Главная | Обратная связь

Принцип.технолог.схема СО

Теоретич.основы. Оч-ка основана на способ-ти поляр­ных рас­тв-лей преимущ-но раств-ть полиц.аром.у/в и смол.соед., на­личие кот.в масле нежел-но. Ос­н.роль в пр-­сах селе.оч-ки играют силы Ван-дер-Ваальса (ориентационные, индукционные, дисперсионные), обеспеч-щие взаимо-вие полярных молекул раств-ля с полярными или по­ляризуемыми молеку­лами сырья.

Селективная очистка.

Продукция: рафинаты — цел.продукты пр-са — на­правл-ся на депараф/цию с целью получ-я масел; эк­стракты — побоч.продукты — исп-ся как сырье для пр-ва битумов, тех-углерода, пластификаторов каучуков в резиновой и шинной пром., как компонент котельного топлива.

Осн.раств-ль - фенол, кот.благодаря своей более ↑ раств-щей спос-ти лучше всего пригоден для оч-ки масляных фр.(особенно вязких и остаточных). Им-ся значительные ресурсы этого раст-ля.

В пр-сах оч-ки фенолом исп-ся антираств-ль, т.е. в-во, добавление кот.↓ избыточную раств-щую спос-ть раств-ля. Это делает пр-сс экстракции более полным за счет внутреннего орошения в экстракторе и интенсификации массообмена м/у экстрактной и рафинатной фазами. В рез-те ↑ чет­кость экстракции, расширяются возможности подбора оптималь­ных режимов очистки.

Антираств-ль – вода. На­пример, при фенольной очистке исп-ся так называемая фенольная вода, сод-щая 10—12% фенола.

Техн.схема любой уст-ки СО включает секции, обеспечивающие след.основные операции: экстр/цию комп-тов сырья с образ-ем двух фаз в аппаратах непрерывного действия, непрерывную рег/цию раств-ля путем отгона из рафинат.р-ра, обезвоживание раств-ля. Назначение уст-ки очистки нефтяных масляных фракций – получ-е рафината путем удаления из сырья нежелат.комп.тов при помощи фенола. Выход рафината зависит от кач-ва исход.сырья и глубины оч-ки. Сырьё – масляный дистиллят или деасфальтизат.

Основные секции уст-ки следующие: абсорбции сырьем фенола из паров азеотроп.смеси фенол – вода, экстракции, рег/ции фенола из рафинат.р-ра и рег/ции фенола из экстрактного р-ра.

Сырье насосом 1 подается ч/з т/о 2 (нагревается ~до 90⁰С) и пар.подогреватель 3 на верхнюю тарелку абсорбера 5 (в абсорбере 16 тарелок). При входе в абсорбер t сырья = 110-115⁰С. Подача сырья регулир-ся в зав-ти от уровня жидкости в ниж.части абсорбера регулятором уровня, клапан кот.установлен на нагнетательной линии насоса 1. Под ниж.тарелку абс.5 вводятся пары азеотроп.смеси. Нисходящий поток сырья, встречаясь с поднимающимися парами, абсорбирует из них фенол. Пары воды по выходе из абс.5 поступают в конденсатор-хол-ник 4, образовавшийся конденсат исп-ся для пр-ва перегретого вод.пара в системе «водного контура» (на схеме не показано).

Сырье с абсорбированным в нем фенолом забир-ся с низа абс.5 насосом 6 и ч/з холл-ник 7 направл-ся в сред.часть экстракцион.кол-ны 10 насадочного или тарельч.типа. tверха колонны, поддерживаемая ~на 8-12⁰С ниже критической температуры растворения(КТР), обычно ≤115⁰С для остаточного сырья и 50⁰С для маловязкого дистиллятного сырья. Создаваемый температурный градиент м/у верхом и низом колонны составляет 10-30⁰С. Обычно кратность фенола к сырью колеблется в пределах 1,2-2,2 при оч-ке масляных дистиллятов и 2,5-4,0 при очистке деасфальтизатов.

На верх колонны 10 насосом 13 из приемника 28 подается фенол, предварительно нагретый в пар.подогревателе 12 до t на 4-8⁰С > t уходящего рафинат.р-ра. Для ↑ отбора рафината (путем ↓ раствор.спос-ти фенола) в ниж.часть колонны 10 насосом вводится из приемника 15 фенол.вода, соотв-щая в данном случае составу азеотроп.смеси. Кол-во фенол.воды в зав-ти от сырья составляет 2-10 % (масс.) на фенол.

t в верх.части колонны регулир-ся в основном за счет изменения t нагрева фенола. Регулируя кол-во экстракт.р-ра-рециркулята, кот.не должно превышать 30 % (масс.) общей загрузки колонны, подаваемого насосом 9 ч/з холл-ник 8, поддерживают требуемую t низа экстракционной колонны.

В колонне 10 образ-ся два слоя: рафинатный и экстрактный. Уровень раздела фаз поддерживаются в колонне при помощи межфазового регулятора, установленного немного выше ввода сырья в колонну. Рафинат.р-р, сод-щий до 20 % (масс.) фенола, на выходе из колонны 10 сверху собирается в промежуточном приемнике 14. Экстракт.р-р, сост-щий из экстракта, фенола и практически всей вводимой в колонну воды, отводится с низа колонны 10 насосом 11 в секцию рег/ции р-ля.

Из приемника 14 раф.р-р насосом 18 подается в секцию рег/ции р-ля ч/з т/о 17 (греющая среда – уходящий горячий рафинат) в змеевик трубчатой печи 16. С t=270-290⁰С парожидкостная смесь поступает в испарит.рафинат.колонну 20, где отдел-ся основное кол-во фенола в виде паров. Для предотвращения уноса рафината с парами фенола колонна оборудована ректификационными тарелками (6-7 штук), орошаемыми фенолом. Пары фенола, уходящие с верха колонны 20, конденсир-ся в т/о 23. Конденсат после хол-ка 26 собирается в приемнике сухого фенола 28.

Рафинат с небольшим (2-3 % масс.) содержанием фенола перетекает в рафинат.отпар.колонну 21, где остатки фенола отгон-ся острым вод.паром. Пары воды и фенола с верха колонны 21 поступают в аппарат воздушного охлаждения 35; конденсат собирается в приемнике 34 и насосом 33 подкачивается к экстракт.р-ру перед т/о 24. Рафинат, сод-щий ≤0,005 % (масс.) фенола, насосом 22 направл.ч/з т/о 17 в резервуар.

Отводимый из колонны 10 экстрак.р-р подается насосом 11 ч/з т/о 24 (нагрев горячим фенолом, уходящим из кипятильника 25) и т/о 23 в сушильную колонну 27. При поступлении в эту колонну t экстракт.р-ра =150-160⁰С. В колонне 27 обезвоживается экстракт.р-р и присоединяемый к нему водно-фенольный конденсат. Из этой колонны сверху уходят пары азеотроп.смеси (~ 91 % масс. воды, остальное – фенол), а снизу – безвод.р-р, сост.из экстракта и основной массы фенола.

В испарит.экстракц.колонну 32 поступ.обезвож.экстрак.р-р, забираемый из сушильной колонны 27 насосом 29 и направляемый им в змеевики печи 30 для нагрева до 250-280⁰С. Колонна 32 работает при избыточном давлении 0,2-0,3 Мпа. tверха колонны = t кип.фенола при рабочем давлении; в зависимости от последнего она колеблется в пределах 230-240⁰С. В кач-ве орошения на верх.тарелку колонны 32 подается фенол. С низа колонны 32 экстракт.р-р, содержащий 2-5 % (масс.) фенола, самотеком поступает в отпарную колонну 36, где он продувается водяным паром.

Выходящие из колонны 32 пары фенола являются теплоносителем для кипятильника 25; после него регенерированный фенол поступает ч/з т/о 24 и холл-ник 26 в приемник сухого фенола 28. Пары фенола и воды, выходящие из колонны 36, конденсируются в аппарате 35; конденсат вместе с экстрактным р-ром подается в сушильную колонну 27. По выходе из кол-ны 36 экстракт направ-ся насосом 37 ч/з т/о 2 в резервуар.

Повышение кратности растворителя и уменьшение количества подаваемой фенольной воды связано с увеличением в сырье содержания нежелательных компонентов по мере его утяжеления.

Показатели кач-ва рафинатов по сравнению с сырьем: ρ, ν, кислот-ть, содержание серы и кокс-ть↓. tзаст.рафинатов селективной очистки несколько выше, чем у исходного сырья. ↓также интенсивность окраски масла.