Очистка жидких углеводородов

Типовая установка фракционирования широкой фракции сжиженного газа производительностью 500 тыс. т в год (ЦГФУ) имеет мощный блок очистки. Пропановая фракция (выход 25,79 % масс.) подвер­гается моноэтаноламиновой очистке и доочистке раствором щелочи, фракции н-бутановая (выход 10,7 % масс.), бутановая (выход 27,51 % масс.), изопентановая (выход 8,48 % масс.), пентановая (выход 10,35 % масс.) и гексановая (выход 11,94 % масс.) обрабатываются растворами щелочи по схеме, приведенной на рис. XI 11-2. Сырье центробежным насосом / подается в инжекторный смеситель 2, куда из отстойника 5 засасывается отстоявшийся раствор щелочи. Смесь сырья с реагентом поступает в отстойник 3. Частично очищенный продукт с верха отстойника 3 направляется в смеситель 4, где смеши­вается со свежим и рециркулирующим растворами щелочи, а отстоявшийся отработанный щелочной раствор с низа отстойника 3 отводится в промышлен­ную канализацию. Очищенное сырье отделяется от реагента в отстойнике 5. Отстоявшийся раствор ще­лочи идет на рециркуляцию, а продукт — в смеси­тель 6 на промывку химически очищенной водой. Очищенный и промытый продукт с верха отстойника 7 направляется в резервуар, а вода с низа отстой­ника—в канализацию. Концентрация свежего раствора щелочи колеблется в пределах 10—15 %.

АГФУ предназначена для переработки жирного газа и нестабильного бензина установок каталити­ческого крекинга. Ее проектная производитель­ность 417 тыс. т в год с выходами: 38,4 % (масс.) газа и 61,6 % (масс.) стабильного бензина. Проектом предусмотрены щелочная доочистка головной фрак­ции (пропан-бутановой) после очистки раствором моноэтаноламина и щелочная очистка стабильного бензина. В отличие от описанной схемы щелочная очистка бензина проводится в одной паре — смеси­тель-отстойник, как это показано на рис. XIII.3.

Стабильный бензин центробежным насосом / подается в смеситель 2, где смешивается со свежим 12 %-ным раствором щелочи и рециркулирующим отстоявшимся раствором щелочи из отстойника 3. Часть отстоя отводится в канализацию. Очищенный продукт промывается водой в смесителе 4, отделяется от воды в отстойнике 5- и направляется в промежу­точные сборники установки или резервуары товар­ного парка. Промывные воды с низа отстойника 5 выводятся в канализацию.

На установках, построенных примерно 20—25 лет назад, щелочная очистка топливных дистиллятов проводится в колонных аппаратах с непрерывным дозированием раствора щелочи. Так, на одной из нефтеперегонных установок, спроектированной в 1961 г., очистке подвергают бензиновые и кероси­новые фракции. Схема блока щелочной очистки этой установки приведена на рис. XIII-4.

Сырье насосом 1 подается в диафрагмовый смеси­тель 2, туда же насосом 3 закачивается циркулиру­ющий раствор щелочи. Смесь поступает в нижнюю часть тарельчатой колонны 4, в верхнюю часть кото­рой дозировочным насосом 5 подается свежий раствор щелочи. С низа колонны 4 избыток отработанного раствора щелочи отводится в канализацию. Очищен­ный продукт с верха колонны направляется под нижнюю тарелку колонны 6 для промывки химически очищенной водой, подаваемой наверх. Промывная вода с низа колонны 6 направляется в канализацию; часть ее используется для приготовления свежего раствора щелочи. Очищенный продукт, выходящий из колонны сверху, поступает в резервуары. При производительности очистной колонны 550 т/сут по сырью ее диаметр равен 1,8 м, высота 6 м; расход раствора щелочи составляет 0,1 % (масс.), воды 100 % (масс.).

При щелочной очистке бензиновых фракций тем­пература процесса равна 40—50 °С, концентрация раствора щелочи —до 15 % (масс.); при очистке керосиновых фракций температура 60—70 °С и кон­центрация раствора щелочи 10—12 % (масс.); при очистке дизельных фракций температура 80—90 °С и концентрация раствора щелочи до 10 % (масс.).

Эффективность щелочной очистки зависит от ин­тенсивности перемешивания и полноты осаждения продуктов реакции в растворе щелочи. При интенсив­ном перемешивании топливных дистиллятов с рас­творами щелочей, несмотря на довольно высокие температуры и низкие концентрации растворов, об­разуются эмульсии, для разделения которых тре­буется дополнительное время отстоя. В последнее время начали широко использовать электрораздели­тели, в которых нефтепродукт отделяется от реагента в электрическом поле постоянного тока напряжением 10—15 кВ. Технологическая схема щелочной очистки дистиллятов дизельного топлива с помощью элек­трического поля приведена на рис. XII 1-5.

Очищаемый дистиллят насосом 1 подается в сме­ситель 2; туда же насосом 3 закачиваются свежий 6 %-ный и рециркулирующий растворы щелочи. Из смесителя продукты поступают в низ электроразде­лителя 4, где под действием электрического поля происходит слияние эмульсионных капелек, что и ускоряет их осаждение. Очищенный продукт, выхо­дящий с верха электроразделителя 4, направляется в смеситель 5, где контактирует с химически очи­щенной водой, и поступает далее в электрораздели­тель 6 для отделения промывной воды. Очищенное и промытое дизельное топливо, выходящее с верха электроразделителя 6, направляется в резервуар. Щелочные стоки и промывные воды с низа электро­разделителей 4 и 6 отводятся в канализацию. Темпе­ратура обработки дизельного топлива 50 °С, давле­ние в электроразделителях 0,3—0,4 МПа. Вследствие четкого разделения фаз сокращаются потери нефте­продукта, расход реагента и промывной воды на 20—30%.

Щелочная очистка масляных дистиллятов прово­дится при температурах 140—160 °С и при давлении 0,6—1,0 МПа во избежание испарения воды. Техно­логическая схема щелочной очистки масел приве­дена на рис. XIII-6. Масляный дистиллят насосом / прокачивается через трубное пространство тепло­обменника 2, змеевики трубчатой печи 3 и с темпера­турой 150—170 °С подается в диафрагмовый смеси­тель 4. Туда же закачивается 1,2—2,5 %-ный рас­твор гидроксида натрия. Из смесителя реакционная смесь поступает в отстойник 5. Температура в от­стойнике 130—140 °С, давление 0,6—1,0 МПа, дли­тельность отстоя 3,5—4 ч. Щелочные отходы, выхо­дящие с низа отстойника, охлаждаются в холодиль­нике 6 погружного типа до 60 °С и направляются в сборники для отделения нафтеновых кислот. Очи­щенный масляный дистиллят с верха отстойника 5 поступает в смеситель 7 на промывку водой. Темпера­тура подаваемой в смеситель химически очищенной воды 60—65 °С. Отделение промывной воды от дис­тиллята осуществляется в отстойнике 8. Выходящие с низа отстойника промывные воды охлаждаются в хо­лодильнике 9 погружного типа и направляются в сборник для отделения нафтеновых кислот. Очи­щенный и промытый продукт с верха отстойника 8 проходит теплообменник 2, где, отдавая свое тепло сырью, охлаждается с 90 до 70 °С, и поступает в су­шильную колонну 10 для удаления мельчайших капе­лек воды за счет продувки его горячим сжатым воздухом. Готовое масло с низа сушильной колонны откачивается в резервуары.