Файл: Хейфец А.Е. Опыт работы установок масляного блока на сернистом сырье.pdf

чения необходимого перетока рафинатного раствора из К-2 в K-S и регулируется при помощи клапана, установленного на выходе паров горячего фенола из К-2 в теплообменник Т-4 [19].

В отпарной колонне рафината число ректификационных таре­ лок увеличено с 21 до 28, а в К-6 — с 21 до 26.

Для улучшения условий отпарки рафината и экстракта в ниж­ ние части этих аппаратов может подаваться наряду с острым и перегретый пар, для чего в конвекционной части трубчатой печи рафинатного раствора П-1 смонтирован специальный паро­ перегреватель.

Высота фундамента экстрактных ректификационных колонн К-4 и К-5 составляет 6 м и это обеспечивает нормальную работу печных центробежных насосов Н-16 и Н-17, с помощью которых полностью можно откачать обе колонны. Приемные штуцера к на­ сосам врезаны в нижние днища колонн. Предусматривается также возможность откачки колонн поршневым экстрактным насосом Н-19 типа СЛ-1.

На установках Гипронефтезавода после реконструкции колонн К-4 и К-5 полная откачка их насосами Н-16 и Н-17 невозможна и «мертвые» остатки экстрактного раствора, содержащего фенол, спускаются в спецканализацию.

Для откачки рафината с установки предусмотрены два насоса типа ПН в стальном исполнении, из которых один рабочий и один резервный. Последний может быть также использован в качестве резервного вместо экстрактного насоса Н-19 типа СЛ-1 в случае выхода его из строя.

Поверхности теплообмена и конденсации на блоке регенерации также увеличены; в первую очередь это относится к рибойлерам Т-9 и конденсатору-холодильнику азеотропной смеси Т-10.

Недостатки работы установок и мероприятия по их устранению. Температура фенола, подаваемого в верхнюю часть экстракцион­ ной колонны, и четкость ее регулирования оказывают решающее влияние на эффективность процесса экстракции и качество полу­ чаемого рафината. Однако автоматическое регулирование темпе­ ратуры фенола и температуры верха колонны не предусмотрено. На установке УкрНИИпроекта регулирование температуры охла­ ждения фенола производится вручную подачей оборотной воды в ящики погружных холодильников Т-7 и Т-7а.

Это решение является неудачным, поскольку охлаждение фе­ нола только в погружных холодильниках недостаточно ввиду низ­ кого коэффициента теплопередачи в них, и практически темпера­ тура фенола на выходе из Т-7 и Т-7а составляет 55-65° С. Ручная регулировка охлаждения фенола в Т-7 неизбежно привела бы к колебаниям температуры верха колонны и технологического режима экстракции.

Учитывая это, а также опыт эксплуатации установок Гипро­ нефтезавода, для доохлаждения фенола перед подачей его в экстрак­

60

ционную колонну К-1 на установках Ново-Уфимского, НовоКуйбышевского и Орского НПЗ установлен дополнительный трубчатый холодильник-подогреватель поверхностью 74 м2. Регу­ лирование температуры фенола на выходе из него производится при помощи клапанов, установленных на линиях ввода пара и воды в теплообменник. Подогрев фенола осуществляется в тех случаях, когда установки работают на непроектном сырье, имею­ щем более высокую КТР. Указанное мероприятие позволило ста­

точников не обеспечивается равномерное распределение техноло­ гических потоков по всему сечению колонны. В настоящее вре­ мя на всех установках ^глубокой» очистки внутри экстракцион­ ных колонн на этих линиях смонтированы маточники с отвер­ стиями до 4 мм. В целях увеличения производительности по сырью, объем насадки из керамических колец на тарелках умень­ шен примерено на 15%.

Поскольку проектом для контроля за уровнем раздела фаз в экстракционной колонне предусмотрен регулятор уровня той же конструкции, что и на установках Гипронефтезавода (типа РУФЦ-365-16), оказавшийся неработоспособным, на установках УкрНИИпроекта промежуточная емкость Е-8 в работу также не включается и экстрактный раствор с низа К-1 выводится на прием насоса Н-4.

На установках Ново-Уфимского и Орского НПЗ емкость Е-8, имеющая объем 53 м 3, используется вместо емкости рафинатного раствора Е-1, объем которой составляет всего 18 м 3.

Эксплуатация пароэжекторной холодильной машины типа 5-Э1, впервые использованной на установках «глубокой» феноль­ ной очистки, позволила выявить некоторые неудобства при ее обслуживании.

Помещение холодильной машины, расположенное на 2-м этаже циркуляционной водяной насосной, не утеплено, что зна­ чительно усложняет ее эксплуатацию в холодное время года [19]. Задвижки, находящиеся на линиях охлажденной, свежей и обо­ ротной воды, а также клапаны регуляторов температуры потоков, выходящих из холодильников Т-1 и Т-3, установленные на линиях охлажденной воды, располагаются в обычных подземных колод­ цах-камерах., обслуживание которых затруднительно, особенно в ночное время и в зимних условиях. Спускаться в камеры при­ ходится через люки по скобам, что чрезвычайно неудобно [19].

Автоматическое регулирование работы холодильной машины проектом не предусмотрено. Расход и температура охлажденной воды, подаваемой центробежным циркуляционным насосом из испарителя в трубчатые холодильники Т-1 и Т-3, не контроли­

61

руются. Для улучшения работы холодильной машины на выкиде этого насоса следует дополнительно установить диафрагму рас­ ходомера и клапан регулятора расхода, связанный с панелью дистанционного управления, а контроль за температурой охла­ жденной воды осуществить путем замены ртутного термометра, уста­ новленного на коллекторе выхода воды из испарителя, термопарой, показания которой необходимо вынести на щит в операторную.

Пополнение воды в испарителе производится вручную при помощи задвижки. Отсутствие уровнемера не позволяет опреде­ лить момент снижения уровня в испарителе. Эту операцию сле­ довало бы автоматизировать.

На нижней полуглухой тарелке ректификационной колонны К-4, в отличие от аналогичной колонны установки Гипронефтезавода, смонтированы два сливных стакана диаметром 150 мм и высотой 0,5 м, а сливные трубы этих стаканов опущены до нижнего днища колонны. При повышении уровня на тарелке выше 0,5 ж часть экстрактного раствора, имеющего температуру 330—350° С, переливается в нижнюю часть колонны К-4 и посту­ пает на прием центробежного печного насоса Н-16. Этим соз­ даются более надежные условия работы этого насоса. При нали­ чии сливных стаканов вероятность сброса насоса Н-16 уменьшает­ ся. Однако указанная конструкция колонны К-4 имеет серьезный недостаток, так как сливные трубы стаканов опущены с полу­ глухой тарелки до самого низа колонны и при переливах продукта из средней части К-4 в нижнюю может произойти вскипание экстрактного раствора в низу колонны, приводящее к перебоям в ра­ боте печного насоса Н-16. Это возможно потому, что при переливе продукта с температурой 330—350° С в нижнюю часть, где темпе­ ратура 260—270° С, происходит бурное испарение фенола из экстрактного раствора. На установках Ново-Уфимского и Орского НПЗ длина сливных труб стаканов уменьшена с таким расчетом, что их концы были выше уровня жидкости, находящейся в низу К-4, что позволило исключить вероятность вскипания.

Трубчатая печь П-3, предназначенная для подогрева цирку­ лирующего экстрактного раствора, на установках Гипронефтезавода недогружена, а основная печь нагрева экстрактного рас­ твора П-2 работает с предельной нагрузкой. С учетом этого на установках «глубокой» фенольной очистки нагрузки на обе печи были перераспределены (рис. 13). Подовый экран печи П-3 объединен с печью П-2, а подогрев циркулирующего экстрактного раствора производится только в потолочном экране П-3. После­ дующая эксплуатация установок на Ново-Уфимском, Орском и Ново-Куйбышевском НПЗ подтвердила целесообразность этого мероприятия.

Как и на установках Гипронефтезавода, включение в работу двухступенчатого парового эжектора также приводило к выбросу продукта из абсорбера К-7. По этой причине вакуумная система

62

на установках не работает, а отпарные колонны К-3 и К-6 рабо­ тают под небольшим избыточным давлением и соответственно с более высокими температурами.

Для установок УкрНИИпроекта применение вакуума на блоке регенерации фенола из растворов имеет еще большее значение, поскольку при очистке легкого дистиллятного сырья вероятность обмасливания фенола значительно выше.

аОт Н-16 От Н-17

Рис. 13. Схема подачи экстрактного раствора в трубчатые печи П-2 и 11-3.

а — по проекту, б — после реконструкции.

прекращается охлаждение водного фенола в конденсаторе-холо­ дильнике Т-11, расположенном на верхней площадке «этажерки» блока регенерации. Чтобы обеспечить нормальную эксплуатацию установки в этих условиях, на Орском НПЗ одна из трех секций погружного конденсатора-холодильника Т-10 выделена для за­ мены Т-11 (см. рис. 14). Это позволяет также производить ремонт Т-11 на ходу.

На установках «глубокой» очистки не предусмотрена перелив­ ная линия из емкостей фенола, фенольной воды и водного фенола (Е-3, Е-4, Е-6) в дренажную емкость Е-7, устанавливаемую в заглубленном приямке. Эта линия прокладывается на всех действующих установках с уклоном в сторону Е-7. Наличие ее позволяет исключить потери фенола при переполнении емкостей. В целях уменьшения потерь фенола из Е-7 и снижения вредного воздействия паров фенола на обслуживающий персонал, дыха­ тельная линия этой емкости, выведенная в атмосферу, снабжается водяной рубашкой.

63

Из большого количества мероприятий, осуществленных на действующих установках, построенных по проектам УкрНИИпроекта и Гипронефтезавода, следует отметить замену конденсацион­ ных горшков, работа которых в зимних условиях оказалась совершенно ненадежной, на групповые конденсатосборники и зна­ чительное упрощение схемы паровых спутников.

Общим недостатком для фенольных установок обоих типов, как впрочем и для других установок масляного блока, где приме-

I Г-t Т )Т

»: ::

Рис. 14. Схема использования одной из секций конденса­ тора-холодильника Т-10 (вместо Т-11) для охлаждения влажного фенола.

няется огневой подогрев (деасфальтизация, контактная очистка, вакуумная перегонка масел), является недостаточно надежное регулирование работы трубчатых печей на жидком топливе.

V. ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ

Сущность процесса и технологическая схема установки. Выде­ ление твердых парафиновых углеводородов из масел основано на плохой их растворимости в некоторых растворителях. На депара­ финизационных установках масляных блоков, работающих на сернистых нефтях, в качестве растворителей применяют ацетон в смеси с бензолом и толуолом. Установки были рассчитаны на применение метилэтилкетона вместо ацетона. Эти растворители по сравнению с такими растворителями, как нафта и дихлорэтан,

64

имеют ряд преимуществ. Для кетонов в смеси с бензолом и толуо­ лом температурный градиент (разность между температурами фильтрации и застывания масла) в несколько раз меньше, чем для нафты или дихлорэтана. Для нафты температурный градиент со­ ставляет 25 -f- 30° С, при работе на смеси ацетона с ароматиче­ скими компонентами он снижается до 10 ч- 12° С, а с метилэтилкетоном — до 2 ч- 4° С. Применение кетонов в качестве раствори­ телей позволяет вести охлаждение с более высокой скоростью (до 80—130° С в час, вместо 20—30° С в час для нафты).

Кетоны и ароматические компоненты растворителя обладают различной растворяющей способностью по отношению к маслам и твердым углеводородам. Бензол и толуол полностью растворяют все углеводороды, метилэтилкетон (МЭК) и ацетон плохо раство­ ряют твердые парафины. Комбинируя различные соотношения этих растворителей, можно добиться достаточно полного удаления твердых парафинов при высоких выходах депарафинированных масел. Чем выше содержание кетона в смеси растворителей, тем полнее удаляются твердые углеводороды и тем выше скорость

в этом случае возрастает температурный градиент. Количество ацетона в смеси обычно колеблется в пределах 25—40% в зависи­ мости от качества сырья. Физико-химические константы раствори­

Соотношение растворителя и сырья зависит от вязкости послед­ него и колеблется в пределах 1,5 : 1 — 4,5 : 1. Чем выше вязкость сырья, тем больше приходится его разбавлять растворителем. Однако чрезмерное разбавление может привести к повышению температуры застывания масла. Растворимость твердых угле­ водородов хотя и невелика, но при большом количестве раствори­ теля в масло перейдет заметное количество твердых углеводородов.

Бензол и толуол как растворители масел мало отличаются друг от друга. За последнее время значение бензола как сырья