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

Целесообразность использования этих аппаратов для конден­ сации пропана подтверждается и опытом работы модернизирован­ ной установки Омского НПЗ, где эксплуатируются трубчатые конденсаторы пропана поверхностью 100 м2.

На этих установках даже при работе на производительности, значительно превышающей проектную, в системе конденсации пропана давление не превышает 17—18 ати.

Как показал опыт эксплуатации, объем эвапорационного пространства отпарных колонн К-2 и К-3 является недостаточ­ ным. Это затрудняет нормальную работу системы регенерации пропана из растворов деасфальтизата и асфальта, поскольку имеют место постоянные уносы деасфальтизата и асфальта с па­ рами пропана и воды из верхней части этих колонн в конденсатор смешения Т-5. В целях устранения этого явления в конструкции колонн К-2 и К-3 на установках Ново-Уфимского, Ново-Куйбы­ шевского, Омского и Черниковского НПЗ были внесены сле­ дующие изменения: число ректификационных тарелок умень­ шено с 16 до И ; демонтирована отбойная тарелка из керами­ ческих колец, расположенная в верхней части каждой колонны; ввод загрузки в каждую колонну осуществляется на 11-ю ректификационную тарелку, причем на всех нижележащих тарелках в шахматном порядке демонтировано по одному желобу.

Осуществление этих мероприятий позволило значительно уве­ личить объем эвапорационного пространства отпарных колонн, уменьшить сопротивление для перетока жидкости по высоте колонны и тем самым ликвидировать возможность механического уноса асфальта и деасфальтизата в конденсатор смешения Т-5 [И].

По проекту контроль за уровнями в колоннах К-2 и К-3 про­ изводится при помощи цилиндрических регуляторов уровня типа РУФЦ-365, однако, как показал опыт эксплуатации, их ра­ бота оказалась неудовлетворительной, поскольку в условиях эксплуатации трудно осуществить проверку правильности пока­ заний прибора. На всех действующих установках эти уровне­ меры в отпарных колоннах заменены на поплавковые регуляторы уровня типа РУПФ-365, которые значительно облегчили условия эксплуатации и обеспечили надежность контроля за уровнями.

Типовым проектом установки предусмотрена схема очистки жидкого и газообразного пропана от сернистых соединений ще­ лочью в специально предназначенных для этой цели колоннах К-5 и К-6. Несмотря на то, что установки деасфальтизации рабо­ тают на сернистом сырье с 1953 г., накопления сернистых соеди­ нений, приводящего к коррозии аппаратуры, не наблюдается. Это происходит, с одной стороны, потому, что жидкий пропан, поступающий на установки деасфальтизации с газобензиновых заводов, а также с установок ГФУ, АГФУ и алкилирования,

не содержит сернистых соединений. С другой стороны, обога­ щение жидкого пропана сернистыми соединениями из деасфальтизата и асфальта также не происходит, поскольку температуры на блоке регенерации являются недостаточными для разложения сернистых соединений, находящихся в сырье, с образованием сероводорода. Ни на одной из действующих установок система сероочистки пропана в жидкой фазе в работу не включалась, так как в этом не было необходимости.

Схема защелачивания газообразного пропана системы низкого давления в работу включалась, но поскольку щелочь очень быстро разбавлялась водой, увлеченной парами пропана из кон­ денсатора смешения Т-5, от сероочистки газообразного пропана также отказались. В настоящее время аппарат для защелачива­ ния газообразного пропана (колонна К-5) на некоторых установ­ ках используется как дополнительный отбойник на приеме про­ пановых компрессоров.

Опыт эксплуатации установок деасфальтизации на сернистом сырье позволяет сделать вывод о нецелесообразности включения

сообразно вместо паровой турбины типа ОР-ЗОО, служащей приводом к насосу, установить электромотор эквивалентной мощности во взрывобезопасном исполнении. Применение электро­ мотора в качестве привода к пропановому насосу даст большой экономический эффект. В настоящее время максимальная мощ­ ность электромоторов во взрывобезопасном исполнении, выпу­ скаемых промышленностью, составляет всего 125 кет, в то время как для замены турбины ОР-ЗОО требуется электромотор вдвое большей мощности. Необходимость выпуска взрывобезопасных электромоторов мощностью выше 125 кет назрела уже давно.

На установках термического крекинга Московского, Черни-

ности (выше 500 кет) с принудительным обдувом корпуса [13]. Применение электромоторов вместо паровых турбин является весьма экономичным и принято Гипронефтезаводом для про­ ектирования новых установок термического крекинга. Анало­

жняется тем, что в данном случае перекачиваемым продуктом является жидкий газ — пропан, в то время как на установках термического крекинга перекачивается тяжелый нефтепродукт. Поэтому вопросу обеспечения необходимых условий техники

34

безопасности при применении электромоторов в продуваемом исполнении на установках деасфальтизации должно быть уделено особое внимание. Вентиляционная система обдува электромотора должна быть Снабжена надежной автоматикой, обеспечивающей полную безопасность эксплуатации пропанового насоса и его

по технике безопасности и противопожарной безопасности элек­ тромоторы с принудительным обдувом корпуса могут быть испы­ таны и на установках деасфальтизации.

Применение этих электромоторов может носить временный характер и после освоения промышленностью электромоторов во взрывобезопасном исполнении большой мощности только они и должны применяться на установках деасфальтизации.

В 1954—1955 гг. Гипронефтезаводом была разработана схема двухступенчатой конденсации пропана при различных давлениях [14], которая из-за отсутствия необходимого оборудования, к сожалению, не нашла своего применения на установках, по­ строенных в последние годы.

В первой ступени — системе высокого давления — темпера­ тура конденсации пропана составляет 60° С, что соответствует давлению порядка 27—30 ата. При этой температуре конденси­ руется 90% пропана, а остальные 10% конденсируются при 40° С в системе низкого давления (18—21 ата).

Согласно проведенным расчетам [14], применение схемы двух­ ступенчатой конденсации пропана позволяет уменьшить расход воды на конденсацию пропана в 2 раза, поверхность конденсации

в2,5 раза и общий вес конденсаторов в 2,2 раза. Одновременно

всвязи с увеличением давления в системе испарителей, устана­

вливаемых на потоках растворов деасфальтизата и асфальта, их вес немного увеличится.

На действующих установках деасфальтизации пропан конден­ сируется при температуре 40—42° С и давлении 18—21 ата, после чего забирается из емкости насосом и подается в экстрак­ ционную колонну К-1, предварительно нагреваясь до температуры порядка 60° С в специальных подогревателях. При двухступен­ чатой схеме конденсации необходимость подогрева жидкого пропана перед подачей его в колонну отпадает.

Применение двухступенчатой схемы конденсации пропана, экономическая целесообразность которой доказана, усложняется следующими факторами [14]:

а) необходимо реконструировать сальниковое уплотнение пропанового насоса, поскольку увеличивается давление на приеме;

б) в связи с увеличением давления в испарителях и конден­ саторах увеличивается их вес;

в) необходимо установить дополнительный пропановый насос для перекалки жидкого пропана из системы низкого давления в систему высокого давления.

Несмотря на это, двухступенчатая схема регенерации пропана из растворов деасфальтизата и' асфальта, разработанная Гипронефтезаводом, является прогрессивной и ее внедрение предста­ вляется целесообразным при проектировании и строительстве новых деасфальтизационных установок.

IV. ОЧИСТКА МАСЕЛ ФЕНОЛОМ

Сущность процесса и технологическая схема установки. Установки очистки масел фенолом предназначены для очистки масляных дистиллятов, вырабатываемых на вакуумных колоннах установок АВТ, и деасфальтизата, получаемого в результате обработки масляного гудрона раствором жидкого пропана на установках деасфальтизации.

Действие фенола на масляные фракций сводится к избира­ тельному извлечению определенных компонентов, присутствие которых в смазочных маслах является нежелательным. К неже­ лательным углеводородам относятся, в частности, конденсирован­ ные ароматические углеводороды. Очистка фенолом способствует также снижению содержания серы в смазочных маслах на

50-70% .

Наиболее важным фактором, определяющим весь ход процесса экстракции, является критическая температура растворения сырья (КТР), т. е. температура, при которой происходит полное взаиморастворение сырья и растворителя с образованием одно­ родной фазы. Чем выше температура экстракции и больше расход растворителя, тем выше качество рафината, но ниже его выход. Однако чрезмерное увеличение количества растворителя (фенола) и повышение температуры экстракции может привести к переочистке. Обычно температура верхней части экстракционной колонны поддерживается на 8—10° С ниже КТР.

Процесс экстракции в колонне осуществляют с определенным температурным перепадом между верхней и нижней частями экстракционной колонны (температурным градиентом экстрак­ ции). Температура в низу колонны должна быть значительно ниже температуры верха, но выше температуры кристаллизации фе­ нола. Практически температурный градиент экстракции на дей­ ствующих установках составляет 18—20° С.

Температура процесса экстракции фенолом зависит с одной стороны от КТР сырья, а с другой — от температуры кристал­ лизации фенола.

С целью более полного извлечения масел из раствора экс­ тракта в низ колонны подается вода, содержащая 9,2% фенола,

36

которая снижает растворяющую способность фенола и увеличи­ вает его избирательность.

Нормальная эксплуатация установок селективной очистки во многом зависит от качества сырья. В первые годы промышлен­ ного освоения производства смазочных масел из сернистых неф-

Т-Ю

Рис. 6. Принципиальная технологическая схема установки очистки масел фенолом.

тей на установках Ново-Куйбышевского НПЗ испытывались весьма серьезные затруднения, вызванные неудовлетворительным качеством сырья. Низкое качество деасфальтизата, коксуемость которого в 1953—1955 гг. достигала 1,8—2,1% вместо 1,3% по норме [16], приводила к значительному ухудшению работы фенольных установок; производительность их по сырью и рафи­ нату была ниже проектной. Качество остаточного рафината было

37