
4. Способы очистки масляных фракций
сернокислотно-щелочную очистку до сих пор используют в производстве масел. при сернокислотной очистке из исходного сырья в первую очередь удаляются смолистые вещества и полициклические ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями. кислые вещества, остающиеся в очищенном продукте, удаляют обработкой водным раствором едкого натра или концентрированием с отбеливающими..... для дистилятных маловязкиъх используют щелочную очистку. в качестве избирательных растворителей для очистки маслных дистилятов использовались многие вещества: фенол, фурфурол, нитробеннзол, креозол.
ртуры с последующим отделением выкристаллизовавшихся твердых углеводородов, которые практически нерастворимы в растворителе прри низких темепературах. целевой продукт - депарафинированное масло, побочный - гач ((петролатум) . контактная доочистка является заключительным процессом производства базовых масел и состоит в контактировании при повышенных темепературах депарафинированного масла с отбеливающей глиной и другим адсорбентом. очистка масляного сырья адсорбентами основана на их сопсобности удерживать на своей поверхности нежелательные компоненты сырья. в качестве адсорбентов применяются природные глины и синтетические продукты.
более прогрессивным и экономичным проц5ессом каталитического облагораживанрия масляного сынрья и синтеза новых углеводородов в результате глубоких термодинамических превращений в присутсвии водорода. в этих процессах (гидрирорвания, гидрокрекинг) нежелательные компонеты сырья преобразуются в углеводороды нужной структуры. в настоящее время гидроизомеризацией удается получить базовые масла с индексом вязкости до 150. гидроочистку используют вместо доочистки глинами или сиоиктивной очистки. условия и результаты процесса гидроочистки определяются в основном составом сырья, качеством катализатора и требованием готовой продукции.
5. ОПТОЧНЫЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА НЕФТЕПРОДУКТОВ.
на нефтеперерабатывающих заводах нефть можно получить (перебатывать) по топливному, топливно-масляному, топливно-нефтехимическому. пригодность масляного сырья для производства ассортимента масел определяется их возможным выходом, что зависит от содержания в сырье требуемых компонентов при помощи избирательных растворителей. в результате очистки получают масла с высокой температурой застывания. также масла обычно не депарафируют, а добавляют к ним депрессорные присвадки, снижая температуру застывания до требуемого значения. масляные дистиляты предпочитают очищать фурфуролом или фенолом. в некоторых случаях для очистки применяются адсорбенты. при переработке масляного сырья из парафиновых нефтей рафинаты подвергают депарафинизации, а затем доочистки отбеливающие глины ил гидроочистки. после введения в базовые масла присадок получают товарные масла. процесс депарафинизации более дорогой, чем процесс селективной очистки, поэтому обычно в начале проводят селектиыную очистку дистилятов и деасфальтизатов и деасфальтизатов, а затем депарафинизацию. иногда депарафинированные масла доочищают отбеливающими глинами. в настоящее время доочистка адсорбентами заменяется гидроочисткой.
осточные масла вырабатывают на головной установке концентрат подвергают селективной очистке парными растворителями. для получения высокоиндексных масел применяют процессы гидрокрекинга и каталитического гидрирования. гидрокрекинг высоковязких вакуумных дистилятов и деасфальтизатов заменяющий очистку избирательными растворителями позволяет получить высокоиндексные базовые масла. для отделения от гидрогенезата (катализата) бензинокеросиновых и газойливых фракций на установке гидрокрекинга необходимо иметь секцию фракционирования. в этой же секции гидробензат разделяется на 2 или несколько масляных фракций.
6. ОЧИСТКА МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ ЩЕЛОЧЬЮ.
применяют для удаления кислородосодержащих (нафтеновых кислот, фенолов) и некоторых серосодержащих (сероводорода, меркопланов), соединений а также для нейтрализации серной кислоты и продуктов ее взаимодействия с углеводородами (сульфакислот, эфиров серной кислоты) , остающихся после сернокислотной очистки. водный раствор щелочи образует с кислыми соединениями соли, растовримые в воде. часть этих соединенийц задерживается нефтепродуктом и удаляется при промывке водой. щелочные соли нафтеновых кислот а также феноляты при растворении в воде.подвергаются гидролизу с образованием органических кислот, фенолов, щелочных. т.к. кислоты и фенолы хорошо растворяются в очищенном продукте, то его практически не удается полностью освободить от них. степень гидролиза щелочных солей нафтеновых кислоти фенолятов зависит от концентрации щелочи и температуры. с повышением концентрации, снижается температура. с поавышением температуры повышается концентрация. поэтому нейтрализацию следует проводить крепким 10-15% раствором раствором щелочи при невысоких температурах. при очистке масляных дистилятов пользуются слабым раствором едкого натра 1-3% и процесс ведут при повышенной температуре во избежании образования эмульсии. помимо кислот и фенолов в светлых дистилятах присутсвуют серосодержащие соединения часть которых реагирует со щелочами и может быть извлечена. к этим соединениям относят сероводород. сероводород реагирует с раствором едкого натра с образованием при избытке щелочи сернистого натрия при недостатке кислого натрия. мелькопланы реагируют с едким натрием с оброазованием меркоплитов. кроме того протекает реакция окисления меркопланов с образованием дисульфидов в присутсвтии кислорода воздуха.
очистка светлых дистилятов с рециркуляцией раствора щелочи. установка состоит из смесителя и отстойника. смесителем служиьт обычный цетробежный насос. перед началом очистки дистиялт и щелочь смешивают в смесителе и смесь подают в отстойник. очищенный нефтепродукт выходит сверху отстойника а отстоявшийся раствор щелочи подается на рециркуляцию в смеситель.
очистка масляных дистилятов раствором щелочи.
масляные дистиляты очищают раствором щелочи под давлением. масляный дистилят насосом подается в трубное простарнство теплообменника где нагревается до 40-50 градусов за счет тепла выщелаченного дистилята идущего от отстойника. из теплообменника дистилят поступает в змеевик трубчатой печи под избыточным давлением равным 0,6-1 МПа, где нагревается до 150-170 градусов, затем он направляется в смеситеь который насосом подается 1,2-2,5 % и раствор едкого натра. в этом смесителе протекает процесс выщелачивания масляного дистилята
смесь масла с раствором щелочи из смесителя подается в отстойник в котором масло отстаивается от щелочных отходов. щелочные отходы уходящие снизу отстойника охлаждаются до 70-80 градусов в погруженном холодильнике и поступают в приемник для выделения нафтеновых кислот. сверху отстойника выщелаченное масло с температурой 130-140 градусов ступает на промывку в смеситель куда насосом подается воды с температурой 60-65 градусов. после промывки в смесителе смесь масла и масла с водой поступает в отстойник, уходящие снизу промывные воды охлаждаются в погружном холодильнике до 70-80 градусов и направляюдтся в приемники для выделениян афтеновых кислот. выщелаченное и промытое масло с температурой 90-100 градусов сверху отстойника направляется в межтрубное пространство теплообменника охлаждается в нем до 0-80 градусов и пступаертр в сушильную колонну где сушится сжатым воздухом. готовое выщелаченное масло насосом откачивается в резервуары.
7. ОЧИСТКА МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ
проводят дл удаления из них непредельных сероазотсодержащих- и смолистых соединединенрий, которое обуславливают малую стабильность топлдив при хранении и нестабильность цвета и ухудшают некоторые эксплуатационные свойства. в обычных процессах очистки серная кислота не действует на парафиновые и нафтеновые углеводороды.пературы. для получения высококачественных масел кислотную обработку необходимо проводить при возможножно более низких температурах. с ростом температуры возрастает растворимые кислые и полимерные соединения гидрона в однакоо проводить очистку при низких теературах на практике затруднительно. при очистке высоковязких масел значительно осложняется процесс осаждения частиц кислого гудрона. с повышением вязкости, снижается интенсивность перемешивания масла с кислотой поэтому на практике выбирают приемлемую для дангрного продукта температуру очимстки..
концентрация кислоты. при низкой концентрации кислоты, снижается ее растворяющая способность и полимиризующая способность. при высокой ее концентрации, повышается образование сульфакислот, которые переходят в кислый гудрон. обычно для очистки применяют 92-96 %-ю кислоту. очистка серной кислотой снижается 75-й или вообще не дает результатов.
расход кислоты. степень удаления из масла смолисто-асфальтеновых веществ. возрастает с увеличением расхода кислоты, но не пропорционально. первые порции кислоты оказывают более сильное действие чем последние. для достни очистки масел из различных нефтей требуется неодиижения желаемой степнаковое количество кислоты, требуемый расход определяется экспериментально
порядок обработки кислотой. действие серной кислотый в присутсвии продуктов реализации сильно ослабляется. для повышения эффективности ее действия необходимо выводить продукты реакции и вводить кислоту порциями. каждую новую порцию кислоты подают только после тщательного осаждения и спуска кислогчно перемешивание воздуха продолжается от 30-70 мин. в зависимости от емкости мешалки и свойств дистилята. отстаивание кислого гудрона при использовании ослабителей для дистилятных масел продолжается от 2-8 часов, после чего кислый гудрон удаляют из мешалки при очистке вязких остаточных масел отстаивание более длительно дол 20 часов.
очистка масляногорья серной кислотой в мешалке.. очщаемое сырье закачивают в мешалку через теплообменник и перемешивают его струей воздуха. при этом в масло подают первую порцию кислоты для подсушки. перемешивание ведут в течении 0,6-1 часа шивания воздуха 50-7- минут заливают следующую порцию кислоты. за 10-15 минут до октенсивность его снижается и в мешалку подают раствор растворителя. после этого прекратив перемешивание кислоты гудрону дают отстояться в тесончания пчении нескольких часов, а затем его спускают. кислое масло отстаивают в мешалке еще 6-8 часов. а затем переводят в от в отстойники с обогревательными змеевиками. в них масло отстаивается от 8 - 24 часов и поступает на щелочную очистку. при порционной очистке масла кислотой после введения новой порции содержимое мешалки перешшивают после чего следует отстаивание и спуск кислого гудрона.
8. ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИЯ ОСТАТКОВ ПРОПАНА (ГУДРОНА)-
ырье для производства вакуумов.... топива. в зависимости от вида сыья и условий деасфальтизации температура размягчения асфальта составляет от 27- 30 до 39-45 градусов. растворители на большинстве промышленных установок деасфальтизации применяется пропан 95-96%-й чистоты. содержаниев пропане более 2-3% метана или этана ведет к снижению отбора деасфальтизата, повышеное давление в экстракционной колонне и системе регенерации. присутсвие бутана и более тяжелых углеводородов ведет к росту выхода деасфальтизата, но одновремено ухудшаются его качество. особенно не желательно наличие в пропане алифинов и снижение его селективности в последствии чего резко возрастает содержание смол и полициклических ароматических углеводородов в деасфальизате.
технологическая схема. гудрон через нагреватель подаетс верхнюю часть экстракционой колонны. сжиженный пропан из емкости через подогреватель подается в нижнюю часть колонны. ссерху колонны выводится раствор деасфальтизата проходит через испарители попана где отгоняется основная часть пропана. деасфальтизат из испарителей содержащих до 6% пропана поступает в отпарную колонну из верхней части которой уходят пары пропана и воды а из нижней части - деасфальтизат котосле охлаждения откачивается с установки. ораствор асфальта с низа колонны подаетсяв печь после которой поступает в испаритель а затем в отпарную колонну с низа которой отпаренный асфальт откачивается с установки. пары пропана из растворителей через отбойники поступают в концентратор-холождильник а затем вемкость жидкого пропана. пары пропана и воды из отпарных колонн поступают в конденсатор смешения где охлаждаются водой. после чего пары пропана идут в колонну защелачивания для очистки от сероводорода. пары пропана из колонны смешиваются с компрессором конденсируются в конденчсаторе-холодильнике и поступают в емкость жидкого пропана.
технологический режим.
9. ОБЩАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ И СЕЛЕКТИВНОЙ ОЧИСТКИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ ИЗБИРАТЕЛЬНЫМИ РАСТВОРИТЕЛЯМИ.
назначение. улучшение химического состава масляных дистилятов и деасфальтизатов путем экстракции полициклических ароматических углеводородов и смолистых соединений полярными растворитеями. очистка основана на способности полярных растворителей преимущественно растворять политические ароматические углеводороды и смолистые соединения. наличие которых в масле не желательно. важным показателем поцесса селективной очистки являются селективность и растворяющая способность растворителя.
селективность растворителя- способность растворителя честко разделять компоненты сырья на рафинат содержащий нафтено-парафиноновые и высокоиндексные ароматические углеводороды и смолистые соединения. растворяющая способность - показатель характеризующий количество растворителя необходимого для растворения определенного количества компонентов сырья. чем меньше растворителя необходимого для получения такого рафината, тем больше растворяющая способность.
закономерности.
с ростом числа колец в молекуле углеводорода растворимость резко возрастает
с увеличение длины алкидных цепей растворимость снижается
растворимость снижается с ростом содержания углерода в нафтеновых кольцах
при одинаковом числе атомов углерода в кольцах нафтеновых и ароматических углеводородов растворимость последних значительно выше.
нафтено-ароматические углеводороды имеют более высокую растворимость, чем соотвествующие им по строению нафтеновые углеводороды.
самую низкую растворимость имеют нормальные парафиновые углеводороды (фенол, фурфурол)
сырье и продукция.
сырье: дистиляты и деасфальтизаты. продукция: рафинаты - целевые продукты процесса, направляются на депарафинизацию с целью получения масел; экстракты - побочные продукты использующиеся как сырье для производства битумов , технического углерода, пластификаторов, каучуков в резиновой и шинной промышленности, компонентов котельного топлива.
растворители. преимуществом фенола перед фурфуролом является его большая растворяющая способность, кратность фенола к сырью обычно меньше, чем фурфурола, однако фенол уступает ельными растворителями включа по избирательности, менее токсичен.
очистка нефтяного сырья избирательными растворителями включает: экстракцию компонентов сырья растворителей с образованием двух в аппаратах непрерывного действия, непрерывную регенерацию растворителя из рафинатного и экстарктного растворов осуществляющую нагревом рафинатного и экстрактного раствора отгонкой растворителя из растовров, обезвоживанием растворителя.
исходное сырье обрабатывают растворителем в экстракциолнной колонне рафинатный раствор нагревается в печи в колоннене от рафината отгоняется основная масса безводного растворителя. остатки его смеси с водой отклоняются от рафината в отпарной колонне. экстарктный раствор нагревается в печи. основная масса растворителя отгоняется от экстракта в испарительной колонне. оставшаяся часть в отпарной колонне из которой отводится экстаркт. безводный растворитель из верхней части колонн поступает после конденсации в приемник из которгоо вновь поступает в экстракционную колонну. в колоннах растворитель полнорстью отпаривается от рафината и экстракта при помощи водяного пара. выходящая сверху этих колонн смесь паров растворителя и воды поступает в секцию обезвоживания, где растворитель отделяется от воды. сухой растворитель направляется в емкость, воды в специальную канализацию или в парообразователь для получения пара снова поступают в отпарные колонны.
ОЧИСТКА ФУРФУРОЛОМ. С5Н4О2
применяют для очистки масляных дистилятов и предварительно деасфальтизированных отстатков вакуумной перегонк нефти с небольшой и средней емкостью сравнительно реже для очистки прямогонного дизельного топлива и газойлей каталитического крекинга. установка селективной очистки фурфуролом состоит из следующих секций: деаэрация сырья, экстракции, регенерации фурфурола из экстрактного и рафинатного растворов. секция деаэрации сырья предназначена для удаления из сырья растворенного воздуха, который может вызвать окисление и осмоление фурфуролом.
сырье насосом через теплообменник где нагревается горячим фурфуролом до 130-140 градусов подается в деаэратор. деаэратор находится под вакуумом температура деаэрации 120-130 градусов. воздух обдувается горячим паром водяной пар и воздух из деаэратора пступает в барамаетрический конденсатор а деаэрированное сырье насосом через теплообменник подается в нижнюю ачсть экстракционной колонны.
ОЧИСТКА ФЕНОЛОМ
фенол используют в качестве избирательных растворителей при очистке масляных дистиллятов и деасфальтизатов.
установка селективной очистки фенолом состоит из секций: абсорбция сырьем фенола из паров азиатропной смеси фенола и воды, экстракции регенерации фенола из экстрактного и рафинатного растворов, водного контура.
сырье через теплообменник подается наверх абсорбента, где противотоком контактирует с парами смеси фенола и воды, поступающими из осушительной камеры. пары воды через верх адсорбента выводятся в атмосферу или направляются в систему водного контура. сырье из адсорбента через холодильник подается в экстракционную колонну. в верхнюю часть колонны из емкости через подогреватель подается фенол. из емкости в нижнюю, а при необходимости в верхнюю и среднюю части колонны подается фенольная вода. температура в колонне оопределяется температурой подаваемых фенола и сырья. для регулировки температуры низа предосмотрена циркуляция ачсти экстрактного раствора через холодильник. регенерация рафинатного раствора осуществляется в две ступени: выходя самотеком сверха колонны рафинатный раствор собирается в емкости откуда через теплообменник подается в печь и испарительную колонну. уходящий сверха колонны пары фенола охлаждаются и конденсируются в холодильнике. конденсат собирается в емкости. раствор рафината, содержащий 5-6% фенола сниза колонны. перетекает в отпарную колонну вниз которой вводится острый водяной пар. пары фенола и воды с верха колонны конденсируется в холодильнике конденсат собирается в емкости. рафинат через теплообменник и холодильник откачивается.
регенерация экстрактного раствора осуществляется в три ступени: экстрактный раствор откачивается с низа колонны насосом. экстрактный раствор через теплообменник подается в суштльную колонну с верха которой уходят пары смеси фенола и воды, поступающие в адсорбер или через конденсатор-холодильник в емкость. обезвоженный экстрактный раствор с низа колонны проходит через подогреватель после чего через печь подается в испарительную колонну. пары феола, уходящие с верха колонны конденсируются в подогревателе. в теплообменнике охлаждается в холодильнике, феол собирается в емкости.
ОЧИСТКА ПАРНЫМИ РАСТВОРИТЕЛЯМИ
для производства остаточных масел иногда применяют процесс очистки парными растворителями (дуссол-процесс). очистка парными растворителями основана на использовании двух взаимно малорастовримых селективных растворителей, один из которых избирательным растворяет желательные компоненты сырья, другие нежелательные. одним из растворителей в дуссол-процессе является пропан, обладающий деасфальтизирующими свойтсвамии растворяющий желательные компоненты сырья, а другим растворителем- смесь фенолаи крезола (селекто), растворяя нежелательные компоненты, таким образом в дуосол- процессе сочетаются процессы деасфальтизациии слективной очистки. в результате чего получают рафинат (целевой продукт), экстаркт и асфальт или их смесь - побочные продукты. обычно дуоссол-очистку проводят при темепературе 50-60 градусов.
становка очистки нефтяных остатков парными растворителями без предварительной деасфальтизации состоит из 5 секций:
1. экстаркция и деасфальтизация сырья растворителями
2, 3, 4 - регенерация растворителя из рафинатного, экстрактного и асфальтного расвторов.
5 - обезвоживание смеси фенола и крезола, регенерация растворителя из водного расвтвора.
экстракция сырья растворителя. секция включает семь экстрактов со смесительными устройствами. сырье концентрат или полугудрон подается насосом через паровой подогреватель в смесителдь. здесь сырье смешивается с рафинатной фазой, выходящей из экстрактора и экстрактной фазы, подаваемой насосом из экстрактора из смесителя смесь после охлаждения в холодильнике вводится в экстрактор предварительный нагрев сырья и последующий нагрев смеси, выходящий из смесителя зависят от характера очищаемого сырья и должны обеспечить полную однородность смеси и необходимую температуру перед экстрактором. температура в экстракторе должна быть ниже температуры полной взаимной растворимостью компонентов смеси, чтобы обеспечить ее разделение на две фазы: растворителем подают в концевые экстракторы. до ввода в первый экстрактор пропан, подаваемый насосом проходит теплообменный аппарат. на выходе из него температура пропана поддерживается в пределах 37-47 градусов. фенол-крезольная смесь насосом через подогреватель подается при 35-52 градусах в седьмой экстрактор до входа в каждый экстарктор происходит смешение верхнего слоя жидкости, поступающего из предшествующей ступени с нижним слоем из последующей ступени. в экстракторе смесь разделяется на два новых слоя измененного состава: рафинатный и экстрактный. верхний слой рафинатного раствора движется от экстрактора к последнему экстарктору. в экстракторах жидким пропаном обрабатываются только экстрактный слой экстрактный раствор перекачивается насосами в обратном направлении. конечными продуктами экстракции являются верхний слой (рафинатный раствор), образующийся в экстракторе и нижний слой (экстрактный раствор), уходящий из экстрактора.
регенерация растворителя из рафинатного раствора.
рафинатный раствор из экстрактора через теплообменник, где нагревается до 125 градусов, поступает в верхнюю часть пропаново-рафинатной колонны. на верхнюю тарелку этой колонны в качестве орошения подается пропан из емкости. сверху колонныотводятся пары пропана, которые конденсируются в конденсаторе-холодильнике и жидкий пропан стекает в сборник, откуда вновь возвращается в экстракционную систему. температура внизу колонны поддерживается около 300 градусов. рафинатный раствор снизу колонны с 0,2-0,3 % пропана поступает в селектовную колонну. сверху этой колонны выводятся пары селекта и остатков пропана, которые направляются в колонну. темепература в колонне поддерживается на уровне 330-340 градусов. часть рафината снизу колонны подается на верх коллонны, вниз которой подается перегретый водяной пар. пары из колоны вводятся в нижнюю часть колонны, а рафинат снизу колонны направляется в резервуар целевого продукта.
регенерация растворителя из экстрактного раствора
экстрактный раствор, уходящий из экстрактора направляется через теплообменник, а затем через теплообменник в пропановую экстрактную колонну. на верхнюю тарелку колонны подается орошение - жидкий пропан, температурный режим колонны 310-320 градусов. смесь паров фенола, крезола, остатков пропана и воды, выходящая сверхку колонны поступает в теплообменник. смесь растворителя, паров воды и пропана направляется в нижнюю ачссть колонны для обезвоживания. из колонны остаток поступает в колонну. пары фенола, крезола и воды, выходящие из колонны поступают под нижнюю тарелку колонны. экстаркт откачивается в резервуар.
регенерация растворителя из водных растворов.
смесь фенола и крезола, паров воды и пропана, выходящая из теплообменника и пары смеси фенола и крезола из колонны поступают в колонну обезвоживания. в ней под действием избыточного тепла паров фенола и крезола, поступающая смесь разделяется на обезвоженную смесь фенола и крезола, выводимые снизаи азиатропные смеси фенола, крезола с водой, выходящие сверха колонны вместе с газообразным пропаном. пары проходят через конденсатор-холодильник, где фенол, крезол, водяной пар полностью конденсируется в конденсаторе. пропан поступает в приемник. в отстойнике смесь расслаивается на две фазы: нижнюю и верхнюю, представляющие собой растовр последних в воде. нижний слой возвращается на верхнюю тарелку колонны в качестве орошения. верхний слой перетекает в промежуточный отстойник, откуда подается на смешение с жидким регенированным пропаном, поступающим в приемник.
ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ С ИСОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
одним из основыных требований продуктов является подвижность. потеря подвижности топлив и масел объясняется способностью твердых углеводородов при понижении температуры кристаллизовываться из растворов нефтяных фракций, образуя структурированную систему, связывающую жидкую фазу. для получения нефтяных масел с низкой темепературой застывания в технологию их производства включен процесс депарафинизации, цель которого удаление твердых углеводородов. депарафинизация нефтепродуктов может осуществляться несколькими методами: кристаллизацией твердых углеводородов при охлаждении сырья, кристаллизация твердых углеводородов при прохождения сырья в избирательный раствор, комплексные образования с карбонидом, каталитическим превращением твердых углеводородов в низкозастывающие продукты адсорбционным разделением сырья на высоко и низкозастывающие компоненты биологическим воздействием. применяются процессы для получения масел с температурой застывания от -10 до -15 градусов и глубокой низкотемпературной дапарафинизации для получения масел с температурой застывания -30 и ниже. процесс представляет собой одну из радновидностей процесса экстаркции (экстрактивную кристаллизацию) и основан на разной растворимости твердых и жидких углеводородов в некоторых растворителях при понижении температуры. твердые углеводороды ограниченнок распространяются в полярных и неполярных растворителях. их растворимость подчиняется общей теории растворимости твердых веществ в жидкостях и характеризуется следующими положениями: она уменьшается с увеличением температуры выкипания фракции, снижается с ростом молекулярной массы, возрастает с повышением температуры. при охлаждении ниже температуры кристаллизации твердые углеводороды кристаллизуются и выделяются из растворов в виде твердой фазы, которая отделяется от жидкой путем фильтрования. сырьем процесса являются рафинаты селективной и дуоссол очистки или гидрогенезаты, полученные в результате гидрокрекинга масляных фракций.
продукция процесса - депарафинированные масла и парафиносодержащие продукты - гачи из дистилятного и фетролатумы из остаточного сырья.
к растворителям депарафинизации предъявляются следующие требования:
1. они должны при температуре процесса растворять жидкие углеводороды сырья и не растворять твердые
2. обеспечивать минимальную разность между температурой застывания депарафинированного масла и конечного охлаждения смеси растворителя и сырья вызываемого температурный эффект депарафинизации, чем ниже ТЭД, тем экономичнее процесс депарафинизации.
3. способствовать образованию твердых кристаллов твердых углеводородов.
4. способствовать снижению вязкости суспензии твердых углеводородов в мсале с целью облегчения процесса фильтрации и повышения четкости отделения твердых углеводородов от жидких.
процесс депарафинизации с применением избирательных растворителей осуществляется непрерывнои состоит из следующих стадий: смешение сырья с растворителем термической обработки смеси постепенного охлаждения полученного раствора сырья до заданной температуре в результате чего из раствора выделяются кристаллы твердых углеводородов, отделени твердой фазы от жидкой, регенерация растворителя из растворов депарафинированного масла и гача.
депарафинированное сырье и ратсворитель в системе смешивается в определенном соотношении и подвергают термообработке в паровом подогревателе. далее раствор сырья охлаждаются сначала в водяном холодильнике, а потом в регенеративных кристаллизаторах, где хладогентом служит ратсвор депарфинированного масла и в аммиачных кристаллизаторах, в которых хладогентом является аммиак. холодная суспензия твердых углеводородов в растворе масла поступает в фильтры для отделения твердой фазы от жидкой. осадок твердых углеводородов на фильтре промывается холлодным растворителем и поступает в шлефовое устройство. в результате фильтрования получают раствор депарафинированного масла, содержащие 75-80% растворителя и раствор твердых углеводородов гача или петролатума. с относительно небольшим содержанием масла. оба раствора направляют в секции регенерации растворителя. полученное после регенерации растворителя депарафинированное масло поступает на доочистку, а твердые углеводороды на дальнейшую переработку для производства парафинов и церезина.
факторы процесса депарафинизации: качество сырья, состав растворителя, кратность и режим разбавления сырья растворителями, скорость охлаждения суспензии, температура конечного охлаждения.
- чем выше температура кипения и вязкость сырья, тем меньше полнота выделения их углеводородов, снижается скорость фильтрации, повышается скоротсь температуры застывания масла. чем выше вязкость сырья и содержание в использовании твердых углеводородов, тем больше требуется кратность разбавления сырья растворителем. чем уже фракционный состав сырья, тем выше скорость фильтрации, выход масла меньше содержания масла в гаче.
- содержание кетона в кетон- ароматических растворителях смеси лития этилкетонтолуола 40-60% в смеси ацетон-толуол 25-40%
- чем выше вязкость сырья и содержание в нем парафина, тем большая кратность разбавления сырья растворителям необходима для проведения депарафинизации. применяя однократное разбавление при темепературе 60 градусов.
- температура конечного охлаждения должна быть ниже на 5-10 градусов.
ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ В РАСТВОРЕ КЕТОН-АРОМАТИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
в промышленности наиболее широкое применение нашли процессы депарафинизации в растворе низкомолекулярных кетонов (метилэтилкетона или ацетона). в смеси с бензолом и толуолом, а иногда только с толуолом. установка состоит из двух технологических соединений: кристаллизации и фильтрации, регенерация растворителя из растворов депарафинированного масла или гача и толуола.
сырье рафинат насосом через водяной холодильник подается в регенеративные кристаллизаторы, где охлаждается фильтратом первой ступени. сырье разбавляется холодным растворителем в трех точках на выходе из кристаллизатора растворитель подается насосами из приемников сухого и влажного растворителя. из регенеративных кристаллизаторов суспензия сырья поступает в аммиачные кристаллизаторы, где за счет испарения аммиака охлаждается до температуры фильтрования. охлажденная суспензия твердых углеводородов в растворе масла поступает в приемник, а оттуда самотеком в фильтре ступени. фильтрат первоц ступени раствор депарафинированного масла собирается в вакуумном приемнике, оттуда насосом прокачивается через регенеративные кристаллизаторы теплообменника для охлаждения влажного и сухого растворителяи поступает вприемник, затем его подают в отделение регенерации регенерации для полного удаления масла остаток промывают холодным растворителем, подаваемым из приемника насосом. предварительно растворитель охлаждают в теплообменнике, а затем в аммиачном кристаллизаторе. необходимая температуры растворителя для промывки достигают смешением двух потоков растворителя холодным и неохлажденным. осадок гача или петроладиума после промывки проходит зону сушки. потом инертным газом отдувается от фильтровальной ткани и потом сжимается. после сброса с барабанов фильтра первой ступени осадок разбавляют растворителем, который подается шлаком в приемник и насосом в приемник, затем суспензия поступает самотеком в фильтры второй ступени. фильтром второй ступени направляются в приемник, а затем насосом через аммиачный кристаллизатор подается на конечное разбавление охлажденной суспензии, выходящей из кристаллизатора. осадок с фильтров второй ступени после разбавления растворителем подается в приемник. далее раствор гача направляется в отделение регенерации растворителя.
ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ В РАСТОВРЕ ПРОПАНА
основным достоинством этого процесса является его простота и экономичность, так как пропан одновремнно является и растворителем и хладоагентом. кроме того пары пропана исплользуются для обдувки осадка на фильтре. при депарафинизации дистилятного сырья скорость фильтрования снижается в 10-15 раз из-за образования мелкокристаллической структуры твердых углеводородов. повысить эффективность процесса можно добавлением некоторых присадок, приводях к образованию более крупных кристаллов.
сырье подается насосом в диафрагмовый смеситель, где смешивается с сжиженным пропаном, поступающим из сборника. смесь подвергается термической обработке в паровом нагревателе до 50-70 градусов, а затем раствор охлаждаетсяводой в холодильнике до 35 градусов. дополнительно раствор охлаждается холодныи фильтратом в теплообменнике. раствор поступает в емкость, откуда насосом подается в один из попеременно действующих кристаллизаторов, где за счет снижения давления происходит испарение пропана, подаваемого в кристаллизатор из сборника через теплообменник в раствор, охлажденный до -30 - -45 градусов. в сборнике пропан охлаждается в результате испарения его ачсти. сспензия собирается в приемнике и далее насосом подается в барабанный фильтр. раствор депарафинированного масла поступает в приемник, откуда пройдя теплообменники направляются в секцию регенерации растворителя. раствор от промывки осадка отправляется к депарафинированному раствору перед кристаллизацие растворителем.
осадок на фильтре промывается охлажденнным пропаном, поступающим из сборника, кроме того пропан добавляется к петролатуму для разжижения осадка, облегчения транспортировки его шнека и подачи в приемник. откуда через теплообменник раствор петролатума поступает в регенерационную часть установки. осадок с барабана фильтра обдувается циркулирующим газообразным пропаном. пары пропана, пройдя брызгоотделитель поступают в компрессор, охлаждаются в холодильнике и поступают в сборник жидкого пропана. основная масса пропана из раствора депарафинированного масла так и из раствора петролатума отгоняется под давлением в паровых растоврителях. остатки пропана удаляются в отпарных колоннах, работающих под давлением, близким к атмосферному. из отпарных колонн смесь паров пропана и воды поступает в конденсатор-смешение, затем в брызгоотделитель и на компрессор.
ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ В РАСТВОРЕ ДИХЛОРЭТАН-МЕТИЛЕН ХЛОРИД
растворителем служит смесь дихлоэтана (50-70 %) - осадителя твердых углеводородов и метилен-хлорида (50-30 %) - растворителя масла (процесс эделеана).
достоинства этих растворителей: хороший темепературный эффект депарафинизации около 0 градусов, что дает существенную экномию, высокая скорость фильтрования до 200 кг*м2/ч, растворители не горят и не образуют взрывоопасных смесей.
недостатки: термическая нестабильность растворителей, при 130 градусов разлагаются. при использовании такого растворителя депарафинизацию рафинатов можно проводить при температуре конечного охлаждения и фильтрования, близких к температуре застывания депарафинированного масла, что приводит к экономии холода. общая кратность разбавления сырья растворителем 1/3-1/5. при депарафинизации в одну ступень можно получить масло с температурой застывания -20 градусов и парафин с содержанием менее 2%. депарафинизация в растворе дихлорэтан-метиленхлорид проводится на такой же установке как депарафинизация в растворе кетон-ароматического растворителя.
ПРОЦЕСС ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ "ДИЛЧИЛ"
этот процесс применяется для депарафинизациирафинатов из любого масляного сырья. растворитель обычно представляет собой смесь метилэтилкетона с метилизобутилкетоном (толуолом). метод используется для производства масел с температурой застывания -55 градусов.
в схеме процесса используется метод кристаллизации парафина: прямое впрыскивание растворителя, охлажденного в теплообменнике и в аммиачном холодильнике в нагретое в паровом нагревателе. сырьеи перемешивание смеси в кристаллизаторе дилчил. при таком методе смешения сырья с растоврителем образуются разрозненнные компактные кристаллы, является агломератами смешанных кристаллов твердых углеводородов разных по структуре и молекулярной массе. это слоистые кристаллы сферической формы, внутри которых закристаллизованы высокоплавкие углеводороды, а внешний слой образует кристаллы низкоплавких углеводородов, легко смываемых растворителем.
благодаря такой форме кристаллов процесс можно вести при высокой скорости фильтрования и достигать высокго выхода депарафинированного масла при одновременном снижении в два раза содержания масла в гаче. затем в скребковых аммиачных кристаллизаторах температура суспензии твердых углеводородов, выходящей из кристаллизатора снижения до требуемой температуры фильтрования и охлаждения суспензии. суспензия поступает на барабанный фильтр в котором кристаллы твердых углеводородов отделяютмя от масла. фильтр работает в одну и более ступени в зависимости от заданного содержания масла в парафине. холодный раствор депарафинированного масла используется для охлаждения в темпообменнике растворителя, поступающего на разбавление сырья. регенерацию растворителя из растовров депарафинированного масла и гача (петролатума), проводят по обычной схеме в отделениях. для предотврящения образования льда в оборудовании, работающие с холодным растворителем, применяя систему обезвоживания растворителя.
ГЛУБОКАЯ (НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ) ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ
применяется при производстве низкозастывающих маловязких масел, таких как авиационное, трансформаторное, арктическое, конденсаторное. этот процесс проводят в растворе кетон-толуол при конечной температуре охлаждения и фильтрования суспензии от -62 до -64 градусов. такое снижение температуры охлаждения не может быть достигнута за счет испарения сжиженного аммиака, поэтому в процессе глубокой депарафинизации на конечной стадии охлаждения в качестве хладогента используется сжиженный этан. глубокой депарафинизации подвергаются только рафинаты низкокипящих масляных фракций твердые углеводороды которые состоят в основном из алканов, образующих крупные кристаллы, что позволяет при фильтровании с достойной четкостью отделять твердую фазу от жидкой и получать масла с температурой застывания от -45 до -55 градусов. технологическая схема процесса глубокой депарафинизации аналогична схеме депарафинирования в кетон-ароматическом растворителе за исключением того, что после регенерационных и аммиачных (пропановых) кристаллизаторов предусмотрено охлаждение до требуемой температуры в этановых кристаллизаторах.
19.
в процессе применяются растворители снижающие вязкость среды и улучшающие масообмен, что обеспечивает большую полноту извлечения комплексообразующих компонентов. растворитель должен растворять и сырье и карбомид. в качестве растворителя применяют изооктаны, бензин, лигроин, бензол. к.д. проводится при участии активаторов, ускоряющих образование карбомидного комплекса (спирыт, метанол, ацетон, этанол, вода). активаторы, являясь полярными веществами способствуют ослаблению межмолекулярных сил притяжения молекул твердых и жидких углеводородов; препядствую адсорбции на кристаллах карбонида или комплекса не углеводородных компонентов сырья, являющихся ингибиторами комплексообразования. активаторы способны увеличить растворимость хотя бы одного из компонентов, участвующих в комплексообразовании. полярные растворители в условиях карбомидной депарафинизации выполняют одновременно функции растворителя и активатора. процесс депарафинизации карбамидом включает основные стадии:
1. смешение сырья с растворителем, карбомидом и активатором.
2. образования комплекса
3. отделение комплекса от раствора депарафинированного продукта.
4. промывка и разложение комплекса
5. отделение раствора парафином от карбомида
6. регенерация растворителя из растворов депарафинированного продукта и парафина
7. регенерация карбомида
сырье смешивается с растворителем и активатором и поступает в реактор, куда подается карбомид в реакторе образуется комплекс. смесь комплекса и раствора депарафинированного продукта поступает в блок 2: отделение твердой фазы от жидкой, которая осуществляется фильтрованием, центрефугированием или отстаиванием, в результате получают продукты: комплекс углеводородов с карбомидом и раствор депарафинированного продукта. комплекс после промывки растворителя направляется в аппарат для разложения при помощи горячей воды. затем растворы парафина и комплекса центрефугированием или отстаиванием разделяется на раствор прафина поступают в секции регенерации растворителя. секция 7 служит для регенерации карбомида. депарафинированный продукт и парафин направляется на дальнейшую переработку, а регенерирвоанный растворитель и карбомид возвращаются на смешение сырьем.
реакторы. на установках карбамидной депарфинизации с испльзованием водно-спиртового раствора карбомида комплекс с образованием в реакторе. он состоит из четырех последовательных соединенных горизонтальных одноходовых кожухо-трубчатых теплообменников с коридорным расположением труб в которых раствор сырья контактирует с водно-спиртовым раствором карбомида. охлаждаемый поток сырья движется по межтрубному пространству, а охлаждающаяся воды по трубам внутри реакторов поддерживается необходимая разность температур +-4, 6 градусов между охлаждаемым потоком и водой.
основные аппараты отделения:
фильтры. наиболее распространенными являются барабанные вакуумные фильтры обычной конструкции, где комплекс отделяется от раствора цепарафинового продукта и промывается растворителем для удаления из него этого продукта. скорость фильтрования и полнота разделения твердой и жидкой фаз при использовании фильтров зависят от структуры полученного комплекса.
отстойники. для отделения комплекса, полученного при депарафинизации водно-спиртовыми растворителями карбомида применяются отстойники в которых осуществляется отделение твердой фазы от депарафинированного продукта промывка комплекса и отделение его от промывной жидкости.
центрефуги. для отделения комплекса применяются саморазгружающиеся центрефуги непрерывного действия, которпые позволяют не только отделить комплекс от раствора депарафинированного продукта, но удалить большую часть жидких углеводородов не извлеченных из комплекса при его промывке.
факторы процесса карбомидной депарфинизации
выход и качество продуктов, получаемых при карбамидной депарафинизации зависят от условий комплексообразования, природы и условий растворителяи активатора, агрегатного состояния и расхода карбомида, температуры, длительности и интенсивности контактирования компонентов смеси
качество сырья. эффективность процесса зависит от фракционного состава сырья. при повышении темепературы выкипания фракции, уменьшение степени извлечения карбомидом твердых углеводородов, что объясняется изменением их химического состава. в низкокипящих масляных фракциях (300-400 градусов) преобладают парафины нормального строения, а твердые нафтены, содержащиеся в небольшом количестве имеют в молекуле неразветвленные боковые цепи. такие углеводороды легко образуя комплекс с карбамидом удаляются из депарафинированного сырья, в результате чего депарафинированное масло имеет низкую температуру застывания. чем выше температура конца кипения сырья, тем меньше твердых углеводородов нормальных алканов и больше циклических углеводородов с боковыми цепями из-за строения не способных к комплексообразованию, но имеющих высокую температуру плавления, что не позволяет получать низкозастывающие масла. в более высококипящих фракциях высокое содержание смолистых веществ и сернистых соединений, препядствующих комплексообразованию углеводородов с карбамидами. с ростом температуры выкипания фракции повышается ее вязкость, что ухудшает контакт карбамида с углеводородами, поэтому при карбамидной депарафинизации для снижения вязкости сырья используются растворители. таким образом применение карбамидной депарафинизации ограничено температцрой выкипания сырья. с утяжелением сырья в твердых углеводородах снижается содержание комплексообразующих компонентов и повышается содержание циклических углеводородов с боковыми цепями из-за строения, имеющих высокую темепературу застывания, но не способных к образованию комплекса.
растворители и активаторы. растворители необходимы для снижения вязкости сырья, предотвращении кристаллизации твердых углеводородов при темепературе процесса и улучшении отделения твердой фазы (комплекса) от раствора депарафинированного продукта. активаторы способствуют комплексообразованию карбомидов с углеводородами и значительно ускоряют процесс. выбор растворителя и активатора и их оптимальных количесвт зависит от качества сырья, природы расворителя, активатора их взаимной совместимости, а также от требований к получаемым продуктам. чем выше температура выкипания фракции, тем вышее вязкость и тем больше расвторителя требуется для достаточного контактавзаимодействующих веществ
расход и агрегатное состояние карбомида
оптимальный расход карбомида необходимый для выхода целевого продукта с заданными свойствами подбирают экспериментально для каждого виды сырья. с повышением концентрации парафиновых углеводородов в сырье молекулярной массы сырья увеличивается оптимальный расход карбомида. средний расход карбомида составляет для дизельного топлива 75, для газойлей порядка 90
температура.
одним из основных преимущесвт карбомидной деасфальтизации по сравнению с выделением твердых углеводородов кристаллизацией из расвторов в избирательных растворителях является то, что этот процесс не требует затрат для достижения понижения температуры. обычно депарафинированизацию сырья проводят при 20-45 градусах. при переходе от низкокипящей фракции к высококипящим растет молекулярная масса их компонентов, а следовательно вязкость, поэтому для обеспечения достаточного контакта вещесвт необходимо повышать температуру, что способствует образованию комплекса. оптимальные температурные условия выбирают в зависимости от качества сырья.
наимболее эффективный способ - перемешивание. чем интенсивнее перемешивание, тем выше скорость комплексообразования. обычно длительность перемештвания составляет 30-60 минут при частоте вращения мешалки60 об/мин.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ
предназначена для получения низкозастывающих нефтяных фракций как топливных так и масляных. процес МБД основан на способности некоторых видов микробов избирательно окислять парафиновых углеводороды, преимущественно нормального строения. ав качестве единственного источника энергии, необходимой длдя их жизнедеятельности. биомасса, накопленная микроорганизмами в результате процесса окисления парафиновых углеводородов является побочным продуктом процесса и после выделения в чистом виде используется в качестве основы для получения кормового белка. производство низкозастывающих продуктов осуществяляется в две стадии: собственно МБД и выделление депарафинизата из стойкой водноэмульсионной смеси с микробной массой. депарафинизация нефтяных фракций проводится в водной среде с добавлением питательных солей в депарафинизаторе, который является основным аппаратом установки. в депарафинизации при соблюдении всех условий культивирования происходит окисление непрерывно поступающей нефтяной фракции. выделение депарафинированного продукта из стойкой эмульсионной смеси с микробной массой и водой проводится при помощи добавления "комплекса АСК-2", представляющего собой 10-% водный раствор кальцемированной соды (2%) и аммиака (8%), отстаивание.
сырье, дрожжи, водный раствор солей, свежая вода и воды после отстаивания и сепарации подается в депарафинизатор, куда для перемешивания и аэрирования подается воздух. процесс проводят при 28-32 градусов. образоваавшаяся стойкая нефтяная эмульсия с микробной смесью и водой поступает в отстойник, внизу которого дренируется вода. нефтяные сливки обрабатываются растворм АСК-2 и поступают в сепаратор, где происходит их разделение на депарафинизат(верзхний слой), биомассу (средний слой) , и воду (низший слой) . депарафинизат направляют на промывку в отстойник, затем в сборник готового продукта. биомасса проходит специальную очистку и сушку, после чего направляется в сборник.
КОНТАКТНАЯ ДООЧИСТКА
процессы очистки и разделение нефтяного сырья при помощи адсорбентов можно разделить на 3 группы:
1. доочистка при смешении тонко дисперсным адсорбентом при повышенных температурах (контактная доочистка)
2. очистка или доочистка фильтрованием доочищаемого прод-ка или его раствора через неподвижные или движущиеся силы адсорбента
3. выделение нефтяных фракций при помощи молекулярных ситов.
контактная доочистка - этот вид адсорбционной доочистки является одним из первых процессов доочистки масел после их предварительной глубокой очистки (серной кислотой или раз одсорбентами около 0,1 мм размер)
адсорбентами при КД служат гумбрин требукой изоляцией силу малой активности высокой температуры очистки 200-250 градусов для дистилятных масел и 300-350 градусов для остаточных масел. очистку более активными землями- опоками и треперами проводят при более низких температурах 80-150 градусов для маловяфзких и средневязких дистилятных масел и 180-150 градусов для высоковязких и остаточных масел. расход отбеливающей земли от 3-20%. активность адсорбента можно увеличить активируя его слабым раствором серной кислоты или термической обработкой. недостатками процесса являются:
1) большие потери также с отработкой землей (30-40%)
2) невозобновимость глубокой очистки, возможное разложение доочищаемого продукта при высоких температурах
3) большее количество отработанной земли с содержанием масла
сырье насосом подается через подогреватель в холодный смеситель. в смесителе, оборудованном масса смешивается с глиной из насосом. суспензия направляется через теплообменник. в звеевиках печи и далее в испарительную колонну. внизу колонны для перемешивания суспензии и легких компонентов подается острый воздушный пар. отходящая сверху колонны смесь паров поступает в кондиционерн, конденсат собирается в приемнике, а водяной пар конденсируется в конденсаторе. из колонны суспензия масел и глины подается насосами через теплообменник и холодильник в горячий смеситель. из смесителя суспезия поступает в секцию фильтрования обслуж-ую насосами с дисковыми фильтрами (для глубокой очистки) и равными фильтрами (для тонкой очистки). после глубокой очистки масдло собирается в приемник, а после тонкой очистки в приемнике.
ДООЧИСТКА ФИЛЬТРОВАНИЯ ЧЕРЕЗ СТАЦИОНАРНЫЙ СЛОЙ АДСОРБЕНТА
очистка (доочистка) фильтрования через неподвижный слой адсорбента.(один из наиболее старых процессов)
в результате фильтрации из очищаемого продукта извлекаются компоненты, ухудшающие его свойствва (смолы, производные азота, оксиды, нафтеновые сульфокислоты) фильтрование проводят при температурах от 20-100 градусов.
в зависисмости от вязкости очищаемого сырья выбирают адсорбент с соотвесьтвующим размером зерен или гран (0,3-0,5мм) для маловязких.
основным аппаратом установки является фильтр (диаметр 2-3 м, высота 4-10 м) в верху и внизу фильтра имеются головки с фильтрующей ткани задерживающие частицы адсорбента захваченные отфильтрованным продуктом. в нижней части есть ток. на наружной поверхности фильтра имеются 2 паровых змеевика с трубами (покрыты изоляцией, покрыты кожухом) процесс фильтрования состоит из следующих стадий:
1) загрузка адсорбента наполненрие фильтра продуктами илим его раствором фильтрации промывки раствором продувки воздухом или инертным газом и пропарки. холодным паром выгрузки адсорбентом
фильтруемые продукты можно подавать сверху вниз или снизу вверх, последний способ позволяется предвочтительнее. первые порции фильтрата являются наилучштими. перкаизоляционный способ очистки имеет следующие недостатки:
1. периодичность
2.громоздкость установки
3. большая продолжительность вспомогательных опе5раций
4. большое количество сырья адсорбента и растоврителя.
НЕПРЕРЫВНАЯ ОЧИСТКА В ДВИЖУЩЕМСЯ СЛОЕ АДСОРБЕНТА
значительные преимущества перед процессами перкаляции имеет непрерывный процесс адсорбционной очистки фильтрованием нагретого или растворенного в бензине сырья. непрерывность возможность масел требуемой глубины очистки, нерпнеерывная регенерация отработанного адсорбента лучшей технико-экономический показатель.
непрерывную очистку и очистку адсорбентом для очистки масел и доочистки рафинатов, полученных вло всех адсорбентных процессах предусмотренных в поточной схеме производства этих продуктов. для глубокой очистки селективных адсорбентов и масляных дистилятов для размещения деасфальтизата и масляных дистилятов на компоненты с получением масел различного углеводородного осстава.
при одсорбционнойочистке фильтровании через движущийся слой адсорбента в адсорбер можно подавать как очищенный продукт так и его раствор в бензине. в первом случае продукт должен быть нагрет для этой цели установк а включает в себя следующие секции:
1) фильтрование в противотоке
2) промывка отработанного адсорбента лигроином
3) регенерация адсорбента в регенераторе
ГИДРООЧИСТКА МАСЛЯНЫХ РАФИНАТОВ
назначение: улучшение цвета, повышение стабильности базовых масел.
в ходе процесса осуществляемого в мягких технологических условиях гидрированию поддвергаются в основном наиболее легкогидрируемые компоненты - серо- и кислородсодержащие, состовляющие основу смолистых соединений.
сырье: депарафинированные масла, целевой продукт- базовые масла. катализаторы: алюмоникельмолибденовые и илюмосиликатмолибденовые.
технологический режим.
при температуре ниже 300-340 градусов химические превращения незначительны, с повышением температуры от 340-400 градусов степень превращения углеводородов повышается. объемная скорость подачи сырья, снижение длительности контакта в результатее повышается скорость подачи сырья снижает глубину превращения углеводородов, при этом снижается расход водорода, снижается степень закоксовывания катализатора.
глубина превращения повышается с возрастанием парциального давления водорода при этом снижается закоксовывание катализатора катализатора и повышается расход водорода.
кратность циркуляции водородсодержащегнго газа. в промышленностой практике процесс осуществляют с избыточным количеством водорода, т.к. с повышением парциального давления скорость вариации увеличивается.
жесткость процесса. с ростом жесткости процесса снижается выход масел за счет расщепления компонентов сырья снижается их вязкости и растет индекс вязкости.
ГИДРОКРЕКИНГ ВЫСОКОВЯЗКОГО МАСЛЯНОГО СЫРЬЯ.
цель: производство высокоиндексных базовых масел от 95-105 или 110-125 и ввыше. сырье: масляные дистилляты, деасфальтизаты или их смесь. тяжелые вакуумные дистилляты 50-75.
продукт: гидрогенезат, идущий на производство базовых масел. термические основы: при проведении гидрокрекинга необходимо изменять структуру сырья в направлении повышения в нем содержания углеводородов, обладающих высоким индексои вязкости, низкой температурой застывания, высокой термоокислительной стабильностью. при проведении процесса гидрокрекинга наиболее желательны следующие реакции:
1. гидрирование полициклических ароматических углеводородов в полициклические нафтеновые
2. дегидроциклизация полициклических нафтеновых, нафтеноароматических и ароматических углеводородов в полициклические нафтеновые.
3. гидроизомеризация парафиновых углеводородов.
катализаторы: для процесса гидрокрекинга применяется катализаторы, содержащие гидрирующие компоненты на крекирующем носителе. гидрированными компонентами служат хром, молибден, их оксиды или сульфиды, одни или в смеси с металлами группы железа (железо, кобальт, никель), их оксидами или сульфидами, оксиды и сульфиды металлов наносят в различных соотношениях в количестве 5-40%
металлы группы палладия (палладий, родий, рутений) и платина (платина, иридий, олсмий) , наносимые в количестве 0,05-5%
в смеси металлов группы железа, их оксидов или сульфидо с металлами, оксидами или сульфидвми групп палладия и платины. в качестве носителей применяются аллюмосиликаты, иногда цеолитсодержащие носители.
ГИДРОИЗОМЕРИЗАЦИЯ И ГИДРОКРЕКИНГ НОРМАЛЬНЫХ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ
установлена возможность получения высокоиндексных маловязких нефтяных масел путем каталитической гидроизомеризации твердых парафинов, петролатумов, гачей и отходов обезмасливания последних. в присутсвии платиновых катализаторов и водорода для названного сырья характерны реакции изомеризации и крекинга.
схема получения основы изопарафиного масла включает:
гидроочистку сырья
гидроизомеризацию сырья с последующим выделением из смеси банзинокеросиновых фракций и газов
депарафинизацию масляного гидроизомеризата
индекс вязкости 140-150. сырье гидроизомеризации - парафины, гачи, фильтраты обезмасливания и прямотонные фракции высокопарафиновых нефтей с содержанием серы не более 0,03-0,04% . целевой продукт: гидрогенезаат, представляющий собой концентрат изопарафиновых углеводородов.
реакторы установок гидроочистки и гидрокрекинга.
а) односекционный реактор с неподвижным катализатором
б) трехсекционный реактор с неподвижным катализатором
в) радиальный реактор с неподвижным катализатором.
РЕГЕНЕРАЦИЯ ОТРАБОТАННЫХ МАСЕЛ
отработманные нефтиянные масла согут служить сырьем для производства базовых и товарных масел разного уровня вязкости. для регенерации нередко достаточно ограничиться двумя химически процессами, осушкой и адсорбционной очиской для регенерации иных масел во многих случаях необходимо использовать несколько процессов. признано целесообразно регенерировать отработанные масла раздельно по сортам и группам:
1. моторные и масла для воздушных компрессов. регенируруют на специальных для этих целей установках
2. трансформаторны
3. турбинные
4. индустриальные масла
для регенерации масел применяются следующие процессы%:
1. отстаивание от механических примесей и воды
2. фильтрование
3. коагуляция и отстаивание
4. отгон топливных фракций
5. отработка масла серной кислотой
6. очистка и доочистка адсорбентами
7. нейтрализация известковым молоком или водным раствором соды