1.5. Описание технологической схемы процесса блоков экстракции и регенерации растворителя из рафинатного раствора .

Нормы технологического режима.

1. Экстракционное отделение.

Сырье из резервуарного парка насосом Н-1 (2а) через межтрубное пространство теплообменника Т-12, где подогревается за счет тепла откачиваемого с установки экстракта до 60 ºС, подается на верхнюю тарелку колонны К-7.

Колонна К-7 предназначена для деаэризации сырья и абсорбции сырьем фенола из паров азеотропной смеси, поучившейся из колонны К-5 вниз колонны К-7. С верха колонны К-7 пары воды с незначительным содержанием фенола и нефтепродуктов через каплеотбойник Е-5 отводятся в камеру сгорания печи П-1 для досжига вредных веществ.

Собравшаяся жидкость в каплеотбойнике Е-5 периодически дренируется в емкость Е-7. Сырье с небольшим содержанием фенола с низа колонны Е-7 поступает в буферную ёмкость Е-13, откуда насосом Н-2 через погружные холодильники Х-3 (3а) подается в среднюю часть колонны (экстракционной) К-1.

На верх колонны К-1 под глухую тарелку из ёмкостей Е-3 (3а) насосами Н-8 (8а) через межтрубное пространство параллельно работающих холодильников Т-2 (2а) подается фенол. Для снижения содержания фенола в рафинатном растворе на глухую тарелку от насоса Н-14

(14а, 14б) подается фенольная вода, которая затем с глухой тарелки по переточной линии перетекает в нижнюю часть колонны К-1.

Раствор рафината с верха колонны отводится в буферную емкость Е-1, откуда насосом Е-6 (6а) подается на регенерацию растворителя.

Раствор экстракта с низа колонны К-1 насосом Н-4 (4а) подается на регенерацию растворителя.

2. Отделение регенерации растворителя из рафинатного раствора.

Рафинатный раствор из ёмкости Е-1 насосом Н-6 с температурой 50-95 ºС проходит двумя параллельными потоками межтрубное пространство теплообменников Т-8, где подогревается до 150 – 180 ºС за счет тепла паров фенола, идущих из Т-9 (9а, 9б), заетм конвекционную камеру (17 труб) печи П-1, затем подовый (6 труб) и потолочный (7 труб) экраны радиантной камеры печи П-1, где подогревается до 300 ºС и подается в среднюю часть колонны К-2 (на третью тарелку).

Колонна К-2 предназначена для испарения основного количества фенола из рафинатного раствора. С верха колонны К-2 пары фенола с температурой 230 – 290 ºС поступают в КВО-107 (1 секция), затем в холодильник КХ-7, где конденсируются и охлаждаются до 60-90 ºС. Из КХ-7 фенол поступает в ёмкость Е-3.

С низа колонны К-2 за счет избыточного давления Рафинат поступает в колонну К-3.

3. Отделение регенерации растворителя из экстрактного раствора.

С низа колоны К-1 экстракционный раствор забирается насосом Н-4 и подается на эксекцию паров из К-3 и К-6, откуда поступает в межтрубное пространство рибойлеров Т-9 (9а, 9б). Пары азеотропной смеси отводятся с верха рибойлера и подаются на полуглухую тарелку колонны К-5.

Неиспарившаяся часть экстрактного раствора с температурой 160-180 ºС поступает через переливную перегородку рибойлера и по переточной линии под полуглухую тарелку колонны К-5.

С верха колонны К-5 части паров азеотропной смеси отводятся в конденсатор КХ-10, где конденсируются и охлаждаются до температуры 30-50 ºС и стекают в ёмкость Е-4 (6). Балансовое количество паров азеотропной смеси с верха колонны К-5 через клапан регулятора дохода сбрасывается в К-7. С низа К-5 обезвоженный экстрактный раствор с температурой 160-180 ºС насосом Н-17 (16е) прокачивается через конвекционную камеру экрана печи П-2, где нагревается до температуры 270 ºС и направляется в среднюю часть колонны К-4. Колонна К-4 – испарительная колонна. Пары фенола отводятся с верха К-4, проходят параллельно по трубным пучкам рибойлеров Т-9 (9а, 9б), затем параллельными потоками по трубным пучкам теплообменников Т-8 (8а) конденсируются в КВО-107 и холодильниках КХ-7 с температурой 60-90 ºС перетекают в ёмкость Е-3 (3а).

Экстрактный раствор стекает на полуглухую тарелку , расположенную в нижней части колонны К-4, откуда забирается насосом Н-16 (16а) и подается через подовый и потолочный экраны радиационной камеры печи П-3, где подогревается до 370 ºС, под полуглухую тарелку колонны К-4. С низа колонны К-4 за счет разницы давления в колоннах экстракт перетекает в колонну К-6.

Колонна К-6 – отпарная колонна. Предназначена для отпаривания остаточного количества фенола из экстрактного раствора. В нижнюю часть колонны К-6 подают острый водяной пар. С верха колонны К-6 пары азеотропной смеси эжектируются экстрактным раствором вместе с парами из К-3. С низа колонны К-6 экстракт забирается насосом Н-19 (19ц) и через трубное пространство теплообменника Т-12, где отдает свое тепло сырью через холодильник погружного типа Х-13, где охлаждается до температуры 100 ºС, выводится с установки в товарный парк или мазутопровод.

Нормы технологического режима.

В процессе селективной очистки нефтяного сырья происходит удаление смолистых веществ и полициклических ароматических углеводородов, что приводит к повышению индекса вязкости масел, снижению коксуемости и содержанию сернистых соединений, улучшению цвета, снижению плотности и показателя преломления, облегчению процесса депарафинизации.

Существенное влияние на качество базовых масел и на технико-экономические показатели процессов селективной очистки оказывает фракционный состав сырья.

Глубокая селективная очистка масел фенолом на установке 37-4 включает в себя процесс экстракции, процесс регенерации фенола из рафинатного раствора, процесс регенерации фенола из экстрактного раствора. Процесс экстракции проводят в экстракционной колонне К-1 с получением рафинатного раствора (рафината 88-95 %, фенола – 5-12 %) и экстрактного раствора (экстракта 10-17 %, фенола 70-90 %, воды 3-5 %).

Процесс регенерации фенола из рафинатного раствора осуществляется в две ступени: сначала в испарительной колонне К-2, после подогрева в теплообменнике Т-8 и печи П-1, затем в отпарной колонне К-3.

Регенерация экстрактного раствора осуществляется в три ступени: откачиваемый с низа К-1 экстрактный раствор после подогрева в рибойлере Т-9 поступает в сушильную колонну К-5, затем, пройдя нагревательную печь П-2, подвергается процессу отгонки фенола в колонне К-4 и далее окончательной отпарке фенола в колонне К-6.

1.6. Автоматизация основного оборудования на рассчитываемом блоке колонны К-2.

Температура верха колонны К-2 регулируется количеством подаваемого орошения.

Уровень в колонне поддерживается регулятором уровня (внутреннего монтажа поплавкового типа), связанным с клапаном, который находится на линии перетока продукта из К-2 в К-3.

Конструкция аппарата погружного холодильника.

Специфической особенностью погружных аппаратов является наличие ёмкости-ящика, в которую погружены теплообменные трубы. В ящике находится охлаждающая среда, например вода.

Различают змеевидные и секционные холодильники. Теплообменная поверхность состоит из труб, соединенных при помощи сварки или фланцев; переход из одной трубы в другую осуществлен при помощи двойников. Охлаждающий поток последовательно проходит трубы, расположенные в данном горизонтальном ряду, затем переходит в трубы следующего ряда и т.д.

При большом расходе охлаждающего потока для уменьшения гидравлического сопротивления применяют коллекторные змеевые холодильники, в которые охлаждаемый поток при помощи специального коллектора разбивается на несколько параллельных потоков. Меньшее гидравлическое сопротивление коллекторного аппарата по сравнению с однопоточным достигается за счет уменьшения скорости потока и длины пути.

В случае использования подобного аппарата в качестве конденсатора-холодильника, когда вследствие частичной или полной конденсации объем потока резко уменьшается, можно применять коллекторные погружные аппараты с переменным числом потоков.

В начале аппарата, где движутся в основном пары, объем которых значителен, число параллельных потоков может быть более высоким, чем в той части аппарата, где завершена конденсация паров и происходит охлаждение конденсата. Такое устройство полезно для повышения теплового эффекта аппарата, т.е. при сохранении первоначального числа потоков по всему пути. Скорость движения конденсата в конечной части аппарата может оказаться небольшой, а следовательно коэффициент теплоотдачи в этой части аппарата будет низким.