Процесс депарафинизации является наиболее сложным, трудоемким и дорогостоящим в производстве нефтяных масел. Его эффективность и экономичность зависят, в частности, от скорости фильтрования суспензий; последняя в конечном итоге определяется структурой кристаллов твердых углеводородов, образующихся в процессе охлаждения сырья с растворителем, так как от их размеров зависят полнота и скорость отделения твердой фазы от жидкой.
Кристаллизация твердых углеводородов начинается с выделения из пересыщенного раствора зародышей кристаллов. При дальнейшем охлаждении раствора кристаллизация протекает на уже образовавшихся центрах кристаллизации. Для получения в процессе кристаллизации крупных кристаллов необходимо, чтобы число зародышей, образующихся в начальной стадии охлаждения, было невелико, так как дальнейшая кристаллизация происходит на этих центрах. При большом числе зародышей образуется мелкокристаллическая структура.
Скорость выделения твердой фазы (в г/с) из раствора на образовавшихся центрах кристаллизации может быть определена по уравнению И. И. Андреева:
(1)
где - количество вещества, выкристаллизовавшегося в единицу, времени;
D — коэффициент диффузии молекул углеводорода в насыщенном растворе;
б—средняя длина диффузионного пути; S — поверхность выделившейся твердой фазы; х — концентрация пересыщенного раствора; х' — растворимость зародышей кристаллов при данной степени их дисперсности.
Коэффициент диффузии D вычисляют по уравнению Эйнштейна:
(2)
где R — универсальная газовая постоянная; N — число Авогадро; Т — абсолютная температура кристаллизации; т) —динамическая вязкость среды; г — средний радиус молекулы твердого углеводорода.
При подстановке значения D уравнение (1) приобретает вид:
(3)
Следовательно, скорость выделения твердой фазы из раствора на образовавшихся центрах кристаллизации зависит от вязкости среды, средней длимы диффузионного пути, среднего радиуса молекулы твердого углеводорода и разницы между концентрацией раствора и растворимостью выделившейся твердой фазы при температуре Т.
Образование сложных эфиров. Некоторые производные углеводов
В
живой природе широко распространены вещества, многим из которых соответствует
формула Сх(Н2О)у. Они представляют собой,
таким образом, как бы гидраты углерода, что и обусловило их названи ...
Фракционный состав нефти
Нефть
представляет собой сложную смесь жидких органических веществ, в которых
растворены различные твердые углеводороды и смолистые вещества. Кроме того,
часто в ней растворены и сопутствую ...
Бериллий и сплавы, содержащие бериллий. Свойства, применение в химической технологии
Применяемые
в промышленности и быту металлические изделия редко состоят из чистых металлов,
примером является алюминиевая или медная проволока с процентным содержанием
металла около 99,9%, ...