|
|
Т а б л и ц а 6 .9 |
рафината. Рас |
||
Влияние температуры низа экстракционной колонны на |
ход рециркуля- |
||||
та увеличива |
|||||
вы ход и качество рафинатов фенольной очистки масляного |
|||||
дистиллята (при кратности растворителя 2:1 и |
ется и при по |
||||
температуре верха 63 °С) |
|
вышении тем |
|||
|
Тем пература низа,°С |
п е р а т у р н о г о |
|||
Показатель |
градиента эк |
||||
35 |
40 |
50 |
|||
|
стракции. Од |
||||
Выход рафината, % масс. |
61 |
58 |
52 |
нако слишком |
|
Качество рафината: р 20 |
- |
0,8353 |
0,8344 |
больш ой гра |
|
90 |
1,455 |
1,4545 |
1,4538 |
диент мож ет |
|
П В |
привести к сни |
||||
Вязкость при 50 °С, сСт |
6,67 |
6,57 |
6,5 |
||
жению эффек |
|||||
Содержание серы, % масс. |
0,43 |
0,43 |
0,4 |
||
|
|||||
тивности про цесса. При очистке фенолом возбуждение рециркулята достигается добавлением фенольной воды в отстойную зону колонны или прямо в экстрактную фазу в количестве до 7 %, в результате понижается растворяющая способность, но повышается избирательность раство рителя.
На установках очистки масел фурфуролом возбуждение рецир кулята осуществляется путем рециркуляции экстракта в нижнюю часть экстракционной колонны. Количество рециркулируемого эк стракта зависит от природы сырья и составляет от 30 до 70 % масс, на исходном сырье. Использование антирастворителей типа воды в данном случае оказалось не эффективным из-за низкой растворяю щей способности фурфурола.
В тех случаях, когда растворяющая способность растворителя достаточно высока, для создания рециркулята можно использовать дополнительный растворитель, не смешивающийся с основным по лярным растворителем, обладающий хорошей растворяющей спо собностью по отношению к высокоиндексным компонентам масля ного сырья. Например, в комбинированном процессе деасфальти зации и селективной очистки гудронов, получившем название дуо- сол-процесса, используются смешанные растворители пропан и фенол (с добавкой крезола). Пропан в этом процессе выполняет роль растворителя рафината и осадителя асфальтосмолистых веществ, а смесь фенола с крезолом - растворителя низкоиндексных компо нентов.
292
6.4.2. Принципиальны е технологические схемы селективной очистки масел
Установка (рис. 6.9) состоит из следующих основных секций: абсорбции сырьем фенола из паров азеотропной смеси фенола и воды; экстракции; регенерации фенола из рафинатного и экстрактного растворов и «водного контура».
Дистиллятное или остаточное сырье (деасфальтизат), нагретое в теплообменнике и паровом подогревателе, подается на верхнюю тарелку абсорбера К-7 (где 16 тарелок). Под нижнюю тарелку К-7 выводятся пары азеотропной смеси. Пары воды по выходу из К-7 направляются в систему «водного контура» для производства водя ного пара (на схеме не показан).
Сырье с растворенным фенолом через холодильник подается в среднюю часть экстракционной колонны насадочного или тарельча того типа К-1. В верхнюю часть К-1 из емкости Е-1 через подогрева тель подается фенол. Для увеличения отбора рафината в нижнюю часть К-1 вводится фенольная вода, соответствующая составу азе отропной смеси. Температурный режим (градиент) в К-1 регулиру ется температурами подаваемых фенола и сырья, а также циркуля цией части экстрактного раствора через холодильник. Для равно-
Р и с. 6 .9 . Принципиальная технологическая схема установки селективной очистки масел фенолом
293
мерного распределения потоков по сечению колонны все жидкости в нее вводятся через горизонтальные трубчатые распределители. В колонне К-1 образуются два слоя: рафинатный и экстрактный. Уро вень раздела фаз поддерживается в К -1 при помощи межфазового регулятора, установленного немного выше ввода сырья в колонну.
Регенерация рафинатного раствора осуществляется в две ступе ни: сначала в испарительной колонне К-2, куда раствор поступает после нагрева в теплообменнике и печи П -1, затем в отпарной колонне К-3. Уходящие с верха К-2 пары фенола конденсируются и охлаждаются в теплообменнике и холодильнике и поступают в емкость сухого фено ла Е-1. Пары фенола и воды с верха К-3 после конденсации и охлаж дения поступают в емкость фенольной воды Е-2. Рафинат через теп лообменник и холодильник откачивается с установки.
Регенерация экстрактного раствора осуществляется в три сту пени. Откачиваемый с низа К-1 экстрактный раствор после нагрева в теплообменнике поступает в сушильную колонну К-5. Колонна раз делена полуглухой тарелкой на две части: верхнюю, снабженную 12 тарелками, и нижнюю - кубовую. В К-5 одновременно обезвожи вается и фенольная вода, подаваемая из Е-2. Часть паров азеотроп ной смеси (около 91 % воды и 9 % фенола) подается в абсорбер К-7, а остальное количество после конденсации в аппаратах воздушного охлаждения подается в низ экстракционной колонны К-1.
Экстрактный раствор, собирающийся на полуглухой тарелке
К-5, перетекает в кипятильник (обогреваемый парами фенола из К-4), где происходит дополнительное отпаривание азеотропной сме си фенола и воды. Пары азеотропной смеси из кипятильника воз вращаются под полуглухую тарелку.
Обезвоженный экстрактный раствор, откачиваемый с низа су шильной колонны К-5, после нагрева в печи П-2 поступает в испа рительную колонку К-4. Для поддержания заданной температуры низа К-4 предусмотрена подача горячей струи через печь П-3. Пары фенола, уходящие с верха К-4, конденсируются и охлаждаются в теплообменниках и холодильниках и поступают в емкость сухого фенола Е-1.
Сниза К-4 экстракт с небольшим содержанием фенола перете кает в отпарную колонну К-6. Отходящие с верха К-6 пары фенола и воды после конденсации и охлаждения поступают в емкость феноль ной воды Е-2.
294
Экстракт с низа К-6 откачивается через теплообменники и холо дильники в товарный парк.
Для снижения температуры паров растворителя до темпера туры их конденсации при заданном давлении в колоннах и умень шения содержания масла в феноле в колонны регенерации раство рителя предусмотрена подача орошения: сухой фенол - в К-2 и К-4,
фенольная вода - |
в К-3, К-5 и К-6. |
|
|
Примерный технологический режим в колоннах регенерации и |
|||
абсорбции приведен ниже. |
|
|
|
Колонны |
Давление, МПа |
Температура, *С |
|
|
|
верха |
низа |
К-2 |
0,20-0,23 |
190 |
270-280 |
К-3 |
0,12-0,13 |
190 |
260-270 |
К-5 |
0,12-0,14 |
112 |
200-230 |
К-4 |
0,25-0,27 |
230 |
280-290 |
К-6 |
0,12-0,13 |
230 |
260-275 |
К-7 |
0,13 |
112 |
113-115 |
Примерный технологический режим экстракции и результаты селективной очистки фенолом масляных дистиллятов и деасфальтизатов различных нефтей приведены в табл. 6.10.
Материальный баланс установки селективной очистки фенолом масляного дистиллята и деасфальтизата западно-сибирских нефтей следующий:
|
Вязкий дистиллят |
Деасфалътизат |
|
Поступило, |
% масс. |
|
|
Сырье |
|
100 |
100 |
Фенол |
|
200 |
260 |
Всего |
|
300 |
360 |
Получено, % |
масс. |
64 |
71 |
Рафинатный раствор |
|||
в т.ч.рафинат |
|
56 |
60 |
фенол |
|
8 |
11 |
Экстрактный раствор |
236 |
289 |
|
в т.ч. экстракт |
|
44 |
40 |
фенол |
|
192 |
249 |
Всего |
|
300 |
360 |
295
t-J
£
Таблица 6.10
Реж им экстракции и результаты селективной очистки масел ф енолом
Показатель
Плотность при 20°С, кг/м 3 Вязкость при 100°С, сСт
Коксуемость, % масс.
Кратность фенола к сырью,% масс.
Расход фенольной воды, % масс, от фенола
Температура, °С
|
|
|
Нефть |
|
|
самотлор- |
|
|
туймазинская |
|
волгоградская |
ромаш- |
|||
|
|
кинская |
ская |
||||
|
|
|
|
|
|
||
МВДТ |
СВДТ |
ВДТ |
ДАТ |
МВДТ |
ДАТ |
ДАТ |
ДАТ |
|
Качество сырья |
|
|
|
|
|
|
885 |
912 |
924 |
911 |
8 8 6 |
901 |
907 |
926 |
|
5,9 |
9Д |
20,6 |
6,5 |
21,5 |
20,8 |
21,4 |
- |
- |
- |
0,9 |
- |
0,9 |
1,1 |
и |
|
Параметры экстракции |
|
|
|
250 |
||
350 |
2 0 0 |
400 |
550 |
150 |
280 |
300 |
|
- |
- |
- |
- |
2 |
4 |
4,5 |
5 |
верха |
45 |
60 |
65 |
8 8 |
78+80 95+100 |
70 |
65 |
|
низа |
32 |
40 |
45 |
6 8 |
60+65 |
80+85 |
62 |
48 |
|
|
Качество рафината |
|
|
|
|
|
|
Плотность при 20 °С, KIVM3 |
838 |
855 |
867 |
876 |
870 |
880 |
881 |
870 |
Вязкость п р и 100 °С, сСт |
|
4,9 |
6,8 |
15,4 |
5,9 |
20,1 |
16 |
14,8 |
Коксуемость, % масс. |
- |
- |
- |
од |
- |
0Д1 |
0,28 |
0Д9 |
Выход рафината, % масс. |
51 |
55 |
65 |
50 |
80 |
65 |
60 |
55 |
•М ВДТ, СВДТ, В Д Т - соответственно маловязкий, средневязкий и вязкий дистилляты; Д А Т - деасфальтизат
6.4.3. Отличительные особенности установки селективной очистки масел N -метилпирролидоном
На Ново-Уфимском НПЗ проведена реконструкция установки селективной очистки масел с заменой токсичного растворителя фе нола на малотоксичный растворитель N-метилпирролидон. Это пер вая установка N-метилпирролидоновой (ЫМП) очистки масел в неф тепереработке России. Реконструкция установки проведена без боль ших капитальных затрат, поскольку схемы экстракции и регенера ции растворителей из рафинатных и экстрактных растворов прак тически остались прежними.
Основные технические решения, принятые при переводе уста новки с фенола на ЫМП, следующие:
1. Смонтирована ваку-
умсоздающая система, со |
баром, конденсатор |
|
|
||
стоящая из конденсатора |
|
|
смешения (барометричес |
|
|
кого конденсатора), емко |
|
|
сти, насоса и холодильни |
|
|
ка воздушного охлажде |
|
|
ния. Под вакуум с оста |
|
|
точным давлением 150 мм |
экстракт |
|
рт.ст. переведены отпар- |
||
рафинат |
||
ные колонны раф ината |
|
|
(К-3) и экстракта (К-6) по |
Р и с . 6.10. Принципиальная схема работы от- |
|
схеме, показанн ой на |
парныхколонн установки N-метилпирролидо- |
|
рис. 6.10. |
новой очистки масел |
2. Д ля обеспечения подбора жидкости на приеме центробежных насосов отпарные ко
лонны К-3 и К-6 подняты (на 3,5 м) выше прежней отметки.
3. Печь П-2 увеличена по тепловой мощности и переведена на двухпоточную схему.
В результате перевода установки на NNffl достигнуты следую щие результаты:
-исключен выброс фенола в окружающую среду на десятки тонн
вгод. Поскольку N M n обладает значительно меньшей токсичнос тью, существенно повысилась экологическая безопасность на уста новке;
297