Файл: Суханов, В. П. Переработка нефти учебник.pdf

В нижней части испарителя 23 смесь фенол-крезола с маслом на­ гревается в теплообменнике 24 до 160—170° С и поступает в колон­ ну 26. Водяным паром смесь подогревается при помощи подогрева­ теля 25 до заданной температуры. Пары фенол-крезола, выходящие из колонны 26, проходят теплообменник 37 и затем поступают в во­ дяной испаритель 15.

Необходимое тепло для работы колонны 33 получают путем нагре­ ва циркулирующего рафината через второй змеевик печи 32. Из нижней части колонны 33 через холодильник 34 рафинат, содержа­ щий до 0,1% селекто, выводится с установки.

Испаритель 15 работает под давлением 0,25 кгс/см2 и при темпе­ ратуре 102° С наверху него и 182 внизу; продукт, поступающий в ие-

301

паритель, состоит из фенол-крезола, воды и пропана. Обезвоженный’ селекто фенол-крезол из нижней части испарителя 15, пройдя тепло­ обменник 13, поступает в емкость 14 для селекто, а оттуда подается в последнюю секцию (9) второго экстрактора. Обезвоженный про­ пан из верхней части малого испарителя 16 (сброс воды с этого ап­ парата на схеме не показан) поступает в аппарат 18 и далее прохо­ дит тот же путь, что и другие потоки пропана.

Как видно из описания (режим дан примерный), схема установ­ ки довольно сложна. Установка полностью автоматизирована и снабжена большим количеством контрольно-измерительных прибо­ ров. На рис. 129 дан эскиз одного из экстракторов этой установки.

КТР фенола значительно выше, чем крезола. При содержании в. смеси фенола 25, 60 и 80% КТР смеси будет соответственно равна 30, 50 и 60° С. Работа при повышенных температурах вызывает по­ вышение давления в аппаратах, работающих с пропаном. Поэтому состав смеси и температуру подбирают опытным путем.

Для переработки сырья с большим содержанием смол, а также для увеличения выхода рафината применяют совмещенный процесс легкой деасфальтизации сырья пропаном с очисткой парными рас­

Примерная характеристика сырья для таких установок и полу­ чаемых продуктов при переработке ромашкинской нефти приводит­ ся ниже.

Интересно отметить, что выход рафината при этом процессе практически равен выходу деасфальтизата при' обычной деасфаль­ тизации гудрона, полученного из ромашкинской нефти. Выход рафи­ ната из гудронов туймазинской нефти равен 32%, а из концентрата мазута жирновской нефти 59%. Все это указывает на несомненные преимущества комбинированного процесса. Например, общие поте­ ри полезных для масел углеводородов с экстрактом и асфальтом со­

302

ставляют, %: при использовании одноступенчатой деасфальтизации: 32—35, двухступенчатой 22—25, а комбинированной с парным рас­ творителем не более 12.

§ 43. ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ РАФИНАТОВ

Общие сведения

Рафинаты, полученные из масляных дистиллятов и остаточных продуктов, имеют (за исключением уникальных нефтей с минималь­ ным содержанием парафинов) высокую температуру застывания,, что не позволяет использовать их как товарные масла. Высокая температура застывания обусловлена содержанием в них твердых углеводородов.

Депарафинизацией называется процесс удаления из рафинатов или нефтяных фракций твердых углеводородов, выкристаллизовы­ вающихся из раствора при понижении температуры. К числу углево­ дородов, выделяющихся в кристаллическом состоянии из нефтяных фракций, относятся высокомолекулярные парафиновые, а также нафтеновые, нафтеноароматические и ароматические с длинными алкильными цепями нормального и слаборазветвленного строения.

Общее содержание кристаллизующихся углеводородов повы­ шается с увеличением температуры кипения нефтяных фракций, а растворимость их уменьшается с повышением плотности. При тем­ пературе плавления они смешиваются со всеми нефтяными продук­ тами во всех отношениях, образуя истинные растворы. Поэтому кристаллизация парафиновых углеводородов при большом их со­ держании в светлых нефтепродуктах (например, в керосине) проис­ ходит при отрицательных температурах, а кристаллизация твердых углеводородов из масляных фракций при положительных.

В настоящее время депарафинизацию масел ведут при охлажде­ нии их растворов в различных растворителях, в результате чего снижается вязкость среды, из которой выделяются твердые углево­ дороды, что обеспечивает при соответствующих скоростях охлажде­ ния равномерный рост кристаллов и легкость отделения их от жидкой фазы.

Напомним, что при депарафинизации любых рафинатов полу­ чаются депарафинированное масло и гач (если депарафинировался рафинат, полученный из масляных дистиллятов) или петролатум (если депарафинировался рафинат, полученный из остатков нефти).

В зависимости от требуемой температуры застывания масла и применяемого растворителя (или смеси их) смесь масла и раство­ рителей охлаждают до определенной температуры. Разность между температурой процесса депарафинизации и температурой застыва­ ния получаемого депарафинированного масла определяет темпера­ турный эффект депарафинизации (ТЭД). На производстве эту раз­ ность называют температурным градиентом депарафинизации. ТЭД при депарафинизации масла из раствора в сжиженном пропане со­ ставляет 13—20° С, если применяются ацетон с бензолом и толу­

3 0 3

олом, он не превышает 10, а если метилэтилкетон — 3—5° С. Обыч­ ный состав смеси, %: 50 метилэтилкетона или ацетона, 25—30 бен­ зола и 10—25 толуола. Если, например, надо получить масло с тем­ пературой застывания —25° С, то смесь рафината со смесыо ацетона с растворителями надо охладить до —35° С.

На результатах депарафинизации сказывается много факторов. Растворитель. Растворитель должен обладать способностью растворять масло и осаждать твердые углеводороды, обеспечивать минимальную разность между температурой застывания депарафинированного масла и температурой депарафинизации, наконец, обе­ спечивать хорошую фильтрацию выделяемых углеводородов. Для того чтобы все эти требования были соблюдены, почти всегда при­ меняют несколько растворителей, которые сочетают свойства осадителя твердых углеводородов и растворителя масла. Наиболее широ­ ко применяют растворитель, представляющий собой смесь МЭК — бензол •— толуол и ацетон — бензол — толуол; МЭК и ацетон яв­ ляются осадителями твердых углеводородов, а бензол и толуол —

растворителями масла.

В зависимости от характера сырья и требуемой степени удаления из масла твердых углеводородов состав смеси можно изменять. Вы­ сокая концентрация ацетона (или МЭК) в смеси является положи­ тельным фактором, так как повышает полноту выделения твердых углеводородов, а также скорость фильтрации.

Соотношение растворитель — сырье. Чем выше вязкость рафина­ та, тем больше приходится применять растворителя для снижения вязкости раствора и обеспечения хорошего роста кристаллов и тем самым большей скорости фильтрации. Однако большое количество растворителя увеличивает количество растворенных твердых угле­

в две стадии. В первой смесь быстро охлаждают водой до.температуры, несколько превышающей температуру помутнения. Во второй стадии (от начала помутнения до температуры, при которой проис­

кристаллики, что значительно'затрудняет фильтрацию.

В табл. 33 приведен примерный материальный баланс депарафи­ низации рафинатов, полученных из ромашкинской нефти.

Как видно из табл. 33, получение депарафинированного масла с более низкой температурой застывания уменьшает его выход.

Очень важно вначале процесса провести термическую обработку, т. е. смесь сырья с растворителями нагреть до температуры, на 10—15° С превышающей температуру полной растворимости пара­ финов в масле. Кроме того, если при депарафинизации дистиллят-

304

ного сырья добавлять растворитель в 2—3 приема, причем первую порцию растворителя в количестве не более 150% (от количества сырья), предварительно охлажденного с 30 до 20° С, то выход депа­ рафинированного масла увеличивается на 8—10%, а содержание масла в гаче уменьшается на 20—25% по сравнению с процессом депарафинизации с .единовременной подачей растворителя. Чем больше предварительное охлаждение сырья до добавки растворите­ ля и чем меньше первоначальное разбавление, тем эффективнее идет депарафинизация.

Промышленная установка для депарафинизации рафинатов

Сырье — рафинат, подаваемый насосом / (рис. 130), смешивает­ ся в тройнике смешивания с растворителем. Смесь нагревается в подогревателе 2 для термической обработки, после чего охлаждает­ ся в холодильнике 3 до 38—40° С и направляется двумя потоками в кристаллизаторы 4 и 5. В первых шести кристаллизаторах рас­ твор масла охлаждается фильтратом, отходящим из вакуум-филь­ тров, а в последних четырех смесь охлаждается вследствие испаре­ ния жидкого аммиака, поступающего с холодильной установки. Каждый поток проходит три регенеративных кристаллизатора и два аммиачных и поступает в питательную емкость для фильтров 8, от­ куда подается на фильтрацию в вакуумные фильтры 9 и 11 (филь­ тров на схеме показано два; в зависимости от мощности установки, а также площади фильтрации, их может быть больше). Парафино­ вую лепешку, отложившуюся на барабане фильтра, промывают хо­ лодным растворителем, который охлаждается фильтратом в тепло­ обменнике 50 и в аммиачном холодильнике 6. Затем парафиновую лепешку отдувают инертным газом, срезают ножом и перевалива­ ют в желоб шнека фильтра, откуда она поступает в сборник 12, а затем насос 44 через теплообменник 46 подает ее в промежуточную емкость 45. Раствор масла выводится в сборники фильтрата 7 и 10, откуда насосом 47 передается в кристаллизаторы 4, теплообменни­ ки 49 и поступает в сборник 52, являющийся сырьевой емкостью установки для регенерации растворителя из депарафинированного масла.