книги из ГПНТБ / Рудакова Н.Я. Производство парафина

Глава II

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАФИНИСТОГО ДИСТИЛЛЯТА

На современных заводах, включающих производство пара­ фина, большое внимание уделяется качеству парафинистого дистиллята, служащего сырьем для получения парафина методами

в пределах 300—500°. Фракции, кипящие выше 500°, содержа­

В практике работы парафиновых заводов известны факты наруше­ ния процесса производства парафина при изменении качества парафинистого дистиллята в сторону расширения фракционного состава (за счет вовлечения фракций, выкипающих выше 500°).

В таких случаях влияние фракционного состава парафинистого дистиллята сказывалось не только на ходе кристаллизации и фильтрации, но также и на процессе потения.

Отдельные заводы в некоторых пределах допускают незна­ чительные изменения в качестве парафинистого дистиллята, но все же основными его показателями являются достаточно узкий фракционный состав и высокая концентрация кристаллических парафинов.

На всех описываемых здесь заводах парафинистый дистиллят для выработки парафина получают на вакуумном блоке атмо­ сферно-вакуумных и вакуумных трубчатых установок.

Высокая фракционирующая способность атмосферных ректи­

до 300°. На долю вакуумной части колонны остается отбор пара­ финистого дистиллята с достаточно узкими пределами кипе­ ния.

10

Каждым заводом выработана определенная, специфическая для него технология получения парафинистого дистиллята, который на разных заводах носит разные названия.

На дрогобычских заводах парафинистый дистиллят называют «средним парафиновым маслом», на Грозненском заводе он не имеет особого наименования, а на Новокуйбышевском заводе носит Название масляного дистиллята.

При отборе парафинистого дистиллята необходимо:

1)обеспечить максимальную концентрацию парафинов в ди­ стилляте;

2)отделить главную массу смол;

3)отделить фракции с фильтрующимся парафином (крупно­

кристаллическим) от фракций, содержащих церезины (мелко­ кристаллических).

На выход отдельных фракций, качества которых задаются не температурами кипения, а вязкостями, повышение четкости ректификации влияет в сторону увеличения выходов наименее и наиболее вязких фракций и в сторону уменьшения выхода дистиллятов средней вязкости.

Например, при разгонке смеси фракций веретенного (парафи­ нистый дистиллят), автолового и цилиндрового дистиллятов (средняя и нижняя фракции тяжелого парафинового масла, содержащие церезины) при повышении четкости ректификации теоретически должно произойти следующее перераспределение компонентов. Из парафинистого дистиллята в среднюю фракцию тяжелого парафинового масла перейдут его наиболее вязкие части. В свою очередь из средней фракции тяжелого парафино­ вого масла в парафинистый дистиллят перейдут менее вязкие фракции, но в большем количестве, так что вязкость парафини­ стого дистиллята не изменится. В результате такого перераспре­ деления фракций при той же вязкости парафинистого дистиллята можно добиться увеличения его выхода.

Как сказывается повышение четкости фракционировки на выходах отдельных фракций, показывают данные табл. 6. В та­ блице приведены фактические выходы этих фракций, получаемые на трубчатых установках в Грозном, и выходы, полученные путем подсчета по кривой разгонки на колонке ГрозНИИ смеси тех же фракций, взятых в тех же пропорциях, в которых они получаются на производственных установках. Таким образом, основным фактором, позволяющим получать фракции с макси­ мальным содержанием парафина, является повышение четкости ректификации.

По данным А. И. Скобло [10] необходимая четкость фракцио­ нировки может быть достигнута увеличением числа тарелок и увеличением орошения в главной колонне (концентрационная часть), а также ректификацией продуктов, отбираемых сбоку колонны, в выпарных колоннах (отгонные части). Увеличение количества орошения позволяет получить продукт с четким кон-

11

Таблица 6

Зависимость выхода фракций от их вязкости

цом кипения, а ректификация в выпарных колоннах обеспечи­ вает полноту отделения легких фракций.

Однако эти мероприятия весьма усложняют конструкцию колонны и процесс получения качественного парафинистого дистиллята.

Увеличение числа тарелок в колонне создает добавочное сопротивление и вызывает повышение остаточного давления в испарительной секции. Последнее ведет к увеличению расхода пара в отгонной части колонны, а это в свою очередь к перегрузке всей колонны и повышению скорости паров. Точно так же увели­ чивает нагрузку колонны и водяной пар, который подают в отпар­ ные секции. В современных конструкциях колонн необходимую четкость ректификации обеспечивают путем ввода секционного циркулирующего орошения.

Задача отделения смол парафинистого дистиллята и сбра­ сывания их в нижележащие фракции и гудрон весьма интересна. При перегонке с паром смолы увлекаются с парафинистым дистил­ лятом. Это подтверждается тем, что при вторичной перегонке дистиллята из колбы КлайзеНа, под вакуумом, без ввода водяного пара, смолы почти полностью концентрируются в остатке.

Пользуясь тем, что молекулярные веса и температуры кипения смол несколько выше, чем соответствующих углеводородов г входящих в парафинистый дистиллят, путем подбора оптималь­ ного расхода пара при достаточной глубине вакуума удается ограничить увлечение смол.

Даже небольшая примесь церезинов и высокомолекулярных смол лишает парафины способности фильтроваться и потеть.

12

Отделение фракций с фильтрующимся парафином от фракций пефильтрующихся (церезиновых) имеет очень большое значение для их последующей обработки.

Исследования Саханова, Жердевой и Васильева показали, что температуру около 550° следует считать границей между температурами кипения парафинов и церезинов. Поэтому конец кипения фракции парафинистого дистиллята не должен превы­ шать 500°.

Изменение физико-химических свойств парафинистого дистиллята при хранении

Качество парафинистого дистиллята и изменение его физикохимических свойств при хранении оказывают большое влияние на показатели работы при производстве парафина.

Если парафинистый дистиллят перед его дальнейшей пере­ работкой в течение определенного времени хранился, то это мо­ жет явиться причиной многих трудностей при проведении про­ цессов фильтрпрессования и потения.

Известен случай, когда парафинистый дистиллят был собран в отдельной емкости и выдерживался там некоторое время до переработки.

За этот промежуток времени цвет его изменился от светложелтого до темнокоричневого.

Парафин, содержащийся в дистилляте, начинал кристалли­ зоваться в верхних слоях резервуара при 4-16°, а в нижних,

наличие в нем вязких отложений, которые образовались в про­ цессе его отстаивания в резервуаре. При прессовании эти отло­ жения забивали фильтрующую ткань.

Лепешка гача была коричневого цвета и в процессе потения легко переходила в жидкое состояние.

Парафин, выделенный из гача, представлял собой при ис­ следовании под микроскопом шнурообразные сплетения, в ко­

Кроме того, надежной защитой против образования в пара­ финистом дистилляте смолистых продуктов может явиться до­ бавка к нему ингибиторов полимеризации.

13

СХЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАФИНИСТЫХ ДИСТИЛЛЯТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ЗАВОДАХ

Первый дрогобычский нефтеперерабатывающий завод

Атмосферно-вакуумная трубчатка перерабатывает до гуд­ рона высокопарафинистые украинские нефти, бориславскую и долинскую, с примесью нефтей месторождений Стрельбища и Мразница.

Принципиальная схема установки показана на рис. 1.

На атмосферном блоке нефть перегоняют при температуре 320—340°, на выходе из вакуумной печи температуру мазута поддерживают в пределах 420—430°.

Вакуумный блок состоит из печи, ректификационной колонны и ряда теплообменных аппаратов.

Вакуумная печь имеет 26 радиантных труб внутренним диа­ метром 3 дм и 36 конвекционных труб диаметром 2 дм. Паро­ перегреватель печи состоит из 16 ребристых труб диаметром 2 дм и 2 труб диаметром 3 дм, включенных параллельно.

Топливом служит природный газ. Вакуумная колонна имеет в концентрационной части три внутренние отпарные секции,, в нижней части колонны 4 тарелки.

Количество тарелок по секциям колонны распределяется следующим образом: для солярового дистиллята — 4, для сред­ него парафинового масла — 10 и для тяжелого парафинового масла — 6 и 2.

Кроме того, в каждой отпарной секции имеется по 2 тарелки.

Всего в колонне 32 тарелки. Диаметр колонны 2,930 м, высота

27,150 м.

При пуске тщательно проверяют все аппараты, трубопроводы и арматуру. Для проверки остаточного давления в установке создают вакуум: пускают центробежный водяной насос и откры­ вают воду в эжектор и барометрический конденсатор. После этого включают эжектор и проверяют вакуумную часть. Перед

Рис. 1. Атмосферно-вакуумная установка Первого дрогобычского нефтепере­ рабатывающего завода.

линии.

15

включением эжектора закрывают задвижки на выходе вакуумной

ключают от вакуумной установки при помощи задвижек на вакуум­ ной стороне эжектора и наблюдают за падением вакуума. Снижение вакуума в системе не должно превышать 5 мм рт. ст. При сниже­ нии вакуума более чем на 5 мм осматривают всю систему и устра­ няют дефекты. Затем приступают к опрессовке печи фильтратом при 12 ат и переводят вакуумный блок на циркуляцию.

Мазут из нижней части атмосферной колонны забирается паро­ вым насосом; часть его проходит через два теплообменника, дру­ гая часть идет мимо теплообменника и прокачивается непосред­ ственно через змеевик вакуумной печи. Из вакуумной печи мазут поступает в вакуумную колонну. Вакуум создается эжекторами системы «Эллиота». Остаточное давление в колонне 50—60 мм рт. ст.

Из вакуумной колонны отбирают соляровую фракцию, среднее парафиновое масло (веретенный дистиллят) и тяжелое парафи­ новое масло (автолово-цилиндровый дистиллят).

Остаточный продукт вакуумной колонны — гудрон — отка­ чивают снизу колонны через теплообменник в емкости битумной установки.

Отбор и качество фракций вакуумной колонны регулируют так же, как и фракций атмосферной колонны.

Соляровая фракция, отбираемая с верха вакуумной колонны, проходит через два пародистиллятных теплообменника и труб­ чатый холодильник, затем для отделения воды поступает в сепа­ ратор, откуда часть ее откачивают в сборники, а часть подают для орошения верха вакуумной колонны.

Среднее парафиновое масло, пройдя теплообменник, два трубчатых холодильника и погружной холодильник, включен­ ные параллельно, поступает в вакуумный приемник, откуда? его откачивают в сборники.

Тяжелое парафиновое масло тоже проходит теплообменник, два трубчатых холодильника и погружной холодильник, вклю­ ченные параллельно, затем поступает в вакуумный приемник тяжелого парафинового масла и насосом откачивается в сбор­ ники.

Гудрон откачивают в емкости через теплообменник. Режим работы установки приведен в табл. 7.

Второй дрогобычский нефтеперерабатывающий завод

Атмосферно-вакуумная установка системы Нефтепроект на этом заводе частично реконструирована, что позволило значи­ тельно увеличить ее производительность и улучшить ректифи­ кацию среднего парафинового масла.

16