222443361 tehnologia uleiurilor constantin tanasescu

274
TeMo,gxfruilb,irumilor

Upload: tudor-ratiu

Post on 07-Aug-2018

311 views

Category:

Documents


20 download

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

8/20/2019 222443361 Tehnologia Uleiurilor Constantin Tanasescu

http://slidepdf.com/reader/full/222443361-tehnologia-uleiurilor-constantin-tanasescu 273/273