Одержання олив з високопарафіністих нафт депарафінізацією кетон-толуольним розчином

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний авіаційний університет

Інститут екологічної безпеки

Кафедра хімії і хімічної технології

ДИПЛОМНА РОБОТА (ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА)

ВИПУСКНИКА ОСВІТНЬО-КВАЛІФІКАЦІЙНОГО РІВНЯ

«БАКАЛАВР»

Тема: «Одержання олив з високопарафіністих нафт депарафінізацією кетон-толуольним розчином»

Виконав: студент 407 групи Самусенко Д. О.

Керівник: к.т.н., доцент Єфіменко В. В.

Київ 2013

Реферат

Пояснювальна записка до дипломної роботи: «Одержання олив з високопарафіністих нафт депарафінізацією кетон-толуольним розчином»: 47 с., 7 рис., 5 табл., 30 використаних джерел.

ВИСОКОПАРАФІНОВА, НАФТА ОЛИВА, ГІДРООЧИСТКА, ДЕПАРАФІНІЗАЦІЯ, КЕТОН?ТОЛУОЛ, СЕЛЕКТИВНА ОЧИСТКА, КОНТАКТНЕ ДООЧИЩЕННЯ, КОМПАУДУВАННЯ

Зміст

нафтовий олива моторний депарафінізація

Вступ

Основна частина

1. Нафтові оливи та їх експлуатаційні характеристики

1.1 Високопарафініста нафта

1.2 Загальна характеристика Вигода - Витвицького родовища

1.3 Класифікація, позначення, взаємозаманність моторних олив

2. Загальні процеси переробки нафти

2.1 Підготовка нафти до переробки (установка ЕЛОУ-АВТ)

2.2 Гідроочистка

2.3 Депарафінізація

2.3.1 Депарафанізація в кетон -- толуольному розчині

2.3.2 Технологічна схема депарафінізації з використанням селективних розчинників

2.3.3 Нові процеси депарафінізації

2.4 Контактне доочищення

2.5 Селективне очищення олив

2.6 Компаудування олив

Висновки

Список використаних літературних джерел

Вступ

На сьогоднішній день, прогрес в світі, досяг не аби яких висот. Людина використовує техніку для того щоб набагато полегшити своє життя, використовувати свій час продуктивніше. Актуальність дослідження допоміжних засобів для підтримки техніки не стоїть на останньому місці. В даній курсовій роботі буде розглянута загальна характеристика моторних олив, та процес їх отримання.

Нафтою називається рідка природна сировина, яку використовують в хімічній промисловості для виробництва палив та ін., поширена в осадовій оболонці літосфери Землі. Свою назву нафта отримала від персидського слова "нафта" - витікаюча, просочуюча.

Більшість нафт представляє собою оливні рідини від темно-коричневого до темно-бурого кольору, який залежить від вмісту в них кольорових смолистих речовин.

Олива ( англ. grease, lubricant) -- жирова речовина (нафтова, синтетична тощо) для змащування поверхонь тертя механізмів і деталей машин. Розрізняють: моторні, трансмісійні, індустріальні, мильні, органічні, неорганічні, консерваційні, ущільнювальні, технологічні масла.

Нафтові оливи призначені для забезпечення рідинного змащення в різних машинах і механізмах.

Основна частина мастильних матеріалів мінерального походження отримується у результаті переробки нафти. Органічні мастила (рослинні і тваринні), хоч і володіють хорошими властивостями щодо змащування, чутливі до дії підвищеної температури, тому застосовуються, головним чином, як добавки до мінеральних олій. Недоліками мастильних матеріалів (мінеральних і органічних) є те, що вони застигають при охолодженні до температури нижче -20°С, випаровуються і окислюються при нагріванні до температури вище 150--200°С. Синтетичні мастильні матеріали, які виробляються на основі спиртів, ефірів і кремнійорганічних з'єднань, відзначаються високими експлуатаційними властивостями (у тому числі і термостійкістю), однак мають поки обмежене застосування, тому що вони дорожчі нафтових олив.

Широко розповсюджені в промисловості індустріальні оливи, які призначені для змащування циліндрів і клапанів компресорів, а також герметизації камер стиснення і штоків поршнів компресорів. Особливістю роботи даних олив є їх контакт з різними високотемпературними середовищами і холодоагентами.

Під час досліджень було розроблено технологічну схему,яку складають процеси, що проходять у певній послідовності: ЕЛОУ-АВТ, гідроочистка, депарафнізація, селективне очищення, компаундування:

· ЕЛОУ-використовується для видалення з нафти солей і води, відбувається на промислових установках підготовки нафти і безпосередньо на НПЗ.

· АВТ- використовується для випаровування летючих фракцій нафти і відділення їх пари від мазуту при високих тисках.

· Гідроочистка - очищення палив, олив та інших нафтопродуктів від домішок органічних похідних сірки, кисню, азоту. Здійснюється шляхом дії водню в присутності каталізаторів при 250-415°С і тиску 1-10 МПа; при цьому домішки перетворюються на H₂S, H₂O, NH₃,котрі легко видаляються.

· Депарафінізація - видалення высокоплавких компонентів з оливних фракцій з метою зниження їхньої температури застигання. Широко застосовуються процеси депарафінізації олив із застосуванням виборчих розчинників - суміші кетонів з ароматичними вуглеводнями.

· Селективне очищення - один з головних технологічних процесів виробництва олив з нафтової сировини. Здійснюється шляхом екстракції шкідливих домішок з нафтових фракцій для поліпшення їх фізико-хімічних і експлуатаційних характеристик.

· Компаундування ? додавання присадок, котрі забезпечують отримання спеціальних продуктів заданих якостей.

Ощадливе використання нафтопродуктів -- важливий важіль інтенсифікації паливно-енергетичного комплексу нашої країни, підвищення його ефективності.

Основна частина

1. Нафтові оливи та їх експлуатаційні характеристики

1.1 Високопарафінова нафта

Нафти парафінисті (рос. нефти парафинистые, англ. paraffin oils,) - нафти, що містять значну кількість розчинених парафінів. Всі нафти містять у своєму складі певну кількість парафінів, вміст їх коливається від 0,2 до 30 мас. % і більше. Як правило, нафта як сировина для отримання палива і масел за вмістом парафінів поділяється на 3 види:

> малопарафіниста (до 1,5% парафінів);

> парафіниста (від 1,5 до 6,0%);

> високопарафіниста (понад 6,0%).

Парафіни обмежено розчинні в нафтах. Випадання парафінів із розчину негативно позначається на розробці нафтових родовищ, експлуатації свердловин та транспортуванні видобувної нафти.

Парафіни це суміш алканових вуглеводнів переважно нормальної будови з числом атомів вуглецю від 9 до 40.

У парафіні присутні також ізопарафінові, циклопарафінові (нафтенові) і нафтено-ароматичні вуглеводні. Товарні парафіни проходять попередню обробку адсорбентами та очищуються іншими методами. Через хімічну нейтральність парафіни широко застосовують в харчовій промисловості, в медицині, косметиці а також в електротехнічній галузі як ізоляційний матеріал.

Парафін випадає у вигляді твердої воскоподібної маси при зниженні температури нижче температури початку кристалізації парафіну (15-60 °С), що ускладнює роботу експлуатаційного обладнання, а при випаданні в продуктивних пластах різко погіршує їх фільтраційну характеристику.

В загальному розумінні парафіни - це біла маса густиною 907-915 кг/м при 15 °С, з температурою топлення 40 - 60 °С, з вмістом нафти іноді до 13¬14% і більше, питомою теплотою плавлення парафіну 47,8-52,6(кал/г) або 200-220(кДж/кг).

1.2 Загальна характеристика Вигода - Витвицького родовища

Для отримання вказаної оливи будемо використовувати нафту із Вигода - Витвицького родовища (Івано-Франківська обл.).

Початковий пластовий тиск на глибині 3500м становив 32.6МПа, пластова температура -- 86°С. Тиск насичення пластової нафти дорівнює 26.4 МПа, об'ємний коефіцієнт -- 1.49, в'язкість 0.92МПа•с. За хімічною класифікацією нафта родовища відноситься до середніх за густиною (843кг/м3) і в'язкістю (4.4мПа•с). Нафта малосірчиста (0.34%), високопарафініста (3% - 16.5%), вміст асфальтенів становить 0.45% - 0.9%, температура застигання нафти -- + 8 - +20°С. Бензинова фракція вміщує від 40.8% до 48.1% метанових і від 31.5% до 38.2% нафтенових вуглеводнів. Вміст ароматичних вуглеводнів набагато менший (від 18.6% до 28.1%). Вміст кислих смол в кількості 2.7% -7.5% свідчить про те, що нафта не окислена.

Вуглеводнева частина газу, вміст якої досягає 98%, представлена метаном (86.8%), етаном (4.5%), пропаном(3.7%), бутаном (1.6%), ізобутаном (0.7%). Крім вуглеводнів, газ вміщує азот (1.22%) і вуглекислий газ (0.35%), сірководень відсутній. Вміст етану (3% і більше) є кондиційним.

При випробуванні відкладів Витвицької глибинної складки припливи пластових вод одержані із менілітових відкладів у свердловинах 76 і 78, із нижньоменілітових -- з свердловин 73 і 80. Води у відкладах Витвицької глибинної складки гідрокарбонатно - натрієвого типу з мінералізацією 138 - 168г/л і коефіцієнтом метаморфізації 1.01 - 1.03. Молярна доля сульфатів, що знаходяться у водах Витвицької складки, змінюється від 0.004% до 0.11%, молярна доля гідрокарбонатів -- від 0.83% до 1.54%. Із мікрокомпонентів у водах Витвицької складки вміст йоду дорівнює 7 - 18мг/л, брому -- від 205 до 261мг/л, вміст бору не визначався. Промислової цінності для вилучення йоду і брому даної площі не становлять.

1.3 Класифікація,позначення,взаємозаманність моторних олив

Велика кількість вітчизняної та імпортної техніки, як нової, так і тієї, що вже була в експлуатації, зумовила проблему вибору експлуатаційних матеріалів. Особливо це актуально для моторних олив, від якості яких суттєво залежить надійність і довговічність двигунів цієї теxніки.

Одна з найважливіших умов досягнення високої надійності двигуна -- взаємна відповідність конструкції двигуна, умов його експлуатації та властивостей моторної оливи.

Високі експлуатаційні властивості моторних олив досягаються шляхом підбору базової оливи і введенням збалансованих пакетів присадок. Сучасні моторні оливи містять близько 80% базових олив,а решту становлять різні присадки (органічні та металоорганічні сполуки, призначені для підвищення експлуатаційних властивостей олив),оскільки базові не можуть забезпечити вимоги двигунів до олив, які дедалі більше зростають. Як базові оливи використовують мінеральні (одержані в результаті переробки нафти), синтетичні (одержані шляхом органічного синтезу), а також напівсинтетичні (суміші мінеральних і синтетичних). Відповідно й моторні оливи поділяються на мінеральні (Mineral), синтетичні (Fully Synthetic) і частково синтетичні (Semi Synthetic), або, як їх частіше називають, напівсинтетичні. Мінеральні оливи мають порівняно невисоку вартість при задовільних експлуатаційних властивостях, Але їх температурний діапазон застосування досить вузький. Синтетичні оливи мають кращі експлуатаційні властивості, але і значно вищу вартість, що зумовлено складністю технологічного процесу їх виготовлення. Якщо синтетична олива містить певну кількість мінеральної, то її називають напівсинтетичною. Оскільки назву продукції дає її виробник, а єдиної системи тут не існує, то визначити за назвою вміст мінеральної оливи, що міститься в продукті неможливо. На ринку зустрічається продукція, яка містить не більше ніж 10% синтетичної базової оливи, Але виробник називає її «синтетичною». Ще більшу плутанину в термінологію вносять так звані гідрокрекінгові базові оливи, що позначаються як EHVI і VHVI. Цю групу олив одержують за спеціальною технологією, коли в результаті хімічних перетворень небажані компоненти оливи стають бажаними. За своїми експлуатаційними властивостями вони займають місце між мінеральними і синтетичними. Деякі виробники називають їх напівсинтетичними, інші -- синтетичними, хоча по суті це все-таки мінеральні оливи. Основними показниками при виборі та застосуванні моторних олив є в'язкість і експлуатаційні властивості.

Олива, згідно з ДСТУ 3437-96, чинним з 01.07.1997 р., -- суміш високомолекулярних нафтових вуглеводнів, що використовуються в техніці як мастильний, електроізоляційний, консерваційний матеріал та робоча рідина.

Мастильна олива -- олива, що використовується для зменшення тертя між рухомими поверхнями. Моторна олива -- мастильна олива для поршневих двигунів внутрішнього згоряння та інших двигунів.

В'язкість - це основний показник якості, загальний для всіх видів олив.

Для двигуна необхідно застосовувати оливи з оптимальною в'язкістю, величина якої залежить від конструкції, режиму роботи і ступеня зносу, температури навколишнього середовища та інших чинників. Для забезпечення мінімального зношування деталей двигуна краще застосовувати оливи більшої в'язкості. Однак надмірне підвищення в'язкості збільшує втрати потужності на тертя,призводить до підвищення витрати палива. Зниження в'язкості, як правило, покращує прогонність оливи при низькій температурі, яка характеризує здатність оливи своєчасно надходити до місць змащування при пуску двигуна. Чим краща прогонність, тим менше зношування деталей двигуна при пуску, тому конструктори намагаються вибирати оптимальну величину в'язкості олив в залежності від типу двигуна і умов його експлуатації.

Прогонність -- здатність насоса системи змащування прокачувати оливу при мінімальній температурі.

* Для олив SAE 0W-40, 5W-40 і 10W-40;

** Для олив SAE 15W-40, 20W-40 і 25W-40.

Класифікація моторних олив країн СНД регламентується міждержавним стандартом ГОСТ 17479.1-85 «Масла моторные. Классификация и обозначение» зі Змінами №3, чинними з 2000 року, який визначає, в залежності від величини кінематичної в'язкості при температурі 100° С, 22 класи олив: чотири зимових (3з-6з), вісім літніх (6-24) і десять всесезонних (3з/8-6з/16) Зимові оливи мають невисоку в'язкість, яка забезпечує надійний пуск холодного двигуна при низьких температурах, але вони не забезпечують надійного змащування двигуна в літніх умовах експлуатації.

Оливи, маючи більшу в'язкість, надійно змащують двигун при високих температурах, але не забезпечують пуск холодного двигуна при низьких температурах. Всесезонні оливи при низьких температурах мають властивості зимових, а при високих -- літніх олив. Для досягнення таких властивостей малов'язкі оливи загущують спеціальними в'язкісними присадками, які дають їм змогу менше «розріджуватися» при високих і «густішати» при низьких температурах. Ця група олив найбільш поширена. На сьогодні найбільш поширеною в зарубіжних країнах системою класифікації моторних олив за в'язкістю є специфікація SAE J300. SAE -- це абревіатура Товариства автомобільних інженерів США (Society of Automotive Engineers). В'язкість оливи за цією класифікацією виражається в умовних одиницях -- ступенях в'язкості SAE (SAE Viscosity Grade -- SAE VG). Відповідно до SAE J 300 DEC99 (остання редакція -- грудень 1999 р., чинна з червня 2001 р.), моторні оливи поділяються на 11 класів (табл. 2).В таблиці вказано два ряди ступенів в'язкості: зимовий -- з літерою «W» (Winter), і літній -- без індекса. Всесезонні (multigrade) оливи є комбінацією зимового і літнього рядів, розділених значком «дефіс» (наприклад, SAE 10W-40).

Ступінь в'язкості SAE допомагає визначити діапазон температури навколишнього середовища, при якому олива забезпечує нормальну роботу двигуна -- його прокручування стартером, прогонність оливи насосом по системі змащування при холодному пуску та надійне змащування влітку при тривалій роботі в режимі максимальних швидкостей і навантажень.

Загальні рекомендації з підбору олив за в'язкістю:

-- при напрацюванні двигуном менше ніж 25% його планового ресурсу (новий двигун) необхідно застосовувати оливи класів SAE 5W-30 або 10W-30 всесезонно;

-- при напрацюванні двигуном 25-75% його планового ресурсу технічно справний двигун) необхідно застосовувати літом оливи класів SAE 10W-40,

-- при напрацюванні двигуном більш як 75% його планового ресурсу (старий двигун) необхідно застосовувати влітку оливи класів SAE 15W-40, 20W-50, взимку

-- SAE 5W-40 і 10W-40, всесезонно -- SAE 5W-50;

Другим показником, за яким класифікують і підбирають оливи, є їх експлуатаційні властивості (якість і сфера застосування). Для полегшення вибору оливи необхідної якості для конкретного типу двигуна і умов експлуатації створено системи класифікації моторних олив, за якими вони поділяються на ряди і категорії, засновані на рівні якості та призначенні оливи.

Ці ряди і категорії були створені з ініціативи міжнародних організацій нафтопереробних компаній і виробників техніки з урахуванням конструктивних особливостей різних типів двигунів і умов їх експлуатації. Враховуючи різні конструкції та умови експлуатації двигунів, на сьогодні існують декілька систем класифікації моторних олив -- ГОСТ (для країн СНД), API, ACEA, ААІ та ін. За ГОСТ 17479.1-85, в залежності від якості та сфери застосування, моторні оливи поділяються на шість груп (табл. 2.4).

Позначення моторних олив складається із груп знаків:

- перша позначається літерою М (моторна);

- друга -- цифрами, які характеризують клас кінематичної в'язкості ;

- третя -- однією або двома великим літерами (з індексами або без них), позначає групу олив за експлуатаційними властивостями.

Індекс 1 означає, що олива призначена для бензинових двигунів, індекс 2 -- для дизелів. Універсальні моторні оливи позначаються літерами без індексів або двома різними літерами з відповідними індексами (В2Г1). Відповідно до стандарту, після основного позначення слід в дужках маленькими літерами вказувати додаткові індекси, які характеризують особливості моторної оливи. Наприклад, (з) -- олива містить в'язкісну присадку; (к) -- олива для двигунів автомобілів КамАЗ та ін.

Українські виробники моторних олив свою продукцію позначають не регламентованою жодним нормативним документом системою, яка включає літерне і цифрове позначення:

- літерне позначення -- торгова марка підприємства-виробника;

- М -- моторна олива;

- цифрове позначення класу в'язкості оливи --дві (для сезонних олив) або чотири (для всесезонних олив) цифри, які відповідають в'язкості олив за SAE (для зимових і всесезонних олив індекс W не вказується); - цифрове позначення рівня експлуатаційних властивостей -- одна цифра, яка вказує групу за ГОСТ 17479.1-85 (1,2,3,4,5 і 6 -- відповідно групи: А, Б, В, Г, Д і Е);

- цифрове позначення сфери застосування оливи -- одна цифра, яка вказує на індекс групи за ГОСТ 17479.1-85 (1-- олива для бензинових двигунів, 2 -- для дизелів, 0 -- універсальна).

Енергозберігаючі моторні оливи дійсно забезпечують менші механічні втрати у двигуні, але в основному за рахунок меншої в'язкості при високих температурах. Їх можна застосовувати лише у тих двигунах, де це передбачено заводом-виробником, адже при високих температурах та значному навантаженні у деяких двигунах їх в'язкість може бути недостатньою для надійного змащування поверхонь тертя, що спричинить підвищений знос двигуна.

Універсальні моторні оливи позначаються двома символами відповідних категорій: перший символ є основним, а другий вказує на можливість застосування цієї оливи для двигуна іншого типу. Наприклад, API CG-4/SH -- олива, призначена для застосування в дизельних двигунах, але її можна застосувати і в бензинових двигунах.

2. Загальні процеси переробки нафти

2.1 Підготовка нафти до переробки (установка ЕЛОУ-АВТ)

Нафтові мінеральні оливи різного призначення отримують із залишків атмосферної перегонки - мазутів. Процес виробництва олив складається з трьох етапів:

1) підготовка сировини - отримання вихідних оливних фракцій;

2) отримання компонентів з вихідних оливних фракцій;

3) змішування компонентів (компаундування), додавання присадок для отримання товарних марок олив.

Таким чином приймаючи до уваги особливості нафти і потрібну якість продукту, було розроблено схему для отримання оливи рис 2.1.

В наш час широке застосування набула комбінована атмосферно-вакуумна трубчаста установка (установка АВТ). Перед переробкою нафти, її потрібно заздалегідь відділити від солей та води. Цей процес проводять на електрознесолювальній установці (ЕЛОУ). Для значної економії палива, пари, електроенергії електрознесолювальні установки зблоковані з установками первинної переробки нафти, та є їх невід'ємною складовою.

Технологічна схема комбінованої установки ЕЛОУ - АВТ подана на рис. 2.1. Нафта, що поступає на установку, забирається насосом 1 і двома потоками проходить через сировинні теплообмінники. Перший потік нафти підігрівається за рахунок теплообміну з циркулюючими зрошеннями колони 16. Другий потік проходить через теплообмінники 4 і 6 де нагрівається циркулюючими зрошеннями вакуумної колони 30, а потім ці потоки нафти змішуються і поступають в електродегідратори. [5]

Знесолена та зневоднена нафта після електрознесолювання знову ділиться на два потоки і поступає в теплообмінники. Перший потік нафти нагрівається в 6 і 7 гудроном, другий в 9 - нижнім циркулюючим зрошенням колони 30 і в 10 - гудроном.

В атмосферній колоні 16 відбирається три фракції - керосинові (180 - 230°С), легка дизельна (230 - 280°С), важка дизельна (280 - 350°С).

Залишок із атмосферної колони - мазут - насосом 31 подають в трубчасту пічку 32. Мазут, нагрітий в печі до 410°С, поступає в вакуумну колону 30, де підтримується залишковий тиск 6,6 кПа. Для зниження температури та полегшення умов випаровування із гудрону легких компонентів донизу 30 вводять водяний пар.

З верху 30 виходять водяні пари, гази розкладу, повітря та деяка кількість дизельної фракції, які поступають в конденсатор 33 не зконденсовані гази відсмоктуються ежектором 34.

Залишок вакуумної перегонки - гудрон (фракція вище 500°С) через теплообмінники 6, 7, 10 відкачуються з установки.

Рис. 2.1 Технологічна схема атмосферно - вакуумної установки ЕЛОУ - АВТ

1, 14, 17, 22--25, 31, 36, 39, 40, 42--44, 46, 47, 49 -- насоси; 2--7, 9, 10, 45 -- теплообмінники; 8, 16, 26--30-- колони; 11, 12, 19, 20, 33, 37 -- конденсатори-холодильники; 13, 18, 21. 38 -- ємкості;

15, 32, 41 -- трубчаті печі; 34 -- ежектор; 35, 48, 50 -- холодильники; А -- блок электродегідраторів; Б -- блок вторинної перегонки бензину; / -- нафта; // -- газ; ///--головка стабілізації; IV--VII --вузькі бензинові фракції; V1II -- фракція 180--230 °С; IX -- фракція230--280 °С; X -- фракція 280--350 °С; XI -- фракція 350--500 °С; XII -- гудрон (фракція вище 500 °С); XIII -- фракція нижче 350 °С; XIV -- фракція вище 400 °С; XV -- водяний пар; XVI -- інгібітор корозії.

2.2 Гідроочистка

Каталітичне гідроочищення застосовується здебільшого для зменшення інтенсивності забарвлення депарафінізованих рафінатів, а також для покращення стабільності проти окислення[8]. Одночасно в результаті гідроочищення знижується коксуємість і кислотність оливи, вміст сірки; температура загусання оливи може підвищуватись (на 1- 2 одиниці), а в'язкість оливи якщо і зменшується, то незначно. Гідроочищення олив може ефективно застосовуватися в різному співвідношенні з основними процесами оливного виробництва, в залежності від якості сировини та вимог до готових олив. Зазвичай, оливи піддають гідроочищенню після очищення вибірковими розчинниками. В цьому випадку гідроочищення застосовується замість очищення відбілюючими землями.

Гідроочищенню піддають депарафіновані оливи з дистилятних рафінатів після очищення фенолом та фурфуролом, а також депарафіновані з залишкових фракцій після деасфальтизації пропаном та фенольного очищення.

Також гідроочищення застосовується до, та замість селективного очищення. Оливи, очищенні селективними розчинниками, мають більш однорідний склад, в них менше сірковмісних сполук, смол та полі-циклічних аренів, ніж у неочищених продуктах тих самих границь википання. Це викликає необхідність проводити гідрування рафінатів в більш м'яких умовах.

Побічними продуктами гідроочищення є сірководень, вуглеводневі гази та відгін (п.к. нижче 350°С). Сірководень використовується для виробництва сірки або сірчаної кислоти, вуглеводневі гази застосовуються як пальне прямо на установці, відгін додається до котельного палива для зниження їх в'язкості.

Особливо інтенсивно перетворюються сірковмісні сполуки: розривається зв'язок С - S з утворенням сірководню і вуглеводню. Ці реакції досить детально вивчені і можуть бути описані наступним чином. Аліфатичні меркаптани в процесі гідрокрекінгу утворюють сірководень і парафінові вуглеводні з тою ж кількістю атомів вуглецю, що і у вихідному меркаптані:

RSH+Н₂> RН+Н₂S

Азотовмісні сполуки при гідруванні розкладаються з утворенням аміаку, а кисневмісні - з утворенням води.

Значного перетворення в процесі гідрокрекінгу зазнають вуглеводневі компоненти нафтових фракцій. Парафінові вуглеводні в основному зазнають реакцій розщеплення та ізомеризації. При цьому, крекінг передує ізомеризації, а отриманні ізомери дуже швидко зазнають вторинного крекінгу з утворенням більш легких ізопарафінових вуглеводнів. В результаті фракційний склад гідрогенізату розширюється. Нафтенові вуглеводні зазнають реакцій дециклізації, ізомеризації (з шестичленних в п'ятичленні чи навпаки), а також деалкілування і ізомеризації бічних ланцюгів.

Вирішальне значення для процесів гідрування має каталізатор, від активності якого залежить оптимальний режим процесу і якість продукту, що отримується. Найбільш активними для гідрування є каталізатори, до складу яких входять оксиди кобальту, молібдену і вольфраму. Ці сполуки наносять на оксид алюмінію. Високою гідруючою і розщеплюючою активнісю володіють оксиди і сульфіди вольфраму, особливо в поєднанні з нікелем. Широке застосування знайшов алюмокобальтовий каталізатор, що зберігає активність при багаторазовій окислювальній регенерації. Внаслідок невисокої гідруючої і розщеплюючої здатності каталізатора, процес з ним проводять при дещо більшій температурі, ніж з нікельвольфрамовим каталізатором. Принципова схема установки гідроочистки оливи наведена на тис 2.2.

Основні параметри процесу гідроочищення:

Температура. Вивчення впливу температури показало, що нижче 340°С обесірення в паровій фазі протікає слабко. При більше високій температурі (до 400 °С) ступінь обесірення зростає; при подальшому підвищенні температури починаються процеси, що викликають закоксовування каталізатора. До числа цих процесів відносять наступні:

1. Дегідрогенізація нафтенових вуглеводнів, що у відповідних умовах може протікати настільки інтенсивно, що не потрібно введення водню ззовні для проведення гідроочищення (автогідроочистка). Внаслідок процесу дегідрогенізації в певних температурних умовах спостерігається зниження витрати водню на обесірення.

2. Гідрокрекінг вуглеводнів і конденсація циклічних структур.

При використанні різних продуктів і для досягнення необхідного ступеня обесірення температура процесу гідроочищення в паровій фазі може бути 360--420 °С.

Тиск. Ступінь обесірення збільшується зі зростанням загального тиску в системі або, точніш, парціального тиску водню. Підвищення парціального тиску водню веде до ослаблення реакції дегідруваня нафтенових вуглеводнів, зменшенню закоксовування каталізатора, тобто збільшенню тривалості його роботи, і, нарешті, до збільшення насичення олефінов і гідрогенізації ароматичних вуглеводнів, що викликає збільшення витрати водню. Загальний тиск у системі коливається в межах 20--70 ат. Об'ємна швидкість. Зменшення часу контакту в результаті підвищення об'ємної швидкості, що виражається в об'ємі рідкої сировини, в 1 год. на об'єм каталізатора, приводить до зниження ступеня обесірення і як наслідок -- до зменшення витрати водню й закоксовування каталізатора. Об'ємна швидкість при гідроочищенні легких продуктів допускається значно більше високої, чим при гідроочищенні важких продуктів. Для різних продуктів об'ємна швидкість приймається 1--10 год^-1.

Циркуляція водню. Для проведення реакції гідрогенізації необхідно певна кількість циркулюючого водню.

Існує оптимальна кратність циркуляції водню. Низький ступінь обесірення при досить малій кратності циркуляції пояснюється недостатньою кількістю подаваного водню. Зниження ступеня обесірення при кількості газу вище оптимального пов'язане зі зменшенням тривалості контакту. Кратність циркуляції газу для різних умов приймається в межах 250--700 нм³/м³ рідкої сировини.

Чистота циркулюючого газу. Вище вказувалося, що для гідроочищення часто використовується водень процесів каталітичного риформінгу. Вміст водню в цьому газі становить близько 65-85 об'ємних. %, інша кількість - метан і інші домішки. Такої чистоти газу звичайно досить для процесу гідроочищення ряду продуктів. Зниження змісту водню в циркулюючому газі нижче необхідного викликає необхідність безперервного видалення частини його із системи й додавання свіжого водню.

На деяких заводах відсутнє для гідрообесірення кількість водню риформінг-процесів заповнюють технічним воднем чистотою близько 95 об'ємн. %, що виробляється каталітичним шляхом із суміші легенів вуглеводневих газів з водяною парою.

У циркулюючому газі присутні звичайно сірководень, вуглеводні, невеликі домішки води й аміаку, що утворяться при відновленні кисневих і азотистих сполук. У присутності великої кількості сірководню в циркулюючому газі знижується ефективність гідроочищення, тому його видаляють із газу. Ці методи засновані на промиванні газу метаноламіном або підтримці відповідного тиску в сепараторі, куди надходить продукт після охолодження потоку з реактора. У результаті цього сірководень розчиняється в рідкій фазі, а газ, що відходить із сепаратора, містить близько 1-2% Н₂S_. Це кількість сірководню в циркулюючому газі не знижує ефективності обесірення й не викликає отруєння каталізатора.

Ціль процесу гідроочищення олив - поліпшення кольору й стабільності, деяке підвищення індексу в'язкості, значне зниження вмісту сірки та коксу. Гідроочищення олив може ефективно застосовуватись в різному сполученні з основними процесами оливного виробництва залежно від якості сировини та вимог до готових олив. Звичайно оливи піддають гідроочищенню після очищення селективними розчинниками. Гідроочищенню піддають депарафинізовані оливи з дистилятних рафінатів після очищення фенолом і фурфуролом, а також депарафінізовані оливи із залишкових фракцій після деасфальтизації пропаном та фенольного очищення. Характеристика сировини і продуктів гідроочищення олив наведена у таблиці 2.1. Також в таблиці 2.2 наведений матеріальний баланс гідроочищення дистилятних та залишкових оливних фракцій.

Побічні продукти:

· відгін - використовується в якості компонента котельного палива;

· сірководень - направляється на установки виробництва сірки та сірчаної кислоти;

· вуглеводневий газ - використовується як паливо для трубчатих печей.

Рис. 2.2 Принципова схема установки гідроочистки оливи: К-1 - абсорбер чищення циркулюючого газу; К-2 - колона відпарювання ; К-3 - стабілізаційна колона; К-4 - абсорбер для паливного газу; Е-1, Е-2, Е-3 - газосепаратори високого і низького тиску відповідно; Р-1 - реактор; Т-1 - теплообмінник; Т-2 - холодильник; П-1 - піч; В-1 - циркулюючий компресор; В-2 - компресор додаткового газу; Н-1 - насос

Таблиця 2.1

Характеристика сировини і продуктів гідроочищення олив

Показники	Вміст сірки, %	В'язкість при 100 °C	Колір по КН-51, мм	Індекс в'язкості	Температура застигання, °C
Деп. олива, неочищена: фр. 350 - 420 °С фр. 420 - 500 °С	0,85 0,90	4,70 6,35	34 17	82 85	- 20 - 17
Олива після очистки: фр. 350 - 420 °С фр. 420 - 500 °С	0,65 0,73	4,30 6,24	80 45	85 88	- 18 - 19

Таблиця 2.2

Матеріальний баланс гідроочищення дистилятних та залишкових оливних фракцій

	Легкі і середні дист. оливи	Залишкові оливи
Надійшло:	%	кг	%	Кг
Оливи	100	222 00	100	1612,8
Водень 100% шт. (на реакцію)	0,93	206,46	1,25	20,16
Всього:	100,93	22406,46	101,25	1632,96
Отримано:	%	кг	%	Кг
Оливи	98,50	22049,79	97,50	1571,56
Вуглев.гази	0,63	193,86	0,85	13,70
Сірководень	0,27	59,94	0,36	5,80
Відгін	1,03	228,66	2,04	32,90
Витрати:	0,50	111,00	0,50	8,060
Всього:	100,93	22406,46	101,25	1632,96

2.3 Депарафанізація

Рафінати селективного очищення, отримані з парафіністих нафт, містять тверді високомолекулярні вуглеводні, які при зниженні температури виділяються у вигляді кристалів. Внаслідок цього оливи втрачають рухливість і стають непридатними до експлуатації в умовах низьких температур.

Для одержання олив, придатних для застосування при - 15, - 30 °С й навіть при ще більш низьких температурах, рафінати селективного очищення необхідно піддати депарафінізації - видаленню твердих вуглеводнів. Це здійснюється шляхом виморожування твердих вуглеводнів з розчину рафіната в спеціально підібраному розчиннику.

Для експлуатації машин та механізмів, що працюють при низьких температурах, потрібні оливи з низькою температурою загусання. Досягнення низьких температур загусання олив досягається в процесі депарафінізації. При якій сировини виділяють високоплавкі компоненти, що призводять до втрати рухливості олив при низьких температурах. На більшості підприємствах для отримання парафіну охолоджують дистилятну сировину з наступним виділенням твердої фази. Проведення процесу затрудняється через високу в'язкість рідкої фази. В результаті різко зменшується швидкість фільтрування продуктів. Для зниження в'язкості використовують малов'язкі розчинники - розбавники, наприклад вузьку бензинову фракцію (нафту), гексан, гептан зріджений пропан. Процеси з таким використання подібних розчинників характеризується високим температурним градієнтом депарафінізації (різниця між температурами застигання оливи та охолодження сировини). Цей градієнт обумовлений високою розчинною здатністю розчинників по відношенню до загусаючим компонентам олив.

Для покращення температурного градієнту процесу, до вуглеводневого розчинника додають осаджувач. Суміш розчинників при температурі розділення більше розчиняє вуглеводневі оливи і осаджує кристалізуючі продукти. Як осаджувачі використовують в першу чергу кетони, а також дихлоретан. Найбільш поширені установки депарафінізації, що використовують як розчинники суміші кетонів та ароматичних вуглеводнів, або, в основному, суміші метилетилкетона (МЕК) з толуолом і ацетону з толуолом (іноді з бензолом).

Розміри кристалів твердих вуглеводнів, можливість ефективного відділення при фільтруванні розчину оливи від розчину гача чи петролатуму, основні показники процесу депарафінізації - швидкість фільтрування, вихід оливи, вміст оливи в гачі чи петролатумі - залежать від якості сировини, складу розчинника, прийнятої схеми охолодження та кристалізації.

Вибір раціональної схеми депарафінізації оптимального складу та витрати розчинника, вибір депарафінізованої оливи суттєво залежать від фракційного та вуглеводневого складу перероблюючої сировини. Звичайно депарафінізують рафінати, отримані при селективній очистці дистилятів та деасфальтизатів. При депарафінізації 50-60 градусних дистилятних рафінатів з кінцем кипіння не вище 480°С досягаються найбільш сприятливі техніко - економічні показники процесу. [7]

2.3.1 Депарафанізацая в кетон -- толуольному розчині

Для депарафінізації як розчинник використовують метилкектон, ацетон, бензол і толуол. Збільшений температурний градієнт депарафінізації, низька температура кипіння ацетона і його гірші селективні властивості приводять до підвищення вартості олив отриманих при використані в процесі депарафінізації ацетону та толуолу в порівняні з оливи виділених при використанні суміш МЕК та толуолу. Використання толуола взамін його суміші з бензолом та 0,5-2% збільшує вихід оливи. Розбавляються сировини розчинником перед фільтруванням суспензії при переробці дистилятної сировини становить 70-75%, залишкового - 72-82%.

Вміст кетона в розчиннику, вибирають виходячи з експериментальних даних. При переробці дистилятних рафінатів з кінцем кипіння до 480°С оптимальний вміст МЕК в суміші з ароматичними вуглеводнями становить 60-75%, ацетона - 30-40%, при депарафінізації залишкових рафінадів - 45-55 та 28-35% відповідно.

З збільшенням вмісту частки кетона помітно збільшується швидкість фільтрування суспензії, але при концентрації кетона вище оптимальної в гач (чи петролатум) переходить значна кількість оливи.

Чим нижча в'язкість, межі википання, молекулярна маса рафінату і більша температура фільтрування, тим з більш високою часткою кетона використовують розчинник. Через відмінність в оптимальному складі розчинника для досягнення найбільш сприятливих техніко - економічних показників раціонально проводити депарафінізацію дистилятної та залишкової сировини на різних установках депарафінізації. В якості розчинника для депарафінізації дистилятних рафінатів можливо використовувати лише кетон, наприклад метилізобутилкетон. При депарафінізації висококиплячих фракцій до метилізобутилкетону додають другий, ароматичний розчинник.

На практиці використовують розбавлення від 1,5:1 (для малов'язких дистилятних олив) до 4,5:1 (для в'язких залишкових олив).

При депарафінізації суміш охолоджують у дві стадії. Першу стадію до температури, та на декілька градусів більшу температури помутніння, - можна проводити швидше. Друга стадія - від початку помутніння до температури, при якій проходить основна кристалізація - повинна перебігати досить повільно. Остаточне охолодження до температури фільтрування проводять більш ефективніше. Звичайно в період утворення кристалів швидкість охолодження підтримується не вище 80-100°С/год, потім її збільшують до 200-240°С/год.

Порядок змішування сировини з розчинником також впливає на характер утворення кристалів. При депарафінізації дистилятної сировини, краща кристалічна структура утворюється при охолодженні сировини спочатку з невеликою кількістю розчинника чи без нього. При депарафінізації залишкової сировини до початку охолодження до сировини, добавляють весь розчинник, що припиняє утворення мілких кристалів найбільш високоплавких парафінів.

Установка депарафінізації складається з:

1) відділу кристалізації та фільтрування;

2) відділу регенерації розчинника;

3) холодильного відділення та системи інертного газу.

2.3.2 Технологічна схема депарафінізації з використанням селективних розчинників

Установка (рис. 2.3) складається з наступних основних відділень: кристалізації, фільтрації, регенерації розчинника з розчинів депарафінованої оливи і гача (петролатуму).

Рис. 2.3 Установка депарафінізації з використанням селективних розчинників: 1 - теплообмінники; 2 - регенеративні кристалізатори; 3 - кристалізатори, що використовують хладагент; 4 - вакуумні фільтри; 5 і 6 - відділення регенерації розчинників з розчинів депарафінованої оливи і гачу або петролатуму відповідно: I - сировина; II - розчинник; III - хладагент; IV - розчин депарафінованої оливи; V - розчин гачу або петролатуму; VI - де парафінована олива; VII - гач або петролатум

Сировина і розчинник змішуються в заданому співвідношенні в трійнику змішування, суміш через теплообмінники 1 подається в регенеративні кристалізатори 2, а потім в кристалізатори 3, що використовують хладагент (аміак, пропан, етан). Залежно від вибраного режиму розбавлення розчинник може подаватися на змішування з сировиною не тільки перед початком кристалізації, але і в ході цього процесу (порційне розбавлення)[12].

Холодна суспензія твердих вуглеводнів в розчині оливи поступає на барабанні вакуумні фільтри 4. Тверді вуглеводні на фільтрі промивається холодним розчинником і виводиться у відділення регенерації 6. Холодний розчин депарафінованої оливи (фільтрат) проходить через кристалізатори 2, де він служить для первинного охолоджування суміші сировини і розчинника, після чого поступає у відділення регенерації 5.

Зазвичай на установках депарафінізації з метою зниження вмісту оливи в гачі (петролатумі) фільтрування здійснюється в два ступені З 1-го ступеня фільтрування 1 розчин депарафінованої оливи виводиться на регенерацію, а розчин гачу (петролатуму) розбавляється розчинником і поступає на 2-й ступінь 2. Звідти розчин гачу (петролатуму) виводиться на регенерацію, а фільтрат використовується, разом з розчинником, для розбавлення сировини перед 1-м ступенем фільтрування.

Подальшим розвитком багатоступінчатих схем фільтрування в процесі депарафінізації є розробка і впровадження суміщених процесів депарафінізації -- знемаслення[18]. На таких установках фільтрування проводиться в три--п`ять ступенів, при цьому одночасно здійснюється депарафінізації рафінатів і знемаслення гачей або петролатумів.

Принципова технологічна схема відділення регенерації розчинника представлена на рис. 2.4.



Рис. 2.4 Відділення регенерації розчинника установки депарафінізації в кетон-ароматному розчиннику: 1--3, 6, 8, 10, 12 -- 15, 18, 20, 22, 27, 28 -- теплообмінна апаратура; 4, 7, 9, 11 -- колони регенерації розчинника з розчину депарафінованої оливи; 5, 17, 25 -- насоси; 16, 19, 21 -- колони регенерації розчинника з розчину гачу (петролатуму); 23, 24 -- декантатори; 26 -- кетонова колона; I -- розчин депарафінованої оливи; II -- розчин гачу (петролатуму); III -- сухий розчинник; IV -- вологий розчинник; V -- депарафінована олива; VI - гач (петролатум); VII -- водяна пара; VIII -- вода

Регенерація розчинника з розчину оливи здійснюється в чотири ступені, в трьох відгонних колонах 4, 7, 9 і випарній колоні 11. Необхідна для відгону розчинника кількість теплоти забезпечується паровими підігрівачами 3, 6, 8, 10.

Пари «сухого» розчинника з верху колон 4, 7, 9 конденсуються і охолоджуються в теплообмінниках 1, 2 і холодильниках 13, 14, після чого розчинник прямує в ємність «сухого» розчинника. Суміш пари розчинника і води з колони 11 конденсується в холодильнику 12 і прямує в декантатори 23, 24. Депарафінована олива з колони 11 відкачується в резервуарний парк.

Регенерація розчинника з розчину гачу (петролатуму) проводиться в три ступені у відгонних колонах 16, 19 і відпарній колоні 21. Для розбавлення сировини перед фільтруванням разом з «сухим» розчинником і фільтратом 2-го ступеня використовується вологий розчинник. Вода, що міститься в ньому, кристалізується в процесі охолоджування і при фільтруванні залишається гачі (петролатуму). Тому з верху колон 16, 19 відходять пари «вологого» розчинника, який після охолоджування і конденсації в холодильниках 15, 28 прямує в резервуар «вологого» розчинника. Суміш пари розчинника і води з колони 21 конденсується і охолоджується в холодильнику 22 і прямує в декантатори 23, 24. Гач (петролатум) з колони 21 відкачується в резервуарний парк[1].

У декантаторі 23 обводнений розчинник розділяється на два шари, верхній -- вода в розчиннику -- перетікає в декантатор 24, де «вологий» розчинник відстоюється від надмірної води і відкачується в резервуар «вологого» розчинника. Нижній шар в декантаторі 23 -- розчин кетону у воді -- прямує в кетонову колону 26. Пари розчинника і води з колони 26 конденсуються в холодильнику 27, конденсат стікає в декантатор 23.

Характер основних закономірностей процесу депарафінізації представлений на рис. 2.5.

Рис. 2.5 Характер основних закономірностей процесу депарафінізації рафінатів селективного очищення в кетон-ароматичному розчиннику

Технологічний режим. Основними чинниками, що визначають протікання процесу депарафінізації, є якість сировини; склад розчинника; кратність і режим розбавлення сировини розчинником; швидкість охолоджування суспензії; температура кінцевого охолоджування (фільтрування).

Якість сировини. Відомі наступні закономірності процесу депарафінізації, обумовлені якістю сировини, що переробляється.

· Чим вище температура кипіння і в'язкість сировини, тим менше повнота виділення твердих вуглеводнів, нижче швидкість фільтрації і вище температура застигання оливи. Тому процес депарафінізації залишкових рафінатів (порівняно з дистилятами) характеризується меншими швидкостями фільтрації і нижчою продуктивністю установок.

· Чим вище в'язкість сировини і вміст в нім твердих вуглеводнів, тим більша потрібна кратність розбавлення сировини розчинником.

· Чим вужче фракційний склад сировини, тим вище швидкість фільтрації, вихід оливи, менше вміст оливи в гачі.

Склад розчинника. Вміст кетону в кетон-ароматичних розчинниках (за об'ємом): у суміші метилетилкетон--толуол 40--60%, в суміші ацетон--толуол 25--40%. При використанні в якості розчинника суміші метилізобутилкетон--метилетилкетон кетони беруть в об'ємному співвідношенні 3:1.

Кратність і режим розбавлення. Чим вище в'язкість сировини і вміст в ній парафіну, тим більша кратність розбавлення сировини розчинником необхідна для проведення депарафінізації. Оптимальна кратність розбавлення визначається дослідним шляхом.[12]

При депарафінізації залишкової сировини застосовується одноразове розбавлення при температурі термообробки (60 °С). При депарафінізації сировини дистиляту розчинник подається на розбавлення в 3--4 порції (перша порція -- при термообробці, остання -- при температурі фільтрування).

Звичайно для розбавлення сировини перед 1-м ступенем фільтрування застосовують «вологий» розчинник і фільтрат 2-ої ступеня; для парафінових вуглеводнів на фільтрах застосовують «сухий» розчинник.

Температура кінцевого охолоджування (фільтрування) повинна бути нижче необхідної температури застигання депарафінованої оливи на величину не меншу, ніж величина температурного ефекту депарафінізації (5--10 °С для кетонмвісних розчинників).

Основні показники технологічного режиму депарафінізації сировини дистиляту і залишкового, отриманої з вітчизняних нафт, представлені в табл. 2.3.

Таблиця 2.3

Технологічний режим депарафінізації рафінатів селективного очищення фракцій з висикопарафіністих нафт

Показники	Сировина
	дистиляти	Деасфальтизат
	малов'язкий	середній в'язкості	в'язкий
Кратність розбавлення сировини, розчинник: сировина (по масі)
перед 1-ою ст.	(2,5ч4,8):1	(l,4ч1,8):1	(1,5ч2,5):1	(2,5ч3,3):1
перед 2-ою ст.	(0,6ч2):1	(0,4ч0,5):1	(0,5ч0,8):1	(0,5ч0,9):1
Кратність промивки на фільтрах, розчинник: сировина (по масі)
на 1-ій ст.	(0,5чl):1	(0,5ч1):1	(0,5ч1,2):1	(0,8ч1,4):1
на 2-ій ст.	(0,3ч0,7):1	(0,2ч0.5):1	(0,2ч0,5):1	(0,3ч1):1
Температура фільтрування, °С
на 1-ій ст.	Від --48 до --57	Від --20 до --25	Від --20 до --25	Від --20 до --25
1	2	3	4	5
на 2-ій ст.	Від --24 до --38	Від --10 до --20	Від --10 до --20	Від --15 до --20
Швидкість фільтрування, м3/(м2·год)
на 1-ій ст.	0,3 -- 0,8	0,3--0,8	0,3 -- 0,8	0,3 -- 0,6
на 2-ій ст.	0,2-0,7	0,3--0,6	0,3 -- 0,6	0,2 -- 0,3
Швидкість охолоджування суспензії перед 1-ою ст., °С/хв.	2,5--6	3--7	3--7	2--5

Потужність установок. Експлуатуються установки різної потужності. Найбільш потужні, такі, що працюють за двохблоковою схемою і дозволяють депарафінувати одночасно два різні види сировини, мають продуктивність по сировині до 420-- 480 тис. т/год.

Таблиця 2.4

Витратні показники установок при депарафінізації дистилятної і залишкової сировини (на 1 т сировини)

	Депарафінізація
	звичайна	глибока
Пара, Гдж	2,5--5,0	3,4--5,45
Електроенергія, кВт·год	90--130	150--240
Вода, м3	35--65	50--100
Кетон, кг	1,5--2,5	2,5--4,0
Толуол, кг	1,3--3,0	1,7--3,5
Аміак, кг	0,5--1,0	0,5--2,0
Етан, кг	--	4--10

2.3.3 Нові процеси депарафінізації

На ряду з інтенсифікацією існуючих процесів низькотемпературної і карбамідної депарафінізації розробляються принципово нові процеси: каталітична, адсорбційна і мікробіологічна депарафінізація.

Процес каталітичної депарафінізації оснований на реакціях гідроізомеризації парафінових вуглеводнів - перше направлення і дегідроароматизації парафінових вуглеводнів - друге направлення.

Процеси адсорбційної депарафінізації засновані на різній адсорбційності компонентів оливної сировини на адсорбентах різного типу, таких як молекулярні сита, активоване вугілля та ін.

Мікробіологічна депарафінізація призначена для отримання низькозастигаючих нафтових фракцій як паливних так і оливних. Процес депарафінізації за допомогою мікроорганізмів заснований на здатності деяких видів мікробів вибірково окисляти парафінові вуглеводні, переважно нормальної будови, в якості єдиного джерела енергії,необхідної для їх життєдіяльності.

Біомаса, накопичена мікроорганізмами в результаті процесу окислювання парафінових вуглеводнів, є побічним продуктом процесу й після виділення в чистому виді використовується як основа для одержання кормового білка.

Виробництво низькозагусаючих продуктів здійснюється в дві стадії:

властиво мікробіологічна депарафінізація й виділення депарафінізату зі стійкої водно - емульсійної суміші з мікробною масою.

Депарафінізація нафтових фракцій проводиться у водному розчині з добавками живильних солей у депарафінізаторі що є основним апаратом установки. У депарафінізатори при дотриманні всіх умов культивування ( pH температура) відбувається окислювання безперервно. Виділення депарафінованого продукту зі стійкої емульсійної суміші з мікробною масою й водою проводиться за допомогою додавання «комплексу» АСК-2, що представляє собою 10%-ний водяний розчин кальцинованої соди (2%) і аміаку (8%) і відстоювання.

Глибока низькотемпературна депарафінізація використовується при виробництві низькозазтигаючих малов'язких олив таких як: авіаційні, трансформаторні, арктичні та ін. Цей процес проводять в розчині кетон - толуол при температурах від - 62 Сє до - 64 Сє. Така низька температура охолодження не може бути досягнута за рахунок випаровування аміаку, при цьому в процесі глибокої депарафінізації на кінцевій стадії охолодження в якості охолодження використовують зріджений етан. Глибокій депарафінізації підлягають лише рафінати низькокиплячих оливних фракцій, тверді вуглеводні які складаються в основному з н-алканів, які в свою чергу складаються з великих кристалів, що дозволяє при фільтруванні відділяти тверду фазу від рідкої і отримувати оливи з температурами застигання від -45 єС до - 55 єС.

В результаті цього процесу показники якості депаравінізованої оливи змінюються більш різко, ніж при звичайній депарафінізації. Технологічна схема процесу плибокої депарафінізації аналогічна схемі депарафінізіції в кетон - ароматичному розчиннику за винятком того, що після регенеративніх і аміачних кристалізаторів передбачено охолодження до потрібної температури в етанових кристалізаторах. Глибоку депарафінізацію зазвичай проводять з двохступеневим фільтруванням, а інколи і з трьохступеневим послідовно підвищуючи температуру.

В наш час існують процеси депарафінізації з використанням кристалічного карбаміду, за допомогою центрифуг або вакуумних фільтрів. На деяких установках процес депарафінізації здійснюють розчином карбаміду в дихлорметані, суміші метанолу, етиленгліколю і води.