
книги из ГПНТБ / Рудакова Н.Я. Производство парафина
.pdfКачество парафинистого дистиллята из украинских нефтей
Парафинистый дистиллят вязкостью ВУ50=2, полученный из бориславской нефти, содержит значительное количество пара финов (22—28%), акцизных смол (5—7%), фракций 300—350° (около 20%). При медленном охлаждении при температуре 32—34° он образует крупные кристаллы парафина.
Парафинистый дистиллят из долинской нефти содержит меньше 20% фракций 300—350°, поэтому температура его на сыщения несколько ниже, чем бориславского дистиллята, и на ходится в пределах 31—38°.
Парафинистый дистиллят из бптковской нефти по свойствам приближается к бориславскому, однако более смолист и кристал лизуется при температуре 35—36°.
Поэтому для промышленного прессования их в равноценных условиях необходимо, чтобы вязкость бйтковского дистиллята была несколько ниже вязкости бориславского.
Физико-химические показатели парафинистых дистиллятов, перерабатываемых на Первом и Втором дрогобычских заводах,
приведены в табл. |
9 |
и 10. |
|
|
Таблица 9 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Результаты разгонки из колбы Кланзена парафинистого дистиллята |
|||||||||
|
|
|
|
дрогобычских заводов |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Температура засты |
|
|
|
Завод |
Температура |
Выход |
Содержа |
вания, °C |
|
Выход |
|||
кипения |
фракции, |
ние па |
фрак |
выделенного |
на нефть, |
||||
|
фракции, |
°C |
0/ |
рафина, % |
|
% |
|||
|
/о |
ции |
парафина |
|
|||||
Первый |
До 350 |
25,2 |
. 17,7 |
13,5 |
36 |
| |
До 32,9 |
||
дрогобычский |
» |
400 |
26 |
29,8 |
25 |
42 |
|
|
|
|
» |
450 |
44 |
28,4 |
37 |
54 |
|
|
|
Второй |
» |
350 |
26,5 |
14 |
8 |
36 |
| |
До 33 |
|
дрогобычский |
» |
400 |
22,9 |
29,2 |
24 |
44 |
|
|
|
|
» |
450 |
45,7 |
25 |
37 |
53. |
|
|
|
Большое значение для производства парафина и церезина |
|||||||||
имеет отбираемое |
с |
нижних тарелок концентрационной |
части |
колонн тяжелое парафиновое масло, содержащее значительное количество крупнокристаллических парафинов (табл. И).
Грозненский парафиновый завод
Технологическая схема атмосферно-вакуумной установки по казана на рис. 3.
В атмосферной части установки отбирают светлые нефтепро дукты, а мазут перегоняют под вакуумом с отбором из него 0,5—1,0% соляровой фракции, 25—26% парафинистого дистил-
20
Таблица 10
Физико-химические свойства парафинистых дистиллятов дрогобычских заводов
|
Разгонка по Энглеру |
Потери, % |
||
Завод |
температура |
выход фракции, _______% |
остаток, % |
|
кипения |
|
|
|
|
|
фракции, |
|
|
|
|
°C |
|
|
|
Первый дрогобычский |
Н. к. 334 |
—: |
| 73 |
1 |
|
До 350 |
16 |
||
|
|
|||
|
» 360 |
26 |
|
|
я |
|
Содержание, |
% |
|
|
Я к |
|
|
|
я |
|
|
о |
|
|
||
я |
О и о |
|
|
я |
|
СО о |
1—1 |
в |
|||
|
Я о |
|
со |
S |
я |
Во |
и я S |
я Я |
та |
Я |
я |
И !>»К |
се |
я |
|||
|
|
|
|
||
0,874 |
1,84 |
5 |
24,0 |
169 |
Температура, °C
ВЯ
2 ж |
о к |
о Сй |
|
« Я |
|
м и |
со К |
32 33
« Л |
Л |
я л ■ |
ж |
ЗйИс
н «о О к Я я
та Я О С со К EIS
49
'рафш
Второй дрогобычский |
Н. к. |
305 |
— |
| |
57 |
1 |
0,874 |
1,87 |
5 |
24,5 |
152 |
31 |
33 |
50 |
|
До 350 |
30 |
|
|
||||||||||
|
» |
360 |
42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Парафин выделяется в виде крупных |
пластинок. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Физико-химические свойства
тяжелого
парафинового
_____масла
дрогобычских заводов
Таблица 11
Выходна нефть, % |
Плотность 04° |
Вязкость условная■ при100° |
Температура застывания, °C |
Завод |
|
|
|
Первый дрогобычский . |
10,9 |
0,911 |
2,02 |
49 |
Второй дрогобычский . |
8,39 |
0,914 |
2,08 |
50 |
Содержание акцизных ,смол% |
Содержание, %, и темпе |
||
ратура плавления1, °C |
|||
|
|||
|
церезина |
парафина |
|
14 |
' 11(67) |
24,5 (53) |
|
10 |
9(69) |
25,8 (52,5) |
Выход фракции
300-500°, %
на тяжелое
парафиновое на нефть масло
57,0 6,2
33,6 2,8
1 Температура плавления дана в скобках.
к
Рис. 3. Схема атмосферновакуумной установки Гроз ненского парафинового за вода.
I, 2 — атмосферная и вакуум ная печи; з — атмосферная ко лонна; 4, 5, 6 — выносные отпарные колонны; 7 — парци альный конденсатор-холодиль ник; 8 — бензиновый холодиль
ник; 9 — дегидраторы; |
10 — |
|
теплообменники; |
11 — водоот |
|
делитель; 12 — емкость |
рецир- |
кулята; 13 — вакуумная колон на; 14 — отпарная колонна автолового дистиллята; 15 — щелочные колонки; 16—холо
дильники лигроина, |
|
керосина, |
|||
соляра; |
17 —20 — теплообмен |
||||
ники; 21 — эжектор; |
|
22—26 — |
|||
насосы |
атмосферного |
|
блока; |
||
27 — холодильники |
масел; 28 — |
||||
зо — вакуум-приемники; |
31 — |
||||
теплообменник; |
32—38 — насо |
||||
сы вакуумного блока. |
|
II — |
|||
Линии: I — нефть; |
|||||
подкачка нефти; |
III — бензин- |
||||
рециркулят; |
IV — керосин; |
||||
V — лигроин; VI — соляровый |
|||||
дистиллят; |
VII — бензин; |
||||
VIII — автоловый |
дистиллят; |
||||
IX — парафинистый дистиллят; |
|||||
X — соляровый |
дистиллят в |
||||
парк; |
XI — топливо; |
XII — |
|||
мятый |
пар; |
XIII — вода; |
XIV — пар; XV — щелочь.
лята и 15—16% цилиндрового дистиллята; в остатке получают 11,1% битума марок 2 или 3.
Вакуумная колонна диаметром 5182 мм имеет 23 тарелки, из которых 4 тарелки находятся в отгонной части и 19 тарелок в концентрационной.
Отбирают парафинистый дистиллят с двух-четырех верхних тарелок, а цилиндровый дистиллят отводят с нижней тарелки концентрационной части.
Колонна работает под вакуумом в 680—700 мм рт. ст. В ваку умной части установки поддерживаются температуры: на выходе мазута из печи 430°, па верху колонны 200—215°, Па выходе парафинистого, дистиллята из колонны 250—260°, на выходе цилиндрового дистиллята 360—380°. Температура низа .колонны
390°.
Расход пара в вакуумную колонну составляет 4,5% на мазут. Пар с перегревом около 400° подают только в нижнюю часть колонны.
Контролируют качество парафинового дистиллята по целому ряду показателей (табл. 12).
В отношении вязкости при 50° допускается отклонение от Норм в пределах до 2—2,1 градусов ВУ. Периодически контроли руют фракционный состав дистиллята, причем основное внимание обращают на температуру конца кипения. Парафиновый дистиллят удовлетворительного качества получается при температуре конца кипения до 500° (обычно 96% выкипает до 470—475°). Кроме того, пробу средпевахтовой смеси приемников с целью проверки микроструктуры просматривают под *микроскопом.
Однако основным методом оценки качества парафинистого дистиллята остается проверка его на фильтруемость по методу Богданова (ГрозНИИ). Центральной лабораторией Грозненского завода этот метод несколько упрощен.
Эксплуатационные особенности атмо сферно-вакуумной установки. На установке пе рерабатывают обычно смеси парафинистых нефтей различных районов Грозного и частично нефти, завозимые из других нефтя ных районов, т. е. отсутствует достаточно строгая сортировка перерабатываемых нефтей. Поэтому при получении парафинис того дистиллята требуется строгое соблюдение режима, особенно четкости ректификации дистиллятов.
Колебания в составе перерабатываемых нефтей отражаются на материальном балансе переработки, поэтому выход парафина не всегда постоянен.
Одним из мероприятий, проведенных в Грозном с целью уве личения выработки парафина, было освоение переработки высоко парафинистой нефти месторождения Озек-Суат. Переработка этой нефти была начата в конце 1955 г.
Первое время озексуатскую нефть перерабатывали в смеси с грозненской иефтесмесью в соотношении около 1 : 2, затем соот-
23
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
12 |
|
Свойства парафинистых дистиллятов1, выделенных из нефтей, перерабатываемых на Грозненском заводе |
|
|||||||||||
|
|
Выход, |
% |
|
Вязкость при 50° |
|
Содержание |
Температура |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Темпе |
парафина, % |
плавления |
|||
|
|
|
|
Плот |
|
|
парафина, |
°C |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Нефть |
|
на |
|
ность |
|
|
ратура |
|
|
|
|
|
|
на |
|
|
насыще |
|
|
выделенного |
|||||
|
|
мазут |
е!° |
сспг |
ВУ |
ния, |
В |
в гаче |
||||
|
|
с н. к. |
нефть |
|
|
|
°C |
дистил |
|
|
|
|
|
|
325° |
|
|
|
|
|
ляте |
|
при 15° |
при 20° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Озексуатская............... |
55,2 |
35,7 |
0,847 |
8,79 |
1,74 |
36 |
44,7 |
77,0 |
45,2 |
49 |
|
|
Кумдагская |
(туркмен |
50,2 |
35,3 |
0,858 |
8,26 |
1,70 |
29,6 |
19,2 |
72,1 |
48 |
54 |
|
ская) ....................... |
||||||||||||
Туркменская смесь . . |
49 |
28,8 |
0,858 |
7,67 |
1,64 |
28 |
23,4 |
72,6 |
46,5 |
51 |
|
|
Гудермесская................ |
53,5 |
30,5 |
0,872 |
11,3 |
2,00 |
29 |
24,3 |
77,9 |
— |
54 |
||
Дагестанская (из Махач |
56,2 |
32,1' |
0,880 |
12,4 |
2,09 |
27 |
17,3 |
71,1 |
— |
56 |
||
калы) ....................... |
||||||||||||
Избербашская................ |
54,6 |
28,9 |
0,876 |
9,68 |
1,83 |
21,4 |
14,0 |
68,7 |
45 |
54 |
||
Ташкалинская |
(Старо- |
54,2 |
30,3 |
0,872 |
9,40 |
1,80 ■ |
24 |
17,2 |
72,0 |
46 |
55,5 |
|
грознефть) ............ |
1 Температура выкипания 325—475°, микроструктура выделенных парафинов хорошая.
ношение было повышено в сторону увеличения содержания озексуатской нефти до 1 : 1 и 2 : 1.
Работа заводских установок на озексуатской нефти подтвер дила данные лабораторных исследований и показала, что эта нефть является весьма ценным и высококачественным сырьем для выработки парафина.
Содержание парафина в парафинистом дистилляте резко
. увеличилось (с 14,5 до 20% и выше), возрос отбор парафинистого дистиллята, улучшились его микроструктура и фильтруемость.
Новокуйбышевский нефтеперерабатывающий завод
На атмосферном блоке перегонка ведется при температуре 340—355°, температура мазута на выходе из вакуумной секции,
печи 405—420°.
В отличие от ранее описанных заводов основным целевым продуктом па Новокуйбышевском заводе являются смазочные масла, а парафин получают в результате депарафинизации дистил лятных масел.
Вследствие этого режим работы атмосферно-вакуумной уста новки регулируют в зависимости от требуемого качества полу чаемого масляного дистиллята.
Показатели выходов и качества масляного парафинистого дистиллята индивидуальны для каждого сорта нефти, но выра ботку масляного дистиллята ведут в соответствии с едиными межцеховыми нормами, независимо от состава смеси нефтей.
Получение масляного дистиллята. Вакуум ный блок установки показан На рис. 4. Мазут, нагретый в печи до 420°, поступает в вакуумную ректификационную колонну.
С 12-й и 11-й тарелок колонны совместно с циркулирующим орошением фракция 275—360° (или 300—350°) поступает в ваку ум-приемники, затем насосом прокачивается через теплообменники в холодильник.
После холодильника циркулирующее орошение возвращают в верх колонны на 14-ю тарелку, а дистиллят направляют в про межуточную емкость.
С 7-й и 8-й тарелок фракцию 350—420° (или 350—400°) со вместно с циркулирующим орошением отводят в вакуум-приемник,, откуда насосом прокачивают через теплообменник в холодильник. После холодильника циркулирующее орошение направляют в колонну под 10-ю тарелку, а дистиллят — в промежуточную емкость.
Со 2, 3 и 4-й тарелок нижней части колонны фракция 420— 505° (или 400—505°) совместно с циркулирующим нижним ороше нием поступает через вакуум-приемник на прием насоса, прока чивается через теплообменники и холодильник. После холодиль ника одну часть фракции возвращают на орошение колонны под 6-ю тарелку, а другую часть направляют в промежуточную емкость.
25
•Рис. 4. Вакуумный блок атмосферно-вакуумной установки
1 — трубчатая печь; 2 — вакуумная колонна; а — теплообменники нефть—гудрон; ники нефть — верхнее орошение (соляровый дистиллят); 6 — барометрический конден желый масляный дистиллят); 9 — паровой эжектор; ю — барометрический колодец; холодильник нижнего орошения; 14 — вакуумный приемник верхнего орошения; 1S — 17 — откачка гудрона из вакуумной колонны; 18 — откачка верхнего орошения вакуумной
орошения вакуум Линии: I — нефть; II — газойль; III — гудрон на битумную установку; IV — верх ный; VIII — топливный газ к печи; IX — пар перегретый; X — пар к форсункам; XI — XV — свежий пар; XVI — свежий пар к барометрическому конденсатору и эжектору;
Новокуйбышевского нефтеперерабатывающего завода.
4 — теплообменники нефть — среднее орошение (масляный дистиллят); 5 — теплообменсатор; 7 — холодильник гудрона; 8 — теплообменники нефть — нижнее орошение (тя- 11— холодильник верхнего орошения; 12— холодильник среднего орошения; 13— вакуумный приемник среднего орошения; 16 — вакуумный приемник нижнего орошения;
колонны; 19 — откачка среднего орошения вакуумной колонны; 20 — откачка нижнего ной колонны.
нее, V — среднее и VI — нижнее орошения вакуумной колонны; VII — мазут топливпар на продувку; XII — пар в камеры сгорания; XIII — пар в дымовую трубу; XIV и л VII — свежий пар к печи и аппаратуре; XVIII — мятый пар.
26 |
27 |
Гудрон с низа колонны забирают насосом и прокачивают через теплообменники и холодильник погружного типа в резервуар.
Циркулирующее орошение, осуществляемое в 3 точках по вы соте вакуумной колонны, позволяет равномерно загрузить ко лонну и более эффективно использовать тепло дистиллятов и орошения для предварительного нагрева нефти.
Газы разложения отсасывают двухступенчатым эжектором,
создающим в системе небольшое разрежение |
(720 мм рт. ст.). |
|||||
Качество масляного дистиллята, отбираемого на вакуумной |
||||||
части установки (до фенольной очистки), следующее. |
||||||
Плотпость од’ |
• ... |
............................................ |
|
0,9142 |
||
Температура, |
°C; |
|
-(-36,5 |
|||
застывания.................. |
.......................... |
|||||
насыщения |
|
.................................... |
|
—|—37 |
||
вспышки........................................................ |
|
|
|
218 |
||
Условная вязкость: |
|
|
7,0 |
|||
при 50° |
................................................ |
|
|
|
||
» |
100° |
%: |
|
|
1,68 |
|
Содержание, |
|
|
12,0 |
|||
смол акцизных......................................... |
|
|
||||
» |
силикагелевых ....................................... |
|
9,5 |
|||
воды.................................................................. |
|
ацетон-бензольным методом |
отсутствие |
|||
парафина, |
13,8 |
|||||
|
|
|
|
|
|
Таблица 13 |
Качество продуктов фильтрации Новокуйбышевского завода |
||||||
|
|
|
|
(при 0° и 5 |
ат) |
|
|
|
|
|
Темпера |
|
Температура плавле |
|
|
|
|
Содержа |
ния парафина, |
|
Продукты |
|
|
|
тура |
||
Выход |
ние |
выделенного |
||||
фильтрации |
застыва |
парафина, |
ацето-бензольным |
|||
|
|
|
ния, |
|||
|
|
|
|
°C |
% |
методом, |
|
|
|
|
|
°C |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гач....................... |
|
70,8 |
4-39,5 |
19,1 |
+57 |
|
Фильтрат .... |
29,2 |
+ 5 |
3,0 |
+46 |
Качество продуктов фильтрации приведено в табл. 13, а фрак ционный состав масляного дистиллята при перегонке из колбы
Кляйзена |
в |
табл. 14. |
Из данных табл. 14 следует, что масляный дистиллят Ново |
||
куйбышевского |
завода непригоден для фильтрпрессования, |
так как он содержит около 13% мелкокристаллического пара фина.
Заключение
Из рассмотренных схем установок наиболее совершенными следует признать установки, ректификациохгные колонны которых работают под глубоким вакуумом и оборудованы посекционным циркуляционным орошением.
28
Таблица 14
Результаты разгонки из колбы Кляйзена масляного дистиллята, полученного на установке Новокуйбышевского завода
Температура |
|
Плот |
Темпера |
Содержа |
Температура |
|
|
кипения |
Выход, |
|
|||||
фракции при |
ность |
тура |
ние |
плавления |
Микроструктура |
||
атмосферном |
% |
04° |
застыва |
парафи |
выделенного |
||
давлении 1, |
ния, |
на, |
парафина, |
|
|||
°C |
|
|
°C |
' % |
°C |
|
|
335 |
10,1 |
0,854 |
+22 |
18,5 |
+51,5 |
Крупнокри- |
|
|
|||||||
400 |
|
|
|
|
|
сталлическая |
|
31,0 |
0,8661 |
+32 |
13,41 |
+54 |
То же |
||
450 |
|||||||
81,3 |
0,875 |
+39 |
12,76 |
+59 |
Мелкокристал- |
||
|
|||||||
500 |
|
|
|
|
|
лическая |
|
88,6 |
|
+43 |
_ |
_ |
Иглы |
||
515 |
|
||||||
90,2 |
_ |
+45 |
_ |
— |
То же |
||
525 |
|||||||
97,5 |
|
+44 |
_ |
_ |
» |
||
571 |
|
||||||
100,0 |
|
+28 |
Заметное разложение |
|
|||
Остаток . . |
|
|
1 Разгонка проводилась в вакууме при 2,5 лл рт. ст.
Все заводы намечают и осуществляют специальные мероприя тия для увеличения отбора парафинистого дистиллята и повыше ния содержания в нем фильтрующихся парафинов, В частности, разработаны мероприятия по увеличению предварительного подо грева нефти и повышению четкости ректификации и т. п.
На Первом дрогобычском нефтеперерабатывающем заводе построены дополнительная трубчатая печь и новая атмосферно вакуумная установка, отработан технологический режим, способ ствующий сокращению керосиновых фракций в парафинистом ди стилляте. Вакуумная колонна заменена более мощной.
На Втором дрогобычском заводе по предложению группы ИТР и рабочих осуществлено углубленное предварительное испарение нефти с ректификацией бензиновых фракций путем подачи ороше ния на верх испарителя и отдельного отвода их, помимо ректи фикационной колонны, в холодильную систему. Этим достигнуто увеличение производительности установки и углубление отбора керосиновых фракций, что способствовало увеличению концен трации твердых парафинов в парафинистом дистилляте. Введено орошение атмосферной колонны керосиновыми фракциями.
Для улучшения работы вакуумных колони Грозненским
заводом совместно |
с ГрозНИИ было предложено разгрузить |
их путем вывода |
промежуточного продукта — парафинистого |
29
автолового дистиллята (средних фракций тяжелого парафинового масла). Промежуточный продукт перегонялся по методу Второго дрогобычского завода с легким термическим разложением на тех же установках с целью извлечения из него фильтрующихся парафинов.
На установке, перерабатывающей парафинистые мазуты, был введен и освоен предложенный ГрозНИИ режим работы при повышенной температуре нагрева мазута в печи до 435° вместо
400-410°.
Осуществление этого режима, дополненного по предложению работников установки циркуляцией керосино-соляровой фракции, дало возможность повысить отбор парафинистого дистиллята от мазута с 25—27 до 35—37 % и улучшило его фильтруемость.
На Новокуйбышевском заводе улучшен технологический ре жим получения масляного дистиллята. Масляный дистиллят, пригодный для получения парафина, подвергают более четкой ректификации.
Этим, с одной стороны, повышено его качество как сырья для производства масел, а с другой стороны — при работе с дис тиллятом суженного фракционного состава значительно облег чается процесс депарафинизации и из парафинового гача полу чается парафин крупнокристаллической структуры.
РАСШИРЕНИЕ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПАРАФИНА
Технический парафин в настоящее время в основном получают из сравнительно ограниченного количества парафинистых нефтей: грозненских, западноукраинских, туймазинской, бавлинской и некоторых других. С точки зрения возможного расширения ресурсов сырья для производства парафинов представляют инте рес нефтепродукты с высоким содержанием твердых угле водородов.
Такими продуктами могут в первую очередь явиться петролатум, получаемый при депарафинизации масел при помощи селективных растворителей, и парафины, получаемые при карбамидной депа рафинизации дизельных топлив и маловязких масел.
Некоторый интерес могут представить парафины, выделяемые при помощи депрессорных присадок, а также получаемые из смолы полукоксования углей, однако они будут слишком дороги.
Получение парафинистого дистиллята путем термической деструкции петролатума
При депарафинизации с целью производства высококаче ственных остаточных смазочных масел получают в качестве побочного продукта значительное количество петролатума, пока не имеющего достаточно квалифицированного применения.
30