacd
enrJtd in uleiuri
distilate
grele
saudin
uleiuri
eziduale
peftolatum.
Parafinele e obfinprin dezuleiereaaciului.Ele sunt alcituite din
cristale e dimensiunimari,
au
masemolarede aproximativ 00
-
500
gi
se
pot
clasificadupd
punctul
de
topire
n
parafine
moi
(punct
de
topire mai
mic de 45"C), medii
(punct
de
topire
45-50"C)
9i
tari
(punct
de topire
50-
65"C).Parafinele
ari
se
pot
clasifica
n mai multe
ipuri dupd
punctul
de
topire
-3].
Compoziliaacestora
iferd
dupd
provenienla
iteiului,
limitele
de
distilareale uleiului qi gradulde rafinare.De exemplu,parafineledin
Extremul
Orient confin
pdnn
a 98% hidrocarburi -parafinice,
e
cdnd
produsele
oresprrnzetoarein Orientul
Mijlociu,
Venezuela
au America
de
Nord
auun confinutmai mic de
n-parafine.
Prin
cromatografie
de
gaze
gi
specfrometie
n
ultraviolet,
intr-o
parafind
cu
limite
de distilare
400-490'C
(proveniti
dintr-un
lilei
de
Sevastopol)
-au
identificat hidrocarburi
n-parafinice in
seria Crq-Cra
predominante
iind
celedin seria
C25-C2e
4].
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 174/273
L74
3.
Procesede
valonficare
a
produselor
secundare
Cu
toate diferentele ciue
apar
intre datele
de
literaturi
privind
compozilia
parafinelor,
se
pot
desprinde
cdteva
concluzii:
.
pentru parafinele
de
aceeagi
provenienfi, compozitia chimici
se
poate
corela
cu temperatura de
topire.
Parafinele cu temperaturd
de
topire cobordtii au un confinut ridicat de n-alcani. Parafinele cu
temperaturdde
topire
mai ridicatii
confin
preponderent
ot n-alcani,
dar
apar
gi
cantitali insemnate
de
izo
+
cicloparafine,
.
continutul
de
hidrocarburi
aromatice
este relativ
redus
qi
el
se
poate
corela cu
gradul
de
rafinare;
.
pentru
fracliuni
distilate
inguste,
raportul
tntre
compozilia
de
n-
alcani
gi
izo+cicloalcani
se
modifici
considerabil,
Primele fracliuni
conlin
preponderent
n-alcani. Cregterea
imitelor de distilare duce la
scddereacontinutului de n-alcani,
in ultimele
fractiuni
proporliile
pe
clasede hidrocarburi
saturate
iind aproximativ
egale.
Cerezinele se
oblin
prin
dezuleierea
petrolatumului. Ele sunt
alcdtuite
din cristale
de dimensiuni
mici, au
mase
molare de
500-700
qi
temperaturi e topire
de
a
60-65'C
pdne a 80-95'C.
Compozilia
chimicd a cerezinelor
este
mai
putin
cunoscutd.
Cei mai
mulf autori consideri
cd
cerezineleconfin izoalcani,cicloalcanicu catene
laterale l.otgt,
propor{ii
neinsemnate
de
n-alcani
qi
foarte
pufine
hi
drocarburi lchil-aromatice.
Caracteristicile
fizico-chimice ale
unor
parafine
sunt
prezentate n
tabelul
3.1, ar
cele
ale unor cerezine
n tabelul
3.2.
labelul3,1.
Caracteristicile fizico-chimice ale
parafinei fabricate n
RomAnia
[3]
Caracteristici
Punctul
de opire,
"C
Conlinutul e
ulei,Yomax.
Culoarea tammer,
ax.
Stabilitatea
ulorii, zile, max.
58,1,. .62
0,6
15
7
transparenr
f6r6miros
Aciditateaminerali
i
alcalinitatea
ti
Dintre
domeniile
n
care se
folosegte
arafina
afinati
se
men-
lioneazd:
ndustria
himic{ industria
extil6,
medicini,
agriculturd,
mper-
meabllizweahdrtiei
gi
a cartoanelor
care servesc
pentru
ambalarea
ali-
mentelor,confeclionarea
um6ndrilor, mpregnarea
elelor de chibrituri,
izolantelectric.
52. . .56
I
56,1. .s8
0,7
I
0,6
r ,5
I
1,5
I II
transparent
transparent
fird miros i fErdmiros
liosd
I
li
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 175/273
3.
Procese
de valorificcre
a
produselor
secundare
175
Tabehl 3.2.
Ceracteristicile
fizico-chimice ale cerezinei
abricate
in Romdnia
[3]
Caracteristici
Penetratiaa25"C, mm*10'',max.
Punctul e
picurare,
C
mrn.
lmpuritalile mecanice, o
max.
Cenuqa,
/o,
max.
Culoarea
ASTM.
unitili,
max
Indicele de
neutralizare, mg KOIVg,
max.
Continutul
de
api
(metoda
distilirii)
Aciditateamineral6 i alcalinitatea
20
IJ
0,1
0,05
t<
0,28
lipsi
lipsd
Tip 30
30
80
0,1
0,05
0,28
l ipsd
l i
in industria
petrochimicd
parafinele
sunt materii
prime
?n
diverse
procese
a:
.
oxidarea
parafinelor
solide
(punct
de topire cca 50'C)
cu
aer in
scopul obfinerii de acui
gra$i
care
pot
fi, in continuare,
hidrogenati a
alcooli
Co-Cs,
.
oxidarea
parafinelor
lineare
secundari:
.
clonrrarea
parafinelor
solide
cloroparafinele
ormate;
.
cracarea
parafinelor
CzrCzt
in amestec cu vapori
de apd care
condrice
a
oblinerea r-olefinelor.
In industria elecfotehnicdse utilizeazd,
n special,
cerezinele
dirre
pentrtr
irnpregnari, izoldri
gi
umplerea
unor aparate. Cerezinele
irrtrd in
cornpoziliamultor produse olosite a ceruireaparchetelor, mobilelor, a
pieilor,
a caroseriilor e
automobiletc.
[2].
Elirninarea uleiului din
parafina
brutd
se face
prin
dezuleiele cu
solventi
sau, n cazul unor
materii
prime
seleclionate,
rin
sudalie.
Dezuleierea
cu solvenli a
parafinei
brute se face
in instalalii
de
deparafinare-dezuleiere
au
n instalalii independente e
dezuleiere.
Procesulde deparafinare-dezuleierenumit gi deparafinare n doud
trepte)
este
ealizat
pe
instalatii similare
cu
cele de deparafinare
u solvenli
cu deosebirea
d turta de
parafin6
din
primul
filtru este
dihrata cu solvent
proaspdtgi
supusddin nou la filtrare.
Pentru
a se asigura
eliminarea
c6t
rnai
avansatda uleiului din
turta de
parafind
se
pot
folosi
chiar
trei sau
patru
trepte
de
filtrare
[5-12].
In
cele
mai
multe
caztri,
solventul de
deparafinare-dezuleiere
olosit
este arnesteculmetil-etil-cetond NGC) + toluen(T). Solvenlii clorurali
permit,
de asemenea,realizarea
cestui
proces
combinat.
Ca
produse
inale
Cr:-Crs cu formare
de alcooli
urmatd
de
alchilareanaftalinei
cu
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 176/273
176
3.
Procese
de valorificare
a
produselor
secundare
se
obfin:
ulei
deparafinat,
parafine
moi
gi parafine
tari
(dure).
Prin
recircularea
arafinelor
moi
se
mareite andamentul
e ulei
deparafinat.
Cuplarea
proceselor
de deparafinare
i
dezuleiere
ste
deosebit
de
avantaloasd
n
cazul
procedeului
Dilchill
[12,13] undesuprafatanecesara
de filtrare
este
mai
micd decdt n
procesul
onventional
Parafinelegi
cerezinele
sunt
obginute
gi
in instalalii
independente
de
dezuleiere
cu
solvenfi.
Acestea
folosesc
ca
materii prime gaciul
sau
petrolatumul
rezultat
in
procesul
de deparafinare
cu solvenli.
Schema
unei
instalafii
ndependente
e dezuleiere
u solventieste
prezentati
n
fig.
3.1.
Fig.
3.1.
Schema
unei instalalii
de dezuleiere u
solventi:
I - cristalizatoare, - vasepenrrualimentareailtrelor;
3
-
filtre:
4
-vase
pentru
iltrate.
-i
sistem
oentru
ecu-
perarea
ol.r'entuli.
Solvenlii
folosili
in
astfel de instalafii
de dezuleiere
unt to1 de
tip
cetone
aromatrce:
MEC+T, metil-izobutil-cetonaMiBC),
MEC+MiBC
u.5.6.14"151.
lnstalafiile
independente de dezuleiere folosesc echipamente gi
operalii
similare
cu
cele din instalafiile
de deparafinare
a uleiurilor
cu
solverrfi v.
subcapitolal
.2).
La
dezuleierea
u MEC+T, raliile
de solvent
sunt de 311...911,
ar
temperaturile
e filtrare
de
-15...+15"C.
IFP gi
Union
Oil Co
au elaborat
un
procedeu
de dezuleiere
care fo-
losegte
a
solvent
metil-izobutil-cetona
[14,15].
[)e:uleierea
prin
sudalie
este
un
proces
mai
vechi
care
pennite
oblinerea arafinei
din materii
prime
seleclionate
1,5,16].
kocesul include
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 177/273
3.
Procese
de
valorificare
a
produselor
secundare
177
doua
operafii
de
baza: separarea
aciului
cu
un
confinut
de max. 45o/o
ulei,
prin
racire
gi
filtrare, urmatf,
de dezuleierea
cestuia
rin
sudatie.
Schema
tehnologicd de
principiu
a
procesului
de
dezuleiere
prin
sudalieeste
prezentatdin
rg.
3.2.
Separareadintre ulei
gi parafina
pe
filtre
presd
este
posibila
dacl
parafina
cristalizeazdin
pldci,
iar eliminarea
uleiului
rd.mas,
rin
suda{ie,se
poate
face dacd
parafina
este recristalizatAsub
formi
de cristale lungi cu
aspect ibros
(aciculare).
Fig
j.2
Schemade
principiu
a
procesului
de dezuleiere
prin
sudalie
I
qi
6
-
incilzitoare cu abur;
2
qi
7
-
rdcitoare u api;
3
qi
4
- cristalizatoare:
5
-
filtru
presil
8
-
sudagie;
- finisare;
0
-coloalS
de fractionare.
Pentru a obline cristale
sub formd de
pldci,
materia
primd
trebuie sd
conlina n majoritate n-parafine.Din aceasti
cauzd
materia
prima
este atent
seleclionatd.Ea
Febuie sa aibe
o viscozitate
de max. 1,8-2'E la 50"C.
Rdcrea
materiei
prime
se
face in
ffepte
(cu
ap6,
cu
filtrat
gi
cu agent
frigorific),
iar
viteza de rdcire estede max.
loC/min.
Trecerea
e la sistemulde cristaliznein
placi
la
cel acicularse face
prin topirea parafinei oblinute prin filtrare gi rdcireabruscd a acesteiacu
apa.
Sudalia
este
o operalie
care consti
in incdlzirea lentd
a
parafinei
aciculare
pdna
a
cca
60oC, imp
in
care uleiul
qi parafinele
moi
se scurg,
indepartdndu-se
din
masa solid6. Operalia
se efectueazd in
tavi
dreptunghiulare,
n rezervoare au
n
sobe
speciale
1,6].
Tavile
se
umpln
cu apa
pAnS
a
sitd,
iar
deasupra
acesteia
existd
o serpentind
penffu
rdcire
sau ncilzire.
Parafina topitii se
introduce in aceste dvi,
iar
dupd
rdcire
apa se
Fil t
rot
Porof
n6
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 178/273
178 3. Procese
de
valorificare o
produselor
secundqrc
turdsurd e
temperatua
parafinei
cregte, curg
in ordine:
uleiul,
parafinele
moi
qi,
in
final,
parafina
opacd. Uleiul
este
recirculat
in alimentarea
instalaliei,
ar
parafinele
moi
pot
fi
prelucrate,
din
nou,
prin
sudafie.
Filtratul
rezultat
in
proces
este bogat
in
structwi
parafinice gi
are
indice de viscozitate ridicat. Deoareceparafinele cu puncte de fierbere
cobordte
surt mai
solubile in ulei,
prin
frac{ionarea
ilnatului se oblin doud
uleiuri,
un
ulei ugor
(Uu)
cu
punct
de curgere
idicat
gi
un ulei
greu (U6)
cu
punct
de
curgere
convenabil.
Prin
urmare,
uleiul
greu
oblinut
in instalalia
de
dezuleiere
prin
sudalie
este
un component
valoros
pentru
oblinerea
uleiurilor ubrifiante.
Parafinele gi
cerezinele
obfinute
prin
dezuleiere
sunt rafinate in
continuarecu acid sulfiric
ai
pamdntdecolorant. n ultima weme, rafinarea
acestora
nn
tratare
cu hidrogen
nlocuiegte
procedeele
lasicede
rafinare.
3.2.Fabricarea
itumului
Bitumul
este
un sistem
coloidal constituit drn asfaltene
cu
rnasd
molara de 2000 pdna la 30 000) care se gdsescn suspensientr-o fuzit
continud,
ormatd
din rdgini
gi
ulei
(v.
subcap.
.2).
Un
bitum reprezentativ
are urmdtoarea
compozilie
elementard:
carbon 80-85%
masd,
hidrogen
8-l l,5Yo
masd,
oxigen
0,2-4Vo
mas5, sulf
0,5-7oh
nasd,
zot0,2-0,syo
asa
gi
metale ub %
[17].
Pentru
determinarea
ompoziliei
bitumurilor
au fost elaborate nulte
metode
[7,18,19].
Dintre
acestea
ele de
precipitare
u solvenli sunt
considerate elemai importante. n prezentesteaproapeunanim acceptat
ca
asfaltenel reprezintdproporlia
de insolubile
n n-heptan.
Amestecul
de
ulei
gi
r5gini,
numit maltene,
poate
fr caracterizat
printr-o
succesiune
e
analizedin care
rentltd confinutul de rdgini,
parafine,
hidrocarburi
naftenice,
aromatice
u un anumit
numar
de cicluri, cornpugi
cu sul f
etc.
8].
Dupa
marimea
micelelor,bitumurile
se
pot
gAsi
sub
ormd
de
sol sau
de gel. In bitumurilesub formdde sol, asfaltenele unt sub ormd de micele
rnici. bine
dispersate
n lichidul care conJine
o
proporfie
mare
de
ragini
gi
de
lridrocarburi
aromatice.
Aceste bitumuri
prezintd
o
susceptibilitatemare
la variatia
temperaturii,
sunt
practic
lipsite
de
elasticitate,au
o
vitezi micd
de
ntdriregi
tendinlS
mici la exsudalie.
Biturnurile
sub
ormf, de
gel
contin
micelemari deoarecefaza
ichida
este saracd
in
hidrocarburi
aromatice
gi
in ragini. Ele
prezintd
o
susceptibilitatemicd
la varialia temperatwii,
o ductibilitatemic6, au
pro-
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 179/273
3.
Procese
de
valorificare
a
produselor
secundare
179
prietSli
elastice
accentuate,
e
ntdresc epede
n timp
gi
au
tendin{d
mare
la
exsudafie.
Cele
doul
tipuri
de
bitum reprezintd
cazuri
extreme
intre
care se
plaseazd
isteme ntermediare.
Domeniile in care pot fi folosite bitumurile se pot stabili dupa
anumite caracteristici
fizico-chimice
specifice
ale acestora
dinfre care se
mentioneazi:
punctul
de
inmuiere,
penetralia,
ductibilitatea,
punctul
de
nrpere Fraass,
continutul
de
parafind,
stabilitatea la
incdlzire
etc.
in
continuare
sunt
prezentate
succint
metodele
de determinare
a acestor
pro-
prietagi
izico-chimice.
Punctul
de inmuiere
reprezintd
emperatura a
care
o
proba
de bitum
introdusd intr-un inel, in anumite condilii, se inmoaie suficient ca sa
permita
recerea
prin
inel
a unei bile
de un anumit diametru
gi
de o anumita
masd
STAS
60).
Penehatia
misoard
consistenfa
bitumului la o
anumiti
temperaturd.
Ea
reprezintd
ad6ncimea
exprimatd n zecimi
de milimetru
p6n6
la
care un
con
sau un
ac cu anumite
caracteristici,sub o sarcind
anumita,
se cufundd
in
proba
de
analizat
care se menfine
a
o anumiti temperature,
n
general
a
+25"C qiuneori a OoC STAS42).
Ductibilitatea
exprimd
capacitatea
nui bitum
de a
se
intinde
frrd a
se rupe. Proba
de
bitum,
turnatl
infi-o formd
metalicd
gi
menlinutd la
temperaturd
constantS,
ste
rasd cu o vitezd uniformd
pdnd
c6nd materialul
de legiturd
se
transformi inh-un
fir care la un moment
dat
se rupe
(STAS
61). Valoarea
ei se apreciazd
n centrimetri, ar temperaturile
a
care se face
detenninarea
unt *25oC,
+l5oC,
+10"C.
Punctul de rupere Fraassdd indicalii asupracomportdrii bitumului la
temperaturi
scdzute. Prin
rdcire bitumurile igi
pierd plasticitatea,
devin
rigide
qi
se
produc
fisuri
in masa or. Metoda
consti
in
indoirea
in condilii
determinate
a unei
pldci
de o el, acoperiti cu
o
pelicula
de
bitum, la
temperaturi
din ce in
ce mai
scdzute,
pdnl
ce apar fisuri
pe
suprafafa
pel iculei
STAS
113).
Conlinutul
de
parafind
reprezintd cantitatea
de hidrocarburi
n-
parafiniceqi izoparafinice solide din bitum la temperaturanormali. Pentru
efectuarea
determinarii
(STAS
8098),
uleiul
din
bitum este
eliminat
prin
distilare
iar
parafina
din ulei este
precipitatd prin
rdcirea
amestecului
ulei+eteretilic+alcool
etilic la
-20'C.
Stabilitatea
a incf,lzire
aratd
pierderea
de masda
bitumului
dupd ce a
fost ncalzit
imp de 5
ore a 163"C, ntr-o etuvd
STAS
8099).
Bitumul prezintd
aderenfi
la majoritateamaterialelor
de construclie
(piatrI, beton, lemn, metal, sticld etc.), este izolant termic
Ai
electric,
insolubil in
apd,
solubil in
solventi organici,
inert
fa 6
de mulli
agenli
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 180/273
180 3. Procese
de
valorificare a
produselor
secundare
chimici. Proprietilile
sale
pot
fi
modificate
prin
tehnologii
de
prelucrare
9i
prin
aditivare.
Dupi
domeniile
de
utilizare bitumurile
se
pot
clasifica
astfel:
o bitumuri pentrudrumuri;
o
bitumuri
industriale;
o
bitumuri
pentru
hidroizolalii;
.
bitumuri
cu intrebuin{dri
speciale
(pentru
acumulatoare,
pentru
protec{ia
conductelor,
pentru
lacuri
gi
amestecuri
elecfroizolante,
pentru
industriacauciucului
tc.).
Bitumurile
pentru
drumuri
reprezinta
cca
'75o/o
din consumul de
bitum, cele pentru hidroizolalii gi materialehidroizolatoare ca 15oh, ar
reshrl
de
l0oA
Ne intrebuinlari speciale.
n
1985,
producfia
de
bitum a
reprezentat
proximativ
3,5oh
din
i ei [20].
Dupd caracteristicile
pe
care
le au,
dupl
natura
titeiului
din
care
se
oblin
qi
dupd metoda
de
fabricare, sunt
cunoscute
mai multe tipuri
de
bitumuri
pentru
drumuri: bitum
neparafinos
pentru
drumuri,
bitum
lichid
pentru
drumuri,
bitumuri
provenite
din semigudroane
arafinoase,
emulsii
bituminoasecationice cu rupere rapidd pentru lucrdri de drumuri [3].
Caracteristicile
bitumului neparafinos
pentru
drumuri
(STAS
754) sunt
prezentate
n tabelul
3.3.
Materialul pentru
asfalt se
prepard
din
bitum
gi
agregate
minerale,
a
temperaturi idicate
gi
se
toarnd ierbinte.
Pentru
ca operaliile
de amestec
ai
turnare sa se facd
la temperaturi
nonnale
se
folosescbitumuri
lichide
sau
emulsii ituminoase.
Bitumurile lichide (cutback)se oblin prin solubilizarea itumurilor
intr-un diluant,
de obicei o fracliune
petrolierd.
Diluantul
trebuie si
aibd un
punct
de
nflamabilitate
estul
de
ridicat
(peste
30'C).
Dupa
timpul
de
intdrire
se cunosc
3 categorii
de bitumuri
lichide:
o
cu intdrire
rapid6;
r
cu
intdrire
mijlocie
(medie);
o
cu intdrire
lenta.
Tipul de bitum cu intdrire rapida are penetraliade 80-120, cel cu
intarire medie
are
penetralia
de
120-200,
iar cel cu
intarire
lentd are
penetrafia
mai mare.
Ultimul este solubilizatintr-o
fracliune
petroliera
grea
sause obline
dintr-un
reziduu DV,
ftre diluant.
Emulsiile
bituminoasesunt
sisteme
disperse
ormate din
bitum
qi
apa.stabilizate
u
emulgatorianorganici
au
organici.
In funclie
de viteza de coagularea
picaturilor
de bitum
din emulsie n
contactcu agregatulmineral secunosc ei tipuri deemulsii bituminoase:
.
cu
mpere
rapidi;
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 181/273
3.
Procesede
valortficare a
produselor
secundare
l8 l
r
cu
rupere entd.
Ernulsionantul
poate
sd confere
sarcini electrice
picdturilor
de bitum
din emulsie astfel cd
acestea
ot
fi
anionice,
cationice
sauneionice.
Ernulsiile cationiceau o rupererapidi fali de agregatelemineralecu
caracteracid
(bogate
n
silice sau silicafi)
gi,
din aceastdcantz6,
u cunoscut
o
dezvoltaremai mare.
Ele
prezinti
o
aderenli buni
a filmului
de bitum
pe
suprafala
mineralelor
silicoase
chiar in
prezenla
apei. Emulsionanti
buni
pentru
emulsiile
cationice sunt compugii cuaternari
ai azotului
in care
gruparea
iofila are
sarcind
pozitiva,
iar cea
hidrofila
are sarcind
negativd.
Tabeu 1.3..3.
rracteristicilebitumului
neparafinos
entru
drumuri
Caracteristici
57-67
25-40
l )
55-60
41-50
70
48-55
5l-80
43-49
8l
-
120
D 120/180
39-45
l2l-180
5
t00
Punctul de inmuiere,
C
Penetrafia a 25'C,
mm* I
0-r
Ductilitatea
la
0"c, min.
la 25'C.
min.
Puncl de rupere Fraass,
'C
max.
Punctul de
infl
amabilitate.
"L
tnln.
Stabilitatea
rin
incS.lzire
la 163"C.
imp de 5h
pierderc
rnas6,
%omax.
scdderea
enetral iei
ni l i -
ale la 25"C,%omax.
Parafina,
oh
max.
Densitatea a 15.c, min.,
kg/m3
260
0,3
25
2
I
000
240
( )9
:i0
2
c)90
0.4
25
)
992
0,4
25
2
995
o' l
IJ
z
998
Fabricarea
bitumului se
realizeazd
rin
mai multe metode:
o
distilarea
n
vacuum a
pdcurii;
r
dezasfaltareaeziduurilor DV cu propan;
o
extracfia
leiurilor cu
solvenfi;
.
oxidarea
prin
suflare cu aer.
Tehnologia
de ob{inere a bitumurilor
prin
distilare in
vacuum a
pdcurii
este bine cunoscutd.Condifile de lucru
in
zona
de vaponzare
a
coloaneiDV depind
de natura
gileiului
v.
tabelul3.4). Deoarece
onfinutul
de
parafina
din bitum
este limitat, in cazul
prelucririi
unei
pacuri
parafinoasese lucreazd la presiuni foarte cobordte, iar randamentul de
bitum
este mic. Pentru z corecta
caracteristicile
bitumului
oblinut din
plcura parafinoasd,
cesta eamestecd
u
bitumuri
din
lileiuri
asfaltoase,
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 182/273
t82
3. Procesede
valorifcare
a
produselor
secundare
Tabelul
3.4.
Parametrii de operare
ai coloenei
de distilare
in
vacuum
a
ptrcurii
pentru
obfinerea
de bitum
[2]
Natura
{iteiului
Parametrii
Asfaltoasl
Temperatur4
C
Presiunea,orr
316-400
30-180
iar
pentru
a
realiza
un
vacuum
mai avansat
distilarea
se efectueazd
n dotr6
coloane
U7,191.
Dezasfaltarea eziduurilor DV cu propan 9i extracfia uleiurilor cu
solvenfi au
fost
prezentate
n
capitolul
2.
Fabricarea
bitumului
prin
oxidare
este
ehnologia
cea mai
risp6nditd
gi
consti
in
barbotarea
cu
aer a
reziduului la
temperaturi
de
230-280'C.
La
contactul dintre aer
gi
reziduu
au
loc reaclii de
oxidare
9i
de dehidrogenare,
unnate de
polimerizari gi
condensdri
care
conduc
la
transformarea
unor
hidrocarburi
in rigini
qi
asfaltene.
Astfel are
loc
o
irnbogdtire a reziduului
in compugipolari gi oblinerea itumuluicu caracteristici orite.
Procesul
de
oxidare
este
exoterrn,caldura
de reaclie
depinzdnd
de
llatura rnateriei
prime gi
de
gradul
de
oxidare.
Pe Anga
ompugi
polari,
din
reacliilecare
au
oc rezultaapa
9i
dioxid
de
carbon
deoarecenumai o
parte
din
oxigenul
reac{ionateste
legat in
compugi
dorifi, Distribu{iaoxigenului
egatchimic
in
produqii
de
reaclie
n
funclie de
temperatura e oxidare
este
prezentatdn fig.
3.3
[19].
Se menlioneazl cd, umai o parte din oxigen reactioneazitProporfia
de
oxigen reacfionat
depinde
de
natura materiei
prime
gi
de temperatura
de
oxidare
[16-19].
Aceasta cre$te
cu
mdnrea
confinutului
de
carbon
in
ciclurile aromatice
gi
scade
cu temperatura
de oxidare.
Din fig. 3.3.
se
observi
cd
la
temperaturi
mici
(200-230'C)
o
pro-
porlie
mai
mare de
oxigen
rimAne
legat sub
formd de compugi
polari
9i,
deci,
proporfia
de rigini se
mdlegte.
Cantitatea
de
ragini formate
este mai
mare a oxidareamateriilor prime aromatice.
La temperaturi
mari
(270-300'C)
proporlia
de oxigen
legat in
cornpugi
polari
se reduce,
majoritatea oxigenului
reacfionat
gasindu-se
n
dioxid de carbon
gi
apd.
Reacfile
de dehidrogenare
i
condensare
onduc
a
oblinerea de compugi cu masi
moleculard
mare de
tip asfaltene,
iar
consumulde aer
este
idicat.
Procesul
de
fabricare
a bitumului
prin
oxidare
se
poate
efectua
pe
in-
stalalii cu functionarediscontinud celemai numeroase) aucu func{ionare
continud,ultirnele
fiind favorizate
de
prezenfa
unor
catalizatori
de oxidare.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 183/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 184/273
184
3.
Procese
de valorificare
a
produselor
secundare
Tabelul
S.L
Parametrii
de rucru pentru
un vas
de oxidare
de 200
m3
l9,20l
Parametrii
Valoarea
Temperaturaeoxidare. C
Debitul
de
aer,
m3/h
Presiunea,
ata
Ciclul
de abricare.
re
Fig.
3.4.
Shema
e
principiu
a unei
nstalatii
e
oxidare
cu
unclionare
iscontinu6:
I
- cuptor;
- vas
de
oxidare;
- scruber;
-
pompi.
consumurile eutilitdtipetonade materie rime, ntr-o nstalalie e
200000
Van
unt
21]:
230-280
600- 800
t ,4
20-100
energie
electricd,
kWh
-
apd
de racire
128.C),
m3
abur (12
at),
-
combustibil,
cal*103
35
9
01
100
Instalaliile
cu
funclionare in regim continuu au o productivitatemai
mare
gl
consumurile
de
utilitdli
sunt mai
mici. Ele
sunt recomandate
atunci
cand
se fabricd
sortimente
pufine
de
bitum, dar in
cantitili
mari.
oxidarea
are
oc
in
aparate
de
tip coloand,
eactor
ubular, reactor
n
cascadd
lli,lgl.
Timpul
de
gedere
al
materiei prime
in coloani
este
de t-+n
gi
ie
poate
controla
prin
varialia
debitului
de materie
primd.
Temperatura
de
oxidare
nu
depdqegte
70"c.
indllimea
de lichid
din coloani
influenleazd
eficacitatea
acesteiagi nebuie corelatdcu alli parametri ca: temperaturade
oxidare,presiunea
aerului,
gradul
de oxidare
etc.
In
crnerolor
on
d
e
nsot
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 185/273
3. Procese
de valorificare a
produselor
secundare
185
BIBLIOGRAFIE
l.
Pereverzev, .N., Bogdanov,N,F.,
Roqciq
I.N., Proinodzvo
parafinw,
Izd. Himia-
Moskva,
1973.
2. Ridulescu, G.A., Grigoriu,
D., Schorr, V.,
Popescu,D.,
Fabricmea
pro<.lu.selor
petroliere,
Ed.
Tehnic6,Bucuregti,1970.
3.
t' * i'
Catalogde
produse
etroliere
PECO,
1993.
4. Fadeev4T.P.,
Grigi4
A.P., Aleksandrov48.A.,
Inest. Nefti
I
Gaz,
1983,
nr. 10,
p.
35.
5
Bogdanov, N.F,
Pereverzev,
A.N, Deparafinizalia nefteanih productcl,
Gostoptehizdat,
oskva,
1961.
6
Ridulescu, G.A.,
Ilea, M., Fizico-chimia
Si
tehnologia
uleiurilor lubrifiante,
Ed.
Tehnicd"
Bucuregti,1982
7
Precup,
.,
Cristalizare4
n Ingineria
prelucrdrii hidrocqrburilor (coord.
Suciu,
G.C.,
Tunescu, .C.),Vol. 2, Ed.
Tehnictr, ucuregti, 974.
8 Abramov,Y.1.,Neftepererab.
eftehimia, r.9,1985,
p.
23.
9 Liberman,
.A.,
Lebedev, .L., Slesarev,
.G.,BrevetSU nr. 950751,1982.
10 Liberman, .A., Lebedev, .L., Slesarev,
.G,
Brevet
SU nr. | 274'129,
986
11 Dery, L, Deparafinageau MEC, FosterWheelerFrancaise,98L
12
'N'k*Hydroc.Processing,RefiningProcesses2000,79,nr.
l,2000,p.
106,p 135
13 Gudelis,
D.A., Eagen, J.8., Solvent
dewming4eoiling
process,
Brevet
SUA nr.
3
644
195.1972.
14
* * *
Hydroc.Processing, efining
Handbooh
65,
nr.
9, 1986,
p.
106,
p.
107
15 'r
t( *
IFP
technologt and lcnow-hown lubes and
waxes,
echnical
presentation-
1994
I
6
Precup,
.,
Tehnologia
etrolului,
partea
a 2 a" .P.G.
Ploieqti, 974.
l7 Gun,RB., Nefiianie ilumt,Izd.Himia,Moskvq 1973.
18 Micu,
1.,
Bitumuri-Compozipie
Si
stracturd,
proprietdli
coloidale
Si
rertlogice,
tehnlogie,
Centrul
de
Documentare l IndustrieiChimice
9i
Petroliere,Bucureqti,
t973.
19 Grudnikov,l.B.,
Proinodsno neftianihbitumov,
Ed. Himiq
Moskva, 1983.
20 Banu. N., Bitumuri,
in Ingineria
prelucrdrii
hidrocafiurilor
(coord,
Suciu,Gh.C.)
vol.
4, Ed.
Tehnic6, ucureqti,
993.
2l
* * *
Romanian nstitute
of Research
Development
and Design
for
Oil Refineries,
Ploiegti,
omdni41979.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 186/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 187/273
4. cottotTuDEcALTTATE
r
cATEGoRu E
uLEruRl
LUBRIFIANTE
O
4.,|.Gonsiderafii
rivind
procesul
e
ungere
Uleiurile
lubrifiante
trebuie
sd
ndeplineascd
dteva uncfii
generale:
I
.
transferulcdldurii qi rdcireapieselor n contact;
)-
.
protejarea pieselor
in contact
impotriva acfiunii unor
agen{i
din
exterior;
)
.
micqorarea recdrilor
dintre
piesele
n miqcare,evitarea
sau
reducerea
'
uzurllor, deci ungerea
propriu-zisd.
Fiecare
categoriesau
tip de
ulei
lubrifiant
indeplinegte
gi
alte funclii
specifice
domeniului de
utilizare.
La anumite uleiuri
(uleiuri
electroizolante, leiuri albe etc.) funclia lubrifianti este nesemnificativa.
Totugi,
pentru
simplitate,
oate
uleiurile
vor fi numiteuleiuri iubrifiante,
Se
poate
afirma cA
fu4q11-{e_
_azd
uleiurilor
lubrifiante
este de a
?sigqla U_qgerea
n vederea
micgordrii
frecarii
care se
produce
intre
dou6
suprafelesolide,
dintre care cElffin:
fna este
n miqcare.
Forla de frecare care
iezulta
ia deplasarea
eciprocd a
suprafelelor
solide
poate
t caracterizatd
rin
coeficientul
de
frecare,
definit
prin
relatia:
F:p*p
in care:
F
este
or{a
de
recare;
p
-
coeficientul e
recare;
p- presiunea
ormali exercitatd
supra
uprafefelorolide.
t - :
(t)
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 188/273
188
1.
C_ondilii e calitate
qi
categorii
de
uleiuri
'1
Frecarea
$i
ungeleddepind ntr-o mare
misurd
de
grosimea
peliculei
de lubrifiant
dintre
piesele
de frecare
care,
a rAndul
ei
,
depindede sarcina
aplicatd
(p),
de
viscozitatea
ubrifiantului
(n)
Si
de viteza
de migcare
a
pieselor in frecare (v). Grosimea peliculei de lubrifiant (h) este direct
proportionald
cu raportul
qv/p
Reprezentarea
coeficientului
.de
frecare in
functie de
grosimea
peliculei
de
lubrifiant,
respectiv
de
raportul
r1v/p,
penffu
toate
domeniile
de
frecare
sau
ungere
nt6lnite
in
practicd
este
prezentatd
n fig.4.1.
Fig.1..
Varia{ia oeficientului
de recaren func1ie
de
raportul lvlp
[a)
In
funcfie
de valoarea
coeficientului de
frecare
se
pot
defini trei
domenii
de
frecare
sau de
ungere
gi
anume:
.
domeniul
de
ungere
extremd irnita saude
frecare
uscatd
p
:
0,4
...
l)
in care
pelicula
de
lubrifiant
este extrem
de sublire; ea
poate
i
intrerupti incdt sdpermitdaparilia contactului metal-metal, nsofit de
uzura
pieselor
n migcare;
.
domeniul
de
ungere limita
1p
:
0,04 ... 0,4),
caracterizat
prin
existenla
unei
pelicule
subfri
de
lubrifiant; din
cauza
grosimii
reduse
a
peliculei
de lubrifiant,
in interiorul
acestuia
egile
hidrodinamicii
nu
pot
fi
aplicate:
r
domeniul
de
ungere idrodinamicd
au ichida
p:0,0001
...
0,04)
in care,datoritdgrosimii relativ mari a peliculeide lubrifiant (mai
mare
de
0,4
microni),
se
pot
aplica egilehidrodinamicii.
in
consecintd,
la
ungere apar fenomene care
au
loc la
interfafa
lubriliant-metal,precum
gi
fenomene
din
interiorul
stratului de
lubrifiant.
La
grosimi
mici
ale
peliculei
de lubrifiant
predomind
fenomenele
de la
interfata
metal-lubrifiant,
iar
pe
masur[ ce
grosimeapeliculei
de
lubrifiant
creqte.devin predominante enomenele
din
interiorul
stratului de
lubrifiant.
lntre
cele
doui
domenii
de ungere
nu este o demarcalienetd,
existAnd o
q,
u
(l,
U
=
ci
'tr
c)
lv/p
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 189/273
4.
Condilii
de calitate
si
categorii
de uleiuri
zond
de
frarzifie intre domeniul de ungere imita
qi
hidrodinamicd,
numit
domeniul" *g:I9 j-eqlltphldaSeg
emifluids.
Fenomenelecare apar la limita metal-lubrifiant
sunt
determinate
de
proprietalile
superficiale ale
lubrifiantului
9i
de fb4ele
de atracfie
de
la
suprafafametalelor cu care ubrifiantul este n contacl Datoritdacestoraare
loc adsorbfia
qi
orientarea moleculelor tensioactive din lubrifiant la
suprafala
metalului.
In
funcfie
de naturamoleculelor ensioactive,
de natura
metalului
gi
de temperaturd,
adsorbfa
poate
i fizicd sau
chimic[.
Acfiunea
suprafelei
metalice se extinde,
de
obicei, dincolo
de
primul
strat
de molecule adsorbite, ormdndu-sestraturi
polimoleculare,
orientate
la
suprafala
metalului
(frg.4.2).
Gruporeo
polord
Coi
eno
porofrnicd
Fig.1.2.
rientarea
oleculelor
olare
a suprafalaetalului
7].
Indiferent
de
faptul
cd
primul
strat de
molecule
poate
fi
adsorbit izic
sau chimic, interacliunea straturilor unmdtoare
orieqtate
are un camcter
fizic. Orientareanoleculelor iil primul stratestemult mai stabiladecAta
straturilor urmdtoare
unde cregte reptat dezordinea
acestora
n
volurnul de
lubrifiarit.
Prin
urmare,
n
sistemul
mecanismlubrifiant
pot
apirea urmdtoarele
fansformari:
r
primul
stat
poate
fi atdt de bine adsorbit
ncAt sd
permitd
deformdri
plastice
n metal,
flrd
ca
el sd fie distrus;
o
intre metal
gi
substantele
ensioactive,
atunci cdnd
acestea sunt
chimic active ca sulful, clorul,
fosforul
etc.,
pot
avea loc
gi
reaclii
chimice cu
formare
de
compugi
cu
rezisten,ti mecanici
mai micd,
deci
mai
plastici,
ceea
ce
are ca efect
mdrirea suprafelei
de contact
dintre
piesele
n
frecare;
.
la mi$carea
pieselor
in contact,
in
functie
de vitez6, lantul
de
molecule orientatese arcuiegtecu atdt mai puternic cu cAt lungimea
gi
stabilitatea
ui
sunt mai
mari;
189
Melal
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 190/273
190
4. Conditii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
r
peste
o anumitl
vitezdpot
avea
oc
ruperi
de
molecule
sau
de
perechi
de molecule
din
stratul
limiti
orientaq
n
general,
uperile
au
loc in
planurile
hidrocarbonate
energia de
legdturS
este
mai
micd
decat
n
ptuo*it"
tensioactive),
ar tendinta
de
rupere
se
mdregte
odatS cu
iregterea
ungimii
lanfului
(adici
a
grosrmii
peliculei de lubrifiant).
Nu numai corpul
solid
acfioneazd
asupra
ubrifiantului,
dar
9i
acesta,
Ia randul
sau,
influenfeazd
proprietilile
solidului.
Prin
adsorbtia
moleculelor
polare
din
lubrifiant
in
fisurile
9i
microporii
metalului
se
micgoreazd
fo4ele
de
coeziune,
ceea
ce
duce
la scdderea
rezistenlei
metalului. Pe acest
fenomen
se
bazeazd
efectul
uleiurilor
folosite
in
prelucrareametalelor.
Capacitateade
ungere
a
lubrifianlilor
in
pelicule subliri
se
bazeazd
tocmai
pe
aceste
nteracfiuni
de
la
limita
metal-lubrifiant
9i
nu
depind
de
caracteristicile
fizice ale
lubrifiantului
(viscozitate,
indice
de
viscozitate,
varialia
viscozitilii cu
presiunea
etc.).
'
Fenomeneie
in
interiorul
stratului
de
lubrifiant
au o
influenla
din
ce
in ce mai mare asupraungerii
pe
mdsurd
ce
grosimeastratului
de
lubrifiant
crette.
in aceste
condilii,
fenomenele
de
suprafata
nu
mai intervin
in mod
apreciabil.
Ele
se manifesta
prin
asocierea
moleculelor
sub
acliunea
substanlelor
polare
existente,
dar
9i
prin frecarea
nterni
dintre
molecule,
caracterizate
de
viscozitate,
care
devine
foarte
important6
in
stabilirea
capacitalii
de
ungerea
lubrifianlilor.
:,.'L
4.2.Condifii
de calitate
mpuse
uleiurilor
ubrifiante
Stabilirea
nor
grupdri
ale
caracteristicilor
leiurilor
ubrifiante
pe
diferitecriterii este dificila din cauza.numarului
are de
sortimente
de
uleiun
ubrifiante
gi
a domeniilor
argi de
utilizare
aleacestora
l-6,8].
Totugi,
principalele
aracteristici
ot
fi
grupate
stfel
6]:
o
caracteristici
are
asigurd
g ttq[ 1a4q ry91e
(v11c-qzjt4t94
ndicele
deviscozitate,rg-z191qnp, n.-3$J3e.l.ubrifi
u,1,qtt,19tltate0:--
o
caracteristici ;;""detenffird"*domeniul
Oe'
uiliZill@scozitatea,
varialia
viscozitelii
cu
temperatura
gi presiunea,
volatilitatea
comportareaa temperaturicdzute);
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 191/273
1.
Condilii
de cqlitate
Si
categorii dc u/eiuri
caracteristici
care determina
stabilitatea
in
condilii
de utilizare
(rezistenta
a
oxidare,
rezistenla
a formarea
depunerilor
consistente
de tip
lacuri);
czracteristici de
puritalg_;i_
.a4tj-corozivitate
continut
de
impurrtali
mecanice,
conlinutulTe apa,
proprietdfr
antiiorozive),
caracteristici diverse corespunzitoare unor uieiuri, in funcle de
domeniul de utilizare a acestora.
i.r
4.2.1.Garacteristiciareasigure
alitdlile
e ungere
in
diferite
dgne_nii_de,un
ere
La
stabilirea caracteristicilor
de ungere ale
lubrifiantului
in ceie trei
dopelLlidg ulgere trebuie sd sefind seamade aspectespecificeupan6iri
fiecaredomeniu.
Suprafelele
metalice,
oricdt
de bine ar
fi
prelucrate,.prezrntd.
serie
de neregularitali are
persisti
chiar cAnd
metalul estedeformat
plastic
sub
ac{iunea unor sarcini exterioare.
Deci,
in domeniul de
ungere extremA
limita, suprafala
eald
de contact
este
mult rnai micd
decAtcea
aparenta-
presiunea
de contact ntre cele
doua suprafete
metalice
n
contact este
foarle
mare, iar
purictual
apay
emperaturi
ridicate care
produc
arderea
filmului de lubrifiantgi conduc a apariliade suduri oarte ine in punctele
de contact
fig.a.3).
n
timpul
miqcarii,aceste
udurise rup
ceeace explicd
uzura
mai mare n domeniulde unsereextrema
imit[.
Fig.1.j. Suprafelele
eale de contact
Proteclia
pe
care o oferi filmul de
lubrifiant depinde
de rezisten{a
iimului
adsorbit.
Aceasta
poate
fi
imbunatatiE
prin
incorporarea n filmul
de
lubritiant a unor
grupiri
chimic
active
care
reaclioneazd
cu metalul
gi
formeazdcompugieutectici
(produgimai
plastici
care reduc
presiunea
gi
temperatura a urmare a mdririi suprafeleide contact).
Reducerea coeficientului
de
frecare
prin
adaos de
aditivi
este
ilustrata
n fig. 4.4. Din
aceasti
eprezentare
e observdcd uleiul mineral
neaditivat nu conferd o
proteclie
bund
la
uzare.
Prin
addugareaacizilor
t9l
,1, .
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 192/273
192 4.
Condilii
de
calitate
$i
cotegorii de uleiurr
gragi,
uleiul
asigurd
ungerea
pdnl
c6nd se atinge
punctul
de topire
al
sipunului format
la
suprafaB metalului. Uleiul
care con{ine
aditivi
pentru
extremd
presiune
educe
coeficientul
de
frecare de
la temperatura a careau
loc reactii
infie
elementul
chimic activ din
aditiv
gi
suprafalametalului.in
prezenta
ambilor
aditivi,coeficientul de
frecare este
redus
pe
un domeniu
larg de
temperaturS.
Fig.4.4.
Varialia coeficientului
de frecare in func1ie
de temperaturi la
ungerea extremi
limitn
[5,7]:
i
-
ulei neaditivat;2 - ulei
+
acizi
gra5i
'
3
- ulei
+
adi-
tivi
pentru
extremi
presiune.
- ulei
+
amcstec e adi-
tivi pentruextremi presiune i acizi graqi.
Cre$terea grosimii
peliculei
de
lubrifiant conduce
la realizarea
ungerii
in
domeniul
limite,
cnacterizat
printr-un
film continuu de
lubrifiant,
ftrd contacte
metalice. n acestdomeniu. coeficientul
de
frecare
scade
din
urmitoarele
ca:uze'.
-
dispare
contactulmetal-metal;
- lanfurile de moleculeorientatese curbeazdmai puternic;
-
rnoleculele
neadsorbite
e orienteazd
n
direcfia
migcarii
(minimul
de
pe
curba
din
figura
4.1, acesta
iind cazul
cel
mai avantajos
n
procesul
de ungere)
a n fig.4.5.
Domeniul
de
ungere
hidrodinamicd corespunde
porfiunii
curbei din
fig.4.1
in
care
coeficientul
de frecare
preztntd
o ugoardcregtere
u
grosimea
peliculei
de lubrifiant.
In
acest domeniu
existi
un strat de
molecule
suficientde gros ntre celedoud straturi demolecule adsorbite.
Pe masurd
ce
sfratul de molecule libere neadsorbitecre$te,la
viteze
mici,
nu
rnai
existd
o
orientare
paraleli
cu suprafelele
metalice
n migcare,
L
(,
a,
f
I
o
Tem
e
otur
o
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 193/273
4.
Cond4ii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
gi,
in consecinli, mlrirea
grosimii peliculei
de lubrifiant
conduce a
cregterea
oeficientului e
frecare. n
acest
domeniu
de ungere
se
aplicd
legile hidrodinamicii,
ar viscozitateaconstituie
actorul principal
in
asigurareaneiungeri
corespunzitoare
9].
Prin
urmare,
capacitatea
e
ungere a
lubrifiantului
in
cele
trei
domenii de ungere
poate
fi
caractsrizatd
prin
rezistenla
filmului
de
lubrifiant,
onctuozitate
i
viscozitate.
193
Fig.1.5.
Pozilia
moleculelor
olare
din
lubrifiant n zona
de ranzilie
de
a
ungerea
imitd a cea
hidrodinamici:
a
in staree
epaus
"
*fllTi"J"_Tf?frf
b- ladeplasareaorpuri-
Rezistentafilmuluide lubrifiant ar:atdapacitateaubrifiantuluide a
asigura
ngereaa trecerea
in
domeniulde
ungere
imita
a
cel de extremd
limite, adicd recerea e a fazade alunecare
sfraturilor e ubrifiant a cea
de frecare
pe
sfrat
fix adsorbit, cu aparifia
contactelor
metal-metal.
Rezistenfailmului de lubrifiant se
referd a
presiunea e
care
ilmul de
lubrifianto
poate
suporta
lri
si
se
rupd
gi
sd
permiti
apariliacontactului
metal-metal. aloarea i depinde e urmitorii
factori:
- prezen[zmoleculelorensioactiven lubrifiant;
-
prezenla
grupdrilor
chimic
active
care
la
temperaturi
idicate
reacfioneazi
u metalul
-
natura
metalelorolosite.
Determinarea
xperimentalia
rezistenfeiilmului
de
lubrifiant
se
face
prin
misurarea
uzurii unor
piese
saua
presiunii
a
care
se
produce
griparea
n
prezenfa
ubrifiantului de
incercat cu diferite
magini
de
laborator tandardizate: aginacu 4 bile, Timken,Falex,Vickers,SA-E,
FZG etc.
in
tabelul 4.1 sunt
prezentate
chematic ipul
de contact
qi
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 194/273
t94 4.
Conditrii
de
calitate
$i
cdtegorii de uleiuri
condiliile
de
funclionare
a cdtorva
maqint
filmului
de lubrifiant.
Fiecare
dinte
aceste standuri are
in
pentru
incercarea
rezistenlei
prezent
utilitate
preferenliala
pentru
anumite
categorii de uleiwi.
,
La formularea
gi
fabricareauleiurilor
lubrifiante,
rezultatele
oblinute
pe
standurile
de laborator sunt
verificate
ulterior
prin
experimentdri
pe
utilaje reale
gi
inscrise
ca cerinle
de calitate,
pe
l6ng5 alte cancteristici
ale
uleiurilor lubrifiante.
Tabelul
/.
^1.
Condiliile de funcfionare a
unor
magini
pentru
determinarea
rezisten{ei ilmului de
lubrifiant
l4'lll
patru
bile,
una
mobild
punctiform
o 55
1000
26000
I
10
Cupl6
de frecare
Tip de
contact
Vitezd de
alunecare,
m,/s
Sarcina
a
termlnarea
incerclrii,
kgf/cm2
Dur
ata incercdrii,
min.
inel
de
olel
pe
o
prismd
fhgie
.)n<
2000
4000
10
l
500
ax care
se
ote$te
intre doudblocuri
V
{bgie
0.09
roti dintate
Ulei necesar
Onctuozitatea
unui lubrifiant
poate
fi definita
prin
capacitatea
acestuia
de
a reduce
coeficientul de
frecare dintre
doud suprafetesolide
in
miqcare,
fhri
a-gi
modifica
viscozitatea. Acest efect
al ungerii
poate
fi
explicat, a$a
cum
s-a mai amintit,
prin
doui
acliuni:
r
formarea
unui film
lubrifiant
prin
orientarea
gi
adsorb{ia
moleculelor
polare
a
suprafelelesolide
(proprietate
superficiala)
o
orientareamoleculelor tntre sffaturileadsorbitesub influenta
vitezei,
care
depinde
de lungimea
moleculelor
(proprietate
volumetrici).
Notiunea
de
onctuozitate
cuprinde
influenla
globalS
a celor doud
acliuni asupra
fenomenului
de
ungere care,
in consecintd, depinde
de
polaritatea
unor
molecule din lubrifiant
gi
de lungimea moleculelor
acesftria.
Determinarea
onctuozit5tii,
deci a coeficientului de
frecare, necesitd
aparaturi
de
mare
precizie.
Deoarece valoarea acestui coeficient
variaz6,
pulin
?n
cazul
uleiurilor
minerale,
indiferent de natura
fifeiului
qi
de
1,29 5.76
16000
24000
15
2000
55
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 195/273
4.
CondiSii
de calitate
Si
categorii de uleiuri
tehnologiade
fabricare,
determinareaprezintd
nteresmai
ales
n scopuri
de
cercetare
4].
Proiectarea
dispozitivelor de ungere
se
face,
de obicei,
pentru
regim
hidrodinamic
(numai
in
timpul
pornirii
sau^opnrii
a
temperaturi
gi
presiuni
inalte ungereapoate i in domeniu imiti). ln acestdomeniude ungere, hri
indoiali,
cea
mai
importantd caracteristicd a
uleiului
lubrifiant
este
viscozitatea,
exprimati in
diferite
moduri
gi
determinatd
prin
metode
standardizate
4,
5, 9-13].
In
funclie de sarcina
gi
de viteza
pieselor
in miqcare,
viscozitatea
corespunzitoarea
uleiului
lubrifiant asigurd o
frecare
minima
gi
o uzuri
redusi a acestora
4].
lJleiurile vAscoase,ale caror molecule alunecdgteu unele f{a de
altele, vor suporta
presiuni
mai mari. Uleiurile
mai fluide
vor rezista
la
presiuni
marite
numai
lavitezemari ale
axului. in consecinld:
r
cu c6t viscozitatea lubrifiantului este
mai mare
cu atdt
uleiul va
rezista
mai bine la sarcini mari;
r
cu cAt
viteza de
rotatie a axului
este mai mare cu
atdt
viscozitatea
necesard
a fi mai micd
pentru
a suporta
o anumitasarcina;
. pentru ca pierdereade putere prin frecare sd fie c6t mai mic5, uleiul
trebuie sd
fie
cdt
mai
fluid, dar
si aiba
o viscozitate
suficientd
pentru
a asisura ezistentanecesari a sarcind.
G,
4.2.2.Caracteristici
are
determini
domeniul
e
utilizare
in multe cazrri, uleiurile lubrifiante trebuie sd asigure ungereame-
canismelor
ntr-un
domeniu mai larg de temperaturi.
Pentru
unc{ionarea
ormald a
mecanismelor
a
temperaturi
idicate
se
impun
anumite caracteristici uleiului.
Dintre
acestea
se menlioneazd'.
viscozitateminimd la
temperaturi
ridicate,
un anumit
indice
de viscozitate,
o anumitd
volatilitate
gi
o anumitd emperaturd
de inflamabilitate.
Itolatrlitateo uleiurilor in condilii
de utilizare trebuie impusa
in
special pentru uleiurile constituite din amestecuri de fracliuni ugoaregi
grele.
Astfel de amestecuri
permit
oblinerea
de
indici
de
v-iscozitate
onve-
nabili
gi
asiguravalorificarea uleiului
u$or care
are
mai
puline
utilizari.
La folosirea unor
astfel
de uleiuri,
fracliunile
u$oare
se
pot
volatiliza,
ceea
ce ar conduce
a mdrirea consumului
de ulei,
precum qi
la modificarea
caracteristicilor
niliale
ale uleiului
lubrifi ant.
Determinarea
volatilitilii
uleiurilor
se
face
prin
diverse metode
care
prevdd ncilzirea uleiului la diferite temperaturi,cu gi frrd circulalie de aer.
195
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 196/273
t96
4.
Condilii de calitate
Si
categorii
de uleiuri
De exemplu, metoda
Noack misoard
pierderile
de
evaporaredupd o
ora la
250oC,vaporii
degajali
iind
eliminati
la
presiune
edusd
STAS
8465).
In
caztil
uleiurilor
de
motor,
pentru
a
aprecia
capacitatea
lubrifiantului
de a asigura ungerea
la temperaturi
ridicate, se
impune
viscozitatea dinamici la l50oC determinati de viscozimetrul Ravenfield
[1
3]
conformmetodei
CEC-L-36A-90.
La temperaturi
scizute
poate
avea oc
pierderea
luiditefli uleiurilor,
fie datoritl
separdrii
parafinei
sub
formd de
cristale,
fie
datoritd
cregterii
viscozitalii
saudatoritd
ambelor cavze.
Cristalizarea parafinelor
poate
avea
loc
prin
formarea de
cristale
individuale
sau
prin
formarea
unei
retele
cristaline care
inglobeazd n ea
lubrifiantul lichid. Structura cristalini poate fi distrusd prin mlrirea
tensiunii de forfecare,
adici a
presiunii
exercitate,
dupf, care
lubrifiantul
incepe sa
curgd. Fonna
de cristalizare
individuali
sau n relea) depindede
condiliile
in
care
a fost efectuati incercarea
(viteza
de
rdcire, tratamentul
mecanrc
tc.).
Pierderea
luididlii
se
poate
datora
gi
cregterii
excesivea viscozitalii,
mai
ales in
uleiurile naftenice
care
rdmAn
perfect
omogene
pdnd
la
solidificare.
O caracteristicd
cunoscutd
penfu
aprecierea
comportdrii lubri-
fiantului la temperaturi
cobordte este
emperatura
de curgere
care
repre-
zirrtd
emperatura
cea mai mici la
care
lubrifiantul
iqi
pdsfreaza
luiditatea
(STAS
6nA-71).
Totugi
aceastd
proprietate
nu
poate
cuacteriza
in mod
corespunzator
pornpabilitatea
uleiului lubrifiant
deoarece
aceasta
depinde
de condiliile mecanice
din sistemul de
pompare
(secliuneagi
lungimea
conductelor, iltrul de ulei etc.) gi de comportareaanormald a uleiului la
temperaturi
cobordte.
De
aceea,
pentru
uleiurile
de motoare
au
fost
stabilite
viscozitdli
maxime
care
asigurd
pornirea
motorului
la
anumite temperaturi,
introducAndu-se
ofiune
a de
temperatu
d
de
po
rn
ab
litate.
Viscozitatea
a
temperaturi cobordte
se determind
cu
viscozimetre
rotative care
sunr
constituite din doi
cilindri
coaxiali, mdsurandu-se
rezistenfaopusd a miqcarea otorului in prezenfa ubrifiantului cercetat.Ca
exemple de viscozimetre
rotative se
pot
da:
viscozimetrul Brookfield,
viscozimetrul
Cold
Cranking Simulator
CCS)
gi
Mini
Rotary
Viscometer
Q\,IRU 9,10,13].
Rezultatele
oblinute
cu
viscozimetrul rotativ
se coreleazd
u curgerea
uleiului din
carter
la temperaturi scdzute,
cAnd electromotorul
incepe
rotirea
motorului,
imediat
dupd
pornire.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 197/273
4.
Condilii
de
calitate
;i
categorii de uleiurt
y'4
+.2.3.Caracteristici
aredetermini stabilltatea
n
condifii
\j
de utilizare.Rezistenta
a
oxidare
Proprietdlile uleiurilor se
pot
modifica in
timpul utilizdrii datoritl
contamindrii
lor
cu substanfe din exterior
(apd,
combustibili, particule
mecanice)
gi,
mai ales, cu
produgi
reniltali
prin
reaclii
de
descompuner
termicd sau de
oxidare.
in
majoritatea cazurilor,
reacfiile
de oxidare determind
pierderea
stabilitalii, descompunereaermici fiind un
fenomen
secundar.
Uleiurile
sunt in
contact
cu
aerul
in cele mai multe
situalii
gi
din
aceastd auzd,
n
domeniul de temperaturi
n care au loc
de obicei
procesele
de ungere,viteza eacfiilor de oxidare este mult
mai
mare
decdt a celor
de
descompunere
ermicd. Prin
urmare, stabilitatea
uleiurilor
este
determinatd
de rezistenta
acestora
la
oxidare.
in sprijinul acestei
afirmatii este
constatarea
cd
in
uleiurile uzate s-au
identificat numerogi
compugi cu
oxigen
(alcooli,
aldehide,
cetone,
lactone, esteri,
acizi,
produse
de
condensare a rigini
gi
asfaltene).O
parte
din
acegti compugi
de oxidare
sunt ddund.tori
entru
uleiul
lubrifiant deoarece:
-
acizlj
atacdmetalele;
-
sirurile solubile n ulei
favoraeazd ormarea
emulsiilor
cu apd,
-
produgii
de
condensare
iresc viscozitatea leiului
gi
se
depuu
pe
piesele
unse sau
infunda sistemulde
ungere,
ar la
ternperaturi
rnai ridicate,
unele depuneri
se
transformd
in
lacuri
care
pot
produce
blocari sau
gripdri;depunerile
mpiedicd,
de asemeuea,
transmisia ildurii , micqorAnd ficienla
dcirii
pieselor
unse;
-
compugii cu oxigen
inrdutilesc
proprietalile
electrice ale
uleiurilor
electroizolante.
Oxidarea uleiurilor se realizeazi
prin
intermediul
peroxizilor,
dupa
un
mecanism
adicalic
care,
probabil,
cuprinde eacfiide tipul
[4,10,14]:
Iniliere: RH+Oz+ROOH
ROOH + R'+ HOO'
ROOH
+
RO'+
HO'
197
rR+02-+ROO'
I
noo'+ RH
+
RooH
+
R
i
Hoo'+
RH
+
Hzoz
R'
I no +RH-+RoH+R'
I
HO'+ RH + H2O R'
Propagare:
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 198/273
198 4.
('ondilii
de calitate
Si
categorii de uleiurt
Intrerupere:
I
R'+ R -+ R-R
'{
2ROO -+ ROOR
+
02
L
nOO
+
R'
-+ produse
eoxidarenactive
Yrteza
de
oxidare
qi
distribulia
produselor
de oxidare depind de
conrpozi{ia
himicb
a uleiului debazd,prezenla ditivilor de oxidare,con-
diliile
de
oxidare
(temperatur[, presiune, prezenla
unor
catalizatori
etc).Nurneroase
ercetdri
au
pus
in
evidenta
nfluenla
acestor actori
[14-
) '71
Astfel,
pentru
uleiurile
neaditivate,
prezenla
hidrocarburilor
aromatice
qi
a compugilor
cu sulf mdreqte stabilitatea a oxidare, aceqti
corrpuqi
aclion6nd
ca inhibitori naturali. n cazul
prezenlei
compugilor
cu
sulf ai hidrocarbunlor
monoaromatice,
esulfurareamicgoreazdn majo-
ritatea
cazurilor
rezistenla
la
oxidare,
pe
cdnd
in
cazul hidrocarburile
aromatice
oliciclice,
desulfurarea reun efectcontrar.
Unele
procedee
e
rafinareavansatd
extractla
electivS,afinarea
ou
acid sulfuric
sau hidrofinarea)
pot
elimina inhibitorii naturali
de oxidare
care
se
gasesc
in
propo(ie
rnica
n uleiul
brut
gi
deci susceptibilitateaa
aditivare
estemai
bund
a
uleiurile
aclAnc
afinate.
La
uleiunle
neaditivate
stabilitatea
a
oxidare cregte in ordinea:
parafine,
aftene,
aromatice,
e
cdnddupaaditivarea cestor
leiuri ordinea
se
nverseazA
[41
Rezistenla
a
oxidare
a uleirrilor
pe
clase
de
hidrocarburi
gi
produsele
e oxidare
ezultate
e
pot prezenta
stfel.
.
Hidrocarburile
nesaturate
se oxideaz1,mai uqor dec6t cele
saturate,
rezultAnd
roduse
de condensare e tip
ragini;
r
Parafinele
e
oxideazd
greu
a
temperaturi
oase
gi
destulde
uqor a
temperaturi
nalte
avAnd endinla de a da o
proporfie
mai
mare
de
acizi
decdt
de
produse
de condensarensolubile;
.
Alchil-naftenele
e oxideazi inilial la atomul
de carbondin ciclu la
care
este
legatd
o
grupare
alchil
ceea
ce duce la ruperea ciclului
obfindndu-seat6tproduseacide,c6t gi de condensare;
.
Hidrocarburile
alchil-aromatice unt mai rezistentea
oxidare decAt
cele
alchil-naftenice.
xidarea
este
nitiatd,
de obicei, a
carbonul
din
grupa
alchil
de langa ciclu. in consecingd,iclul
aromatic
irndne
intact,
iar
rezistenla
la
oxidare a legdturii C-H creqte in
ordinea
carbon
ertiar,
secundar,
rinar.
Rezistenla
a
oxidare
gi produsele
oblinute
depind
de
numdnrl
gi
lungimea anlurilor
parafinice
laterale.
In cazul lanlurilor laterale scurte cregte oxidabilitatea qi se obtin
produse
de
condensarensolubile,
pe
cAnd anfurile laterale ungi
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 199/273
4.
Condilii de calitate
Ei
categorii
de
uleiuri
impiedici
condensarea,
avoriz6nd ormareade substan{e
cide
gi
neutre.
Stabilitatea la oxidare a lubrifianfilor se determind
prin
numeroase
metode de apreciere
12-5,8,10-12,28-311.
le
folosesc
c6teva
criterii
de
apreciere
gi
anume:
.
timpul
in minute
sau ore
in care uleiul
rezistd
la
contactul cu
oxigenul frrd modificiri importante
perioada
de inducfie);
.
ffe$terea
viscozitdlii, a cifrei de
neufralizare,
a cifrei
de saponificare
sau a confinutului de cocs dupd
o anumitl duratd
de oxidare in
condifii determinate;
o
cantitatea
sau
procentul
de
produse
nsolubile
formate
n
uleiul
oxi-
dat;
o
cre$tereaendinlei
de emulsionare.
Pentru
fiecare
tip
de ulei lubrifiant
se aplici
metode
specifice
gi
numai
unele
permit
aprecierea
omportdrii uleiului
in
serviciu
[28].
Astfel,
stabilitatea
la
oxidare
pentru
uleiurile
de hansformator este
suficient
apreciatdprin metodaSTAS 6798-63, ar pentru uleiurile de turbina - prin
metodeleSTAS
9848-74
(ASTM
D 943-63),
STAS 8930-71
(ASTM
D
2272-76,W 229t68)
[5,28].
Rezistenla a oxidare
a uleiurilor
de
motor se apreciazd
u certitudine
pe
motoare.
Existd
totugi metode de
oxidare
in
laborator
care
permit
selectionareauleiurilor de bazd
gi
a aditivilor
reducdnd
la minimum
incercirile
pe
motoare. Dintre acestease
pot
mentiona:
metoda IP-48169,
metodaPapok,metoda ,cocsare",metodaPZY etc. 11,12].
Metoda
IP-48/69
(BAM
arata
stabilitatea
a
oxidare
a unui ulei de
bazd supus
a
oxidare
a
200"C
timp de
12
ore.
Stabilitatease apreciazd
prin
cre$terea
iscozitdlii.
Metoda Papok
(STAS
4952-63)
constd
n incdlzirea
uleiului
pAnd
a
350"C
pe
o
placd
de olel
gi
determinarea
impului
necesar
pentru
formarea
unei anumite cantited de
lac insolubil
in eter de
petrol.
Metoda ,.cocsare" (Coker test, panel crtking test, FTMS 3462)
folosegte
o
placd
de
aluminiu
inclinatd
gi
incdlzitd
la 600iF
care
este
stropitd
continuu timp
de
8 ore cu uleiul de
cercetat.
Aprecierea
stabilitatii
la oxidare se face
prin
cdntdrirea
cantitilii de
ac
formati.
4.2.4.Caracteristici e
puritategi
anticorozivitate
La liware, uleiurile ubrifiante
rebuie
si
fie
lipsite
de
apd
saude
alte
impnritdli solide, existente
n
suspensie.
rezen\aapei
peste
anumite
199
1t.
ccr
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 200/273
200
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
concentralii
genereaztr
mulsii,
provoacd
spumarea
gi grdbegte
oxidarea
uleiului.
Particulele
solide
confiibuie
la uzura
prematuri
a
pieselor
in
frecare
qi
infundd
anumite orificii
sau canale
de ungere.
Controlul
gradului
de
impurificare
a uleiului lubrifiant se
face
prin
metodestandardizate intre care se mentioneazd:
-
conlinutul
de apd
prin
metoda centrifug[rii
(STAS
24), metoda
distilSrii
(STAS
24)
sau
metoda
Karl Fischer
(STAS
'7041),
ultima
aplicAndu-se
entru
un
conlinut
redusde apd;
-
conlinutul
de
impuritdli mecanice
prin
metoda centrifuglrii
(STAS
24)
sau
metoda ilherii
(STAS 33);
-
conlinutul
de
insolubile n
pentan
gi
benzen
prin
metodaASTM D
893.
llleiurile
lubrifiante nu
sunt corozive,
dar
prezenla
sulfului
in
uleiuri
sau in
combustibili poate
conduce la aparilia
unor
compugi
corozivi
in
timpul utilizdrii.
Produgii
de oxidare
acizi
pot provoca,
de asetnenea,
coroziunea
pieselor
cu care uleiul vine
in contact.
Controlul
corozivitafi
se
face
prin
metode relativ simple
care
urmdresc modificarile survenitepe placulele metalice folosite de metodS.
Astfel:
-
coroziunea
pe
lamd de cupru
(STAS 40)
constd
in examinarea
aspectului
unei lame
de
cupru dupi
un
contact
de
trei ore la 100oC
cu uleiul
cercetat;
- coroziuneape
o{el in
prezen{a
apei
(STAS
8441) se determina
prin
imersarea
unui cilindru de otel
intr-un amestecde
ulei
gi
apa
de mare sinteticf,, in proporlii gi condilii de temperatura
determinate.
Dupi un interval
de timp stabilit, epruveta
este
examinatd
cu ochiul
liber
determinAndu-se
radul
de ruginire.
'.?r'
4.2.5.
Caracteristici
iverse
Densitatea uleiurilor depinde de confinutul de hidrogen in mole-
culele din
amestecul
de
hidrocarburi
din
ulei. Cregtereaconfinutului
de
hidrogen
conduce
a
scdderea
ensitalii.
De obicei,
densitatea e exprimi
ca
densitate
elativi (do'O,
d,rtt)
gi
se determind
prin
metode standardizate
(STAS
35,
ASTM
D 1294,IP 160)
care
permit
calcululdensititii
gi
la alte
temperaturi.
(uloarea
depinde
de
gradul
de
rafinare
gi
este,
mai
degrabd,
o
caracteristicd
omerciald.
Se determind
rin
metodeca STAS
34, ASTM
D
1500,P
196.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 201/273
4.
Condilii
de
calitate
Si
categorii de uleiuri
Spumarease
produce
a
barbotarea
uleiului cu
aer datoritii
prezentei
unor compugi
polari
care
stabilizeazd
bulele de
aer.
Aerarea
mf,reqte
compresibilitatea uleiurilor
hidraulice
provoc6nd
efectul
de
cavitalie,
reduce
precizia
comenzilor
hidraulice,
rezistenfa filmului
de ungere
gi
grdbegte rocesul
de degradare
oxidativi.
Testarea
endinlei de spumare
conform
STAS
7423,
ASTM
D
892,
IP 146)
se
face
prin
aerarea nei
probe
de ulei
la
24oC
gi
aerarea
altei
probe
din acelagiulei la
93oC,
apoi,
dupi
rdcire, a24oC.
Vitezade
dezemulsionare
ratii capacitatea
leiului
de a se separade
apd.
Emulsionareaeste car:zatd e
prezenla
unor compugi
polari
cu
anumite
structuri.
Aceastdcaracteristicd e
mpune
qi
se
controleazd
acolo
unde
este
necesari
recircularea
unor
cantitdfi
mari de uleiuri
(turbine,
lagdre de
laminoare,acliondri hidraulice etc.)
a
temperaturi
moderate
40-80"C).
Prezenla
apei
in
uleiul
lubrifiant
influenteazd
negativ
ungerea
prin:
intreruperea ilmului de ungere,
compromiterea
propriet[filor
dielectrice,
generareaqi
stabilizarea spumei
etc.
De
aceea
este necesar
ca viteza de
dezemulsionare
a uleiurilor sd se
imbundtSfeascd,
ar
in
acest scop
se
efectueazdoperagiide
purificare (filtrare,
cenffifugare)
brd
a se itttrerupe
funclionarea tilajelor.
Determinareavitezei de dezemulsionare
se
poate
face
prin
agitare
mecanicd
i
raportarea olumului de
ulei
separat
n 60
minute
STAS
8837,
ASTM D 1401) sau
prin
agitare
mecanicd
gi
raportarea
impului
pentru
separarea
40 ml
uleil3T
ml
apdl3
ml emulsie
STAS
56,
ASTM D l40l).
Ar:ielitatea
rganicd
reprezintd
cantitatea
de
hidroxid
de
potasiu (mg)
necesard
pentru
neutralizarea aciditSlii
unui
gram
de ulei neaditivat
prin
titrare
in
prezenla
unui
indicator
(STAS 23). Se determina a
uleiurile
neaditivate.
Ctia
de
aciditate totald
(CAT
sau
TAN) arati conlinutul de acizi tari
gi
slabi din uleiul
proaspat
sau uzat. Se
exprimd
ca
mg
KOIVg ulei
gi
se
executd
rin
titrare
potenfiometricd
STAS 8746,
ASTM
D 664,W 177).
Clia de
bazicitate totald
(CBT
sau
TB$ dA
indica{ii
privind
componenlirbazici sau
alcalini din
ulei.
Se determind
a uleiurile
aditivate
care conlin aditivi bazici
sau suprabazici.
Valoarea acestei cifre exprima
capacitatea leiului
lubrifiant de
a
neutraliza acizii
care apir
prin
arderea
combustibilului
sau
prin
oxidare.
Se
exprimd
n mg KOFVg ulei
gi
se
executd
prin
titrarea
potenliometric6
cu un
acid
in
exces
gi
neufralizareacu
hidroxid de
potasiu
STAS
8746,
ASTM
D 2896,P
177).
(onlinutul
de cenuSd
ste
exprimat
prin
cenugd xid
(STAS
38) sau
cenuqd sulfat
(STAS
8543).
Cenuga oxid,
determinatd la uleiurile
neaditivate, indica
gradul
de
rafinare,
iar cenuga
sulfat
pentru
uleiurile
201
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 202/273
202
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
adrtivate
(inglobAnd
metalele
din
aditivi
fansformate
in sulfati)
arata
gradul
de aditivare.
Conginutul de
elemente
chimice
active
(zinc,
fosfor, bariu,
calciu,
magneziu, clor,
sulf etc.)
pune
in evidenJd
natura aditivilor
qi gradul
de
aditivare, iar pentru uleiul uzat, produgii provenili din uzura pieselor
mecanismelor
sau din ardereacombustibilului.
Determinarea
se
face
prin
metode
mai laborioase
128,29,30]
au
prin
metode spectrofotometrice
mult
mai
rapide
qi
mai
precise
[30,31].
Cifra de cocs
(Conradson
sau
Ramsbottom)
se
fillizeazd
Ia
caracterizarea
radului
de
rafinare a uleiurilor
neaditivate.
Valoareaoptimd
trebuie
corelati
cu viscozitateauleiurilor,
ea
fiind sub
0,1olo
a
uleiuri
fluide
(20-50cSt a 50'C)
9i
depeste1% a uleiurivdscoase.
Proprietdlile
termice
(cildura
specifici,
conductivitatea
ermica)
qi
proprietdlile
tensioactive
tensiunea
superficiald
gi
interfaciali)
ale
uleiului
prezintd
mportanla
pentru
procesul
de
ungere.
Proprietd{ile
electrice care
pun in
evidentd
comportarea
uleiurilor
in
cAmp
electric
sunt: conductivitatea
electrici,
constanta
dielectrici,
rigiditatea dielectrici
gi
tangentaunghiului
de
pierderi
dielectrice
4,5].
Conductivitateaelecfiicd a uleiurilor rafinate este foarte mic6, cca
l0-rac)-rcm-l,aloarea
ei
mirindu-se cu
cregterea
emperaturii
i
a
gradului
de
oxidare.
Constanta
dielectricd este
raportul
dintre
capacitatea
unul
condensatorn care
dielectricul este
uleiul
mineral
gi
capacitatea
aceluiaqi
condensator u
dielectric aer.
Depinde de
natura,
emperatura
9i
densitatea
uleiului. Valorile
uzuale
vniazd intre
2,1-2,3
peritru
uleiuri
naftenice sau
parafinice gi suntmult mai mari pentrucelearomatice.
Rigiditatea
dielectricd
(tensiunea
de strdpungere)
ste ensiunea
kV)
aplicata
imp de I rninut unor electrozi
(sferici,
semisferici,
discuri)
situali
la o
anumitddistanld
cm),
imersali n ulei,
la
care
se
produc
descdrcdri
electrice sub
formd
de arc. Uleiurile
bine
rafinate
au ngiditate
de
30-1200
KV/crn.
Tangenta
unghiului de
pierderi
dielectrice
(6),determinatl
la diferite
temperaturi,dI indicalii asupraputerii izolantea uleiului, fiind o masurda
pierderii
de energie
elecfrici intr-un
condensator
alimentat
in curent
alternativ, n
caredielectricul esteun ulei
mineral.
Unghiul
de
pierderi
6
in
dielectric
reprezint[ complementul
unghiului
de defazaj
dintre
tensiunea
a bome
aplicati unui
condensator
plan,
cu un
anumit
dielectric inffe
armdturi,
gi
curentul
elecfiic
care trece
prin
condensator
n
regim
armonic.
Cu
c6t valoarea
angentei
6 este
mai
micd, cu atdt materialul
dielectric este
mai bun. La dielectrici de calitate
superioari
g 6
este
de
ordinul
miimilor
sau
zecimilor de
miimi.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 203/273
4.
Condilii
de
calitate
Si
categorii
de
uleiuri
Proprietifile
elecfrice
ale
uleiurilor
sunt
inriutifite
de
prezenla
impuritifilor
mecanice, apei
gi
a
gazelor
ezultate
rin
descompunere
hidrocarburilor
in ulei.
()omportareo
falo
de materialele
de
etan$are
aratd
capacitate
uleiului lubrifiant de a nu atacamaterialeleolosite cagarnitdride etangare
(cauciuc,
diferite tipuri de
elastomeri).
Aceastii
proprietate
depinde
de
natura uleiului de bazd
gi
de aditivii
folosili la formularea
uleiului
lubrifiant.
n
cazul
uleiurilor de
motor
se determin[
prin
metodaCEC-L-
39-X-95,
prin
imersiaa
patru
tipuri
de
elastomeri
n
uleiul de
examinat
l l
l
,1
l .
4.3.Uleiuride
bazi
gi
aditivi
llleiurile lubrifiante
e
obXin,
n
general,
in
uleiuri
debazd
minerale
sausintetice) iaditivi.
fA
4.3.1.
Uleiuride bazi
\< l
(lleiurile
minerale separate din
i ei
reprezintd
clasa cea
mai
importantdde uleiuri debazd
folosite
pentru
fabricarea
ubrifianlilor
lichizi
sauplastici. Se estimeazd d in anul 1990uleiurile minerale au reprezentat
91% din
lubrifianli, iar
in anul
2000
-
87%
1321.
In comparafiecu uleiurile sintetice,
acestea
rezinti
anumite
avantaje
gi
anume
3]:
.
lubrifiantii fabricafi
din
uleiurile
minerale, seleclionate
gi
rafinate
corespunzitor, se comportd
foarte bine
in numeroase
aplicalii.
fiind
relativ ine4i
chimic, stabili
la efecte termice sau
de hidrolizd
gi
perfectmiscibili intre ei;
r
prelul
uleiurilor mrneraleeste
mai
mic
decdt
al celor sintetice;
.
sunt
disponibile;
r
uleiurile
minerale
de bazi
sunt
susceptibile la amelioriri
(prin
hidrocracare, zodeparafi
are etc.
,
la costuri admisibile.
Uleiurile debazd
minerale se
obfin din
gileiuri
selecfionate,
n
urma
unorprelucriri tehnologice distilare n vacuum,extracfiecu solvenli sau
203
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 204/273
204
4. Condipii
de
calitate
Si
categorii
de uleiuri
hidrocracare,
deparafinare u solventi saucatalitic5,
fatare cu
hidrogen sau
chimicale).
Ele
sunt amestecuri omplexede
hidrocarburicare
contin 20-80
atomi
de carbon
n moleculi, cu mase
molare de la
300
pdnl
la 800. RA-
qinile
au mase
molaremedii
pdni
la 1500,
ar
asfaltenele
dnd
a
3000
12].
In uleiurile
minerale
se
gisesc
urmdtoarele
ipuri de hidrocarburi a
cdror
proporfie
vaiazd
cu
nahra
tifeiului
din
care
provin qi
cu condiliile de
rafinare
33]:
.
hidrocarburi parafinice (normale
gi
ramificate)
o
hidrocarburi
naftenicecu catene
aterale
o
hidrocarburi
alchil-benzenice
.
hidrocarburiaromaticepoliciclice
5
-25%;
50-80%:
5
- 10%;
l-5%;
Uleiurile
parafinice
sunt
folosite
in mod
deosebit
la oblinerea
uleiurilor
de motor,
de ransmisii
gi
hidraulice,
n
timp ce uleiurile
naftenice
se intrebuinteazd
la
producerea
uleiurilor
de fransformator,
industriale,
pentnr
prelucrarea
metalelor,
pentru
fabricarea
cauciucului
gi pentru
fan-
sfer
de cildurd.
in
firnclie
de natwa
titeiului,
gradul
de rafinare
gi
viscozitatea
exprimatl
in secundeSaybolt, uleiurile de bazd se clasificd n urmdtoarele
categorii:
o
uleiuri
neutrale
gi
bright-stock
solventate
(obfinute
din
lileiuri
parafinice
selectionate, afinate cu solvenli selectivi,
deparafinate
qi
hidrofinate);
.
uleiuri
naftenice
solventate
(provenite
din
gileiuri
naftenice
selecfionate,
afinate
cu solvenfi selectivi);
r uleiuri conventionale (fabricate din titeiuri naftenice selecfionate,
rafinate
cu hidrogen).
Caracteristicile
unor
uleiuri de
bazd
neutrale sunt
prezentate
in
tabelul
4.2. Pentru
multe
scopuri,
n
special
pentru
motoare, sunt
preferate
uleiuri
,,neutrale"
provenite
din
lileiuri
parafinoase
cu conlinut
ridicat
de
sulf
din
Orientul
Apropiat.
Compugii cu sulf
din acesteuleiuri au
o acfiune
antioxidantd,
ar
susceptibilitateaa
aditivare
antioxidanti cu aditivii
actuali
estesuperioard leiurilor de alteproveniente.
Uleiurile
de
sintezd reprezintd
o sursb
relativ noui
de
oblinere a
uleiurilor
lubrifiante.
Ele se
pot
folosi ca atare sau,
in
cele
mai multe
cazuri,
n
amestec
u
uleiurile minerale.
Fiind produse
de
sintez6, caracteristicile
acestor uleiuri sunt
superioare
n
multe
privinte
uleiurilor debazd
minerale
(IVE
ridicat 140-
180,
puncte
de curgere oarte
coborate
60oC,
volatilitate micn).
Tipurile mai importantede uleiuri de sintezi gi aplicafii ale acestora
sunt
prezentate
mai
os
:
r
polialfaolefine
folosite
la
uleiuri de
motoare, fansmisii, hidraulice;
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 205/273
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de
uleiuri 205
EcE
2^e
RRK3=s3"8" 'EES=.
6
alC.lC'.1
I
| |
OO=O-O
-
3
3s
e6
E=>
z
EEFRs=3^a'ElnFr
6
cl-C.l r
r
I
oo=o- o
cr"
o\
-f -
ho
c.i
,
c{
NN
E=e
E=z
E EX
3S
e
3.8'E_&s
n
c. l -e{J
'
I oo=o*o
s€
-€)
'n
; *
aa
Fsx
$h
:Rx3++339: $
3
:9
ouo
z
or,p c.,r-- .or-9R::B^g" 'Eqgq
r,
9-
i3
RR--.1
' 'oo=o-o
i l r
€O
?"
z
m\oF-?0o.. " 'S9QNr'
$mC-
e-v-O.e.-a
q
6INC.lJ
'
rOO=O-O
N OOO
R
o.
to.
\vi
'
n
-O\
=
EN
z
RR*3==S.8. 'AES=.
r
c{ar6r 'r roo=o-o
i=s
iO\
6cl i
-
\ I )6
i -
-=
z
Ee33=:s"8" '43.3E
6
c. l -NJ
"oo=o-o
Oh
-O\
6O
d,c\
a.l
al
I
U
Fr r,
3 H $
4
b f € , ,?: Es
E
g*€tet?i iE
g€
9., , 8. ,8-E:S€> S:tg 'q .E = >
cfaHgiEf*F?iEEsEEt+
la)
h
o
U
()
o
q)
(,
r€
N
o
o
I
U
ai
\
R
N
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 206/273
206
4.
Condilii de cqlitate
$i
categorii
de uleiuri
.
dialchilbenzeni
uleiuri
de
motoare,
entru
ansmisii, idraulice;
o
diesteri
uleiuri
de
motoare,
entru
ransmisii
i
hidraulice;
o
poliglicoli
-
fluide
de r4n6,uleiuri
pentru
ransmisii.
Cdteva
caracteristici
le unor uleiuri
sintetice
sunt
prezentate
n
tabelul4.3.
Tabelul
4.3.
Comparafie lntre caracteristicile
unor uleiuri
minerale
ti
sintetice
[121
Caracteristici
Viscozitatea,
St
la
100'C
Ia40'C
la
-17.8'C
la -40'C
IV
Puncfulde curgere,oC
Punctul
de
inflamabilitate,oC
Distilat a 400'C,
% vol
Diester
B
Bright
Stock
Diester
A
249
2
Polialfa-
olefina
B
42
392
38170
a)
158
-46
a) Prea
vdscos
entru
a
fi
misurat
&)
4.3.2.
ditivi
pentru
uleiuri
ubrifiante
Aditivii pentru
uleiuri lubrifiante sunt substante himice de
o largd
varietate
care,
addugate
uleiurilor
de bazd,
amelioreazasau creeazA
noi
proprietali
necesare
nei
lubrifieri
cdt
mai bune.
ln
ultimii
ani
s-au
produs
din
ce in ce
mai
puline
tipuri
gi
cantite de
uleiuri lubrifiante
neaditivate,
ar
proporfia
de aditivi
folosili la
oblinerea
uleiurilor
lubrifiante gi
diversitatea acestora a
crescut continuu. Datele
prezentate
n
tabelul
4.4
evidentiazeacesteendinle.
Clasificarea
aditivilor
pentru
uleiuri
lubrifiante se
poate
face, in
funclie de
proprietitile
uleiului
pe
care e imbundtdlesc, stfel:
-
modificatori
de viscozitate;
-
depresanfi
ai
punctului
de curgere;
-
detergent
dispersanfi;
Ulei I
Polialfa-
mineral
I olelina
SAE2O I A
) ,2
?q<
a)
a)
102
-18
218
20
29,0
1010
7',790
140
-54
235
2
391
37000
a)
145
-51
271
I
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 207/273
4.
Condilii
de calitate
gi
categorii
de uleiuri
-
antioxidanfl;
-
anticorozivi
i
antirugin6;
-
pentru
extremd
presiune
gi
antiuzurd:
- antispumanli.
T'abu 4.
4
P oporri
rt.tillil.J:
;3*l
j:,1.'i1'
a o murarea
reiuilo
207
Anul
Concentrafia
de aditiv
din
lubrifiant' %omasl
Modifica-
tor de
viscozitate
Detergent
Dispersant
filrl cenug[
EP
9i
antiuzuri
Divergi Total
195
t970
1980
I 990
J
7
7
7
J
5
5
5
5
6
I
2
3
5
I
I
1
I
8
18
21
22
Un aditiv,
indiferent
de
acliunea
sa, rebuie
sd
ndeplineascd
anumite
conditii:
r
o solubilitate buni
in uleiul
lubrifiant
la
temperaturi nalte
gi
joase,
precum
gi
la
depozitare
ndelungatS;
.
o birnl compatibilitate cu ceilalli
aditivi
gi
cu uleiul;
.
o eficacitate c6t
mai
bund
pentru
imbundtdlirea caracteristicilor
uleiurilor
ubrifiante.
Evaluareaeficacitelii
aditivilor
se
face
prin
metode
standardizate
au
speciale,completatecu incercdri de performan 5 n aparategi magini care
reproduc
n buni mdsurdutilaje
saumotoare
eale
1-8].
@:i
Adttivi modificatori
de viscozitate
Realizarea uleiurilor
lubrifiante
cu
indice de
viscozitate ridicat
qi
punct
de curgere cobordt,
in
condilii
economice,
nu
este
posibild prin
tehnologiiclasice de fabricare(extraclieqi deparafinare u solven{i).Pentru
oblinerea
uleiurilor
multigrade se
folosesc
polimeri
cu
mase
molare
cu-
prinse
intre 104-100,
a c[ror
func1ie
principala
este
de ameliorare
a
proprietililor
reologice ale
lubrifianfilor.
Acegti
aditivi
pot
indeplini
qi
alte
funcgii
(modificatori
de cristale, dispersanli
etc.).
Acliunea
polimerilor
este
de a
se opune
reducerii
puternice
a
viscozitelii
uleiului la cregterea
emperaturii.
La temperaturi
oase
firele
lungi ale moleculelor de polimeri se gisesc n ulei sub formd de ghern, hri
ca
polimerul
sd conducd
a cregterea
xagerati
a
viscozitdfii.
La
temperaturi
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 208/273
208
4. Condiyii
de cqlitate
Si
categorii
de
uleiurr
ridicate
ghemul
se
desfbgoard,
e
solvateazd
mai
bine
qi,
prin
aceasta,
impiedici
scdderea
uternicd
a viscozitelii.
Deqi
pondereapolimerilor in
produclia de
aditivi
este
25-30o,/o,
at
numdrul
brevetelor care
revendicd
structuri
de
acest tip depaqeqte
Ateva
mii, industrial se fabrica doar cflteva tipuri: poliizobutene,polialchil
metacrila{i,copolimeri
ai esterilor
fumarici
cu
acetatde
vinil,
copolirneri
ai
cr-olefinelor, copolimer
stiren-butadiend
au
stiren-izopren
9i
polial-
chilstireni
3-5,7,3
-4
].
Poliizobutenele
sunt
obtinute
prin
polimerizare a temperaturi
Joase
a
izobutenei
in
prezen{f
de clorurd
de aluminiu,
trifluorurd
de
bor sau alli
catalizatori
de tip
acid
Lewis. Masa
molari
medie
a acestor
polimeri
de-
pinde de temperaturade polimerizare.Uleiurile aditivate cu aceqtiaditivi
au o comporlaremodestd
a temperaturi
oase.
-{.",
Polialchil
metacrilalii
se
oblin
pnn
polimerizarca radicalica
a
esterilor
metacrilici
cu
4-23 atomi
de
carbon
n catena
alchil
qi
au
mase
molarecuorinsentre 40 000- 800000.
-+.
Polimerii
de
tip
metacrilat
au
pernis
oblinerea
unor
uleiuri
cu o
comportare bund
la diverse
temperaturi,
ocupdnd
ur
loc important
in
produc{ia
e aditivi
de acest
ip.
Pentru
a
ameliora
proprietifile^lor
au
fost realiza{i
copolimeri
care
confera
Lrleiului
gi
alte
proprietSfi.
In
continuare
sunt
prezentali
cdliva
copolimeri folosili la ameliorarea anumitor caracteristici ale uleiurilor
lubrifiante.
'|
-ll"
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 209/273
4.
Condiyii
e calitate
Si
categoriide uleiuri
209
Copolimerii sterilor
umarici
cu acetatul
e vinil
au ormula:
COOR
-.CHz--cH-]-
cH-- cH-
-f
r l l
OOC-C4n
LCooR
l-
Copolimerii cx,-olefinelor e prepardprin copolimerizarea
olefinelor,
cei
mai raspdndifi iind
de tip etilend-propilena,ou mase
molare
de
50 000-
120
000.
' lTr
-
CHr-
CHil-f CH?-CH
I
t
- lnr
i "^
l_
J
Copolimerii
stiren-butadieni blinuli
pe
catalizatori
rgano-metali
aumasemolare e50000-250 00.
;
-
CHZ- CH
:CH-
Cltr--.----J_
-CHZ
-
CH
-
I
. _lm
c6Hs
.,,,
tJltimele doud
ipuri de copolimeri
s-au dezvoltat
n ultimii
ani avAnd
o capacitatemare
de
ngrogme
gi
o stabilitate
mecanicd oarte
buna
[35,40].
Polialchil stirenii
se
oblin
prin
polimerizare pe
catalizatori organo-
metalici, au o dispersie oarte scizutd, dar
monomerii
se
oblin
in
condilii
dificile.
I-
CH
-CH
l
. , )
( \ i
R-\/.
'n
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 210/273
2t0
4.
Condilii
de
calitate
Si
categorii
de uleiuri
Aditivii de
tip
polimeri
sunt constituiti
din
macromolecule
cu
gad
de
polimerizare
diferit
qi
ei
pot
fi caracterizati
prin
analizd
cromatografici
(metodapermealiei
de
gel)
care
permite
determinarea
masei
molare
medii
gravimetrice (M*),
a masei
molare
medii numerice
(1v1,,)
i
a
gradului
de
dispersie
M*44'').
Viscozitatea
uleiului
aditivat cu
polimeri cregte
proportional
cu
concentrafia
de aditiv, dar
fiecare aditiv are
efect
de
ngroEarediferit.
Astfel
poliizobutanele
au
un efect
de ingrogare
mai
puternic
decdt
ceilalli
aditivi,
dar
creqterea
ndicelui
de
viscozitate
estemai
micd.
La
temperaturd
idicatd sau
a
frecare
ntre
piesele
unse,
a
presiuni
9i
turalii
mari se
produce
o rupere
a
macromoleculelor.
Din acest
motiv,
rezisLenlaa
/orfecare
devineo caracteristicdmportantda polimerilor gi se
determind
prin
recircularea
uleiului
aditivat
sub
presiune
in injectoarele
Diesel n condilii
bine
precizate DIN 51382).
Forfecarea
F)
se
poate
calcula
cu relafia:
4,n-4p
l
F
=
, ' , '___r,r , ,
. roo
in
care:
Tl.
$i Ir-
reprezintdviscozitalile cinematice
ale uleiului
aditivat
inainte
gi
dupa estare.
{-tS
Aditivi depresanyi
i
punctului
de curgere
Aditivii de acest ip permit imbunatdlireaproprietalilor de curgere a
temperaturi coborAte.
Prin urmare, deparafinarea
u solventi
se
poate
face
la
temperaturimoderate
mult
mai economic)
gi,
in acestcaz,
uleiul
depa-
rafinat conline
o
cantitate mai mare de
parafine,
avdnd
un
indice de vis-
cozitatemai ridicat.
Depresanlii
sunt adsorbili
la suprafala
cristalelor
incipiente de
parafind
qi
inhibS,
prin
aceasta, regterea
or.
Este
posibil
ca ei sd
mpiedice
formarea relelei cristaline gi solvatareacristalelor cu ulei. Astfel uleiul
poate
curge
chiar
dacd n masa ui existd
cristale
de
parafind. n
acest
mod
se explica
acfiunea
depresantd acestor
aditivi
pentru
uleiurile
parafinice
gi
eficacitatea edusa
asuprauleiurilor
naftenice
142,431.
Ca
aditivi depresanfi
ai
punctului
de
congelare
se
folosesc
denvali ai
naftalinei
gi
ai fenolului
sau
polimeri
14,'7,36,40,411.
stfel,
paragelul
este
o
polialchil-naftalind
care se obline
prin
condensarea
arafinei
clorurate
cu
naftalina, iar dinre derivalii fenolului se menfioneazdditetra alchil-fenol-
ftalat.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 211/273
2ll
Polialchil
acrilalii
gi polialchil metacrilafii careau in catenele aterale
cel
pulin
12
atomi
de
carbon
au
qi
ei efect
depresant
suprauleiului.
Eficacitatea aditivilor depresanli
este
influenlata de
anumili factori:
concentrafia de
parafin5,
cornpozilia
chimicd
a
uleiului, natura
gi
concentralia ditivului
[7,
3].
l\.J
.4dirivi
dctergent
dispersanli
Aditivii
detergent-dispersanli
unt esenfiali
in fabricarea uleiurilor
pentru
motoaremoderne.Funcliadetergentd
aditivilor
din uleiuri
permite
ca
piesele
motorului
(piston,
segmenti),
are
ajung
a temperaturi idtcate,
sd ramAnd curate. Funclia dispersantd
este atribuitd
aditivilor
care au
proprietatea
e
a menline
n
suspensie
ind impuritdlile
solide ce
apar
n
ulei
in timpul
utilizarii
sale, a temperaturi
oase.
n acest
el, segmellripot
asigurao etan$are orespunzdtoaren cilindru gi uleiul poatefi distribuit in
mecanismele are
necesitd
circulalie
abundenta
e
ubrifiant
3,4.7,38].
Aditivii detergenli cu rezeryi
de bazicitate
(suprabazici)
combat
coroziunea
provocati
de compugii
acizi
rezultali
prin
arderea
combus-
tibililor cu sulf saudin oxidarea leiului.
Acliunea
aditivilor detergent-dispersanli
oate
fi explicatd
prin
trei
tipuri de mecanisme: dsorblie, olubilizare
i
neutralizare
himicd
3,38].
Adsorblia aditivilor detergent-dispersanfia suprafalaparticulelor in
suspensie,nsolubile n ulei,
impiedicd aglomerarea
cestora
i
depunerea
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 212/273
2t2
4.
Condrtii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
lor
pe piesele
calde sau
eci ale
motoareior.
Este
posibil
ca aditivii
metalici,
la temperaturd idicatd,
sd se
ionizeze
gi
sd
formeze un
sfrat dublu electric
in
jurul
particulelor
solide.
O altd
teorie
se
referd
la
acfiunea
aditivilor
dispersanfi Erd cenugd, a temperaturdcoborAtI.
Partea
polari
a molecu-
lelor aditivilor
se fixeazi
la
suprafafa
particulelor solide
prin
legituri chi-
mice
slabe, n
timp ce
radicalul
hidrocarbonat
are
o afinitate
mare
pentru
ulei. Radicalii hidrocarbonati cu
un anumit
numdr
de atomi de carbon
in
molecula sunt
capabili sd
menfind
particulele solide
n
suspensie.
Solubilizarea mpuritIlilor
din ulei
este un
mecanism
prin
care
se
considerd
ca aditivii detergenfi
metalici
pot
forma,
la concentrafii
mai mari
decAtconcenfiatiamicelardcritic6, micele de
tip api
in ulei care
nglobeazi
particulele
nsolubile n ulei.
Neutralizarea
chimici
a compuqilor
acizi,
precursori
de depuneri,
de
citre aditivii
detergenli
cu
rezerva de
alcalinitate,
stopeazd
formarea
produselor
e
policondensare
nsolubile
n ulei.
Aditivii
detergenli
,,cu
cenu$5"
sunt
siruri
metalice neutre,
bazrce
sau suprabazice
le acizilor
organici,
cu formula:
R_X_M
in care
R
este adicalul hidrocarbonat
careasigurd
solubilitatea
aditiwlui
in
ulei;
X
- gruparea
de
legaturd;
M - metal (bariu,calciu, magneziu).
Principalele
tipuri
de aditivi
detergenli
,,cu
cenu;5"
int6lnite sunt
urmdtoarele sulfonafii, fenatii, tiofosfonaf
i.
Alchil-aril
sulfonalii
de calciu
sau
magneziu
se oblin
din sulfonali
de
sodiu
petrolieri,
rezultali
ca
produse
secundare
a rafinarea cu
acid sulfuric
a
uleiurilor
sau
din acizi
sulfonici sintetici,
preparati
prin
sulfonarea
alchil-
benzenului.Pentrua fi eficienti ca detergenli,masa molard medie a sulfo-
na{ilor
rebuie
si fie mai
mare
de
450.
Exemple
de
formule
de aditivi
de
tip sulfonali:
(RSOr)zCa
alchil-aril
sulfonat
de calciu
RSO3
MgOH alchil-aril
sulfonat
bazic
de
magneziu
(RSO3CaOH)"(CaCOg).
alchil-aril
sulfonat
de calciu suprabazic
Aditivii
detergenti
suprabazici
sunt
coloizi
de asocialie
in care
particulele
de
carbonatde calciu sunt
menfinute
n
suspensie
e
moleculele
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 213/273
4.
Condilii
de
calitate
Si
categorii
de uleiuri
213
de alchil-aril
sulfonat de calciu.
Acegti
aditivi
pot
avea
o cifra
de bazicitate
totald de 300-400
mg KOIVg
gi
un conginut
de cca
35oA
carbonali
134,38,44,45f.
Fenalii
au formula
generalS:
-[7
Y
in careM poate i calciu sau magneziu, ar X poate i S, S-S,CH2.
Tiofosfonafii
se
obgindin
reacfia
poliizobutenei
(cu
masa
moleculari
de
800-1500)cu
pentasulfura
e fosfor
gi
sunt
amestecuri
e
compugide
forma:
*-[-, , *-X-o
.__L_,_lf_.
l_-_-t_t
o
Aditivii dispersanfi
,,fhr6
cenugS"
menlin
particulele
solide
in
suspensie
i
previn
formarearndlului
la temperaturi
cobor6te.
Radicalul hidrocarbonat
este
un
polimer
(poliizobutend
cu masi
molari de 800-1500), arteapolari esteo amin6, ar gruparea e legaturd
anhidridamaleici sau
nucleul
'enolic.
Reprezentanliipici sunt
succinimidele
i
bazele
MANNICH:
9H"
I
^..
^4
-c
H
c
--{"-"-i"-L"
n--.*t"-""f-o,
'*H.,-NH
"
crry-c(o\ ' " ln
f"
+
tIL-t
",-*"{-
I{z-c
H2-N"}
**
H2-NF{2
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 214/273
214 4.
Condifii
de calitate
Si
categorii
de
uleiuri
Eficacitatea
aditivilor
detergenli
dispersanli
depinde
de
natura
uleiului
de bazd
gi
a combustibilului
folosit,
de
natura aditivului,
de
solubilitatea
gi
de concentraliaaditivului
in
ulei,
de condiliile
de
lucru
9i
de
caracteristicile
onstructive le
motorului
[3,4,7].
,tI)
Aditividntioxidqnli
Antioxidanlii
sunt aditivi care
au
rolul de
a frdna
oxidarea uleiului,
fiind
folosili
in formularea tuturor uleiurilor
lubrifiante.
Mecanismul
de
oxidare,
produsele
de oxidare
rezultate
gi
metodele
de apreciere
a
rezistenlei
a oxidare
a uleiului
au
fost
prezentaten
paragraful4.2.3.
Rolul aditivilor antioxidanfi este de a interfera cu mecanismul
radicalic de
propagare
qi
aceastd
cliune
poate
nterveni
n diferite
etape
ale
procesului:
-
in
etapa
de
propagare,
prin
reactii
cu radicalii
liberi,
aditivii
numindu-se,.inhibitori
e
radicali";
-
in
etapa
de
formare a
radicalilor
liberi,
prin
reactii
cu
hidroperoxizi,
aditivii
fiind
numili
,,distrugdtori
de
peroxizi".
Inhibitorii de radicali sunt, in general,derivali ai fenolului
9i
amine
aromatice
7,38].
Cea mai cunoscutd
tructurd
enolica este di-tert-butil-
paracrezolulTopanol
0) careareefectantioxidant
dni
la
180"C.
'dls
Trebuie
precizat
cd
gi
alchilfenalii
sulfuriza\i,
prezentali
ca aditivi
detergenli
pentru
uleiuri
de
motoare
sunt,
de asemenea,
aptatori
de
radicali
liberi.
Unele
amine
aromatice
au
gi
ele
efecte
de
inhibitori de
radicali care
semanifestd
Ana
a
200
"C:
CT-*
-(\
octildifenil
amin
csHrz-\,/
\,/<sHrr
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 215/273
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii de
uleiuri
2ts
@*H--O-rchil
fenil-p-naft
lamin
Distrugdtorii
de
peroxizi
sunt, in
principal,
compugi
cu sulf, cu
seleniu,
u sulf
gi
azot, cu sulf
gi
fosfor
17,20,38f,
oarte aspAnditrind
alchil
ditiofosfatul e
zinc:
><_"_><l
Acidul
ditiofosforic se
obfine
prin
reacfia dintre
pentasulfird
de
fosforgi alcooli, ar neufializareaciduluise acecuoxid dezinc.Radicalii
R
pot
fi alchil, aril
saualchil-aril
gi
trebuie
si aibd
3-8 atomi
de carbon
n
moleculi
pentru
a asigura olubilitatea
ditiwlui
in ulei. Cele mai bune
rezultate
s-au obfinut cu ditiofosfafii
in care
radicalii
R
sunt
diferili,
de
exemplu u trei
gi gase
tomi
de
carbon aucu
patrugi
opt atomide carbon
l4l.
Ditiofosfafii
de
zinc ormeazd
ilme
protectoare
e
metalegi previn
coroziuniledatorateprodugilorde oxidaredin uleiurile de motoare.Ei
posedd
ezistenti
a
presiuni
mari,actiondnd
i
ca
aditivi antiuzuri.
tlrl
Adrtivianticorozivi
Si
antirugind
Aditivii
anticorozivi
gi
antirugini
sunt
substante
care favorize'az
aderenfa leiului la suprafatametalelor.Ei acfioneazi rin formareaunui
film
protector
idrofob
pe
suprafata
etalului are
rebuie
protejat.
Inhibitorii de coroziune
pot
fi substanfe
neuhalizantecare au
gi
proprietifi
detergent-dispersante.
itiofosfatii
metalici,
terpenel
fosfosulfirizate,ditiooarbamafii tc.
acfioneazd
i
ca
aditivi
anticorozivi.
Ca aditivi-antiruginl
e
folosesc erivati
ai acizilor
gragi,^sdruri
le
acizilorsulfonici, osforici saucompugi
i acestora
u aminele. n ceeace
privegte rezistenfa a coroziune, aceasta se testQazd rin metode
standardizate,
rezentatee
scurt n
paragraful4.2.4.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 216/273
216 4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
lf
':
Aditivi de extremd-presiune
i
antiuzurd
Acest
tip de aditivi
asiguri
reducerea
recdrii
gi
ungerea
n domeniile
limita
pi
extremd
imitii
(v.paragaff a.1).
Aditivii de extremi-presiune aclioneazdindomeniul n carefilmul de
lubrifiant
este
rupt
(domeniul
exfiem6-limiti),
iar
aditivii
antiuzurd
in
regim de
ungereelastohidrodinamic
i
limit6.
Principalele
categorii de aditivi
[38]:
.
Compu$i organici
polari
(alcooli, esteri,
amine, acizi
graqi)
care
se
orienteazi
gi
se adsorb
la suprafala
metalului
formAnd o
peliculi protectoarea temperaturioase,sub150'C.
r
Compu$i
ai fosforului
(Ro:) :0
(Ro):
P
fosfati
fosfili
fosfonali
fosforamidafi
cor
l:
o
R'
(RO)2
P:0
I
R'-N-R"
Acegti compugisunt aditivi antiuzurdexcelenli,eficacitateaor
cresc6ndstfel:
fosfati
<
fosforamidafi
<
fosfonali.
.
Compu$i
u clorsau u
sulf
gi
clor
Acegti
aditivi suntobtinufi
prin
clorurarea
ausulfocloruralea
irectd
a
parafinelor
sau aromaticelor.
Ei sunt
aditivi
de extremd
presiune
excelenli,
ar
posedd
activitate ntiuzurd
mediocrd.
n
contact
u
metalul
formeaziun film lubrifiant solid de clorur5sausulfurd.Se folosesca
oblinerea
leiurilor ndushiale
i,
mai ales,
pentru
prelucrarea
etalelor. i
suntcaracterizati
rintr-o
activitate
orozivd
mportantd
i,
de aceea,
unt
improprii
pentru
ungerea
mecanismelor
in aliaje
de
cupru.
.
Compu$i
u sulf
Dintre
compugii
cu sulf au
activitate
antiuzurd
qi
de
extremd
presiune:sulfurile,disulfirile, polisulfrrile, olefinelesulfurizate,esterii
acizilor
gragi
nesaturafi
ulfrrizali,
uleiuri
sulfirizate.
De
exemplu:
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 217/273
4. Condilii de calitate
Si
categorii
de uleiuri
2t7
R-S-S-R alchil
sau
aril
disulfuri
R-(S)''-R dialchilpolisulfur
esteriai acizllor
gragi
nesaturati ulfurizafi
cHr
-
(cH2).
cH:
cH
-
cH
- (cHz).
cooR
I
(ir
i
cH:
- (cllr\
-
cH: cH
-
cH
- (cHr)"
cooR
Pentru
a asigura o
protectie
corespunzdtoare,
ditivii cu
sulf trebuie
sa
aibd o activitate optim6. Astfel, daci
activitatea
aditivului
este
slabd.
proteclia
suprafetei
metalice
este
redusd, iar
dacd
activitatea
este foarte
puternicd
se observi
un atac
mportant al suprafelelor
gi
aparilia
unei
uzuri
corozive severe.Disulfurile sunt mai eficiente decdt sulfrrile, iar pentru
alchil
polisulfiri
valoarea
optimd este
pentru
n
:
3.
Compugii cu
sulf sunt,
in
general,
mai
putin
eficien{i decdt
compuqii
cu fosfor
gi
ditiofosfatul
de
zinc.
Eficacitatea
ca
aditivi de
exftemd
presiune
sercputizeazd astfel:
difenil
<
di-n-butil
<
di+e4butil
<
dibenzil
<
dialchil
Esterii acizllor
gragi
sulfurluafi au
un
comportament diferit
de al
compugilor cu sulf, ftrd oxigen. In func{ie de
polaritatea
or,
grupdnle
de
tip
ester
rntra
in
competifie cu sulful
pentnr
adsorblia
lor
pe
suprafata
metalica. In
comparalie cu sulfurile,
ei au
proprietdli
de extrema
presiune
inferioare.
Aditivii
cu sulf sunt
utilizali
pentru
oblinerea
uleiurilor de
prelucrare
a metalelor, pentru uleiuri de angrenaje industriale, pentru uleiuri de
transmisie
a autovehiculelor
gi
pentru puncte
foarte solicitate
ale
autovehiculelor.
(i
eauiri
antispumanli
in
anumite condi.tii
(agitare
in
prezenld
de
aer), in
lubrifiant
se
formeazl spume stabile. Aditivii antispumanti impiedica formarea gi
stabilizarea
pumei.
Ei
se adsorb
a
suprafala
ulelor
de
gaz,ludnd
locul
substanfelor ctive
din ulei ce
favorizeazdspumarea.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 218/273
218
1.
Condipii
de calitate
$i
categorii de uleiuri
Cei mai
folositi
aditivi de acest ip sunt
siliconii
[4,7]
:
qH-
t '
cH_si_o
' l
CH,
qH-
l '
si_o
I
CH,
I
T",
|-T'-",
cH
-n 3
Pentru
a
avea
acliune antispumantd,
aditivul frebuie
sa fie insolubil
in
ulei
gi
sa
aiba
o tensiunesuperficiali
mai micd decdtacesta.
Aditivarea
se
face
cu
proporfii
foarte
mici
de
antispumant
1-100
ppm), ar aditiwl poate i diluat cu solventiorganici.
/^\
'
l+)
.Adaosuri
olide
Lubrifiantii
(aditivii)
solizi se folosesc
pentru
a reduceuzura
pieselor
metalice
in contact
la
presiuni gi
temperatun
ridicate. Ei
pot
avea o
eficien1dbund.,
dar trebuie sd se aibd
in vedere
compozilia uleiului debazFt
gi sa se evite prezenfaunor aditivi care ar putea exercita o acgiune
antagonistS.
Folosirea
acestor adaosuri solide
se
justifici
pentru
uleiuri de
transmisii,
dar mai
pulin pentru
uleiuri de
motor.
Cei rnai
cunoscuti
aditivi
solizi sunt
grafitul qi
sulfura de molibden.
Ei
sunt constituiti
din cristale extrern de
fine sub
formd
de
lamele, care
aderd a
suprafala
metalelor asigrrdnd ungerea.
Se utilizeazi sub
form6
de
suspensiin ulei I l,l2].
Grafitul
trebuie
sd nu
conlind
particule
de silice
qi
de argila. Solulia
coloidald de
ulei
conline cca
l}oh
grafit.
Pentru stabilitatea soluliei
se
fblosegte
un stabilizant
(tanin,
trietanolamind).
n
final, lubrifiantul
conline
0,1-l%
grafit,
iar
particulele
de
grafit
au diametrul
maxim de
ordinul
rnicronilor.
Sulfura
de
molibden
reduce
coeficientul
de
frecare la valori
de
ordinul 0,04,este oartestabilap6nd a 400"C gi rezistd a presiuni idicate.
Lamelele
de sulfrrd
de molibden sunt
constituite din sfraturi de atomi de
molibden
care
au
de-o
parte qi
de alta straturi
de atomi de
sulf. in
releaua
lamelard,
legdtura
S-S este
mult
mai slaba
decdt
cea Mo-S
astfel
inc6t
alunecarea
e face
numai intre suprafelele
S-S, iar
intr-o
pelicula
de l0-3
mm
grosime
existd
aproximativ2 000 de
fefe
de alunecare
4,i
I
].
Prin
aceasti
structurl se explicd scdderea
uternicd
a coeficientului
de frecaredintre doud suprafelemetalice n contact, n prezenlasulfurii de
molibden.
qi
protejarea
pieselor
maginilor a
pornire qi
mers n
gol.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 219/273
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de
uleiuri
219
4.4.
CATEGORII
E
ULEIURI UBRIFIANTE
.4
;
4.4.L
Clas
ficarea
leiurilor u
brifiante
-
IJleiurile
lubrifiante
reprezintd
cea mai numeroasd,
variatd
gi
dinarnica ategorie
de
produsepetroliere.
De
aceea, lasilicarea
uleiurilor
prezinta
o importanld
deosebitd,
dar
intdmpina
qi
multe dificultaf. O
clasificare
simpla imparte
uleiurile lubrifiante
in doud
mari
categorii:
uleiuri
pentru
automobile
qi
uleiuri
industriale.
La
noi in
ard,
o clasificare
mai
riguroasd
are
ine
cont
de
domeniile
de utilizare
imparte
uleiurile
in zece mari
categorii
[2S]
Pentru
o
identificare
uqoard,
multe
categorii
de uleiuri se
noteaza
cu
una sall
mal
multe itere.
Clasificarea i
notareauleiurilor in RomdniaconformSTAS 871 se
prezintd
astf'el:
c
(,lleiuri
pentru
motoare
termice
-
cu aprindere
prin
scAnteie M
-
cu
aprindere
rin
comprimare D
- cu aprindere
prin
scdnteiesau
comprimare MD
- cu aprindereprin scdnteie n doi timpi I\nT
-
cu
aprindere
prin
comprimare n
doi timpi
D2T
-
de aviatie
AVi
-
de navi
N
- av
gaze
--MG
-
pentrurodaj
R
-
pentru
rodaj
qi
conservare RC
o ( e ur Dent u transm ,s le autovehicule o
-
mecanlce
-
automate
c
(Jleiuri
pentru
utilaje industliale
-
de uz
general
-
pentru
agire
-
pentru
ndustria
extild
- pentrumecanisme ine
-
pentru
angrenaje ndustriale
-
pentru
turbine
cu apd, abur
qi gaze
I
L
Te
MF
TIN
Tb
T
TA
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 220/273
220
4.
Conditrii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
-
pentru
compresoare
u
piston
-
pentru
glisiere
-
pentru
maqini
cu abur
-
pentru
magini
pneumatice
-
pentru
nstalatii frigorifice
-
pentru
rolii
gi
cabluri de
tracfiune
t
(lleiuri
hidraulice
-
pentru
nstalatii
hidraulice
-
pentru
amortizoare
hidrostatice
o
(
leiuri
electroizolante
-
pentrutransformatoare
-
pentru
fansmisii
o
(lleiuri
pentru prelucrorea
metalelor
- uleiuri
emulsionabile
- uleiuri neemulsionabile
o
(Jleiuri
pentru
transfer de
cdldurd
o Llleiuripentru tratamente ermice
o
Uleiuri
pentru
fabricarea
cauc
trcurilor
o
(Ileiuri
pentru
alte utilizdri
K
G
C
KP
F
R
TR
ET
PE
P
H, F{EP
HA
TERM
TT
IC
lAb
4.4.2.
Uleiuri
pentru
motoare
ermice
L-,'leiurileentru motoare ennice reprezintd, tra indoiala.cea tnai
importanta categorie
de uleiuri
lubrifiante.
ln anul
i990,
mai
mult de
jumdtate
din
consumul
de lubrifianli
(53,4oA) -au
reprezentatuleiurile
pentru
autovehicule, iar
dintre
acestea,
85,2o/o
au fost uleiuri
pentru
motoare
[32].
Prin
diversitate
gi
condilii
severe
de
calitate,
realizmea
acestoripuri
de uleiuri necesitd
mari eforluri
de cercetare
i
cheltuieli.
Formularea
unui
ulei de
motor sau
verificarea
calitiliior
unui
ulei
cuprinde dtevaetape:
-
Etapa
-
incercdri
de
laborator
pentru
examinarea
aracteristicilor
fizico-chimice;
-
Etapa
II
- experimentdri
pe
stand,
in
motoare
monocilindrice
standard
@etter,
Labeco,Caterpillar
etc.);
-
Etapa
III incercdri
pe
stand,
in motoare
policilindrice
comerciale,
n diferite
regimuri de
funclionare
a motorului;
- Etapa V - verificdri in condilii de exploatarepe autovehicule.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 221/273
4. Condilii de
calitate
Si
categorii
de
uleiuri
Primele
metode
de incercare
a uleiurilor
pe
motoare
au fost
elaborate
in S.U.A., in vederea
stabilirii conddiilor de
calitate
pentru
specificafiile
armatei americane.Ulterior s-au elaborat astfel de metode
qi
in
alte
1dri.
tncercarile
se executd
pe
motoare
monocilindrice concepute
n
mod special
gi pe standuri de motoare policilindrice comerciale, amenajate n acest
scop.
Din
cauza condiliilor
pe
care trebuie sa
le indeplineascd
ubrifianlii
pentru
diferite motoare,
este
practic
imposibil de
gasit
o
metodi
care sd
inlocuiasca
incercdrile
pe
motoare. In incercdrile
speciale
pe
stand,
severitatea
neia
sau
mai multor
variabile este, de
obicei,
exageratd
pentru
a scurtadurata experimentdrilor.Numlrul acestor
variabile
fiind
insd foarte
mare, metodele nu pot frrniza mdsuri de o precizie deosebitdqi de aceea,
de
la o
incercare
a
alta, apar
mici
diferenfe.
A.
Metodeamericane e ncercare
pe
motoare
a) incercdri
pe
motoare
monocilindrice
Primele incerciri s-au fbcut pe motoare cu aprindere prin
comprimare de tip
Caterpillar
care funclioneazd
n
prezent
in
variantele
CAT
lG2,
1H2, lK, lM
gi
lN
[13,46].
Ele servesc
pentru
aprecierea
uleiurilor in
ce
privegte
blocarea
segmenlilor,
aparifia
uzurilor
gi
formarea
depunerilor n condilii variabile de turalie,
raport de supraalimentare
i
de
conlinut de sulf
in
combustibil.
Se
precizeazd
cd, la
perioade
destul de
scurte,condiliile de incercare
se
modifici
pentru
a corespunde
exigenlelor
din ce in ce mai severe mpuse ubrifianfilor de motoarelemoderne.
Motorul Labeco
este un
motor
monocilindric
cu aprindere
prin
sc6nteie
care
este
folosit la
testarea
uleiurilor
prin
metoda CRC L-38.
Calitalile uleiului
se apreciazd
prin pierderea
n
greutate
a crzinetului bielei
(aliaj
de cupru-plumb)
gi
cantitatea
depunerilor de
lac
de
pe
suprafala
lateralaa
pistonului
dupd40 ore de
funclionare
11,12].
b) incercdri pe motoarepolicilindrice
Clasificarea API
a uleiurilor
de motoare dupd
gradul
de solicitare a
condus la
elaborarea unor
incercdri
numite
,,secvente".
nilial,
seria de
incerciri cuprindea
cinci
incerciri, notate de
la I la
V,
efectuate
pe
motoare
policilindrice
construite
de
mari
firme americane
General
Motors, Ford,
Chrysler). De la inceput s-a stabilit ca
toate condiliile
de incercare
pentru
aceste
secvente
sd
fie
modificate
in timp
dupi
necesitdli,
in raport cu
pro
gre
sele
r
ealizate n
constnrclia
motoarelor.
221
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 222/273
)77
4.
Condi\ii de
calitate
Si
categorii
de uleiuri
In
prezent
sunt folosite secvenfele
I
D, III
D,
III
E, V D, V E, VI
gi
vI A
U
1,12,13,46f.
Motoarele,
in
condiliile
alese
pentru fiecare secven 6, supun
lubrifiantul la cele
mai
severe
solicitiri,
in raport cu
proprietdtile pe
care
incercarea espectivdestedestinatdsI le stabileascd.
Secvenla
r D
se efectueazd
n condilii
de
funclionare a
motorului
la
temperaturi
joase
care
pot
favoriza
ruginirea
gi
formarea depunerilor.
Testul
dureazd
in
total
32 ore
gi
cuprinde
trei faze,
in
primele
dou6,
temperatura leiului este49oC,
ar in
ultima
fazd
(2
ore)
127'C
1461.
Secven{a III
E
determind
stabilitatea
la
oxidare
a uleiului
la
temperatura idicatd
a
motorului.
Motorul
@uick
V-6 1986)
funcfioneazi
64 ore, in condilii foarte severe. La terminarea incercdrii, motorul se
demonteazl
gi
se examineazd
piesele
n vederea
stabilirii
punctajului
in
ce
privegte
depunerile
de lac
ai
mdl
gi
uzura
mecanismului
de comanda a
supapelor.
^
SecvenfaV E
se
efectueazd
e
un
motor
Ford
OHC-4
cu 8 cilindri
in
V. lncercarea
evalueazd
mai
multe aspecte
ale
ungerii
gi
anume:
formarea
depunerilor de m6l in
motor,
formarea depunerilor
de
lac
pe
mantaua
pistonului, uzura supapelor de admisie, blocarea segmenfilorpe piston,
infundarea
eresfielor
segmentilorde
ungere,
blocareasorbului
pompei
de
ulei. Se desfbgoard
n
trei
faze cu o duratd
otald
de
288
ore.
Secvenla
VI A
este
ntrodusi recent
gi
permite
apreciereaeconomiei
de
combustibil.
Se realizeazd
pe
un motor
Ford
cu 8 cilindri
in V model
1993
gi
dureazl 50
de
ore
n doud
aze. Temperatura
leiului
estemenlinutd
in
prima
fazdla 45oC,
ar in ceade-adoua
a
105"C
46].
Pe l6ngn acestesecvenlemai exista gi alte metode de testarepe
motoare
policilindrice
ca:
Metodele
Mack T
6, T
7,T
8,
metodaGM
6.2
gi
metodaDD6 V 92TA[13,46].
B.
Metode
europene
de
ncercare
pe
motoare
In Europa,
degi se aplici
gi
incercdri
americane, -au
adoptat
metode
gi motoare mai pulin costisitoare,standardizategi acceptatede CEC ca
metode oficiale
de
evaluare
a calitddi
uleiurilor
de
motoare
[3,4,11-
13"33,46).
Q
htcercdri
pe
motoare
monocilindrice
Motorul
Petter
W
I
este un
motor
cu aprindere
prin
scdnteie
care
permiteaprecierea tabilitnfi h oxidare a uleiului. Timpul de incercareeste
de
72
ore, ar
regimul
termic al
motorului este
sever
temperatura
ichidului
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 223/273
4.
Condiyii de
calitote
Si
categorii de uleiuri
223
de
rdcire 150'C). Rezistenfa
a oxidare
a uleiurilor
in
prezenfa
cuzinetului
de bield din aliaj de
cupru-plumb
se apreciazd
prin
creqterea
viscozitdlii
uleiului,
formarea
depunerilor
de
lac
pe piston
gi
pe
segmentul
de ungere
gi
prin pierderea
n
greutate
a
cuzinetului.
Motorul Petter AV I este un motor cu aprindereprin comprimare
care
examineazd
capacitatea leiurilor
de a
preveni
blocarea
segmenfilor
gi
fonnarea
de
lac. Incercarea
dureazd
120
de
ore,
motorul
funcfiondnd
cu
incircare,
turatie
gi
regim
termic
constante.O
incercare
echivalentd este
testul
pe
motorul MWM
conform
CEC L-12 A
76.
Aceastd
incercare
evalueazd
proprietdfile
detergent-dispersante
le uleiului,
prin gradul
de
curalenie
al
motorului.
Motorul Petter AVB supraalimentatpermite evaluareauleiului de
carter
destinat
motoarelor
cu aprindere
prin
comprimare,
exploatate la
putere
maxima,
la
temperaturi inalte,
privind
tendinla
de
formare
a
depunerilor
e
piston
gi
n canalele egmenfilor.
b) incercdri
pe
motoore
policilindrice
incercarea pe motonrl Fiat 600D se utilizeazi pentru evaluarea
proprietafilor
dispersanteale uleiurilor
pentru
motor
care
funclioneazd
a
temperaturi scdzute
sub
sarcina normald.
Metoda reproduce
condiliile
circula{iei
pentru
marile
orage,cu
porniri gi
opriri
repetate
a intervale mai
mari saumai mici de timp sau condiliile de
parcursuri
curte
pe
timp rece
care
avorizeazdormareamdlului. Aprebierea
ezultatelor
e ace
prin
note
de
merit
de
a 0 la l0
[
l].
Incercareape motorul Ford Cortina este foarte severbqi permite
aprecierea
stabilitalii termice
a uleiurilor
gi
formarea
depunerilor
la
temperatui nalte.
Se
men{ioneazd
dr marii
producdtori
de
automobile
din Europa
(Volkswagen,
Mercedes-Benz,Fiat,
BMW, Renault, Citroen
etc.) au
reaLizat tanduri
pe
motoare
proprii
pentru
a evalua
comportarea
uleiurilor,
a$acum seobservd
n
tabelul
4.5.
G.
Clasificarea
AE
a uleiurilor
upi
viscozitate
Clasificarea
AE a uleiurilorde
motoare,
doptatd
i
folositd n
toatd
lumea,este
practic
singura
are
permite
clasificarea
orect5,n
funclie
de
viscozitate,
pentru
condilii de
pornire
(la
temperatwi
cobordte)
9i
de
funclionare
la
temperaturi
idicate)a
motorului.
Eacuprinden prezent ase lasedeuleiuride arna w) gicinciclase
deuleiuride
vard
v.
tabelul
.6).
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 224/273
224
4.
Condilii
de calitate
Si
calegorii
de uleiuri
Tabelul 4.5.
incercitri
principale pe
standuri,
cerute de
specificafiile
europene
13,461
Denumirea estului Obiectiv
Motoare cu benTinil
VW 1302
Ford
Cortina
PSA
TU- 3MH
SecvenleleVD,
VE
M
l02vM
l l l
Bs
oM 616
r
PSA TU - 3MS
Secvcnfele
II D,
nI E
Petter
Wl
sauCRC t 38
Secvenla I D
Fiat
132
BN,I\V M
42
Porsche 30
vw 1435
1
Motoare Diesel
oM 364A
oM 352A
SecvenfaVD
oM 616
oM 602 A
Secvenla II
D
lvtwM
Performanfa
generali
Depunerile
a
temperaturd
idicati,
gomarea
segmenfilor
Dispersanfa,
zura
camelor
gi
tachelilor
Depunerile, zura
cilindrilor
gi
a
distribuliei
Oxidarea
qi
uzura
Oxidarea.
coroziunea
uzinegilor
Rugina
gi
depunerile
a
rece
Preaprinderea
Performanla
enerali
Curdfenia
pistonului.blocarea egmenlilor
Performanla
gencrali
Dispersanla
i
uzura
Depunerile
gi
uzura
Oxidarea
gi
uzura
Curitenia
pistonului
Cur6[enia
pistonului,blocarea egmenlilor
Funinginea
ingrogarea leiului
Oxidarea,
oroziunea
uzinegilor
\ry I43I
CTD
XT]D I ATE
NTACK 8
MACKTT
CRCL-38
Secventa
I D
l) Motoare
cu
aprindere
prin
comprimare
Daci
un ulei
are viscozitatea care
sa
corespundd
nei singure
clase
SAE se nume$teulei monograd, ar dacaviscozitateacorespundea doud
saumai multe
clase
se
nume$te
ulei
multigrad.
Uleiurile
multigrade,
pentru
a avea o vadatie
mai micd a viscozitalii
cu
temperatura,
febuie sa
aibS
indici
de viscozitate
ridica,ti, cu
valori
peste 100. De exemplu,
uleiul
multigrad
10 W 50
pentru
a
indeplini conditiile
impuse claselor
SAE
50
qi
SAE
10
W
(cu
IV
:
100)
trebuie
si
aibd
IV
:
180. Se
remarcd, de
asemenea,
a
in
ultimii
ani se mpune
$i
viscozitatea
a 150'C.
lJn ulei multigrad asigurdungerean condifii extremede funclionare:
la
pornirea
motorului,
la temperaturile
joase
din timpul
iernii
qi
la
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 225/273
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
225
Tabelul 4.6.
ClasificareaSAE J
3fi) a uleiurilor
de motor dupi
viscozitate
[46]
Clasa
SAE
Viscozitatea
dinamici
(r,
cP
la temperatura,
oC
max.
Temperatura
de
pompabili-
tate@.
C
Viscozitateacinematici(o.
cSt
la lfi)oC
Viscozitatea
dinamici(4,
P
la l50oC
min,
mrn, max.
0w
5W
10w
15W
20w
2sw
20
30
40
50
60
3250 a -30
3500 a
-25
3500 a -20
3500a
15
4000 a
-10
6000 a -5
-40
-35
-30
-25
-20
3,8
3,8
4,1
<6
56
9,3
56
9,3
l t <
I
O.J
21,9
.i,,
<
12,5
<
16,3
<21,9
<26.1
)6
I
)
Viscozitatea
aparenti
ntre
-40
9i
0'C, cu aparatulCCS
dupi
metoda
ASTM D 5293
2)
Uleiurile au viscozitate dinamictr aparenti
de max
60000 cP, determinatA
cu aparatul MRV
dupd metoda ASTIVI D
4648
3) Viscozitatea cinematici se determintrcu viscozimetru capilar dupe metoda ASTM D .145
4) Viscozitatea dinamicd sc determintr cu viscozimetrul
rotativ
Ravenfield
dupd metoda ASTM
D
4683,
CEC L 36-A-90
La
alegerea
unui ulei
monograd sau
multigad
pentru
motor
trebuie
sa se
lna
seamade temperaturile
ambiante
minime
(iarna) gi
maxinte
(vara).
Dacd uleiul estemenlinut
n motor
peste
6 luni
este
necesar
A se
foloseasca n ulei
multigrad
r'.fig.4.6).
-29
-z)
-7
+32
+49
Temperatura mbiantl,
oC
Fig.4.6.Recomandiripentruutilizarea iferitelorclasedeuleiuripentru
motoare,
n
funcfie
de emperatura
mbiantd.
+21
-15
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 226/273
226
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
D. Clasificarea
API-ASTM-SAE
a
uleiurilor
dupi
nivelul
de solicitare
Clasificarea SAE dupd viscozitate nu di nici un fel de indicalii
privind
nivelul
de solicitare a
uleiului
gi
gradul
de
aditivare
al
acestuia.
Din
aceasti cauzdafost nevoie ca uleiurile
sd
fie clasificate
dupd
tipul
9i
gradul
de
solicitare a motorului, dupi
condiliile
de
funclionare
9i
dupi
calitatea
combustibilului.
Din 1971,
n S.U.A. s-a elaborat
n comun
de
APl, ASTM
gi
SAE
o
clasificare
care imparte uleiurile
in doul
mari categorii:
uleiuri
,,Service"
notate S, destinatemotoarelor cu aprindereprin scdnteie MAS) 9i uleiuri
,.comerciale"
notate cu C
penffu
motoare
Diesel
(MAC). Inilial, clasificarea
cuprindea
patru
niveluri S
(SA,
SB,
SC,
SD)
gi
nei
niveluri C
(CA,
CB,
CC)
la
acesteaaddug6ndu-se ltele
noi.
I
Ileiurile
care
indeplinesc
condiliile
pentru
doud
niveluri
sunt
denumite
cu mai
multe
simboluri.
Clasificarea
API a uleiurilor
,,Service"
este
prezentati
n
tabelul
4.7 iu a uleiurilor
,Comerciale"
n tabelul
4.8.
Tabelul4. 7
Clasificarea
API/ASTITUSAE
a uleiurilor
,,Service" [13.46]
Nivel
Tip
de
motor
Tip de
ulei
Teste
pe
stand
impuse
SA
I
MAS
qi
MAC
vechi
r
cu
solicitiri
extrem
I
de reduse
Neaditivat.
eventual
ditivat
cu
antispumant
i
depresant
l
ounctuluide cursere
SB MAS vechicu solicitiri
minime
Aditivat in pluscu aditivi anti-
oxidanti-anticoroztvisi
antiuzuri
CRC L.38, SEC V
SC
i
NLA.Smodele
1964-1967 Cu aditivi
detergenli,
ispersanli,
antiuzuri,
antirugini
Et
anticorozivi
Secvenlele:
I
A, III A,
IV. V: CRC-L-38
SD N{ASmodele
968-1971
Idem SC dar
cu
o cantitate
mai
marede aditivt
Secvenlele
I B,
III B,
IV. V
B, CRC
L-38,
CAT
L-I.
I H
SE
i
MAS modele
1972-1979
W
Aditivi cu
propnetifr detergente
la cald,anticoroziveSiantirugin
Stabil
a
oxidare,
cu aditivi
antiuzuri. ameliorat
ati de SE
Secvenlele
I
B, III
C,
V C, CRC L-38 -
Secvenlele
I
D, III D.
V D. CRC L.38
SG
I
MAS modele
9E9-1994 Stabil
a
oxidare,
aditivat
antiuzuri,
dispersanfi,
meliorat
fati de SF
Secvenlele
I
D, III E,
V
E,
CRC
L.38
MAS modele
1995-1988
MAS
-"d€le
dupi
1rr8
SH
-
J
Ameliorat
ap de
SG
Am"tlorat
fatr
de
SH
Secvenlcle
I D,
III E,
V
E, CRC
L-38
Secvenfele
I
D, III E,
V E. VI A. CRCL-38
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 227/273
4.
Condilii
de
calitate
si
categorii
de
uleiuri
227
Tabel 4.8.
Clasifrcarea
API/ASTII/SAE a
uleiurilor
,Comerciale"
[3,46]
Nivel
Tip
de
motor
Tip de ulei
Teste
pe
stand
impuse
CA
MAS
gi
MAC
cu aspiraFe
naturali
qi
combustibil de
calitateexcelenti
Ulei ip
1940-1950
ivel
MIL
L 2IO4A
CRC L-38.
CAT
L-I
(sulf
n combustibil
peste
,35%)
CB
MAS
9i
MAC cu aspirapie
naturali
qi
combustibilde
calitatebuni
Ulei
tip
1950-1960 u aditivi
antioxidanli,
anticorozivi
gi
de-
tcrsenti.
nivel suoolement
cRc
L-38,CAT
L-l
(sulf
n
combustibil
oese
0.95%)
CC MAS
qi
MAC ugor
supraalimentate
Ulei nivel
MIL-L-2104
B ct
aditivi
antioxidantl.
anticoro-
zivi, detercenlisi dispersanti
CRC L.38,
CAT
I-H.
Secvenlelel A.
II B
CD
MAC
putcmic
supraalimentate
Ulei
nivel MIL-L-45198,
au
series
3
CAT ID, I
G,
cRc
L-38
CDH
N{AC
n doi timpi,
solicitareseveri
Ulei
nivel MIL-L45199
sau
series
3
CAT
ID, I
G,,
CRC
L-38.
DD 6V-537
CE
I
MAC supraalimentate
i
modele 983-1990
Uleiul conferd
proteclle
mai
buni ca CD
cAT 1G2.
CRC
L-38
Mack T6, T7,
NTC
400
CF
MAC supraalimentate
doi timpi. modeledupi
1980
Uleiul
conferd
protectie
mai buni ca CDH
cRc L-38
CAT IM-PC
CF-2
MAC supraalimentate
n
doi timpi,
modeld
dupi
I990
CRC L-38,
CAT
IM-
PC, DD
6V.92
TA
CF-4
i
MAC
supraalimentate
n
patru
impi
IJleiul conferi
protecfie
mai
buni ca CE
CRC
L-3E,CAT
K.
MackT6,T7.
NTC400
cG-4
MAC supraalimentaten
n:rfnr f rmnl
CRC L-38, Secvonla
III E, CAT IN, Mack
T8.
GM 6.2
E.Specificafiile
uropene
CMC
ACEA
CCMC
(Comit6
de
Consffucteurs
d'automobiles du
lr4arch6
Commun)
a
regrupat constructorii
de
automobile
din Europa. Diferenlele
intre motoarele europene$i americaneau impus aparitia unor specificalii
europene.
Inilial,
specificatiile CCMC
au
cuprins
trei
niveluri
de uleiuri
pentru
MAS
puternic
solicitate Gl, G2,
G3,
trei
niveluri
de uleiuri
pentnr
autovehicule
ndustriale cu motor
Diesel
Dl, D2, D3
gi
un
nivel
pentru
autoturisme
u motor DieselPD
1.
Din aprilie
1989
au
fost
propuse
oud
noi
niveluri:
G4
(cu
viscozitate
normala) gi G5 (cu viscozitate scdzut6penfru economia de carbrnanli).
Nivelul
G
1
a
fost
suprimat
urmend
ca
G4
gi
G5 sd inlocuiascd in timp
nivelurile G2
qi
G3.
De asemenea,
entru
motoarele
Diesel
au fost
propuse
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 228/273
228
1.
Condisii
de
calitate
Si
cate.gorii
de uleiuri
nivelurile D4
gi
D5
pentru
autovehicule
industriale cu
motor Diesel
gi
nivelul PD 2
pentru
autoturisme
cu motoare
Diesel.
Dupa
1995,
CCMC s-a
transformat
n ACEA
(Association
des
Constructeurs
Europden
d'Automobiles)
care
a
propus
trei niveluri
de
uleiuri pentrumotoarele u benzindA1-96, A2-96, A3-96, ffei niveluri de
uleiuri
pentru
motoareleDiesel
de
autoturisme
l-96, B2-96, B3-96
gi
trei
niveluri
de
uleiuri
pentru
motoareDiesel
puternic
solicitateEl-96,
E2-96,
E3-96.
Condiliile
de calitate
impuse uleiurilor
de motor
prin
specificaliile
ACEA
sunt
prezentate
n
tabelele
4.9
gi
4.10. Fald
de
specificaliile
antericlare
e
observd
ci
s-a renuntat a teste
considerate
mai
pulin
severe
(PeterWl, Fiat 132, Secvenla I D) acestea iind inlocuite cu testepe
motoare
mai
puternic
solicitate
(PSA
TU-3MH).
De
asemenea,
leiurile alcltuite
confotm
specificatiilor
ACEA au o
stabilitate rnult
mai
bund
la
oxidare
la temperaturi
inalte, apreciata
prin
SecvenfaII
E
(cre$terea
iscozitdlii
a
40'C a scdzut ela375o/o
a 100-
200%).
Se mai
remarcd
o scddere
pierderilor a
evaporare ela
l5-20oh,
la cca I 39o
12,13,461.
Formareadepunerilor negre (black sludge) este o problema care a
aparut n
Europa
dupd
1985. n special
n Germania,
pe
motoarele
care
functioneazd
cu
amestecurisdrace,cu un
sistem eficient de
recirculare
a
gazelor qi
cu
durata
mare
de schimbare
a uleirnilor
(i5
000-20 000 km).
Aceste
depuneri,
cu aspect de
gudroanemai mult
sau
mai
pulin
dure,
se
depun
pe
cltiulasa,
n
cafter
(unde pot
bloca
sita
pompei
de
ulei, filtrul de
ulei)
qi
n
ferestrele
egmentilor
roducAnd
ripaj
Pentnr a evita formarea acestor depuneri s-au alcatuit uleiuri cu
caracteristici
ispersantemai bune, testate
prin
metoda Black Sludge
pe
motorul
Mercedes
M 102E
13,46].
F.
Alte
specificatii
Foarle
cunoscute in lumea
producdtorilor
de
lubrifianfi
sunt
specificaliilemilitareamericane
MIL-L
.
)
Prima
specificatrie
MIL-L-2104 a
aparut
n l94l
gi
se referea
la
uleiuri
aditivate
cu
aditivi antioxidanfi,
anticorozivi
gi
detergen{i,
ar de
atunci au
apdrut
multe specificafii
(MIL-L-2104 A,B,C,D,E,F,G,
MIL-L-
45199,
MIL-L-46152)
|1,13,461.
Ultimele
specificalii
militare sunt
MIL-
L-46152
E, MIL-L-2104
E
qi
F.
Specificafia
MIL-L-46152
E se
referd
la uleiuri
pentru
motoare
cu
benzinagi folosegteestele:Caterpillar1H2, SecvenleleI D, III E, V E gi
CRC L-38.
iar
specificafiile
MIL-L-2104 E
gi
F se efer[ la
uleiuri
pentru
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 229/273
4.
Condilii de calitate
Si
categorii de uleiuri
22
I
I
I
I
I r ' )
: : l
lQ
3t<
() l
>t
6l
r q
(.)
()
q)
(d
tcd
qtE
E.E
( ) ( t
. -6
>H
o g
tt
()
o9?
- ()
oo
:d
' :<
Ya
'Es
)(t C
F1E
an
a,
q)
F
6oOr)
+>^\+
?q?"
\r
ooo
tr trE
l t l
oo -
ssN
e{O\J
(g.d€
oc)o
()oO
ooo
aaa
6-*O
qgR--
tl
:l r?
6lor
E
<lc{
e
tr r l<. .
\Jl
ti
<l
:=l
-^et
n
Ot--
6Sn
>>*
XXX
v1
o
xVl
>9
-F
( t i
9- l i n
f f++
E\ \ \ \
J
hhtr)h
i -- l
tl
al ,-
l<
I
I
I
-^
c-I
0O*
nt nl
c.t
.7)
$
rt l
FB}
XXX
o\
di
al
i * ,
"rQQn
*38^{
I 'F
EE
16
.EE
P
?
c
ro )6
o
Psss
g
:=
.-
.L :.
OE
F';
aEx
e.o
i
90 N
6r :
o-t
X-
g?
av)
U
d=
oo
€' i
6v
. a
N;
I
;s.
- t
nr€
-N
-9?
.d>qo
dv
NH
CE
r
iv
>Fo
q)
x
EL)
o
20
'aN
.Ft
oF
Y'F
o=
f rc
"Fg
Ea:
FJ6-
X:p9
EE:s?Eflf
fTx€EK5E
5 HE
S5;<t
a o.= 'E
()
6;
oj j
?(h
J.c
E;
:_()
oO^
€t
ro
<R
- r .
o
lJc)
d6.
, :o
rO
HE
' i^
J+<
'\
€
a-
I
€
F
r
o
I
X
J
U
U
c.l
o\
€
z
F
a
{J
U
d)
q)
:
VG
6x
ax
j6
\J>
.€O
do
.: ,9
6e
as
E,E
's
i:
xd
A
'J=
3.s
5 EE
'l
oP
oS
i 6
e
()
(J
c)
q
q)
'5
4?
d€
FT
oo
{,)
s"9
.5€
ytr
-a
O
q)
F
-.
i
o
(.)
o
()
o
rr,l
U
C)
a
oi
\
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 230/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 231/273
4. Condilii de
colitate
Si
categorii
de uleiuri
motoare Diesel, fiind
caractertzate
prin
tastele:
CRC
L-38,
Caterpillar
lG2,
1K,
Secven{eleI D, III
E, V E, DetroitDiesel
6V
53 T,
6V 92TA
[46].
Marile firme constructoare de automobile
au
elaborat
specificajii
proprii dintre care suntprezentate dtevamai cunoscuteqi actuale:
Mercedes-Benz:B 227.011;MB
28 0/1;
MB
228.213;
B 228.5.
Volkswagen:W 500.00;
W 505.00; W
501.01.
Volvo: VDSI
VDS-2.
Renault:RVI D-4:
RVI
D-4R;
RVI D-5;
RVI D-5R.
intre aceste pecificaliise
pot
faceechivalari aresd
permita
alegerea
unui ulei corespunzf,tor
entru
motor.
in Romdniasunt produseuleiuri de motor cu diferite niveluri de
performan 5,
necesa.re
nui
parc
de
maqini dotate
cu diverse
tipuri de
motoare,
mai vechi
-
Dacia 1300
,
dar
qi
noi care,dupa 1990,
au nceput
sa
de{inao
pondere
emnificativd.
Corespondenla
aproximativd
intre nivelurile de
perfonnan{a
ale
uleiurilor
pentru
motoare omologate
in Rominia
gi
nivelurile
de
performanla
API, ACEA
gi
MIL este
prezentat[
n
tabelul4.1
.
G.Uleiuri
pentru
diferite
motoare
' {:
A
'
(lleiuri
pentru
motoare cu
gaze.In
motoarelestafionale
alimentate
cu
gaze
naturale sau in cele
pentru
autovehicule alimentate
cu
gaze
lichefiate
(propan-butan),
ombustia este
mai bund decAt
in cele c'u
combustibili
lichizi. De aceea,uleiurile
pentru
motoare
cu
gaze
au o
perioaddmai mare de utilizare. Ele sunt, de regula, din clasa SAE 30
aditivate cu aditivi antioxidanli
gi
detergenli
l,'leiuri
pentru
motoare
Diesel
de nave. Navele folosesc
motoare
iente n doi tirnpi saumotoarecu turalie
medie n
patru
impi. Motoarele n
doi tirnpi
folosesc
doud ipuri de
uleiuri:
un ulei din clasaSAE 50
pentru
ungerea
ilindruluicu rezervdmare de
alcalinitate
CBT:
10...100mg
KOH/g)
gi
un ulei din clasaSAE
30 neaditivat
pentru
ungerea agdrelor.
ar
motoarelecu turafie medie utilizeazd un ulei aditivat din clasa SAE 40
aditrvatcomplet
CBT pdnn
a
12)
[121.
(lleiurile
pentru
avialie
sunt
aditivate
cu
adrtivi
amelioratori IV,
depresar{i ai
punctului
de curgere
gi
antispumanti,
ar
uneori cu aditivi
dispersanlibri cenugd.n mod obiqnuit
au viscozitate
de cca 10-25
cSt
la
100"C
iarna
se
olosesc
leiuri
mai fluide
cu
10-18cSt a 100oC,
ar vara
uleiuri
cu20-25cSt a 100"C)
4].
231
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 232/273
232
4.
Condilii
de
calitate
Si
categorii
de uleiurr
Tabelul
4.
-11.
Nivelurile de
performantil
ale uleiurilor
de
motoare omolognte
sau n curs
de omologare
n ROMANIA
Nivelul
de
performan(it
dupi
2t04
A
46152
2104B
46152
Nivelul de
performan-
5
dupn
STAS
87I
Domenii de utilizare in serviciu
-
MAS cu
solicitiri
-
MAS
9i
MAC construite
pAnn in 1960
exploatate
n condilii
moderate are
necesiti
antluzurA
Super
-
MAS
qi
MAC construite
ntrc
196l-1973.
Ulciul
asiguri
o
proteclie mai buni
la
oxidare,
a rugini,
la
coroziune
gi
la formarca
ri ridicate.
Super
A2IB2
-
MAS
qi
MAC cu admisie
naturala
sau
supraalimentate
onstruite
nue 1979-1983.
Acestea
nccesiti o
protecfie
supsrloarA
impotriva
coroziunii
qi
impotriva
depunerilor
fonnate
a
i ridicatc.
-
MAS
si
MAC fabricate
ntre
1984-1992
pentru
autofurisme
autofurgonete,
autobuze
5i
autocamioane
$oare.
Uleiurile
asiguri
un
control imbunitifit asupra depunerilor qi
uzurii.
Super
E2IE3
-
N{AS
qi
MAC
construite
duPi
i992.
Uleiurile
asiguri
performanf
superioare
ali
de
nivelele
SG
5i
CE
fiind desinate
autovehiculelor
in conditii
srele
(lleiuri
pentru
conservare.
entnt
proteja.rea otoarelor
se
folosesc
uleiuri aditivate cu aditivi detergenli neutralizanti 9i anticorozivi. in
motoarele
depozitateun timp
mai
indelungat
nu
este ndicat
si
se
rrrenlind
uleiuri
de motor
uzate
din
exploatarea
normal5,
fiind necesar
ca ele
sa fie
inlocuitecu uleiuri
de conservare.
Uleiuri
pentru
rodaj. Au
rolul
de
a
favoriza
rodajul
pieselor
qi
de a
inldtrna
particulele
metalice
rdmase dupa
montaj
sau
forrnate
in timpul
rodajului. Druata lor
de
lucru este
mica
(500-1000km)
9i,
de
aceea,
se
folosesculeiuri cu un nivel redusde aditivare.
6;,
H. Aprecierea
egradirii
uleiului
i
stabilirea
momentului
\t-')
de
nlocuire
Degradarea
leiului se
face
prin
oxidare
gi
prin
impurificare
cu
apd,
combustibil
gi particule
solide.
Gradul de impurificare
$i
durata
de
utilizare
a uleiului
depind
de
condiliite de exploatare, de calitatea uleiului,
de
constructia
9i
de
starea
Super
1
A3/B3
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 233/273
4.
Condilii
de
calitate
Si
categorii de uleiuri
tehnicd a motorului. Influenfa
acestor
actori
estebine
descrisd
n literaturi
12,3,4,11,12].
Aprecierea
stadiului de
degradare
gi
a momentului
de
schimbarea uleiului
se face
prin
determinarea
periodicd
a caractensticilor
uleiului lubrifiant
(densitate,
viscozitate, confinut de combustibil, punct
de
inflamabilitate, insolubile in pentan sau in benzen,
confinut
de
apd,
aciditatea
qi
bazicitatea
uleiului).
Dupi
cei
mai
mulli
constructori
de motoare de
autoturisme,
valorile
maxim
admisibile
ale unor caracteristici le uleiului sunt
11,12]:
-
cifra
de aciditate
puternicd,
mg KOtVg
max. 0,2
- aciditateorganicf,,mg KOIVg
max. 1,5
- apd% . . . . .
0,2
- combustibil,% ... .. . 4
-
insolubile
n
pentan,
% . ...
1,5
Valori
apropiate
se
recomanda
gi pentru
inlocuirea
uleiului
din
motoareleocomotivelor
iesel
1
1,12].
intrucAt micii
consumatori
nu
pot
efectua astfel
de controale
periodice,
constructorii
de
motoare
gi producdtorii
de lubrifianli, pe
baza
rezultatelorexperimentalegi a unei indelungateexperienle, ac recomanddri
orientative
entru
schimbarea
leiului
(v.tabelul
4.12).
rabetut4'l2'Intlv'1;t.1iill",'.H#;l";1l'll;';;:ifi
ildatedeprinciparii
233
Firma
constructoare
BMW
FIAT
FORD
TVECO
MAN
MAN
N,IERCEDES-BENZ
\,{ERCEDES-BENZ
OPEL
PORSCHE
PSA
Peugeot-Citrodn)
RENATTLT
RVI
ROVER
SCANIA
VOLVO
VAG
(\\M/Audi/Seat)
DACIA-ARO
OLTCIT
cu benzini
t2 000
l5
000-20
00
l5
000
t5 000
15000
20
000
l5 000
15
000
10000-20 00
rsooo
15000
5 000
7 500
Autotractoare
30
000-50
00
20000-45 00
60000
20
00045
000
90000
5
000-40
00
20000-45 00
20000-45 00
10
000
l0 000-t5 00
l0 000-1500
15000
15000
l0 000
l0
000
l0 000-20 00
75oo-looo
7 5C0-1500
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 234/273
234
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
Existd insa
gi
metode apide de analizd
a uleiului
[3,4,11',12].
e
exemplu,
puterea
dispersantd
a uleiului
gi
gradul
de
contaminare
pot
fi
estimate
prin
metodapetei.
O
piciturd
de
ulei,
depusd
pe
o
hdrtie
de
filtru,
formeazd o
patl
circulard. Puterea
dispersantd
se evalueazd
prin
distanla
parcursa prin difuzie de particulele insolubile in ulei, iar gradul de
contaminare
prin
intensitatea
nne
gririi
petei.
i
31
4.4.3.
Uleiuri
pentru
ransmisiile
utovehiculelor
'_ ,J
Uleiurile
pentru
transmisii trebuie
sd
ndeplineascd unctiile
generale
ale unui lubrifiant. Spre deosebire de alte uleiuri, pentru uleiurile de
transmisii,
proprietdfile
antiuzuri
gi
de
extremd
presiune
prezintd
o
importanld
deosebita.
De capacitatea uleiurilor
pentru
transmisii de a
preveni
contactul
metal-metal
al dinlilor
angrenajelor
qi
deci
griparea
suprafelelor
n contact
depinde unclionarea
normalSa angrenajelor.
Din
aceastd
canJzd,
rintre
caracteristicile
uleiurilor
pentru
transmisii,
rezistenla ilmului
de lubrifiant
(exprimatdprin
metodespecifice
prezentate
in paragraful4.2.1) rezintd, importantd eosebitd.
Dupd modul
de
fansmitere
a migcdrii,
n
practicd
se
ntdlnesc
uleiuri
pentru
transmisii
mecanice
qi
uleiuri
pentru
transmisii automate.
Aceste
uleiuri se
oblin
din
uleiuri
parafinice,
aditivate
corespunzdtor
gi,
in
mod
deosebit,u aditivi
EP
(v.paragraful4.3.2).
Ca
gi
uleiurile
pentru
motoare, uleiurile
pentru
transmisii mecanice
se clasifica
dupd
r,rscozitate
i
dupa tipul
serviciului.
Astfel,
clasificarea
SAE dupa viscozitate mparte uleiurile pentru transmisii in patru clase de
iarnd
i
trei
clase
de vard
(v.tabelul
4. 3).
rab u 4
1i'
crasincar:lt:li.t"tff*t':"HJi1l"r:il;
'ot'u
ransmisi'e
Clase
SAE
70w
75W
80w
85W
90
150
250
-55
-40
-26
-40
Temperaturamaximd
pentru
viscozitatea
de
150 i)O cP."C
Viscozitatea
inematici,
cSt
a
1000c
4,1
4,1
7,0
I 1,0
13,5
)40
41
maximE
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 235/273
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii de
uleiuri
235
Cele
mai folosite
sunt
uleiurile
SAE monograde
0W,
85W,
90
qi
multigrade5W-90, 0W-90
au85W-90.
DupI
tipul serviciului, clasificarea
API
?mparte
uleiurile
pentru
fransmisii
,Gear
ubricant"n
qase
lase:
GLl
...
GL6
pe
mdsuri
ce
cre$te
gradul de solicitare.Uleiurile de referinli
,,Reference
Gear Oil" sunt
clasificate updo scard are ncepe
cu
RGO-100 u rezistentd
oarte
mici
la sarcini
gi
se
termindcu RGO-115cu
rezistenfi oarte
mare.
Ultimele
dou[
cifre reprezinti
procentul
e aditiv. Denumirea ompleta
uprinde
qi
clasaSAE,deexemplu:RGOl0-80W aratdcduleiul
ste
ditivat
u 109'o
aditiviEP
qi
are
viscozitate
orespunzdtoarelasei
80
W
[12].
Armata
SUA a introdus
pentru
uleiurile de
transmisii
mecanice
specificafiile IL-L 2105AB,C,D,E pentru zrese folosescmetode e
testare^specifice
17,12,461.
In Romdnia
e
produc
uleiuri
pentru
ransmisii
mecanice
u niveluri
de
performan 5
iferite
EP I......EP 5).
O
corespondentd
proximativd
inffe nivelurile
de
performanfd
le uleiurilor
pentru
ransmisii,
mologate
in RomAnia
gi
nivelurile
specificatiilor
API
sau
MIL
este
prezentatd
n
tabelul.14.
rabetut ..r4.
iveluril..
Tf""Jfi:ilt#HTil.ttor
de
ransmisii
ecanice,
I
Nivelul
de
perfor-
|
i
manfn
conform
i
Condifiile
specilice
e utilizare
Nivelul
de
perfor-
manti
clasificirilor
2i05
I
GL-2
i
2105A
I
EPI
serviciucaracteristicransmisiilormecaniceale
autocamioanelor
u angrenaje
onice,
spiralc
sau
melcate
care
unclioneazdn
condilii
de
presiruriqr
viteze de alunecare
mici
serviciucaracteristic
ransmisiilor
mecanice
le
autovehiculelor
are uncgioneazl
n conditii
de
sarcini, temperaturi
5i
viteze
de alunecare
upcrioare
claseiGL-l
serviciu
caracteristicransmisiilormecanice
le
autovehiculelor u angrenaj conice-spiral care
in
conditii de sarcini
si
vitezi moderate
serviciu
caracteristic
ransmisiilor
cu
angrenaje
hipoide ale autovehiculelor
are
unclioneazd u
vitezemari
gi
cupluri
mici sau
vitezemici
gi
cupluri
man
serviciu
caracteristic ngrenajelor ipoide
ale
autovehiculelor
are irncgioneazin
condilii de
vitezi mare
gi
sarcinide
gocuri,
vitezemari
qi
cupluri
----+
EP2
I
EP3
2105
mlcl sauuteze trucr
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 236/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 237/273
a.
Condilii
de calitate
Si
categorii de
uleiuri
237
aditivi antiuzurd.
Chiar
gi pentru
uleiurile destinate
ungerii
lagdrelor
cu
tura{ii
inalte
gi
solicitdri reduse,
acegti
aditivi,
prin
scdderea oeficientului
de frecare, reduc
pierderile
de
putere
gi
temperatura
uleiului.
Rezistenla
peliculei
de
lubrifiant
se apreciazd
prin
metoda4 Bile.
Compatibilitatea cu metalele din care sunt construite lagarele se
asigurd
prin
aditivare
cu
inhibitori de coroziune
gi
se verificd
prin
analize
specifice
coroziunea
e
amd
de cupru,
coroziunea
e
o el).
'
Alegerea
uleiului
pentru
ungerea
agirelor se face
n
funclie
de
con-
diliile de funclionare a
acestora
incdrcare
specificd,
turatie,
temperaturd,
posibilitili
de contamin
are)
147
491.
Uleiurile
pentru
lagdre
cu rostogolire
trebuie
sd
asigure
ungerea
corespunzdtoarerulmenfilor.Pe ldngdcaracteristicile en{ionatemai sus,
uleiul trebuie sd fie
complet
lipsit
de
impuritili care,
prin
acfiunea lor
abrazivir, nfluenfeazl
negativ
performantele
gi
durabilitatea
rulmenfilor.
Ele
se oblin
din uleiuri
parafinice
sau
naftenice u
indici de viscozitate
mai
mari
de
40.
aditivatecu aditivi antirugind
gi
antioxidanli.
Dacd
rulmenlii
sunt
olosili la
sarcini oartemari, n ulei seadaugd
i
aditivi EP.
( leiuri pentru transmisii industriole
Transmisia
mecanici
a
puterii
de la
motoare
a
utilaje se realizeaza
cu ajutorul reductoarelor
de turalie
cu angrenaje,
lanturi
gi
cuplaje
mecanice.
ngrenajele
ot
fi
cilindrice,
conice,
elicoidale, ublu-elicoidale.
elicoidal-conice,
ipoidale sau melcate.
Dupd construclie
gi
funcfionare,
reductoarele
ot
fi
deschise
au
nchise.Datorita
numarului
mare de
tipuri
de reductoare
e turafie,ungerea cestora
ecesita
gamd
arga
de tipurr de
uleiuri carese deosebescntre ele prin viscozitategi caracteristici e per-
forman15.
Clasificarea
uleiurilor
pentru
transmisii
industriale
se face
dupa
viscozitateainematicda 40'C
(tabelul4.15).
n clasificdrile
ai
vechis-a
luat
n considerare iscozitatea
inematica
a 50'C.
Condiliile
de
calitate mpuse uleiurilor
pentru
ransmisii ndustriale
depind de anumili factori: tipul
reductorului, uralia,
puterea
ransmisd,
raportulde transmisie,domeniul de temperaturd e lucru.
Exista nunleroase recomanddri
pentru
alegerea
uleiului
pentru
transmisii ndustriaie n
funcfiede condiliile
concrete
e
ucru
[50,51].
Reductoarele
deschise
caracterizate rin
gabarite
diferite, viteze
de
alunecare
mici
gi
funclionare
pe perioade
scurte)
folosesc
pentru
-ungere
uleiuri
reziduale
cu viscozitateoinematicd
a 100"C de
30-40
cSt. In
mod
obiqnuitaceste leiuri nu se
aditiveazd.
Reductoarelenchise, nt6lnite a majoritatea tilajelor, unctioneaza
in
condilii de viteze
de
rotatieale
pinionului
de
vitezdde
400-3000
ot/min,
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 238/273
238
4.
Condilii
de colitate
gi
categorii
de uleiuri
fabelul
4. 15. Clasifrcareouleiurilor
de transmisii
industride
duptr
viscozitate
50]
Viscozitatea
cinematicl la
NO
AGMS
(uleiuri
EP)
ASTM SAE
ROMANIA
41,4 50,6
6t,2 74-2
90-
110
135
165
t98
242
288 352
414
506
6t2- 748
900 I 100
I350
t650
VG 46
vG
68
vG
100
vG
150
vG 220
vG
320
VG
460
VG680
vG
1000
vG
1500
I
2EP
3EP
4EP
5EP
6EP
7EP
8EP
8A
9EP
c46
c68
c
100
c
150
c220
c320
c
460
c 680
c
1000
c 1500
80
90
140
250
400
TIN
46
TIN 68
TIN
IOO
TIN
I5O
TIN 220
TIN
320
TIN
460
gi
sarcini specifice
moderatesau mari
(uneori
n
regim de
gocuri).
Uleiurile
conlin aditir,'i
antioxidanti
gi pasivatori
de
metale,
au
punctul
de curgere
sub
temperatura minimd
a
mediului
ambiant.
La reductoarele
cu sarcini
specificemari
se folosesc aditivi antiuzurd,
EP
gi
modificatori de
frecare.
Pentru
a se evita
formarea emulsiilor
gi
a spumei
se
folosesc
qi
aditivi
antispumanli.
Angrenajele
melcate sunt
construite
din
metale diferite.
De
aceea,
uleiul trebuie sd
asigure
protectia
pinioanelor
care au
in compozilie
diferite
metale.
Uleiurile
pentru
aceste
angrenaje
au viscozitate
de
20-35
cSt/100'C, sunt
compoundate sau aditivate
cu
modificatori de
frecare,
uneori
cu
aditivi
EP
pentru
regim
moderat
de solicitdri
mecanice, dal
necorozivi.
in regim
normal
de funciionare,
temperatura
uleiului
poate
ajunge
a
70-85'C,
deci
uleiul
trebuie
s5 aibd
rezstenfa
a oxidare
mdritd
(cu
aditivi
antioxidanfi)
gi proprietdfi
antispumante.
Uleiurile
de
transmisii
indush'iale
pot
fi: uleiuri simple,
aditivate
EP
cu
nivel
moderat
sau aditivate EP cu
nivel
ridicat, C6teva
caracteristici
ale
unor uleiuri
de transmisii industrialesunt
prezentaten
tabelul
4.16
Realizarea
alitalii
uleiurilor se
obline
prin
alegerea
orespunzdtoare
a uleiului
de bazi
qi
a aditivilor.
Uleiurile
debazd
parafinice
oferi
o stabilitate
mai bund
la oxidare
gi
sunt
preferabile.
Uleiurile de bazd
naftenice,
provenite
din
ligeiuri
seleclionate
au
puncte
de curgere
naturale
cobordte,
ndici de
viscozitate
60-80
qi
se folosesc
a
obtinereauleiurilor de
ffansmisii.
Aditivii EP se aleg in func1iede temperaturaa careajungeuleiul
in
sistem.Aditivii
cu
sulf
gi
plumb
se folosesc
sub
80"C,
iar la temperaturi
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 239/273
4. Condrtii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
239
Tabelul
4.l6.Proprietllile
de ungere
ale unor uleiuri
TIN-EPS
[28]
Punctulde congelare,
C,max.
Coroziunea
e
cupru,max.
Coroziunea
e
otel
Rezistenfaa
presiuni
idicate
4 Bi le
diametrul
petei
de uzurd,
mm, max
F2G.
I
Fir[ urme
de rueini
-
15
lb
0,4
l l
0,4
1l
0,7
l t
0 .7
11
ln
mai mari
se folosescaditivi cu sulf
gi
fosfor, aceqtia
iind recomandali
pdna
la 120'C.
Verificarea
performantelor
antiuzura
gi
EP ale uleiului se face
pe
standuriTimken,
ASTM,
FZG,4
Bile etc.Dintre
acestea
el
caresimuleaza
cel mai bine
solicitdrile
la
care
este supus
uleiul
in angrenajeeste
standul
FZG.
in
RomAnia se
produc
uleiuri
pentru
transmisii
industriale
notate
TIN, TIN-EP, TIN-EPC, TIN.EPS.
Illeiurile
TIN-EP se obtrindin
fracliuni de uleiuri
naftenice
cu adaos
de aditivi
de
extreml
presiune,
antioxidanli,
anticorozivi, antiruginS,
antiuzuri
gi
antispuman{i,
ar
uleiurile
TIN-EPC
conlin
gi
adaosuri
pentru
aderen{d
i
ngxogare.
Llleiurile
pentru
angrenajeTIN-EPS se obfn
din uleiuri
parafinice
aditivate
pentru
extremi
presiune
cu aditivi
cu sulf
gi
fosfor.
antiuzuri,
antirugina, cu depresan{i
gi
antispumanJi.
Pdtrunderea
pei
in circuitele
de
ungereeste nevitabila
qi,
de
aceea, leiurile
trebuie
sa aiba
proprietSli
de
sepamre apei.
Temperatura
de lucru admisd
pentru
uleiurile
TIN-EP
este de 60'
80'C" ar
pentru
uleiurile TIN-EPSde
max. I
l0'C.
Caracteristicile leiurilor TIN-EP trebuiecontrolate a cca. 500 ore
de
funclionare
a angrenajelor
gi
nu frebuie
sd depSgeasci
anumite valori
limita
[
5
]:
.
cre$terea iscozitdlii max.25o/o.
.
conlinutul
de
apa max.0,2o/o.
Prezenla
contaminanlilor in ulei afecteaza
stabilitatea
a
oxidare
a
uleiurilor,
viteza de dezemulsionare
i
spumarea.
Penffu
a se evita influenla
negativd a contaminanfilor, uleiul esteperiodic purificat prin filtrare sau
centrifusare.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 240/273
240
4.
Condi1ii
de
calitate
Si
categorii
de
uleiuri
Durata
de utilizare
pentru
uleiurile
TIN-EP
este de
6 luni
-
2 ani, iar
pentru
uleiurile
TIN-EPC de cca.
400
ore de
func{ionare.
Uleiuri
pentru
industria textild
Maginile
gi
utilajele
din industria
textil5 lucreazd
cu solicitdri
mecanice
edusegi
nu
pun probleme
deosebite
de ungere.
Ungerea
acestormaqini se
face n condifii specifice:
-
umiditate
atmosfericd
idicat[:
-
viteze
de rotaf;e foarte mari
qi
incdrcdri
reduse;
-
prezenta
n aer a scamelor
qi prafului;
-
posibilitdli
de contaminare
a lubrifiantului.
O particularitatea acestoruleiuri esteci petelede ulei de pe fibre gi
lesaturi
rebuie sd
se curefeugor chiar
dupd
un tirnp mai
indelungat.Pentru
a
se
evita
contaminarea
ibrelor,
uleiurile
trebuie
sd
aibd
o aderenla
madtd
la
piesa
n migcare.
Uleiurile
pentru
indusffia textil6,
notate
n Romdnia Te, se obfin din
fracliuni
de
uleiuri
provenite
din
lileiuri
selecfionate,
prelucrate
prin
rafinare
acidd
sau cu solvenli selectivi.
Aceste uleiuri
se clasifici
in
func1ie
de viscozitatea inematici a 50"C, n cdteva ipuri: Te 6,Te 12, Te 14, Te
l6
[28]
ln
afard
de lubrifianlii
pentru
utilaje specifice
industriei textile,
in
aceastd
ategorie ntrd
gi
uleiurile
pentm
fibre.
Fibrele
textile,
de origine animalS
sau
vegetald, sunt
prelucrate
pentru
a se
produce
un fir continuu cu
o
rezistenld convenabila.
Dupa
curAlire, ibrele
sun
ffase
qi
rf,sucite.
Pentrua
permite
alunecarea
ibrelor se
folosegteun fluid ugor de indepartatprin spalare. ntre diferite operalii de
prelucrare-
ibrele
textile
pot
fi
depozitate
imp
indelungat.De aceea,uleiul
trebuie
sa fie
stabil la lumind
gi
sd
nu formezedepuneri
greu
de
inlSturat.
Proba
specificd
la care sunt supuse
acesteuleiuri este
lavabilttatea
(aptitudinea
or
de a
fi
spdlatede
pe
lesaturi),
dupa
expunerea
esaturilor
impregnate
u
ulei la lumind
ultravioleta
6].
Uleiul
Te 6
este un
ulei de
acest
ip
folosit
a
ungerea irelor.
(yg)
Lllciuri
pentru
turbinede apd, abur
Si
gaze
\-/
La turbinele
de
apd,
abur
qi gaze,
uleiul
esteutilizat atit ca
lubrifiant
pentru
agarele
urbinei
gi
a
agregatelor
lectrice
u careestecuplatd.cAt
i
ca fluid
hidraulic
pentru
reglajul automat al
parametrilor
unclionali
(debitul
de
abur la
turbind,
produclia
de
abur
la
prizele
intermediare,
dispozitivele
e siguranfd).
Ungereaurbinelorde mareputere peste0 MW) se realizeazicu
aiutorul
unor sisteme
e circulaliecompuse in
rezervor,
ompe,
icitor
de
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 241/273
4.
Condipii
de calitate
Si
categorii de
uleiuri
ulei, filtre
gi
ventile regulatoare
de
presiune.
Uleiul din rezervor
cu
temperatura e
60-70'C
este
pompat la
presiuneade 3,5-31,0
daNicm2,
rdcit
apoi
la 38-45'C
gi
trimis,
in cea mai
mare
parte,
dupd destinderea
0,5-3 daN/cm', la ungerea
agdrelor.
Turbinele moderne de
200-500
MW au
in
circuitul
de uncere
rezervoarede ulei de mare capacitate
15-20
m3;, cu fund
inclinat
p"ntru
u
ugwa
scurgerea
mpuritdfilor
52].
Func{iile
principale
ale uleiului
de turbind
sunt:
.
ungerea
agdrelor
gi
angrenajelor;
r
rdcirea
pieselor
unse;
o
actionareadispozitivelorhidraulice din sistemulde control.
indeplinirea acestor unc1ii
estecondilionatd
de anumite
caracteristici
ale
uleiulur: viscozitatea,
ndicele
de viscozitate,
ezistenla
ilmului
de
lubrifiant,
rezistenla la
oxidare,
spumare
gi
emulsionare,precum
gi
capa-
citateade
prevenire
a ruginii
128,52,53,541.
Viscozitateauleiurilor
pentru
turbine este
de
30-60
cSt/
O'C.
iar
indicele
de viscozitate
90-100
(uleiurile
de bazd
provin
din
liteiuri
parafinoase) La viteze mari de rotalie a axului turbinei, ungerea se
realizeazd n
regim hidrodinamic
in care viscozitatea
uleiului controleazd
ungerea.
a
pornirea,agregatului,
iecarea
este
mult
mai mare
9i
pentnr
a se
asiguraungerea e
au misuri speciale
ridicareaaxului
cu
presiune
de ulei
pompat
in
partea
de
jos
a
lagarului).
Pentru a
se
reduce uzura, rezistenta
filmului de ubrifiant este
mbundtdfiti
cu aditivi
antiuzurd
auEP
Rezistenfaa oxidare h'ebuie
si
pennita
uleiului
sa-;i indeplineasca
funcliile in condifii specifice:
-
perioada
mare
de schimb
5-12
ani);
-
temperaturi
mari
gi
contact cu
aerul
in anumiie zone
ale
sistemuluide circulalie
a uleiului;
-
prezenla
pei
gi
a curenlilor
electrici.
Efectelenegativeale unor
produgi
de
oxidare
sunt bine cunoscute
(r'.paragraful
.2.3\
gi
din aceastd
avzlr
ezistenla
a oxidare se
asigurd
prin aditivare.Deoarece rin completarea ierderilorde ulei se menfine o
concentraliecorespunzdtoare
e aditiv
in ulei,
acesta
are
o
duratd unga de
utilizare.
Rezistenla a
spumare
gi
emulsionare
este
asiguratd
prin
eliminarea
compuqilor
de oxidare
gi
a impuritililor
din
ulei.
Utilizarea unor aditivi
antispumanli
de tip siliconi
nu este
ndicata
deoarece
ei
pot
fi eliminali
in
timpul
purificdrii
uleiului.
Caracteristicilemai importanteale uleiurilor aditivatepentruturbine,
realizate
n Romdnia
sunt
prezentaten tabelul4.17
241
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 242/273
212 4. Condilii
de
colitate
Si
categorii
de uleiuri
Durata mare
de
utilizare
a uleiului
pentru
turbine impune
obligatoriu
purificarea
acesfuia,
in
acest scop se
folosesc sisteme
independente
gi
sisteme n bloc.
Primele
sisteme
purificd
10-20%vol.
din cantitateade ulei
din
sistem,
in
mod
continuu,
operafia
putdnd
continua
gi
dupd oprirea
turbinei. Sistemul in bloc (in mod discontinuu)purifici intreaga cantitate
de ulei.
Tabelul 4. 7.
Caractnristici ale
uleiurilor
aditivate
pentru
turbine
destinate
producerii
de
energie
[28]
Caracteristici
TbA57E
28,8-35,2
95
41,4-50,6
95
flri
urme
de rugini
52-62
95
Viscozitatea
inematici
a
40oC,
cSt
Indicelede viscozitate,
min.
Proteclia
ontra
uginii
pe
otel
Coroziunea
e
cupru
l)
Timp de dezemulsionare
A-37
3
min
Stabilitateapumei
lb
25
lb
30
l6
l0
volumul
spumei, m3
la24oC,
max.
la 93,5oC,
ax.
la24"C,
max.
2)
Perioada
e
nduc{ie,
minute,min.
Rezistenlaa
oxidare
3),
mg
KOlVg, max.
Rezistenlaa
presiuni
idicate
pe
4 Bile
(4)
diametrul
eteide
mm,
max
(
I
)
Acliunea
corozivi
pe
lamade cupru,
3 ore
a
I 00oC
STAS
40)
(2)
Dupa
determinarea
a
93,5'C
(STAS
7423)
(3)
Dupe
200
ore
(STAS
9848)
(4)
Diametrul petei
de uzuri,
1500 ot/min,
60 min,
(STAS
8618)
Procedeele
de
purificare
in bloc
mai frecvente sunt
decantarea,
centrifugarea,
iltrarea,
adsorbfia
pe pdmdnt
decolorant.
Aspecte
privind
acesteoperafii
sunt
prezentate
n literature
[52,54].
Modificarea caracteristiciloruleiului de turbineestepus6 n evidenli
prin
confrolul
periodic
al uleiului
in serviciu.
Frecventa
controlului
este
diferita
pentru
fiecare caracteristica
(zilnic, lunar, semestrial).
Caracteristicile
testate, frecvenla
conholului
qi
limitele admise
sunt, de
reguld,
mpuse
prin
regulamente
de exploatare
a uleiului
de turbina.
(
leiuri
pentru
compresoare
In indusfiie se folosesc mai multe tipuri de compresoare are diferd
constructiv
gi
funclional,
dupd
gaa:ele
are
sunt vehiculate
gi procesul
0
0
U
240
{ t \
I
0
0
0
244
0
0
0
240
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 243/273
1.
Condipii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
213
tehnologic n care sunt
ntegrate.Compresoarele
ot
fi
grupate
n
doui mari
categorii:
cu
piston (cu
simpld
sau dubli
acfiune,
cu una
sau mai multe
trepte
de comprimare)
gi
rotative
(Roots,
cu
lamele,cu
rotoare
elicoidale,
centrifugale, xiale).
Condiliile de calitate ale uleiului sunt corelate cu tipui
compresorului,dar
$i
cu
natura
gazelor
vehiculate.
In
funclie de
influenla lor asupra
uleiurilor
de compresoare,
gazele
vehiculate
pot
fi impdrlite in
patru
grupe:
.
gaze
inerte
(aer,
azot,
argon, dioxid
de
carbon, heliu, hidrogen,
neon):
o
hidrocarburi
gazoase gaze
naturale,
gaze
de
rafinarie,
metan, etan,
etilend,
propan,propilena,
utan,acetilena
tc.);
.
gaze
himic active
oxigen,
clor, dioxid
de sulf
etc.);
o
agenti iigorifici
(amoniac,
lorurd
de
metil,
freoni
etc.).
Uleiurile
pentru
compresoa.re
e aer
cu
pistonnu
trebuie
sd
genereze
depunericarbonoase
xase
n sistemulde
aer
comprimat.
De
aceea.
entru
producerea
cestoruleiuri nu sunt
recomandate
leiurile
parafiniceqi
nici
cele cu viscozitSli
idicate.Evitarea
exploziilor
a acest ip
de compresoare
este
o
preocupare
xtremde
importantd
a
producitorilor de
uleiuri. Se
pare
ca apariliaaprinderilor
qi
a exploziilor
se datoreazi
depunerilor
e
produse
de degradare
ermooxidativa.
Pentru
a
reduce a rninim
riscul apariliei
aprinderilorsau exploziilor
in sistemulde aer comprimat.
uleiul
trebuie
sd
indeplineascd
rmdtoarele
condi l i i
5] :
o
sd aiba o viscozitatecare sd asigureo
pelicula
continui de ulei
( in inim
12
cSt
a 100"C);
r
sa aiba o rezistenld una
a oxidare
o perioadd
de
induclie ridicata,
respectiv l'aloarescizuti
pentru
absorbgia
e
oxigen):
o
szi educi rzura cuplelorde
frecare;
.
uleiul de bazasdaibao
tendinld
scazutide
cocsare;
.
si
posede
apacitatea
e a
preveni
uginirea
suprafelelor
netalicecu
eare ine n contact;
r
saaibd
proprieta{ibune
ntispumante.
Aceste condilii
sunt
indeplinite dac[
uleiul
mineral
este
aditivat
antioxidant-
nticoroziv
qi
antispumant.
tlleiurile
pentru
compresoare
de
aer
cu
piston pot
fi uleiuri
neaditivate
sau uleiuri aditivate.
Uleiurile
neaditivate
sunt recomandat
pentru
compresoare u solicitdri
edusesau
cu
zestre
micd
de ulei.
in cazul
compresoareloru solicitarimari se impune ulilizareauleiurilor aditivate
mai scumpe, dar cu
perioade
de
schimb
mai
mari
gi
caracteristicide
performanfd
uperioare.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 244/273
244 4.
Conditii de
calitate
Si
categorii
de uleiuri
Uleiurile
pentru
compresoare
u
piston
pentru
hidrocarburi
givoase
au caracteristici
asemdntrtoare u cele
pentru
gaz
inert
cu deosebirea
cd
viscozitStile
or
frebuie
sd
fie mai ridicate.
Compresoarele
cu
piston pentru
gaze
chimic
active nu
folosesc
uleiuri
minerale.
in
aceste
cazuri se
utilizeazd
lubrifianfi sintetici sau
pistoanele
compresoarelor
u segmenti
cu autolubrifiere.
La
compresoarele
otative
Roots, elicoidale,
centrifugale
gi
axiale,
infe rotoare
gi
carcasi
nu apar
freciri, deci,
nu mai este necesard ngerea
interni a compresorului.
Lagdrele
de
sprijin
gi
angrenajele unt
separate e
gazul
vehiculat
cu care
uleiul
nu vine
in
contact.
Pentru ungerea agdrelor
acestorcompresoare
e
pot
folosi uleiuri de
turbin6.
Uleiurile pentru
compresoare
rotative cu lamele trebuie sd aiba
proprietali
de rezistenfd
a filmului de
lubrifiant
foarte bune, din
cauza
incdrcarilor
specifice
foarte
mari
intre
lamele
gi
carcasd.
Deoarece uleiul
vine in contact
direot
cu
gazul
vehiculat, acesta
febuie sd
fie
compatibil
cu
gazul
respectiv,
sd
aibd
o
rezistenti
mare
la
oxidare
gi
si
previnl
ruginirea
pieselor
metalice
cu
care vine
in
contact.
4.4.5.
Uleiuri
hidraulice
Transmisia
hidraulicd
a
puterii prezintd
o serie de
avantaje fafa de
cea
mecanici (rapiditate,
elasticitate,
precizie in
actionare,
multiplicare
extinsa
a forlelor
aplicate, nerlie mecanicd
scazutSn aclionare
etc.)
qi
are
multe domenii
de aplicare.
Ca fluidehidraulice,n practica ndustriald e olosesc:
r
uleiuri minerale:
o
enrulsii
de
tip
apd n ulei;
.
apd
sausolulii
ap6-glicol;
o
produse
de
sintezi.
in
prezent,
uleiurile minerale defin
ponderea
cea mai
mare, fiind
convenabile
ca
pre
fafi
de
produsele
de
sintezd,
susceptibilede ameliorare
prin
aditivare, aplicate
cu succesn
condilii
variate de operare.
Instalafiile
hidraulice
sunt alcituite,
de
reguli,
din
urmdtoarele
p[4i
componente:
rezervor pentru
fluidul hidraulic,
sistem de
pompe,
filtre,
conducte,
sisteme
de
reglare
a
debitului
gi presiunii,
vase de
acumularede
fluid sub
presiune
(acumulatori
de
putere)
gi
elemente care
transformi
presiunea
n migcare
ervomotoare.
Spre
deosebire
de alte
categorii de
uleiuri lubrifiante,
funclia
principala
a uleiurilor
hidraulice
este de
a ffansmite
presiunea
dintr-un
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 245/273
4.
Condilii de calitote
Si
categorii de uleiuri
punct
in altul al
sistemului.
La
stabilirea
nivelului de
performan{i
a acestor
tipuri de uleiuri trebuie
sd se
fin6
cont de
anumili
factori
care
pot
interveni:
.
compresibilitatea
gi
modulul de compresibilitate;
o
solubilitatea
gazelor
?n uleiul
hidraulic
(inclusiv
fenomenele
de
aeraregi spumare);
e
cavitatia.
In literatura
existd
curbe tipice de compresibilitate
pentru
unele
uleiuri hidraulice
qi
relafii
pentru
determinarea
iscozitefli necesare
leiului
caresdevitecavitagiantr-un sistemdat
[55,56].
Dintre condiliile
de calitate
ale uleiurilor
hidraulice
se menfioneaza:
viscozitatea, indicele
de viscozitate,
punctul
de curgere, stabilitatea
la
oxidare, proprietalile antispumante, viteza de dezemulsionare, com-
presibilitatea i
compatibilitatea u
materialele in sistem
55,56,571.
Viscozitatea
uleiurilor se
alege n funclie de temperaturamaxirna
gr
minima din sistem. Viscozitali
prea
mari
conduc
a
scdderea andamentului
pompei,
cre$tereaiderilor
de
presiune
gi
a
consumului
e
putere
n sistem.
Valoarea
ei este mpusd de tipul
pompei,
n funclie
de care
se
rnpun
limite
de viscozitate
pe
intreg
domeniul
de temperaturi
de lucru
[55].
Indicele de viscozitate idicat asigurdo variafiemicl a viscozitilii cu
temperatura
qi
o eficienla mSrite
in
exploatarea
sistemelor
hidraulice.
Din
aceastd
cansz6.,
leiul de bazd
este de
naturd
parafinicd
gi
aditivat
cu
amelioratori
IV
cu
rezisten 5 mare
la forfecare. llleiurile cu
un conlinut
mare de amelioratori IV nu sunt
recomandate
pentru
sisteme
inchise,
deoarece
cegtia educ
vitezade
separare apei
de ulei.
Punctul
de curgere ebuie
sd
ie
cu
15-20"Csub emperatura
minimii
a mediului nconjurdtor n careesteamplasatdnstalatia.
In timpul comprimdrii, emperatura
leiurilor
hidraulice
care conlin
aer dizolvat cregte a valori mari.
De aceea, leiurile
hidraulice
rebuie sa
aibd
o rezistenfdmare la
oxidare.
Aceasta se apreciazd
prin
metode
specificedintre care:
ASTM D 943
(STAS
98a8)
qi
ASTM D
2272
(STAS
8930), olosite
qi
la alte uleiuri industriale.
Rezistenla
ecesari
a
oxidarea
uleiurilor hidraulicese asigurd
prin
adaosde
aditivi antioxidanfi.Uzual
se
folosesc: iter -butilparacrezol, lchil ditiofosfatdezinc qiunii compugicu
sulf
qi
fosfor.Dintre
cei trei
aditivi
o
eficienli
superioard au compugii
cu
sulf
qi
fosfor
[55].
Produgii
de degradareoxidativi
cu caracter
acid
pot
reacfiona
cu
suprafelele metalice
gi,
de
aceea, uleiurile
hidraulice trebuie
sd
aibd
proprietali
anticorozive, testate
prin
coroziunea
pe
cupru
(ASTM
D 130.
STAS
40)
sau coroziunea
pe
otel
in
prezenla
apei
(ASTM
D 665, STAS
8441)
245
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 246/273
246
1.
Condilii de calitate
Si
categorii
de uleiuri
Apa
pitrunsd
in
sistem
(in prezenta
unor
emulgatori
din
ulei)
poate
fonna
cu
uleiul
emulsii.
De aceea
este necesar
se se rcstezi
viteza
de de-
zemulsionare arese
determinb
rin
metoda
ASTM
D 1401
STAS 56).
Rezistenta
filmului de lubrifiant
trebuie
sd fie suficient
de
mare
pentru
a
proteja
diferite elemente
din echipament
care funclioneaza
in
condilii
severe.
Cele mai utilizate
metode de
testare a
rezistenfei
ilmului
sunt:
magina
cu
patru
bile,
Vickers
gi
FZG.
Dinffe acestea,
estelede
uzurd
pe
standul
Vickers
(ASTM
D 2852) sunt
considerate
reprezentative
9i
acceptate de
principalii
fabricanfi de
pompe
hidraulice.
Aditivarea
uleiurilor
cu
aditivi
antiuzurd
qi
EP
de
tip ditiofosfat
de
ziuc,
gi,
mai ales,
aditivi
cu
sulf
gi
fosfor
sau
sulf, fosfor
gi
azot
conferd acestora
caiitali
corespunzdtoare.
Filtrabilitatea
este o caracteristicd
mportantd
pentru
exploatarea
n
bune
condilii
a echipamentelorhidraulice.
Blocarea
filtrelor din
diferite
cauze
(folosirea
unor
aditivi detergenli
suprabazici,
continut
mare
de apa,
compugi
de oxidare
etc.)
influen[eazd
negativ
exploatarea
sistemelor,
putAnd
onduce
hiar a
scoaterea
or din
funcliune.
In Romdnia
se
produc
diferite tipuri
de
uleiuri
hidraulice cal28,57l:
o
uleiuri
hidraulice
penffu
solicitari
ugoare
H, utilizate pentru
transmisii hidrostatice
gi
hidraulice
industriale
la
presiuni de
rnax.500
N
gi
temperaturi
e
-14
..
+
50oC;
.
uleiuri hidraulice
aditivate
H...A,
folosite
n
instalatii ndustriale
9i
hidrostatice,
la
presitrni
de
maxim 300
bari
gi
temperaturi
de
-25
. .+85oC;
.
uleiuri hidraulice
aditivate
pentru
extremd
presiune
H...EP, utilizate
in
diversesisteme idraulice, a
presiuni
idicate;
o
uleiuri hidraulice
cu destinalie
speciald
(ItA
9, HA
5
pentru
amortizoare
elescopice,
H 9 EP
pentru
sisteme
hidroenergetice,
H
2l
pentru
ransmisii
hidraulice
ale
ocomotivelor
Diesel).
Caracteristici mai importante ale
uleiurilor
hidraulice
aditivate
realizaten RomAnia
unt
prezentate
n
tabelul
4.18.
4.4.6.
Ulei ri
electroizolante
lIleiurile
minerale se folosesc
pe
scard
argd
ca medii dielectrice
si
de
rdcire n
aparatele
electricede tansformare,
de
distribulie
gi
de transport
a
energiei
electrice.
Condilia de calitate
principali
a acestor
uleiuri
este
capacitatea e a
rezista
a
descdrcdri
lectrice.
tlleiurile
elechoizolantese
pot
impa(i
in doud
grupe:
o
uleiuri
pentru
transformatoare,
ntrerupitoare
gi
separatoare
lectrice;
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 247/273
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
Tabelul
4.18.
Crracteristici
ale uleiurilor
aditivate destinate
nstalatiitor
hidraulice
gi
hidrostatice
[281
247
uleiurile
Caracteristici
Viscozitatea
inematicda 40"C.
cSt
Indicele
eviscozitate
Punctul
de
curgere,
C,
n1ax.
Tendinta
e spumare,
m', max.
la24'C
la33,5 'C
la24'C
(1)
Stabilitatea
pumei,
mt,
max.
la24'C
la
33,5"C
la24"C
1\
Timpul
de dezemulsionare
entru
40-37-3
m', minute,
max.
Coroziuneae am6de cupru,3 ore a
100oC, ax.
Rezistenfa
a
oxidare
2),
mg KOlVg,
max.
Rezistengaa
presiuni
idicate
pe
.1
Bile
3)
diametrul
(1) Dupi determinareaa 93,5oCSTAS7423)
(2)
Dupnl000
ore
(STAS
9848)
(3)
Diametrul
etei
deuzuri, 1500 ot/min,200 N, 100minute
STAS
8618)
.
uleiuri
pentru
cabluri
gi
condensatoare
lecFice.
Dinffe
uleiurile
elecfroizolante din
prima grupA,
uleiurile
de
transformator
au funclia
de
agent de rdcire, iar
uleiurile
pentru
intrerupatoare
$i
separatoare
lectrice ndeplinesc
unc1ia
de a stinge
arcul
electric.
Aceste
uleiuri au
durate
ungi
de
utilizare
(peste
15
ani). In cazul
uleiurilor
pentru
cabluri electrice,
propriet6fle
dielectrice ale
acestorasunt
cele mai
importante,
in
timp ce
uleiurile
pentnr
condensatoare
lechice
trebuie
uneori
sd asigure
qi
rdcirea
condensatoarelor.
Pentru
a
indeplini
aceste rrnc1ii,uleiurile
elecfroizolante
tebuie sd
aibSanumite
proprietiti:
elechice, de curgere,anticorozive,
antioxidante
gi
de
puritate.
Viscozitatea
uleiurilor de transformator rebuie sd
fie
relativ
micd,
25-40 cSt
la 20"C,
in timp ce a celor
pentru
impregnarea
cablurilor este
44,4-
49,0
90
-35
58,3
90
30
50
40
0
0
0
40
lb
2
30
50
40
0
0
0
JU
ID
a
16,7-
|
27,8-
21,2
|
33,4
e0lso
-?5
I
-?s
20
30
25
0
0
0
30
JU
25
0
0
0
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 248/273
248
4.
Condilii
de calitate
Si
cotegorii
de uleiurt
mult mai mare,
peste
300 cSt la
50'C. Uneori,
a
cele din
urmd, se
ncor-
poreazd arafine
pentru
a se evita scurgerea
or din cabluri.
Densitatea
uleiurilor
penffu
transformatoare
se limiteazd
pentru
a
permite
separarea
pei
pdtrunse
accidental
n ulei
la temperaturicobordte.
Punctul de curgere
rebuie sd
fie sub temperaturaceamai scdzutda
care funclioneazd
echipamentulelectric.
Acesta este unul dintre
motivele
care
a impus
ca uleiurile
de transformator
sd
fie fabricate din uleiuri
ugoare
naftenice, cu viscozitdli
mici
qi
proprietdli
naturale de curgere
la
temperaturicobor6te,
oarte bune.
Dintre
propriet5lile
electrice
se menlioneazd:
factorul de
putere
(tangenta
unghiului
de
pierderi),
constanta
dielectricS,
igiditatea dielectrica
gi rezistivitatea.Aspecteprir4nd
determinarea
acestorproprieta{i gi valorile
uzuale
pentru
uleirni
sunt
prezentaten
paragraful4.2.5,
Tangenta
unghiului de
pierderi
are
importan{a
in mod deosebit
pentru
uleiurile
de
condensatoare,
evaludnd
pierderile
de energie.
Ea
depindede temperatura
i
are o valoare
de
0,001
a 90oC.
De asernenea,
constanta dielectricd
este
importanta
pentru
uleiurile de condensatoare,
avAnd alori
de 2,1-2,3.
Rigiditatea
dielectricd eprezintb
ezisten(a
a
descdrcari lectrice
gi
da indicalii
asupra
gradului
de
impurificare
a
uleiului cu apa
gi
alte
impuritali.
Se
determind
u aparate
arediferd
prin
forma
electrozilor
disc
plat,
semisferici
sau sferici), Valori
de
1200
kV/cm
sunt
considerate
corespunzitoare
pentru
uleiurile electroizolante.
Rezistivitatea
reprezinti valoarea^
ezistenlei electrice
in curent
electric continuu,
are valori de min.
10'' ohnt'm
pi poate
fi imbunatalita
prin purificarea
leiului.
Stabilitatea
n
cdmp
electric
prezinta
importanld
pentru
evaluarea
comportarii in
serviciu
a uleiurilor
gi
depinde
de compozilia
acestora.
Prezenfa
hidrogenului
in ulei
poate
provoca
avarii ale echipamentului
electric.
Este important
ca
uleiurile sd aiba
o capacitate
mare de
relinere a
gazelor
de descompunere
prin
absorblie
care
este influenfati
pozitiv
de
con{inutui de
hidrocarburi nesaturate.Totugi,
continutul
gazelor (aer)
nu
trebuiesadepdqeasca
9t,.
Coroziuneape
lamd
de cupru
trebuie
si
fie de max.lb,
pentru
ca
uleiul
sa
protejeze
piesele
de cupru
din fiansformatoarele
gi
intrerupdtoarele
electrice.
Rezistenla
a
oxidare a uleiurilor de
transformator
rebuie
si
previna
formarea
produqilor
de oxidare care,
mpreund
cu apa,
pot
influenla
negativ
rigiditatea
dielectricd
gi proprietdtile
anticorozive
ale uleiului.
Ea
se
determina
prin
diverse
metode,
depinde
de compozilia
chimicd
a uleiului
gi
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 249/273
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
poate
fi imbundtifiti
crezol)
127).
pnn
adaos de
aditivi antioxidanfi (dite4-butil
para
4.4.7.Uleiuripentruprelucrareametalelor
Dupd
modul
de
realizare
a
fonnei
gi
geometriei
piesei
prelucrate,
procesele
convenfionale de
prelucrare
a
metalelor
se impart
in doua ca-
tegorii.
.
procese
de tdiere
(strunjire,
prelucrare
automatd,
frezare,
gdurire,
rectificare,
brogare, danturare)
in care
piesa
se executd
prin
indepdrtarede metalesubformd de agchii;
.
procese
de deformare
plasticd (extrudare
la rece,
fragere in
evi,
tragere n bare, efilare, laminare
a cald, laminare
a rece,
forjare la
rece,
presare
ugoard,
presare
addncd) in
care
se
modificd
forma
materialului
prin
aplicareaunei
forle exJerioare.
Prelucrarea
metalelor in condilii
economice
a impus
aparilia unor
lubrifianli
care sd reducd uzura dintre
scule
qi
materialele
prelucrate.
Ca
medii tehnologice n proceselede prelucrarea metalelor
se
folosesc:gaze,
uleiuri
minerale
(neaditivate,
compoundate,aditivate),
uleiuri
pe
bazd
de
acizi
carboxilici,
esteli sau derivali
ai acestora, ompugi
organici sulfurizali
sau clorurali
gi
combinalii ale acestora
cu
uleiurile minerale,
sdpunuri,
lubrifianli
solizi
gi
suspensiide
lubrifianli solizi, emulsii
de toate
tipurile,
solulii apoase e substanle norganice
i
organice
tc.
[58,59].
Dintre
funcliile
lubrifianlilor
pentru
prelucrare
a
metalelor
prin
taiere
semen{roneaz6:
o
reducerea recdrii dintre sculd
gi piesa prelucratdoprecum
r
dintre
scul5
qi
agchii:
o
eliminarea
cdldurii din
zona
de
prelucrare;
.
asigurarea
nei
interfele separatoare
ntre
agchii
qi
scul5;
o
proteclia
anticorozivi a suprafefelor
metalice
cu care vin in contact.
De
asemenea, lubrifiantii trebuie
sd fie stabili,
transparenfi,
compatibili cu
lubrifianfii
maginilor
unelte.
llleiurile minerale
pentru
operafiile
de tdiere
a
metalelor
se
pot
clasifica
n
doui mari
grupe:
.
uleiuri neemulsionabile, tilizate
ca atare
n
procesul
de
prelucrare;
.
uleiuri emulsionabile,utilizate
sub
formd de
emulsii
,,ulei
n
ap6".
Uleiurile neemulsionabile
sunt
intrebuinlate
la operalii in care
lubrifierea este mai importantd decdtrdcirea.Totuqi, la alegerea luidului
de
prelucrare
rebuie
sd se
find
cont de
mai mulli factori: tipul
procesului,
249
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 250/273
250 4.
Condilii
de calitate
Si
categorii
de uleiuri
materialele
prelucrate,
tipul
constructiv
al maginii unelte, sistemul de
indepdrtare
a materialelor
ezultate a tiiere
etc.
Llleiurile
minerale de bazd utllizate
la formularea uleiurilor
neemulsionate
unt n
general
uleiuri naftenice
afinate, cu
viscozititi
de
2-
40
cSt la 50oC,
cu indici de viscozitate
de 20-60.
Proprietifile acestor
uleiuri
se
imbunitdtesc
cu aditivi
EP, antirugini, detergenli
anticorozivi,
antioxidanli
gi
antiuzurd.
Dintre
aditivii EP
se
menfioneazd:
grdsimile
sulfurizate,
sulfo-
clorurate
sau sulfoclorofosfonate,
polisulfurile,
parafinele
clorurate,
esterii
fosforici etc.
Testarea
perfonnanfelor
EP
se
face
cu
metode
cunoscute
de
acest ip
qi,
mai
ales,cu
magina
cu
patru
bile.
Uleiurile
emulsionabile
sunt constituite
din amestecuri
de ulei
mineral, emulgatori
gi
aditivi. Emulgatorii
sunt
molecule tensioactivecare
se absorb
la
suprafata
de
separalie
apd-ulei, micgordnd tensiunea
interfaciala
gi
realizAnd
o stabilitate
buna
a emulsiei.
Emulgatorii
pot
fi
[58,59] :
.
anionici
(s5ruri
de sodiu,
potasiu,
amoniu
ale acizilor
carboxilici
din
seria
grisim
ilor, acizi naft
enici
saponifi
ca1i, arilsulfonali, tiosul
ali
etc.);
r
cationici
(oombinalii
ale azotului
conlindnd
€ruperi
amino-pritnare.
secundare,
erfiare
gi
cuaternare),
.
neionici (polietoxieteri
ai acizilor
graqi
saualchilaril
poliglicol-eteri).
Marimea
particulelor
de
ulei dispersate
n
apd estede
circa
0,2-50
p,
fiind funclie
de confinutul
gi
eficacitatea
emulgatorilor.
Conlinutul de
emulgatori
in uleiurileemulsionabile stede
reguld
de
25-35o/o
asd.
ln
procesele
de deformare
plasticS,
datoritd
regimului sever de
solicitari mecanice
gi
temperaturi foarte
mari,
folosirea uleiruilor
pentru
prelucrarea
metalelor
este
limitatd la operaliile
de
deformare
plastica
la
Numdrul
mare
Ce
actori care trebuie
luati in
considerare
a
alegerea
trpului
de ulei
a
ftcut ca
in literaturi sd apari
recomandiri care
fin
cont atdt
de
procesul
de
tiiere c6t
qi
de compozilia
piesei
prelucrate
[58,59].
In
Romdnia
se
produc
mai multe tipuri
de uleiuri
pentru
prelttcrarea
metalelor
dintue
care se
menlione
zd
128,53,57
:
o
P I
C este
un ulei neemulsionabilsulfrrat,
folosit ca mediu de
ungere
gi
de
rdcire
la
prelucrareapieselor
de
fonti
qi
de otel;
.
P I R
-
ulei neemulsionabil
pentru
superfinisarea
elementelor
de
rulmenli,
r
P 1,\P 1B,P I H-uleiuri neemulsionabileolositeinoperaliide
hornuire
a cdm5gilor cilindrilor de
motoare
gi
la rectificarea sau
aqchierea
u viteze mari
a
pieselor
de
otel;
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 251/273
4.
Condilii
de calitote
Si
categorii de uleiuri
PE 1
tip
A
qi
tip
B
-
uleirni
emulsionabile
utilizate
sub formi
de
emulsie n apd ca fluide
de
ungere
gi
rdcire la
prelucrarea
prin
tiiere
a
pieselor
de
fontd,
ofel, aliaje
de cupru, aluminiu,
ca fluide
de
rdcire
in
procesul
de laminare a rece a otelului
gi
aluminiului;
PE2
- ulei emulsionabil
folosit sub formd de emulsie
n
apd ca fluid
de ungere
gi
de ricire in
procesul
de
prelucrare
a o,telului
qi
fontei
prin
operalii de agchiere
gi
deformare
plastici,
caracterizate
prin
solicitdri mecanicemoderate
qi goouri;
o
PE 5
EP - ulei emulsionabil
folosit sub formd
de emulsie la
pre-
lucrarea, n
general,
a ofelurilor.
4.4.8. leiuridiverse
Pe l6nga
categoriile de
uleiuri lubrifiante
prezentate
n
paragrafele
anterioare,
n
practicd
se
mai int6lnesc multe alte
tipuri de lubrifianli,
produqi
n cantitdfi mai mici,
dar
care
preztntd
mportantd
deosebitl
pentru
anumitedomenii de activitate.
Uleiurile
pentru
transfer de
cdldurd
se
folosesc
ca agenti termici,
inlocuind in anumite
caz'rri
ncilzirea directi sau
alli
agenfi ermici.
Aceste
uleiuri trebuie si aibd o stabilitate
termicd
corespunzdtoare.
Pentru a fi
determinatb,metoda
Rockwell StandardHeating
Test menline
uleiul
la 250oC,
timp de 100-144
h,
pe
catalizator
de cupru
qi permite
apreciereastabilitdfii termice a acestuia
prin
cdteva
analize
(pierderi
prin
evaporare,
TAN.
conlinutul de
insolubile). Dintre caracteristicile
uzuale ale
uleiurilor
pentru
transfer de caldurd se
mengioneazd: iscozitatea
de
20-60
cSt
la
50"C,
punctul
de curgere
20'C
gi
temperaturanilial5
de
distilare
min.300'C.
{lleiurile
pentru
tratamente ermice sunt utilizate
ca medii
de
rdcire
tn
tratamentul ermic al ofelurilor
aliate. Sunt
obfinute
din uleiuri minerale
ca atare sau compoundate
gi
aditivate
qi
se
folosesc
la rdcirea
rapida a
pieselor
tratate. Uleiurile compoundate
confin adaosuri
de
grdsimi
de
origine
vegetald
sau animali
(ulei
de
rapi16,de soia,
untura, ulei de balend
etc.).
Pentru
fabricarea
uleiurilor
aditivate
cu
proprietdli
de
ricire
accelerate,
n
uleiurile de bazd
se incorporeazd,
ditivi
detergenli
(cu
sau
fbra cenugd), ntioxidan{i
gi
emulgatori.
251
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 252/273
J<''
4.
Condifii
de calitate
Si
categorii de uleiuri
Viscozitatea
uleiurilor
pentru
tratamente ermice variazd ntre 12
gi
30
cSt la 50oC,
n
cazul uleiurilor
pentru
cdlirea ofelului
qi
intre 40
gi
120
cSt la 50oC,
n
cazul uleiurilor
pentru
revenireaolelului
[5].
Uleiurile
naftenice
cu
indice de viscozitate moderat
sunt
recomandate pentru operalii de cdlire, in timp ce uleiurile parafinice
cancterizate
prin
indice de viscozitate
ridicat
se
folosesc
la obfinerea
uleiurilor
de rlcire
accelerati. Varialiile
mari de temperature n timpul
operaliei
de rdcire impun
ca
uleiurile
pentru
ricire sd aibd o rezistenldmare
la
oxidare
care
se asigurd
prin
aditivare
gi
se verifici
prin
metode specifice
(IP
48).
In
RomAnia
se
produc
uleiurile
pentru
tratamente ermice TT 22,
TT 50,
TT 55
[28].
Uleiurile pentru
industria cauciucului intrd in compozilia
cauciucului
fie in
procesul
de fabricalie, fie
la
prelucrarea
inald
prin
ma-
laxarea,
mpreund
cu alte
adaosuri.Se obfin
din extractelede la solventarea
uleiurilor,gi
trebuie
sd aibd
un
confinut de
min.60% hidrocarburi
aromatice.
Llleiurile
albe, intillrrite
sub numele de:
ulei
alb ugor, ulei alb
greu,
ulei de vaselin5,ulei MEDOL, ulei COSMOL, sunt practic ncolore. Au
diverse inffebuin 5ri: plastifianti gi
diluanli
pentru
materiale
plastice,
lubrifianlipentru
compresoare
e
etilen6, ubrifianli
pentru
maqini
qi pentru
prelucrarea
fibrelor
gi
firelor,
purtltori
de
catalizatori,
n
cosmeticd, n
farmacsuticS,
n industria
alimentara.
In
compozitia
uleiurilor albe intrd
in special hidrocarburi
alchil
naftenice,
izoparafine
qi
o
proporlie
mica de n-parafine. Hidrocarburile
aromaticehebuie si fie absente acolo unde ar putea exercita o acliune
cancerigend uleiuri
medicinale,
pentru
ndustria alimentardetc.).
Uleiurile pentru
diferite
preparate
cosmeticeau viscozitaf de
10-20
cSt
la 50oC,
iar
cele medicinale 20-40 cSt
la 50'C.
[28,60].
Uleiurile
medicinale
cosmetice
gi pentru
industria
alimentara rebuie sd
fie frra
gust
qi
fhra
miros.
BIBLIOGRAFIE
O'Connor,
J.1.,Standerdhandbookof lubrication engineering,Mc
Graw-Hill
Book
Co.,New York, 1968.
Groff,E.L.J.,ABC
du
graissage,
d.
Technip,
aris,1961.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 253/273
4.
Condilii
de calitate
Ei
categorii de
uleiurr
253
3.
Schilling,A,.,
Les
huiles
pour
moteurs
et le
Syaissage
es
moteurs,
Ed. Technip,
Paris. 975.
4. Rddulescu,
.A.,
Ilea,
M., Fizico-chimia
qi
tehnologia
leiurilor
lubrifiante,Ed.
Tehnici.Bucuregti,
982.
5. Pop4 St., Dobrescu,C.. Petro{ M., Flore4 F., Popescu, ., Andronie.Gh.,
Uleiuri minerale
pentruprocese
ndustriale,Ed. Tehnica,
Bucureqti,
1978
6. Precup..
..Tehnologia
etrolului,Note de curs,
Partea
I-4
I.P.G.Ploiegti, 975.
7. Feyer,
S.,
Precup,
1., Aditivi
pentru
uleiuri minerale,
Ed. Tehnicd,
Bucuregti,
1964.
8. Dobrescu,
C.. Petrof,
M., Florea,
F., Lubrifianpi
pentru
angrenaje,
Ed.
Tehnici,
Bucureqti,1984.
9.
Briant, J., Denis,
J., Parc, G.,
Propridtds rheologiques
des lubriJiants,
Ed.
Technip, aris, 985.
10.Derris,
J.,
Briant,
J., Hipeuax,1.C.,Physico-chimie
es ubrifiants,
Analil;seset
Essais, d. Technip,
aris,1997.
11.Rldulescu,
G.A., Petre, I.,
Uleiuri
$i
ungerea
autovehicalelor,
Ed.
Tehnici,
Bucuregt i ,1973.
12.R[dulescu,
G.A., Petre,1., Combustibili,
uleiuri
qi
exploatarea
utovehiculelor,
Ed
Tehnic6, ucureqti,
986.
13.Ayel,
J.,
Richard,
J., Evolutiondes classifications
t
sp6cifications
es
huiles
pourmoteurs, ev. nst. ianq du Pitrole, 44,w.5,1989,p.611
14
Maleville,V., Faure,D., Legros,A., Hipeaux, .C., Oxydation
des huilesdq
basesmin6rales
'origine
petroliere,
ev.nst.Franc.du Pdtrole,50,
nr.3.1995,
p.405-443.
15.Psikha,B.L., Kharitonov, V.V.,
Kinetic modeling
of chain
oxidation of
isoparaffrn
ils at 120-160',
efiekhimiya,
4,nr, , 1994,p.73-81
16 Bourdonele.
., Parc,
G.,
Etude de la
r6sistance
I'oxydation
d'une s6rie
d'hidrocarbures
ours
de
poids
mol6culaires leves.
Reu
htsl. I.ranc.
du Petrole,
24, nr.7-8,1969, .340-952.
17.Bourdonele, .,
Parc,G., Rdsistance
I'oxydation es ubrifiants.
nfluence e
la structure ydrocarbonee
ur
a susceptibilite u
dithiophosphate
e
zinc.
Etude
de
la
reactiond'oxydation,Rev. nst. Franc.
du
Pitrole,24,
nr 9,
1969,
p
1073-
1081
18.Ahmad,LA..
Eissa,E.A., Taman,
A.R., Stability f lube
oil, effect
of
defined
sulphur ompounds,rdol undKohle,44,
nr.4,1991,p. 5l-154
19.Burn, A.J.,
Greig,G., Optimum
aromaticity
n iubricating
il oxidation,
.
1nrt
Petroleum, 8,nr.564,1972. .346-350.
20 Herdan, J.M.,
Gurginca
Maria, Meghea
Aurelia, Antioxidanli,
Ed. Tehnic6.
Bucure$ti,1995.
2l.Migdal,
C.A.,
The
Influence of
HinderedPhenolicand Aromatic
Amine
Antioxidants
n the Stability
of
Base
Oils,2l3"
National
Meeting,4(-'5,San
Francisco,pr. 13-17, 991,
.221.
22 Banavali,R.. Karki.
S.B,
Examination f
TertiaryAlkyl Primary
Amines
as
Lubricant
Additives,
213'n
National
Meeting, CS, San Francisco,
Apr.
13-17,
1997, .232.
23,Roell,B.C.,
Cerda e
Groote,
C.L.,
Lemmon,
M., Turbine
nd
Hydraulic
Fluids,
OptimizingOxidationPerformance,
I3" National
MeetingACS,
SanFrancisco,
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 254/273
254 4.
Condipii
de calitate
Si
categorii
de
uleiuri
24. Shah,
R.J., Duda,
LL.,
Perez, J., Effect of
Alcohol Fuels on Lubricants:
Oxidative
andLubricity
Properties,
13'n
NationalMeeting
ACS. SanFrancisco,
Apr.
3-17,
1997,
.229.
25.
Singh,H.,
Swaroop,
.,Oxidation
Behavior f
BaseOils and heir Constituting
HydrocarbonTypes, 213'nNational Meeting CS, SanFrancisco,Apr.13-17,
1997,
.218.
26. Petrof,
M.,
Criterii
pentru
formularea
efcientd
a uleiurilor minerale de
extremd
presiune,
destinate
exploatdrii
utilajelor industriale
moderne,Tez6"
de
doctorat,
LP.G.Ploieqti,
985.
27.
Popescu,
A.,
Studiul
chimic
al
urutr uleiuri
electroizolante, ezd de doctorat,
I.P.G. loieqti,
988.
28.
*
'*
*
Catalog
de
produse
etroliere,PECO,
1993.
29.*
*
*
Produsepetroliere,
Metode
de analizi
(Coleclie
STAS),
Ed. Tehnici,
Bucuregti,1977.
30.
* *
:r'
IP
Standards
or
Petroleum
and lts Products, Methods
or
Analysis
and
'l'esting,
vol.
1
gi
2, Ed.Heyden
nd Son
Ltd, London,
1978.
3
1.
x x
+
Annual
Book
ofASTM Standards
32.
Fuchs,
M., Lenhardt.
H.. The World
Lubricants
Market, Erdol und Kohle, 45,
nr 6,
1992,
.241'.
33.Dickens,
K.,
Towards ongevityof
crancase
ubricants:
Currentsituation,
n
(-hemicalsfor
he
Automotivendustry,
The Royal
Societyof Chemistry,
1991.
34.Crawford,J., Towards ongevity of crankaseubricants:Lubricant additives,
futurew
trends,in
Chemicals
or
the Automolive
ndustry,
The Royal Societyof
Chemistry,
991.
35.
Baliu,
S.,
Utilizarea
olimerilor
n industria
e
prelucrarea
hidrocarburilor,n
I'rogrese
in
prelucrareu
hidtocarburilor
(coord.
Suciu, Gh.C.),
Ed. Tehnici,
Bucuregti,1984.
36.
Raney,
M.W.,
LubricantAdditives,
oyesData,
N.J.,1978.
37
Raney,
M.W
, LubricantAdditives, oyes
Data,N.
J.,
I
980.
38.Born. M., Denis,J.,Parc.,Stnrcturechiniqueet fficacite fus desa&littfspour
lubrifiants,
FP
Ddpartment ubrifiants
et Additifs
P6troliers, 981.
39. Drake,
J.A.G.,
Chemicals
or
the Aulomative
ndustry,
The Royal Society of
Chemistry,
991.
40.
Dragomirescu,
.A., Contribuyii
a sintezaunor
aditivi amelioratoride
atrgere
pentru
produse
etroliere,Tezd
e doctorat.
.P.G.
Ploiegti.
999,
.11.
Kuliev,
A.M'
Himia i TehnologhiaPrisadok
k
maslam Toplivam, zd. Himia,
Moscova,
972.
42
Denis,
J., Durand,
J.P., Modification
of
rvax
crystallization
n
petroleum
products,
ev.
nst.Frqnc.du Petrole,46,
r.5.1991,
.637.
43.
Denis,
J.,
Additifs
anticogelants
our
huiles de
moteurs,Rev.
Insl. Franc. du
Petrole,
42,
nr.3,1987,
.
1987.
44.
T6nisescu,
C.,
$.a.,
Aditiv detergentdispersant
entru
uleiuri
de motoare
Si
procedeu
entraprepqrarea
sa,
brev.inv.
RSR
nr.78616,1984.
45.
ordache,
Gh.,
9.a.,
Aditiv detergent
cu bazicitate
oarte
imltd
ti
procedeu
de
ob|inere
acestuia,
rev.inv.
RSRnr.88947,
985.
46.
*
't
*
Chevron
Oronite, Classification
nd spectfications
utomative
ubricants,
1996.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 255/273
4.
Condilii
de calitate
Si
categorii de uleiuri
2s5
47. Florea,F., Uleiuri
pentru
agire, in
Uleiuri
minerale
pentru
utilaje
qi
procese
industriale,
ap.3.2.1.,d.
TehnicI"Bucureqti,
978.
48.Raymondi,
.A.,
Boyd,
J., and
Kaufman,H.K.,
Analysis
ndDesing
of Sliding
Bearings, in Standard Handbook
of Lubrication
Engineering,
chap 5, Ed
Mc.Graw-HillBookCo.,New Yorlg 1968.
49.
Gllette, C.R.,
Ruley, B.T., Rolling
Elements,Rolling
Bearings,
n
Standard
Harulbookof Lubrication Engineering, hap
6
and
19, Ed. Mc.Graw-Hill
Book
Co.,New York, 1968.
50. Petrof, M., Transmitereamecanici a
puterii.
Uleiuri
pentru
angrenaje,anpri,
cabluri
gi
cuplaje, n
Uleiuri
minerale
pentru utilaje
Si
procese
industriale,
Cap.3.2.2..
d. Tehnici,Bucuregti,
978.
51.
Campbell,W.8.,
Types
of
Lubricants,
n StandsrdHandbook of
Lubricatiort
Engineering, hap.1l,Ed. By Connor, .J, Boyd,J., Mc Graw-HiliBook Co,
NervYorh 1968.
52. Dobrescu,
C., tlleiuri
pentru
turbine
de
gaze,
abur
qi
ap6, n
Llleiuri
minerole
pentruufilajeSiproceseindusfiiale,Cap.3.2.5,Ed.Tehnic6,Bucureqti,978.
53.
'<
*
RafindriaAstra Romdni"
Tradi{iacalitdlii.
54. Stadtmiller,H.W., The lubrication
of steamand
gas
turbines,
n
Standard
of
LubricationEngineering,
Chap.33,
Mc
Graw-Hill
Book, Co., New York,
1968.
55 Petrof,M.,
Uleiuri
pentru
ransmiterea
idraulici a
puterii,
n
Uleiuri
minerule
pentruutilaje
giprocese
ndustriqle,Cap.3.2.3,
d.
Tehnic6,
ucureqti.
978.
56. Schmitt, C.R., Hydraulic Fluids,
in Standard
Handbook of Lubrfication
Engineering,Chap.22,Mc Graw-Hill
Book Co.,
New York, 1968.
5'7
'6
t
*
ICERP SA Ploieqti,Uleiuri
industriale,Date
ehnice,Ed.III,
1993
58. Popescu,A..
[Jleiuri
pentru prelucrarea
metalelor,
n
Uleiuri minerale
pentu
utilaje
qiprocese
ndustriale,
ap.3.2.10,
d.
Tehnicd,
ucureqti, 978.
59.Bastian, E.L.H, Metal
Working,
in
Standard
Handbook of
Lubrication
Engineering,Chap23, Ed.Mc Graw-HillBook Co.,New York, 1968
60 Rbdulescu,
.A., Grigoriu,
D., Schon,
V..
Popescu,
., I'abricarea roduselor
petroliere,
Ed.
Tehnic6, ucuregti.
970.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 256/273
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 257/273
5. neceruERAREA
LEruRrLoR
zATE
5.1.Considerali ienerale
Dupa o anumitd
perioadd
de utilizare,
caracteristicile
uleiurilor
lubrifiante se rnodit-ica
stfel
ncet
ele nu mai
asiguri condilii
normale
de
ungere"
especll\.
e unclionare mecanismelor.
Ulerunle
uate
confirr hidrocarburi aromatice
policiclice
in mici
concentralii unele
dintre
ele avdnd
o activitate ancerigend) i
reziduuri
de
metale
grele.
prorenrte
din uleiurile
proaspete
au rezultate
din arderea
combustibihior
;i
din uzarea
pieselor
motorului.
Acegti
contaminanli
prezinta
un risc
pentru
sanatatea
ublica.
Cei care au in
compozilie
arserr,
cadmru S?u crrrln
sunt cancerigeni, ar cei cu
plumb
creeazd
disfitnclii
cerebralcI
]
Irt
anui
i99[).
consumulmondial
de
uleiuri lubrifiante
a
fost
estimat
la 40.2 rnihoane one. iar pentru anul 1998 se apreciazd
ci cererea
de
uleiuri lubni-rante
fbst
de
37,8
rnilioane
one
[2].
Din
cantitatea
otala de
uleiuri
lubrit-rantebiosite
n
procesul
de
ungere,cca45Yo
e
pierd,
ar
cca
559,oanrdn
a uleiun
uzate.
Aceste
ulerun uzate
pot
cdpdta
rei
destinalii:
-
suntsupusea regenerare;
-
sunt
olosrte
n
amestec
u alli
combustibilica surse
de energie:
-
nu sunt colectatecorespunzitor,devenindo sursdde poluare
a
mediuiui nconjurator.
Regenerarea
uleiurilor uzate
este,
ftrd
indoiald,
varianta
cea
lnar
bund
de
valorificare
a uleiurilor uzate,
fiind cerutd
de necesitatea
conservirii resurselor
de hidrocarburi
9i
de evitarea
poluarii
mediului
ambiant.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 258/273
258 5. Regenerarea
uleiurilor
uzate
Uleiurile
uzate
pot
fi folosite
pentru
combustie
dupl
ce au
fost tratate
corespunzdtor
n
scopul separdrii
agentilor
poluan{i pe
care
ii conlin
qi
conferirii
unor caracteristiciasemanltoare
u
combustibilii
obiqnuili.
Colectareauleiurilor uzate este
o operalie
drficila.
Costul colectdrii
uleiurilor uzate depinde
de
trei
factori:
-
procentul
de ulei care urme.vi
a
fi
colectat;
-
clasificarea
uleiurilor
uzate
din
punct
de
vedere al
periculozitaiii
pentru
mediu inconjurdtor
gi
slndtatea
publica:
-
organizarea
rocesului
de
colectare.
Mirirea
procentului
de
colectare
conduce
la creqterea costului
colectdrii, ar ultimele procentesuntcelemai scumpe
Clasificarea
uleiurilor vzate
ca deqeuri
periculoase,
onsideratd
e
unii specialiqtica
excesiv
de severd,
duce,
de asemenea,
a
cregtere
substanlialia costului
colectdrii.
Sistemelede
colectare sunt
incredinfate
n diverse
5ri
unor
servicii
sauunorcompanii
prjvate.
Relelele de
colectarecuprind
un
numir
imens de
stalii de desfacere
a
produselor petroliere, ateliere de intrelinere gi reparafii, garaje, ateliere
industriale, servicii
publice,
autobaze
de
transport,
tzine,
delinatori
particulari
de
autovehicule
etc.
De exemplu.
pentru
o capacitate
de
colectarede
peste
300 000
Van,
n Statele
Unite
sunt antrenate
500
000
stalii de desfacere
a
produselor
petroliere, 30
000 ateliere
de intrelinere
9i
repara{ri
pentru
autoturisme
3].
Cantitatea
de uleiuri uzatecolectata
gr
destinafia
acestoraeste
diferita
pe lari gi zone. Firma Viscolube Italiana a prezentatun raport estirnati
privind
colectarea
i
reciclareauleiurilor
uzate
n Uniunea
Europeana
4].
Date sinteticeestimative
pe
anul
1995,
eferitoare
a
aceastd cfiune,
sunt
prezentate
n tabelul5.1.
Politicile manageriale alionale
privind uleiul
uzat sunt
diferite
9i
influenleazd estina{ia
leiului uzat.
In
Germania,
olectarea
leiului
uzat
este
obligatorie. O legislalie stricta
de
proteclie
a
mediului
limiteazl
utilizarea uleiului uzat la ardere.Totugi, ardereauleiului uzateste scutitdde
taxe
ceea
ce
face
ca
acestas5'
ie un
inlocuitor
ieftin
pentru
combustibilul
utilizat
la
cazane.Din
aceastd
catzd, extsta
o concu'enti
acerbd
ntre
cei
care se ocupd
de regenerarea leiului uzat
$i
cei
care
folosesc uleiul
uzat
drept combustibil,
ar acest
ucru a condus
a creqterea
retului
uleiului
uzat. Pentru a
men{ine o industrie de
regenerare
a uleiurilor
viabild
a fost
necesarh legislalie
avorabildacesteia.
ln Anglia, in mareparte,uleiul uzatesteprelucratprin deshidratare i
filtrare, iar dupd
rafinare este
folosit drept
combustibil,
acesta
fiind
o
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 259/273
5.
Regenerarea
leiurilor uzate
259
faheluli.
-1.
Colectarea
i
destinatiauleiurilor uzate
n
Uniunea
Europeani
[4]
Consum
Ulei
fara.
lubrif.
I
colec
rzat
t8t
Destina{ia
uleiului colectat
Zona ldt l fdt
o/o
Regenerare Combustie Incinerare
l0 ' t %
l0 ' t
% l0 ' r
i
%
Germania
i lr-rr--r
610
Franla
Sa,l
205
Ital ia
a-
180
Marea
Bri tanieSi
S
_
Zj i
Irlanda
Uniunea
::-1
-,
1664
) I
z)
27
20
370
86
150
5
673
6l
L+Z
83
z
40
170
107
30
I
70(r
531
28
J,/.
l7
82
JZ
70
i
lr
t2 :6
i
-1
I
32116
242
|
15
Obseruatie
I
t I-:
\1::::
Bnrarue
125 000
t uleiuri uzate
se rafinazd
gi
se
folosesc
apoi drept
combustibih
Colectarea
leiurilor uzateeste
obligatorie
n
ltalia
qi
este organizate
de un con:urrlru a care aderd
toti
fabricanlii de
lubrifianti.
Mernbrii
cousortiului cntribuie. n fi.rncfie e cantitatea e lubrifiantcomercializata,
la
acoperrrea \enlualelor
pierderi
la sf6rgitul
fiecarui
an. Costurile de
colectare sunt acoperite de conso4iu
printr-un
impozit
pe
lubrifiantul
vendur
j-l
lrr: ke lubrifiant n 1995).Uleiul uzat colectat
stevAndut u
pflontaie
lcnlru
rigenerare a
un
pre
care
ace
ca aceasta
peratiesd fie
rentalrll i
P:ntrli a reciuce
ificultalile de
ordin organizatoric
i
economrc
are
apar la i.generareauleiurilor uzate estepreferabilacolectareauleiurilor
uzate
-
trelcatSgonl
-
ulelun
pentnl
motoare ermice,
pentru
ransrnisia
utovehiculelor,
pentru
t.rrbine.
hidraulice
(toate
aceste
uleiuri
avAnd
o bazd
parafinrci
:
-
uleiun
de rransformator
cu
bazanaftenic[):
-
alteulerun
5.2.
Gompozitia
leiurilor
zate
Componenlii
care ntrd
in
compozi{ia
uleiurilor uzate
pot
fi
grupa1i
n
doud
mari
categoni:
-
hidrocarburile
provenite
din uleiul
lubrifiarrt;
- contaminanfii olizi9i lichizi.
Dintre
contaminanlii olizi se
pot
mentiona:
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 260/273
260
5. Regenerareauleiuriloruzate
a)
particule
de cocs;
b) impwitili
metalice;
c)
praf.
a)
Particulele
de
cocs
provin
atdt din ardereacombustibilului cdt
gi
din arderea
produgilor
policondensali
de tip
rdgini
9i
asfaltenedin ulei. Se
poate
constata gi prezenla grafitului
dacd
este folosit
ca
aditiv solid la
formularea
uleiului lubrifi
ant.
b)
Impuritdlile
metalice
sunt in
generalparticule
de uzurd desprinse
de
pe
suprafala
metalicd
a cuplelor de
frecare.Ele
pot proveni
insd
qi
din
reac{iile
acizilor
apdruli in
procesul
de degradarea
uleiului,
cu diverse
metale.
De
asemenea, mpuritdfile metalice
pot
aparea
prin
hidroliza
compulilor
organo-metalici
in
aditivii
cu cenugd.
In
motoarele
cu aprindere
prin
scdnteie, continutul de
plumb
din
uleiul lubrifiant
creqte datoritd
depunerilor
de compugi cu
plurnb pe
suprafala
nterioard
a
camereide arderede unde
sunt antrenati
de
lubrifiant.
c) Praful
din ulei
patrunde
ca impuritate
n motor sau se acumuleazd
prin
expunerea
ndelungati
a
uleiurilor uzate
in
aer, cAnd acestea sunt
colectate.
Clontaminanlii
ichizi
pot
fi clasificafi astfel:
d)
aditivi;
e)
combustibili
de motoare;
fl
produqi
de oxidare
gi
policondensare;
g)
apa
d) Aditivii ca atare sau degradali sunt considerati contarninanli qi
trebuje separafi
n
procesul
de
regenerare
uleiurilor uzate
pentru
a
permite
ob{inerea
unui
ulei
de bazd care sd
poatd
fi folosit la formularea
unor
uleiuri
ubrifiante
n
condilii controlate.
e)
(.)ombustibilii
de nxotoare
benzina
sau motorina)
patrund
n
uleiul
lubrifiant
cdnd
cupla
de
frecare
estemai uzatd sau
pot proveni
din cracarea
termicd
ori
cataliticd a
uleiului lubrifiant sau chiar
prin
distrugerea sa
mecanici. Cracarile au loc in camerade ardere a motorului, iar mperile
mecanice
au
loc in
cuplele
de frecare supuse unor solicitiri
mecanice
ridicate.
De
asemenea,
ombustibiliide motoaredin uleiul uzat
pot proveni
din amestecarea
uleiului
t;zat
cu benzini sau
motorind folosite
pentru
spdlarea
motorului,
in
timpul colectdrii uleiului uzat.
f)
ProduSii
de oxidare
Si
policondensare provin
din
oxidarea
hidrocarburilor
n
prezenfa
suprafelelor
metalice sau a metalelor din aditivii
utiliza{i pentru uleiurile lubrifiante sau pentru combustibilii de motoare.
Acegti produgi
sunt extrem
de diundtori
in
uleiul
lubrifiant
deoareceei
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 261/273
5. Regenerarea leiurilor uzate
conduc a formarea
de ragini, asfaltene,
gume qi
depuneride
tipul lacurilor,
deci modificd caracteristicile
uleiului
qi
maresc
gradul
de uzuri
al
mecanismelor.
g)
Apa
poate proveni
din ardereacombustibililor, din neetangeiratea
circuitului
de rdcire
a motorului, din umiditatea
atmosferic5.precum qi
datorita colectirii
gi
depozitirii necorespunzdtoare uleiurilor
uzate. [n
prezenta
apei, aditivii
se degradeazddirlrd eactii de
hidrolizn
cu eliminare
de acizi minerali
care
conduc
la formarea de
emulsii
stabile,
cresc
corozivitateamediului
gi gradul
de uzurd a
motorului.
Pentru
caracteizarea
uleiurilor
uzate
se
folosesc metode
de utalizdt
utilizate
la
caracterizarea
leiurilor
lubrifiante
[5,6].
Pe
baza
analizelor
unor
probe
de ulei uzat
provenite
din diferite
zone din SUA
[9]
s-a stabilit
o compozilie medie
de uleiului uzat
din
aceastd
ari,
colectat
n 1976
[5,7,8]9i
anume:
26r
Benzind
punct
inal
de
fierbere
7'7"C)
Motorina
(interval
de fierbere 177-343"C)
Lllei
(interval
de fierbere
343-429')
Ulei
greu
.bright
Apa..
Aditivi
Produgi
de oxidare
Particule
olide
praf,
cdrbune tc.)
..
1-3
in
tabelul
5.2
se
prezinta
diverse
caracteristici
le unor
uieiuri
uzate
colectate in
diferite
[dri.
Se constate
cd,
fald
de
uleiurile
lubrifiante
proaspete,
leiurile uzate conlin
proporfii
mari de
plunb (din
benzina
etilata). fier
(din
coroziuni)
qi
clor.
Celelalte elemente
chimice
(calciu,
bariu, zinc, fosfor,
magneziu)
se
gdsesc i
in uleiul
proaspatqi provin
din
aditivi.
5.3.Metode
i procedee
e
regenerare uleiurilor
zate
Uleiurile
uzate constituie o materie
primd
mai ahactivd
pentru
oblinerea uleiurilor
de bazd decdt
fractiunile corespurudtoaredin
1i1ei,
deoarece andamentul
stemai mare
gi
nu necesitd
perafiuni
de extraclie
sau
deparafinare
cu solvenli. Totugi,
prelucrarea
uleiurilor
uzate
nt0mpind
dificultali mari,
in
ultimii
20-30
ani
elabordndu-se
ehnologii din
ce
in
ce
mai complexe
care
lin
cont
de
gradul
de
impurificare
a uleiului
uzat,
de
stoock)
o/o
masi
l -6
l0-15
60-'70
0-t0
0-10
7
-15
5-8
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 262/273
262
5. Regenerarea
leiurilor
uzate
cerinlele de
calitate
a
uleiului
regenerat
gi
de
restricliile
severe
mpuse de
protectia
mediului.
Metoda convenlionald
realizeazd
regenerarea
uleiului uzat
prin
cAtevaoperalii dinfie caresepot evidenlia:separarea peigi a benzineiprin
distilare,
rafinareacu acid sulfuric,
hidroxid
de
sodiu
9i
pdmdnt
decolorant,
distilarea
in vacuum
gi
rafinarea
fracliunilor
de
ulei distilate
cu
pdmAnt
decolorant.
Tabelul 5.2.
Caracteristicile unor
uleiuri
uzate,
colectate
n diferite
{Iri
[7'8'101
Caracteristici
Densitatea, da
Viscozitatea
a 98,9oC,
St
Indicele
e
viscozitate
Punctulde curgere,
C
Punctde nflamabilitate,
C
CocsConradson, omas6
Cenu;a,
oh
masL
Indicele
de aciditate,
mg KOlTg
Elementelehimice,
pm
Ni
B
Mn
Fe
Cr
Sn
Cu
AI
Mg
Si
C1
Ca
Ba
Zn
Pb
P
ROMANIA
1979
7,95-26,8
95- l
6
-42.. . -29
95-227
t,82-1.43
0,7-2.20
2,44-6.85
<5
t t .89
5-
0.901
106-
.2
102-126
-3t
- i6
200-216
1 1-) )
0.85
1
4
2.40-4.65
.a<
5-50
121-570
<10
i - l l
21-
00
I 2-80
38-122
14-150
t020-2200
960-
450
700-
200
500-
030
250-3050
530- 000
0,901
r? 5 ' l
119
-36
2t6
2,18
t. t3
| 6-4 6\
<5
14
8
570
l l
8
3l
4T
183
11
I 100
1660
620
920
3050
't25
0,897
22150"C
108
-3C
130
1,0
0.4
<5
lrJ
105
1.0
;
20
\J
Randamentele
e
produse
canritali e 100 ulei uzatprin
f igura
.1
12].
intermediare
gi
finale
metoda conventionala
2000
290
470
1040
280
960
la
pielucrarea
unei
sunt prezentate n
i -8
88-342
5-24
0-14
6-43
4-41
I
38-520
8-5
969-267A
124-54"7
629-1527
3't30-11575
672-t293
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 263/273
-i.
Regenerares
uleturilor
uzote
263
2
t Benzini
l0
t
Gudron
acid
4t
apd
100
[Ilei
uzat
Distilareatmosferic6
3,2
Depuneri
4
t Motorind
I i.3
ulei
ugor
Neutralizare
u 2%
NaOH
5i3,5%
pEminr
Distilare
n vacuum
Rafinare
cu 3oZ
pamint
Rafinare
c.u
2olo
p[mdnt
Rafinare
cu 392i,
;SOq
qi
370pdm6nt
45,6
uleimediu
I
8.
ulei
greu
Fig
5.1.
schema
e egenerare
uleiului
zat
rin
metoda
onventionar[.
in
prima
fazir,
dupd
o
operalie
de
decantare,
nereprezentata
n
schemd,
se
efectueaza
eshidratarea
$i dezbenzinarea leiului uzat prin
distilare
atmosferici.
Illeiul
dezbenzinat
este
rafinat
in
faza
a
doua
cu
acid
sulfuric.
neutralizat
cu
solulie
de
hidroxid
de sodiu
qi
tratat
cu
pament
decolorant.
n
aceastd
etapd
are loc
dizolvarea
aditivilor gi
a altor compuqi
de
degradare,
separarea
cestora
sub
formd
de
gudron
acid,
neutralizarea
urmelor
cle
acid
din
ulu
gi
separarea
ompugilor
olari
din ulei
sub orma
de
depunerr.
In
continuare,
uleiul
rafinat
este supus la distilare in vacuum
oblindndu-se
o fractie
de
motorind
de vid,
doua fraclii
de
ulei
distilat
qi
un
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 264/273
264
5. Regenerarea leiurilor uzate
ulei rezidual.
Condifiile de calitate ale uleiurilor
regenerate
se corecteazi,
dacaestenevoie,
printr-o
rafinare
finald
cu
pdmdnt
decolorant.
Principalul
dezavantajal acestei
metode
este
rafinarea cu acid
sul-
furic,
operafie
prin
care
rezultd
un
gudron
acid,
produs
ftrd utilizare
prac-
ticd care creeazdprobleme ificile legatede protectiamediului ambiant,
Metodele
gi
procedeele
dezvoltate
ulterior urmdresc sd elimine
parfial
sau
otal acest
dezavantaj.
Tratamentul
termic
prealabil
al uleiului
dezberuinat a 290'C timp
de 30 minute
sau a
400"C
timp
de
5
minute
permite
reducerea
antitalii
de
acid
sulfinic
necesarl
pentru
regenerare a 2%
l7l.
Efecte
asemd.ndtoaree
obtin
prin
dezasfaltareauleiului dezberzrnat cu
propan
[1,12].
Prin
aceastl metod6,cea mai mare parte din impuritdfile n suspensiecocs,
aditivi
degradafi
qi
polimeri, produse
de oxidare) sunt
eliminate
prin
dezasfaltare
cu
propan.
Astfel,
cantitatea
de acid sulfuric, folosita
la
rafinare
scade
de aproximativ
trei
ori, reducdndu-se corespunzator
qi
cantitatea
de
gudron
acid. Ca etapd inald de
rafinare
se
poate
aplica
hidro-
finarea.
Procedeul
ERDA-BERC
(Energy
Research and
Development
Administration Bartlesville Energy Research Center) realizeaza
regenerarea
leiului
prin
deshidratarea
cestuiaurmatd de extraclie
cu
un
amestec e
metil-etil-cetond,
-propanol
gi
butanol,distilare
n vacuum
gi
finisare
prin
contactare cu
pimdnt
decolorant
sau
prin
hidrofinare. Se
recupereazi
stfel95% din ulei, iar conl inutulde cenugi se
reducectJ5o/o
[5.13.14].
Uleiurile regenerate
rin
acest
procedeu,
ditivate
corespunzdtor
clasej
SAE
10W-30,
au
ndeplinit
secven{ele
I
C,
III
C,
V C
[4].
Studii efectuale la Universitatea Porto din Portugalia oferd date
referitoare
la
regenerarea uleiurilor rzate
prin
extrac{ie-floculare cu
soivenfi
[15-17].
Astfel,
ca solvent de extracfie-floculare
fost ales nn
amestec
de
2-propanol
gi
toluen care contine
3
g/l
hidroxid de
potasiu.
Prelucrarea
prin
extracfie-floculare
u acest amestec
de solvenli
poate
inlocui
tratarea
uleiurilor
uzate cu acid sulfuric. intr-un studiu
mai recent
[8]
extrac{ia
-aefectuat umai
cu metil-etil-cetoni.
In procedeul PROPse face o tratare initiald a uleiului cu o solufie
apoasi
de
fosfat
de diamoniu
[19].
in
continuare se elimina
apa
gi
fracliunile
utoare
prin
distilare,
se efectueazi
un tratament ermic
prin
care
se
precipiti
metalele
care se
separade ulei
prin
filtrare. Finisareauleiului se
face
prin
tratare
cu
pdmdnt
decolorant
sau
prin
hidrofinare. Confbrm
acestui
procedeu
nu
este
necesari
rafinarea cu acid
gi
nici distilarea in
vacuuln
a
uleiurilor.
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 265/273
5. Regenerarea
uleiurilor uznte
Tot
pe
o
reacgie
himici se
bazeazd
Si
procedeul
RECYCLON
wtde
uleiul
u-zat ste
contactatcdteva
minute cu lo/osodiu metalic
pulverulent
[8]
dupi
care.
prin
distilare, se elimind
apa
gi
fracfiunile
distilate medii. ln
final.
uleiul
este
distilat
in vacuum
avansat, nff-un
evaporator
n
film
subtire.
Produgii
de reacfie nevolatili
gi polimerii
rdmdn in
reziduu, iar
uleiul drstilat
se
poate
olosi la formularea leiurilor
ubrifiante.
f'rot'edeul
ENTRA este un
nou
procedeu
de regenerare
uleiurilor
uzate.
dezvoltat
n Germania
[20].
Noutatea
acestui
procedeu
constd
n
folosu'ea nui reactor
ubular
n
care,
a temperaturi e 280-320'C
qi
timp
de;edere
de 30-120 minute, au
loc
preponderent
uperi
ale legdturilor
dintre
origen
gi
elemente himice,
altele dec6t
carbonul
O-Ca,
O-Mg. O-
Zn. O-S. O-O, S-P,S-Zn) deoarece nergia
de
egltura
n aceste aari
este
mai micd
decAtenergia de
legdture C-O
sau C-C.
La
intrarea n reactorul
tubular.
uleiul
uzat este
evaporat
auatomizat
a
o
presiune
edusd
de 5-10
rnbar.Prrn condensareaaporilor
se oblin doui
fraclii de uleiuri
distilate
qi
o
tiactrede motorind.
Calitateauleiului regenerat
poate
fi imbunitalita
prin
introducerea n
reactor de sodiu
dispersat
n
ulei
mineral.
Randamentul
de ulei regenerat
este de aprox. 85olo.,ar metaleledin uleiul uzat seconcentreazi n reziduu
care
are un conlinut ridicat
de cenugd
qi
se
poate
folosi
la
oblinerea
biturnuluimtier.
l'roccdeul TDA
(Thermal
De-Asphalting)
a fost
dezvoltat
din anul
1992 de
companiaVISCOLUBE.
In rafinaria
companieide l6nga Milano
funcfoneazao instalatiede
regenerare
uleiurilot
vzate
cu o capacitate e
80 000 t/an ulei
uzat.
Procedeuleste
n
curs de aphcare
n
aite
4
instalalii
t21l
Resenerarea
leiului
uzat
se face
prin
procedeul
radilional n trei
etape:
-
preevaporarea
pei
gi
a
fracfiunilor distilate
ufoare;
-
dezasfaltareaermicd
a uleiului
deshidratat
distilare
n
vacuum):
- tratarea cu
pdm6nt
decolorant
la temperatura ridicatd sau
hidrofinarea rac{iunilor
de ulei
distilate.
Prin addugarea nei seclii de dezasfaltare u propan a reziduului de
la distilare
in vacuum, randamentul
inal de
ulei
regeneratcregte cu cca.
l0oi ,
21] .
Randamentele
de
produse intermediare
gi
finale oblinute la
pre-
lucrarea uleiurilor uzate, in
vadanta
cu recuperare
nalti
(instalafia
cu-
prinde
o
rnicd
seclie de dezasfaltare
cu
propan)
este
prezentatd
n figura
5.2.
in primele doud etape (de distilare atmosferici gi de distilare in
vacuum
),
operareanstalatiei
se
face n condilii
obiqnuite.
26s
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 266/273
266
5.
Regenerareauleiurilor uzote
Tratarea
cu
pdmAnt
decolorantse
face
in
reactoare n
care amestecul
de ulei
- pimdnt
decolorant
este
ncdlzit la
2'10"C a
presiunea
atmosferica.
Amestecul
ulei
-
pimdnt
decolorant din baza
reactorului
este rdcit la
140'C,
iar
uleiul
decolorat se
separdde
agenful
decolorant
prin
filbare
pe
filtre-presd.
PimAntul
uzat
confine 30%
ulei
gi
se
folosegte,
de obicei, la
fabricarea
imentului.
7%
Lpit
2%Distilatuqor
9lYo
6% Motorind
+
3,4%Reziduu
8.2olo
dminl
0,4% Motorinl
Depuneri
Fig.5.2.
chema
e egenerare
uleiului zat
prinprocedeul
DA.
Hidrofinarea
uleiului
distilat se
face infi-o
instalatie cu doua
reactoare
nseriate.
in
primul
reactor
are
loc
demetalizareauleiului la
temperaturb
e
300"C
qi presiune
68
bar,
iar in
cel de-al doilea
reactor
se
completeazd
rocesul
de
rafinare
a uleiului. Modificarea
corespunzdtoare
parametrilor
de operare
presiunea
parfiald
a hidrogenului 50-100
bar, tem-
|
100%
ulei uzat
V
tE*ffi--_>
I
Atmosfericn
i------'
Tratare
cu
plmint
decolorant
'78,3%o
ulet regeneral
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 267/273
5. Regenerareauleiurilor
uzate
267
peratLra
de reacfle
280-340oC,
iteza de volum 0,3-l)
poate
conduce
a
scid:rea connnutului
de
aromatice
olinucleare
ub2%.
C..'mpaniaVISCOLTIBE
oferd instalafii
TDA-SPU
(Small
package
Unrri iie capaciteli
de
l0
000
Van.
Aceste
capacitali
mici reprezintd
un
a\antal
pentru
regenerarea
leiurilor uzate
deoarece,
mic$orandu-se
ria
de
colecrare.
se
reduc
cheltuielile de colectare,
depozitaregi
transport
pentru
uleiuluzat.
?rocadeul
INTERLINE
poate
realiza
regenerarea
leiurilor
uzate
in
condrrir
economice, n
instalatii
de
diverse
capacitifi (firma
care deflne
hcenta
considerd
d,
in mod
obignuit,operarea
conomicd
necesitd
capa-
crr,tr
mal man
de
50 000
t/an,in timp ce acest
procedeu
e
poate
aplica
n
condirrreconomice
cceptabile
i
in instalafii
cu
capacitdli
de
l0 000
t/an)
[]-l-16l
Prirna
nstalatie
de
regenerare
uleiurilor
uzate
dupd
acest
pro-
cedeua fost
construiti n
S.U.A.
a
SaltLake City,
iar in
prezent
altele
sunt
in
dir
erse
stadii
de execulie n S.U.A., Anglia,
Coreea
de Sud,
Australia.
E nr
atcle
Arabe
Unite
123
26,
281.
Regenerarea
leiului uzat
se
face
prin
extrac{ie
cu
propan
urmata de
recuperarea
olventului
gi
separarea nor
fracfiuni
de
produse
petroliere
priri
drstilare
tmosferic[
sau n vacuum.
Schema
ehnologicd
de
principiu
a
procedeului
NTERLINE
este
prezentata
n figura5.3.
.:i,:.
-i.
1.
Schema
ehnologici de
principiu
a
procedeului
INTERLINE:
I
-
e$ractor; 2,3 - coloanede distilareafnosferici;
I
-
coloani
de distilare n vacuum;
5
- vas separator.
Propanul
izolvd
selectiv
hidrocarbtrile
aturate
in uleiul uzat,intr-
un
e\tractor
de
consffuclie
peciali
27].
Compuqii
metalici
gi
aromatici
suntprecrpitati i seseparl mpreunicu apa nbazaextractorului. eziduul
care
ontrne
ompugii
recipitali
esepard e apd ntr-un
asseparator,ar
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 268/273
268 5. Regenerarea
uleiurilor
uzate
dupa
amestecareaui
cu
produsul
din
baza
coloanei de
distilare
n vacuum,
se
poate
olosi la
oblinerea
bitumului
rutier.
Procesulde
extractie
are loc
la
temperatura
mediului
ambiant.
in
aceste
condilii
nu se observd
efecte
de
coroziune 24]. Solventul
se separdde
ulei
prin
shipare,
racliunile distilate
u$oare
prin
distilare atmosfericd,
ar motorina
qi
uleiul
prin
distilare
in
vacuum.
Randamentele
de
produse
obtinute
intr-o
instalalie
industriala de
regenerare uleiurilor
prin
procedeul NTERLINE
[24]
sunt
urmdtoarele:
.
apa
5o/ovol.
o
combustibil 8% vol;
r rrlei debazd-'75Yovol:'
.
asfalt l2Vo
vol.
Caracteristici
ale
uleiurilor
regenerate oblinute
prin procedeul
iNTERLINE sunt
prezentate
n
tabelul
5.3.
[abelul 5.-].
Caracteristicile
fizico-chimice ale
uleiurilor
regenerate
24'261
Caracteristici
Viscozitatea
cinematicS, St
la
40'C
la 100oC
Indicele de viscozitate
Punctul
de curgere,
C
Confinutui
de cenug6,
%
Compoziiia
0,8657
0,875
28-32
46-\6
95
-t2
Ulei
5fi)
N
126l
0.880
100.0
I 1,0
95
la
aa 1A
4,32
93
-12
<
0.00
Aromatice,
7o
Saturate.
9/o
l l
q
86.
/
19
q?1
Numarul redusde operafii din procesconduce a rezultateeconotnlce
deosebit
e atractive
125,26,281.
Procedeul
CEP-Mohawt
folosegte
o tehnologie
care
combina
distilarea
atmosfericS,
distilarea
in vacuum,
distilarea
in strat sublire
gi
hidrotratarea
lI
,3,291.
Pe baza acestei
ehnologii
a
fost construiti
gi pusd
n
frrnctiune a
Chicago, n
1991,
cea
mai
mare uzini de
regenerare ule-
iurilor
din lume,
cu o capacitatede
300
000 t/an. Dupd
eliminarea
frac-
liunilor u$oareprin distilare atmosfericdgi a motorinei prin distilare in
vacuum, aceasti
tehnologie
permite
separarea
ditivilor
gi
a
produgilor
de
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 269/273
5.
Regenerarea
uleiurilor
uzate
cr-Jareprin
distilare
n
strat
sublire.
Finisarea
leiului
distilat
se faceprin
hri;..:ralare.
Iiidrotratarea
se face
in
doud
fepte,
cu
catalizatori
Ni-Mo.
Se
pre\ue
astfel
ofidvirea catalizatodui gi se poateasiguracalitateauleiului
reqSnerat
caracteristicile
uleiului
in
diferite
faze
de
prelucrare
qi
pentru
doua
resrnun
de lucru
sunt
prezentate
n
tabelul
5.4.
Se recupeieazd
95%o
djn
uieiul
;ernrinut
n
uleiul
uzat.
uleiul
lubrifiant
alcrtuit
din
uleiul
de
bazFt
c,rre.punde
ondili i lor
10W30
SG/CC
3].
iuhelul
5.4.
caracteristicile
uleiului in
diferite
fazede prerucrare [3]
269
Caracteristici
Ulei
uzat
Ulei
distilat
Produs
inal
Regim
usor
Regim
mediu
Regim
l lsnr
Regim
mediu
.1t :
P-:c:
: ;
rnl lamabil i tate,
C
\':s.-- 'z::a:ea.
US
a
100'C
A,':Jl:::ea
C,-. : . : i : : :n
\ r , i i ' -
- ' . - .
Zin:.
r : j
Pi ' . : i . : . : : : :
' t1
' ,
>
100
at
2800
1600
500
100
<l
169
1S)
t \
I
500
2900
<l
<l
2t5
148
o5
l
t00
2100
<l
<l
rso
87,8
0,04
<50
I 200
<l
<I
221
152
0,03
..
50
1200
<l
<l
ir prezenr
exista
mai
multe
instalalii
de
acest
ip
in
diferite
faze
de
e\ec,.r l tc
i l : . :0]
\tuilii teoreticegi experimentale rivind hidrotratarea
leiurilor
uzate
au
penrrs
reducerea
onsumului
de
catalizaror
l29l
gi
modelarea
mate-
matica
a opcrarii
reactorului,
espectiv
determinarea
onversiei
ompuqilor
meialrcr
u
sul f
sau
u oxigen
[31].
BTBLIC)GR{FIE
P:.-;::e>e
n
urilizarea
leiurilor
vzate,Rev.
e
Chimie,
43,
nr.3-4.
1992.
ll,=
\\'::li
Lubricants
Market-Current
Situation
and
Outlook,
h.ibcttctgl
::
Ba:--z
\'J.
r'ol . 2000, .9
f
:i
' :.
jr.,
._iournql.
r.33, 991, .60.
.,..
.
:r.
tL).i.p.
..
Colectareai
reciclarea
leiurilor
uzate
nEurooa.
I
1
J
A
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 270/273
270 5. Regenerareauleiurilor
uzate
5. Ridulescu,
G.A., Ilea, M, Fizico-chinia
Si
tehnologiauleiurilor lubrifante, Ed.
Tehnic[,Bucuregti,
982.
6. Ridulescu,
G.A., Petre,
I.,
Uleiuri
Si
ungerea outovehiculelor,Ed. TehnicS,
BucureEti,
973.
7. Ridulescu,G.A., Grigoriu,D., Ilea, M., Desp4 St.,Roncea,A., Quelques spects
sur
a
recuperation
es
produitspetroliers
degrades,
|'n WorldPetroleum
-ongres,
SP 13,Bucure$ti,
979.
8. Ridulescu,
G.A.,
Uleiuri
lubrifiante, n Progyese
n
prelucrarea
hi*ocarburilor
(coord.Gh.C.
uciu),
Ed. Tehnicl, Bucuregti,1
984.
9.
Cutler, .T.,Hy&oe
Processing,55,
r.5,1976,p.86.
10.Cotton,
F.O.,
Whisman,M.L., Goetzinger, .W.,
Reynolds,
.W.,
Analysis
of
30
usedmotor
oils,Hydroc.
rocessing,56,r.9,
1977,p.131
ll.Audibert, F., Huilesusag6es chdmesFP de reraffinage, ev. Inst. Franq. du
Petrole,33,
r.6,
1978,
.935.
1',
*
'(
*
I.F.P.,
Tehnologt
and Know-how
n
Lubes
and lYaxes, 974.
13.Reynolds,
.W.,
Whisman,M.L., Thompson, .J.,
Re-refinedubes
ass
engineest.
Hydroc.
Processing,
6, nr.9, 1917,
p.128.
14.
Whisman,
M.L.,
Reynolds, .W.,
Goetzinger,
.W.,Cotton,
F.O.,Brinkman,D.W..
Re-refining
makes uality
oils,Hydroc.Processing,5T,
r.l0, 1978,
.141.
15.Reis,
M.A..
Jeronimo,
M.S., Waste LubricatingOil
Rerefiningby Extraction-
Floculation.
.
A
scientific Basis To Design
Efficient
Solvents,
nd. Eng.
Chem.
Res.,
7. 1988,
.1222.
16.Reis, M.A.,
Jeronimo,M.S.,
Waste
LubricatingOil Rerefiningby Extraction-
Floculation.
2.
A Method To FormulateEfficient CompositeSolvents, nd. Eng.
C.hem.
es.,29,
990,
.432.
17.Reis.M.A.,
Jeronimo,M.S.,
Waste
LubricatingOil Rerefiningby
Extraction-
Floculation.
.
A Pilot
PlantStudy,nd. Eng.Chem.
Res.,30, 991,
.2449.
18.Tdndsescu,
., Brebeanu,
h., Gherman,
., Rafinarea leiuriloruzate
cu
solvenli,
Rev.
eChimie,52,
r.1-2,2001,
.
18.
19.Linnard,R.E.,Henton,L.M., Re-refinewasteoil with PROP,Hydroc.ProcessinSl,
58,nr 9" 1979,p.148.
20. Schdn.
C.,
Waldt,
P., M6ller,
U.J.,
ENTRA Tubular
Reactor
Re-refining
rocess,
Erdol und
Kohle-Erdgas
etrochimie,45, nr.6, 1992,
p.248,
2I.
Schieppati,
.,
Giovanna,
.D., Re-refining
eclmologg'
,TDA"
-
Thermql )e-
Asphalting,
Conferinti
Bucureqti.
martie,
1996.
2).
+
*
*
HPI
Construction
oxscore,
ydroc.Processitg.
5,nr.10,1996,
.5
23.
*
* x
HPI
Construction
Boxscore
Update,
Hydroc.
Processing,T6,
nr,2, 1997.
p 103
24.
*
* *
New
extraction-based
e-refining
process
aves
money,
Oil
GosJournal, 30
Mai 1e94, .87.
25. Saunders,
., Used
Oil Refining
Revolution, ubricant
World,
Septembrie
996.
26.Morgan,
C.,
Breaking
Down Barriers
o Small-Scale
e-refiningWhile Producing
Virgin
Quality
Base
Oils Without Hydrotreating,
996NOM Annual
Conference.
27. Mellen,
R.C.,
Apparatusfor
Contaminated il
Reclamation,Brevet UA
5
286.380,
1994
28.
* * *
Re-refiningprocess xpandsworldwide,Hydroc.Processing, 4, nr.8, 1995,
p36
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 271/273
5. Regenermea
leiarilor
uzate
t_rtdryE4 L-M., Khrnana,
K.C., Mohawk-CEP
Re-refining
Process
Produces
Ef
Adity
trbc
Base
Oils, 2I{
Natiqul Meettug,lC,S
SanFrancisco,13-17
t;frq 1997.
I
I
*
r
IFl
Cocnrln
Boxcore, Hl*oc, Processittg,77, w.10,
1998,
p.32.
3LS, D,V- S*o, lLD., Orlovic, AM., Meyq V.W., Sweri4 D.K., Rahimiarg
lG"E*
rarhnvh
M.V., Hydrotnoating of
Uscd
Oil Prediction
of
lndustrial
tirffi.Eci Oecrrion
from
Pilotflant
Dat\ Itd- hg.
Chen. Res.,
m.30, 1991,
,9,
32
Fn, e- Bnctman-Oanheu:q C.,
labani, A., Jung
C.G., Ultrasonic
removal of
Hlltlhb
ad
Pyrolitic
Valorization
of Wastc Oils,
Chimie Nowelle,. 12, w.47,
l9r|.ll3a3-
271
8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu
http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 272/273