Обезмасливание методом кристаллизации из раствора в избирательных растворителях — ключевой этап в производстве парафинов и церезинов. Этот метод помогает удалить масло и примеси, которые могут ухудшить качество конечного продукта. При охлаждении раствора парафины и церезины кристаллизуются, а масла остаются в жидкой фазе благодаря разной растворимости веществ. Использование избирательных растворителей, таких как ацетон или метилэтилкетон, усиливает этот процесс, позволяя контролировать температуру и степень очистки.
В результате удается получить парафин или церезин высокой чистоты, что особенно важно для промышленных и косметических применений, где требуются высокие стандарты качества и стойкость продукта к окислению и изменению физических свойств.

Сравнение обезмасливания и депарафинизации

Твердые парафины и церезины выделяются при контролируемом охлаждении нефтяных фракций в присутствии избирательных растворителей. Температуры, при которых происходит кристаллизация, зависят от состава сырья и растворителя: обычно процесс идет при температурах от -15°C до -30°C, иногда — ниже. В этих условиях парафины и церезины переходят в твердую фазу, а масла остаются в жидкой, что позволяет отделить их путем фильтрации.
В процессе депарафинизации парафины и церезины выделяются при охлаждении раствора до температур около -15°C до -25°C.
Обезмасливание удаляет масляные фракции для очистки парафинов и церезинов, а депарафинизация убирает твердые парафины из рафинатов, улучшая их текучесть. Оба процесса используют растворители, но обезмасливание нацелено на чистоту парафинов, а депарафинизация — на улучшение свойств масел. В целом оба процесса проводят на идентичном оборудовании.
Эффективность обезмасливания с применением растворителей зависит от температуры охлаждения, типа и концентрации растворителя, а также от времени выдержки и интенсивности перемешивания раствора.

Одноступенчатый процесс обезмасливания

В одноступенчатом процессе обезмасливания сырье (смесь парафинов с маслянистыми примесями) растворяется в избирательном растворителе, таком как смесь кетона и ароматического углеводорода, при температуре, обычно ниже -15°C. При охлаждении раствор происходит кристаллизация парафиновых углеводородов, которые постепенно переходят в твердую фазу. Масляные компоненты остаются растворенными благодаря их более высокой растворимости.
Процесс проходит в одном цикле охлаждения и перемешивания, что способствует равномерному распределению температуры и формированию мелкокристаллической структуры парафинов. После завершения кристаллизации смесь направляется на фильтрацию, где кристаллизованные парафины отделяются от жидкой масляной фазы. Этот процесс требует тщательного контроля температуры, времени и концентрации растворителя для достижения эффективного отделения и высокого качества получаемого парафина.
Обезмасленный гач отделяют от раствора путем фильтрации или сепарирования. После кристаллизации парафины образуют твердую фазу, которую можно отделить от жидкого раствора с помощью фильтров или центрифуг, оставляя масла и растворители в жидкой фазе.
Одноступенчатый процесс не позволяет получать парафин и церезин с низким содержанием масла, поэтому большинство заводов применяют двухступенчатую схему обезмасливания по гачу (петролатум). Это обеспечивает более глубокое обезмасливание парафинов с высокой температурой плавления и большими скоростями фильтрации по сравнению с одноступенчатым методом.

Двухступенчатый процесс

В двухступенчатой установке обезмасливания гача процесс разделен на кристаллизационное и фильтровальное отделения. Принципиальная технологическая схема включает следующие этапы:
Кристаллизационное отделение
В этом отделении гач охлаждается в несколько стадий, что позволяет выделить из него твердые углеводороды (парафины) в виде кристаллов. Для охлаждения используют постепенное снижение температуры с помощью специальных теплообменников и кристаллизаторов, где в определенной последовательности гач проходит через несколько ступеней охлаждения. На первой ступени происходит первичное кристаллообразование, а на последующих — его усиление за счет постепенного понижения температуры.

Фильтровальное отделение

После кристаллизации образовавшиеся твердые парафины отделяют от жидкой фазы в фильтровальном отделении. Фильтрация проходит в два этапа: на первом фильтре удаляют большую часть масла, а затем, на втором, достигают более глубокой очистки. Для повышения эффективности фильтрации часто применяют вспомогательные фильтрующие материалы, такие как фильтровальные ткани или добавки, которые предотвращают засорение фильтров.
После фильтрации на обеих ступенях получают глубокообезмасленные парафины с высокой температурой плавления и низким содержанием масла.