Archiv rubriky: podnikání

Výroba a druhy maziv
Historie výroby maziv sahá hluboko do dob formování se lidské civilizace. Vždyť takový úžasný vynález jako je kolo na voze se objevil v civilizaci Mezopotámie již kolem roku 3300 pro našim letopočtem. Už předtím museli naši předchůdci řešit otázky spojené s třením a pohybem. Při jejich řešení vznikaly první maziva. S rozvojem lidského poznání docházelo k jejich zdokonalování přičemž s nástupem moderních věd se technologie jejich výroby stává stále více sofistikovanější.

Maziva můžeme dělit podle více kritérií. Nejběžnější bývá dělení dle skupenství resp. podle původu. Podle skupenství se maziva dělí na:
· Plynné
· Kapalné
· Pevné
Určitý přechod mezi mazivy kapalnými a pevnými tvoří plastická maziva aa mazací pasty.
Podle původu se maziva dělí na:
· Ropné
· Syntetické
· Rostlinného a živočišného původu
· Směsné

Ropné maziva
Nejrozšířenější maziva jsou ropné. Jak už název indikuje zpracováním ropy se získávají základní suroviny – oleje pro jejich přípravu.
Ropa je tekutina, která se vyskytuje v zemské kůře na různých místech av různých hloubkách. Skládá se převážně z uhlovodíků (cca 90 až 90%) a dalších sloučenin obsahujících síru, kyslík a dusík. Různé ropy mají velmi rozdílné složení, i když v nich bydlí zastoupeny prakticky všechny typy uhlovodíků. Podle převažujícího typu uhlovodíků dělíme ropy na:
· Parafinických
· Cyklanické
· Aromatické
· Smíšené
V současnosti hlavním motivem zpracování ropy je získání energetických nosičů jako jsou benzíny, motorová nafta a topné oleje. Odhaduje se, že na výrobu maziv a speciálních olejů se použije cca 2% z celkového objemu zpracovávané ropy. Na první pohled je to málo, ale je třeba si uvědomit, že v celosvětovém měřítku to představuje kolem 60 až 70 milionů tun, což není malé číslo.
Charakter zpracovávané ropy ovlivňuje volbu použitých technologii při jejím zpracování. Z hlediska frakčního složení tzv. lehké ropy obsahující hodně lehkých podílů jsou zvláště vhodné pro výrobu pohonných hmot. Ropy frakce těžší obsahující hodně olejových podílů se zpracovávají na oleje v tzv. olejářských rafineriích nebo se tyto frakce použity při výrobě paliv sekundárními procesy. Výrobní schéma rafinerie zpracovávající ropu je proto velmi komplikovaná. Nebudeme se zabývat všemi proudy a variantami možnosti zpracování ropy ale načrtněte si tedy cestu, která čeká ropu při jejím zpracování na námi požadované mazivo. Výroba základových olejů pro maziva probíhá v následujícím členění: odvodnění / odsolení ropy → destilace → rafinace → (Odparafinování) → dorafinácia → základový olej → míchání s aditivy.

Zpracování ropy

Odvodnění a odsolení
Vytížená ropa obsahuje v závislosti na podmínkách její těžby nečistoty v různém množství. Kromě mechanických nečistot jako je např. písek a jíly, obsahuje i vodu s rozpuštěnými minerálními solemi (např. sírany a chloridy alkalických kovů). Všechny tyto nečistoty v ropě snižují její kvalitu, zvyšují nároky na skladovací kapacity a prodražují dopravu. Voda navíc při zpracovávání v rafineriích může způsobovat technologické problémy. (koroze, usazování se solí v technologických zařízeních, problémy při destilaci a. apod.). Surová ropa se proto ještě na místě těžby zbavuje největšího podílu vody, solí a jiných nečistot. Po dopravení do rafinérie se ropa dále odvodňuje a odsolovat. V praxi se uplatňují následující procesy:
· Usazování za tepla a pod tlakem
· Chemické odvodňování a odsolování
· Elektrostatické odvodňování a odsolování (nejrozšířenější postup)
· Odstřeďování (málo používaný postup)
· Kombinace uvedených způsobů

Destilace
Vyčištěná a odsolená ropa přichází na základní zpracování, kterým je destilace. Destilace je fyzikální separační proces, při kterém se navzájem oddělují složky kapalných homogenních směsí na základě rozdílné těkavosti těchto složek. Průběh destilace lze ovlivnit tlakem. Zvýšením tlaku se zvyšuje destilační teplota a naopak. Zvyšováním tlaku se také zužuje rozmezí frakce.
Destilační jednotky při zpracování ropy sestávají z destilačních kolon, ohřevných pecí, výměníků tepla, chladičů, čerpadel, regulačních a řídících systémů. Sestavy bývají různé v závislosti na typu ropy a požadovaných výstupů. Základem je atmosférická kolona, ​​která mívá předřazenou odpařovací tzv. predflešovú kolonu pracující za zvýšeného tlaku. Získávají se v ní plyny a lehký benzín. Destilační zbytek se použije jako nástřik do atmosférické kolony, kde se rozdělí na těžký benzin, petrolej plynový olej a atmosférický zbytek. Atmosférický zbytek se za zahřeje na teploty 350 až 380 ° C a nastřikuje do vakuové destilační kolony, kde se získává plynový olej II, olejové destiláty a destilační zbytek. Primární frakce získané destilací ropy jsou málokdy přímo použitelné a proto se v rafinérii zpracovávají dalšími technologickými procesy.

Rafinační procesy
Rafinační procesy slouží k odstranění nežádoucích látek resp jejich přeměnu na požadované složky výstupních produktů Nejčastěji je potřeba odstranit látky obsahující atomy síry, dusíku a kyslíku. Ze zdravotních příčin je limitován i obsah aromátů a to zejména polycyklických. Hlavním důvodem pro rafinaci olejů je potřeba zvýšení jejich kvality. Rafinace se hlavně odstraňují látky zhoršující teplotně-viskozitní vlastnosti, zlepšuje se oxidačně-teplotní stálost, barevná stálost, zlepšují se protikorozní vlastnosti apod. Rafinační procesy můžeme rozdělit podle mechanismu působení na:
· Fyzikální,
· Chemické
· Kombinované

Fyzikální rafinační procesy
Při fyzikálních rafinačních procesech nedochází k chemické změně produktů. Oddělení nežádoucích složek je založeno na fyzikálních principech. Mezi tyto procesy patří selektivní rafinace rozpouštědly, rafinace bělícími hlinky a Odparafinování.
Selektivní rafinace je založena na rozdílné rozpustnosti oddělovaných látek v rozpouštědle. Nejčastěji používanými rozpouštědly při rafinaci je furfural, fenol av posledním období i N-methylpyrrolidon. Při extrakci se získávají extrakt a rafinát, od kterých se pak odděluje použité rozpouštědlo. Vlastní extrakční jednotka obsahuje zařízení pro extrakci (např. Protiproudového extrakční kolony), ve kterém se vlastní extrakce probíhá a komplex dalších dělících zařízení sloužících k oddělení rozpouštědla od jednotlivých fází.
Rafinace bělícími Hlinku jsou založeny na principu adsorpce nežádoucích zbytků na aktivním povrchu. Jak adsorbenty se nejvíce používají přírodní resp. syntetické hlinito-křemičitany (tzv. bentonity). Nejběžnější používaným proces je kontaktní rafinace, která může být prováděna při teplotách pod 100 ° C (tehdy označujeme technologii jako studené práškování) nebo může být uskutečňována při teplotách nad 150 až 300 ° C (tzv. Horký kontakt).
Ropy parafinických charakteru resp. parafinického charakteru obsahují uhlovodíky, jejichž struktura zhoršuje chování z nich získaných olejů při nízkých teplotách. Tyto jsou zároveň cenné produkty pro jiné oblasti aplikací a proto se podrobují procesem odparafinováním. Odparafinování se nejčastěji uskutečňuje v rozpouštědlových parafínkach. V nich se uskutečňují tři operace a to krystalizace oddělování parafínu za přídavku rozpouštědla, oddělení vykrystalizování parafínu v rotačních vakuových filtrech od roztoku oleje v rozpouštědle a oddělení – regenerace rozpouštědla od oleje a jeho zpětná recyklace do procesu. Jako rozpouštědlo se většinou používá směs methylethylketon-toluen. Známé je i Odparafinování olejů pomocí kapalného propanu. Další technologií odparafinováním je katalytické Odparafinování. Je založeno na principu izomerizace n-alkanů na rozvětvené uhlovodíky za použití speciálních bifunkční katalyzátorů na bázi molekulových sít obsahujících některý z kovů Pt, Pd nebo Ni. Na těchto katalyzátorech probíhá štěpení n-alkanů a následná hydrogenace vzniklých nenasycených uhlovodíků. Jako reakční látka se přidává vodík.

Chemické rafinační procesy
Při chemických rafinačních procesech dochází k chemické změně produktů. Nejstarší způsob je rafinace za pomoci kyseliny a následné neutralizace za pomoci louhu. Kyselinová sírová podle reakčních podmínek působí jako reakční činidlo, které některé nežádoucí látky chemicky mění na jiné sloučeniny (např. Sulfonáty, polymerní sloučeniny apod.) A zároveň některé látky rozpouští. Po proběhnutí chemických reakcí neutralizace oddělení reakčních fází. Jak reakční činidlo se může také použít také oleum (tzv. Dýmavá Koncentrovaná kyselina sírová) nebo oxid sírový, který se připrav reakcí elementární síry se vzduchem reakcí v konverzní věži za použití katalyzátoru. V současnosti tyto technologie jsou na ústupu vzhledem k jejich ekologickou náročnost.
Naproti vzestupný trend mají tzv. hydrogenační rafinace. Těmito technologiemi je prakticky možné rafinovat všechny frakce. Při hydrogenačně rafinaci je aktivním činidlem vodík, který reaguje s nežádoucími složkami a tyto se mění postupně až na uhlovodíky, vodu sirovodík, amoniak (případně na dusík a vodík). Hydrogenačně rafinované se uskutečňuje na za přítomnosti katalyzátorů. Při výrobě mazacích olejů se hydrogenačně rafinované uplatňuje jako hlavní proces (tzv. Hydrotreating) nebo jako dočišťovací proces (tzv. Hydrofinishing). První způsob nahrazuje např. selektivní rafinaci, druhý kyselinové a adsorpční dočišťování.

Kombinované rafinační procesy
V praxi dochází v technologiích rafinérií kombinaci výše uvedených technologických procesů. Je třeba si při tom uvědomit, že tyto technologie jsou mimořádně investičně náročné.

Míchání a aditivace mazacích olejů
Poslední fází výroby funkčního mazacího oleje je směšování vybraných základových olejů spolu s aditivy zabezpečujícími jeho funkčnost. Výroba přídatných látek je mimořádně kvalifikovaná chemie, náročná na know-how a představuje samostatnou oblast chemie, které se věnují vysoce specializovaní výrobci.
Vlastní směšování olejů a přídatných látek se dnešní době probíhá v moderních miešarniach s vysokou mírou automatizace dávkování surovin a kontroly procesu. Homogenizace se obvykle provádí za mírného zahřátí při teplotách od 40 do 70 ° C. Výsledné parametry připravených olejů podléhají kontrole v laboratořích kde se kontroluje jejich splnění v požadovaném rozsahu.

Syntetická maziva
Nejčastěji používané syntetické maziva bývají připravené na bázi syntetických uhlovodíků typu poly-α-olefinů, na bázi polyalkylénglykolov, esterových olejů, fosfátových esterů a silikonových olejů. Každý z těchto synteticky připravených olejů má své výhody v porovnání s klasickými ropnými oleji. Tyto syntetické základové oleje se připravují syntézou ze základních petrochemických surovin. Výroba těchto základových olejů vyžaduje specializované výrobní jednotky. Srdcem těchto jednotek jsou speciální reaktory, ve kterých probíhá syntéza. Konstrukce těchto reaktorů je různá – závisí na jednotlivých reakčních podmínek (reakční teploty, tlaky, katalyzátory apod.). Náročný bývá i separační proces. Vzhledem k náročnost použitých technologii ceny olejů bývají vyšší a to v i několikrát. Proto se nasazují jen v případech, kdy již klasické maziva nedokáží splnit náročné podmínky požadované pro aplikaci. Vlastní směšování olejů a přídatných látek se uskutečňuje podobně jako u klasických olejů v moderních miešarňach.

Maziva na bázi surovin rostlinného a živočišného původu
Maziva na bázi surovin rostlinného a živočišného původu jsou také označovány také jako biologicky snadno rozložitelné maziva. Nejčastěji bývají na bázi řepkového resp. modifikovaného řepkového oleje. Dalšími oleji jsou např. ricinový olej, slunečnicový olej a pod. Tyto oleje se připravují z zemědělsky pěstovaných rostlin. Základní operací je lisování sklizených plodin v lisovnách. Druhý často používaný způsob je extrakce za pomoci vhodných extrakčních činidel. Získaný surový olej se pak čistí od nežádoucích příměsí, které by negativně ovlivňovaly vlastnosti olejů. Takto získané oleje se pak ještě případně modifikují chemicky např. sulfonací reesterifikací apod. Poslední fáze je opět vlastní příprava maziva směsování vybraných olejů a přídatných látek.