книги из ГПНТБ / Рудакова Н.Я. Производство парафина

пературы его застывания (до 27—29°) и выкристаллизовывается. После этого двери камеры закрывают и воду спускают. Затем при

71

большей разнице остающийся на тарелках продукт будет неодно­ родным по качеству.

Достигнуть полного равенства температур верха и низа ка­ меры практически невозможно, но нужно стремиться к макси­ мальному их сближению.

Охлаждение камер разделяется на воздушное и водяное. Воздушное охлаждение осуществляется ■ путем естественного

вентилирования помещения камеры через открытые двери. Каж­ дая камера оборудована двумя дверями: одна расположена вну­ три помещения, другая против нее снаружи.

Водяное охлаждение осуществляется путем непрерывной по­ дачи воды в конусы тарелок.

Работа тарельчатой камеры потения Вто­ рого дрогобынекого завода. Перед заливом камеры сырьем конусы тарелок так же, как и на Грозненском заводе, заполняют холодной водой немного выше уровня сетки. На воду самотеком подают нагретое до 50—60° сырье слоем 155— 158 мм.

Сырье охлаждается водой по следующей схеме: после запол­ нения конусов тарелок подают воду на циркуляцию. Вода посту­ пает на верхнюю тарелку под слой сырья и проходит, через слив­ ные стакапы в нижележащие тарелки. Для лучшего использова­ ния воды сливные стаканы расположены в противоположных сторонах тарелок. С нижних тарелок вода поступает в градирню и вновь подается насосом в напорную емкость. Так же как и на Грозненском заводе, сырье охлаждают до 27—28°.

При наполнении камеры сырьем, а также в первый момент ее пуска необходимо подавать воду на циркуляцию в небольшом количестве во избежание выброса сырья из тарелки. По мере затвердевания сырья на тарелках количество подаваемой на охлаждение воды увеличивают.

В охлажденной камере плотно закрывают двери и спускают воду с тарелок, следя за тем, чтобы все сливные стаканы были опущены. С этого момента начинается процесс потения. Камеры нагревают острым паром через маточники, расположенные по их периметру со скоростью примерно 1° в час. По мере повыше­ ния температуры начинается выделение масла (первого отека), которое поступает через открытый приемный ящик, разделен­ ный на секции, в отдельный приемник — монжус. Каждые четыре тарелки соединены в общую линию, выведенную в коллектор, что обеспечивает равномерный отвод масла. Процесс ведут до возможно полного удаления масла из парафина.

Первый отек обычно включает все фракции с температурой

72

Отеки удаляют из монжусов продувкой воздухом при да­ влении 2,5—3 ат. Твердый парафин, остающийся па сетке, рас­ плавляют паром и спускают в монжус, откуда выдавливают воздухом в емкости очистного отделения.

Процесс потения регулируют в зависимости от качества за­ груженного сырья и получаемого парафина па основании замера температур застывания отека и нагрева его в струе. Интервал между температурой застывания отека и температурой струи, обусловливаемый расходом тепла на разрушение кристаллов при переходе части парафина из твердой части в жидкую, не должен превышать 2—3°. При увеличении его до 4° необходимо умень­ шить подачу пара в камеру. Температуру застывания отека опре­ деляют в цеху галицийским методом (на шарике термометра).

Метод заключается в следующем.

На шарик термометра набирают каплю расплавленного про­ дукта, держат термометр под углом 45° и непрерывно его пово­ рачивают. Температуру на термометре в момент застывания капли принимают за температуру застывания испытуемого продукта.

Цилиндровые камеры потения (рис. 17). Камера предста­ вляет собой помещение, в котором на металлической конструкции на уровне 70 см от пола по 16 в ряд установлены цилиндры,, количество которых может доходить до 96.

Для удобства обслуживания на высоте 1 м от верхнего уровня цилиндров камеры оборудованы площадки. В камерах имеются канализация для стока охлаждающей воды и коллектор с отвод­ ными трубками для заполнения цилиндров сырьем.

Цилиндр является основным аппаратом для процесса потения. Он состоит из двух усеченных конусов разного диаметра. Меньший — внутренний — вставляется в большой — наружный. Внутренняя часть аппарата может быть и цилиндрической формы. Конусы скреплены между собой внутренними ребрами из поло­ сового железа и кольцевым дном, образующими сквозную трубу.

Размеры цилиндра в мм:

Расстояние между наружным и внутренним конусами:

7x7 мм. Дно цилиндра также покрыто сеткой и снабжено шту­ цером с краником для отбора отека.

73

Помещение камер оборудовано нагнетательной вентиляцион­ ной системой, состоящей из двух мощных вентиляторов. Венти­ ляционные шахты для подачи охлаждающего воздуха снабжены шиберами и подведены в каждую камеру. С применением при­ нудительной вентиляции камер продолжительность цикла по­ тения сокращается приблизительно на 15%.

Цилиндры заполняют сырьем при открытых вентиляционных окнах, которые не закрывают и при охлаждении цилиндров водой.

Камеры обогреваются змеевиками глухого и острого пара, проложенными под цилиндрами. В отдельных камерах змеевики

Рис. 18. Цилиндровая камера в процессе водяного охлаждения. Вид с верхней площадки.

расположены вдоль стен, что предотвращает охлаждение отхо­ дящего масла в трубопроводах при стоке его из цилиндров. Име­ ется дополнительный насос водяного охлаждения.

Полезный залив камеры по сырью 23—25 т, цилиндра — до 300 кг. Перед закачкой сырья в цилиндры подают воду, служа­ щую водяной подушкой для сырья. По окончании заполнения сырьем включают воду на охлаждение. Вода, омывая цилиндры с внешней и внутренней сторон, стекает в канализацию (рис. 18).

Охлаждение водой ведут до 29—30°, т. е. до полного засты­ вания сырья. После этого открывают краники из цилиндров, выключают вентиляцию и закрывают двери. Начинается процесс потения. Температуру при потении повышают со скоростью не более 1—2° в час.

75

Масло, высачиваясь из выкристаллизованного продукта, сте­ кает вдоль стенок и сквозь сетку в дне цилиндра через штуцер в общий трубопровод, а затем через коллектор в емкость. Твер­ дый парафин задерживается на сетке. Процесс потения контро­ лируют по температуре застывания и плотности отеков и темпе­ ратуре нагрева струи масла.

Температура струи при хорошей изоляции камеры примерно соответствует температуре внутри камеры. Разница между тем­ пературой застывания отека и температурой нагрева струи в ци­ линдровой камере больше, чем в тарельчатой (до 4—5°). При увеличении разницы до 6° сокращают интенсивность подогрева камеры.

По окончании потения парафин вытапливают, и он стекает по тому же пути, что п отеки, поступая в соответствующую сек­ цию сортировочного устройства. Отеки сортируют по темпера­ турам их застывания:

первый отек............. ...................................... 30—37°

стывшего гача). Батарея потения состоит из нескольких аппара­ тов, установленных вертикально, конусом вниз.

Перед заливом сырья в аппарат его заполняют снизу на высоту 130 мм водой («водяная подушка»). После этого закачи­ вают продукт до верха аппарата боковым штуцером, располо­ женным в его нижней части. Излишек перетекает по уравнитель­ ной линии в емкость первого отека. По окончании закачки стенки аппарата охлаждают до 25—30° водой, которая проходит по перфорированной трубе, расположенной над верхней сферооб­ разной крышкой аппарата. Сырье затвердевает. Воду спускают и в камеру под аппараты, через перфорированную трубу, подают открытый пар для потения.

Преимуществом коробчатых камер является их герметич­ ность и компактность; съем парафциа с одной и той же произ­ водственной площади увеличивается в 1,5—2 раза.

Технологический контроль процесса потения

Процесс потения тем эффективнее, чем полнее отбор парафина от сырья.

Для углубления отбора необходимо правильно проводить пе­ рекристаллизацию сырья ‘перед потением (т. е. достичь перехода кристаллов в игольчатую форму и обеспечить достаточно полное отделение жидкой фазы от твердой) и следить за равномерностью теплового режима камеры (табл. 19).

76

Таблица 19

Влияние термообработки смеси сырья на процесс потения

1 Содержание парафина в смеси 86%.

Оптимальную температуру предварительной термообработки подбирают экспериментальным путем.

Продолжительность процесса потения находится в обратной зависимости от прочности кристаллической решетки. Прочность кристаллической решетки контролируют (на дрогобычских заво­ дах) определением пенетрации выкристаллизовавшегося сырья.

Пробы отбирают с отдельных тарелок — с верха, середины

иниза слоя сырья (рис. 19).

Влаборатории систематически контролируют качество смеси для потения: определяют ее вязкость, температуру застывания, содержание парафина. Периодически по тем же показателям про­ веряют первый, второй и третий отеки.

При перегреве камер выход парафина сокращается, так как увеличивается его растворимость, и он уходит с отеками.

Рис. 19. Схема отбора проб сырья с тарелки камеры потения.

I — верх; 2 — середина; з — низ; 4 — опорная сетка; 5 — охлаждающая вода; в — дно тарелки.

Большим затруднением в регулировании теплового режима процесса является недостаточная оснащенность камер потения кон-

77

трольно-измерительными приборами. Залив водой, сырьем, спуск или поднятие трубок, переключение отеков и все прочие опера­ ции проводят вручную несмотря на то, что, например, плавно повышать температуру, не применяя автоматического регулиро­ вания, — сложная задача.

Работу камер потения необходимо механизировать. В первую очередь следует автоматизировать такие операции как: выклю­ чение подачи воды под сетки (по достижении заданного уровня);, включение подачи смеси в тарелки камер и выключение при заполнении; включение циркуляции воды на охлаждение; пре­ кращение подачи воды и спуск воды с тарелок при достижении заданной температуры сырья на тарелках; включение пара и регулировку его, как описано выше.

Эксплуатационные и конструктивные особенности камер потения

Описанные выше камеры потения различаются по своим техно­ логическим показателям работы.

1.В камерах тарельчатого типа успешно можно проводить потение гача с минимальным содержанием парафина (60,0%), тогда как в цилиндровых камерах положительных результатов достигают только при содержании парафина в гаче не менее 70,0%.

2.Вследствие чувствительности тарельчатых камер к изме­ нениям температуры для них требуется тщательное регулирова­ ние теплового режима.

3.Конструкция тарельчатых камер позволяет в случае необ­ ходимости приостановить процесс потения. При нарушениях тех­ нологического режима можно отключить от коллектора подъем­ ные трубки и вновь начинать процесс до установления нормаль­ ного режима работы.

Для цилиндровых камер при таких нарушениях требуется перекрытие краников под цилиндрами, что является очень тру­ доемкой операцией.

4.Тарельчатые камеры доступны для осмотра перед пуском и во время процесса, а об охлаждении сырья в цилиндрах можно су­ дить только по виду верхнего слоя. Вода в тарельчатых каме­ рах используется более рационально, чем в цилиндровых. Та­ релки легко доступны для промывки, замены и установки ре­

шеток, меньше разрушаются под влиянием коррозии и эрозии. 5. Преимуществами цилиндровых камер перед тарельчатыми являются лучшее использование производственных площадей и меньшая чувствительность к изменениям теплового режима, так как потение проходит в толстом слое. Этим обусловливается

также повышенный отбор парафина.

Однако в целом при любом конструктивном оформлении ка­ мер процесс потения весьма несовершенен и с точки зрения отбора

78

Глава IV

ОЧИСТКА И ФОРМОВАНИЕ ПАРАФИНА

ОЧИСТКА ПАРАФИНА

Парафин-сырец содержит смолистые вещества, некоторое ко­ личество масла, а также непредельные углеводороды и другие нестойкие соединения, придающие ему серую окраску и делающие его нестабильным по отношению к воздействию рассеянного света.

Физико-химические свойства парафина-сырца приведены в табл. 20.

На описываемых заводах применяется как сернокислотная очистка с последующей обработкой адсорбентом (отбеливающей глиной), так и очистка перколяционным фильтрованием через катализаторную крошку.

Сернокислотная очистка

Воснове сернокислотной очистки парафинов лежит устойчи­ вость парафиновых и нафтеновых углеводородов к серной кислоте.

Врезультате сернокислотной очистки в сырье повышается относительное содержание парафиновых углеводородов, так как

80