Депарафинизация нефтяного сырья (стр. 3 из 3)
На установках глубокой (низкотемпературной) депарафинизации, чтобы охладить растворы до минус 60 - минус 62 °С, температура хладоагента в кристаллизаторах должна быть минус 62 - минус 65 °С. Для этого при использовании аммиака требуется значительный вакуум (температура кипения аммиака при атмосферном давлении равна -33,4 °С, при 17,3 кПа около - 70 °С, а при -77,3°С аммиак кристаллизуется). Поэтому при глубокой депарафинизации конечное охлаждение проводят в этановых кристаллизаторах, выполненных из легированной стали.
4. Принципиальная технологическая схема установки депарафинизации в растворе пропана
При депарафинизации в растворе сжиженного пропана существуют два варианта охлаждения раствора сырья: с хладоагентом, обычно используемым в последней стадии охлаждения аммиаком и за счет испарения из раствора самого пропана, которое осуществляется в вертикальных или горизонтальных аппаратах, действующих попеременно. Скорость охлаждения растворов в них регулируется скоростью снижения давления. Следовательно, в данных аппаратах испарение пропана зависит от отсоса его паров, для чего на установках этого типа предусмотрены компрессоры. Необходимую кратность пропана к сырью поддерживают, непрерывно добавляя пропан по мере его испарения или добавляя охлажденный пропан в конечной стадии охлаждения.
Рис. Принципиальная технологическая схема установки депарафинизации в растворе пропана:
1-сборник жидкого пропана; 2- смеситель; 3- паровой подогреватель; 4, 8- холодильники; 5-7 - теплообменники; 9- промежуточная емкость для раствора сырья; 10, 11 - пропановые кристаллизаторы самоохлаждення периодического действия, работающие попеременно; 12-каплеотоойникн; 13 - приемник суспензии петролатума; 14-барабанный фильтр, работающий под давлением; 15-ёмкость для охлажденного пропана; 16- приемник суспензии петролатума; 17-приемник пропана от промывки осадка на фильтрах; 15-приемник раствора депарафинированного масла; 19-компрессор; 20-22- насосы.
Линии: I-сырье; II-пропан; III-раствор сырья; IV-охлажденный раствор сырья; V-суспензия петролатума; VI-раствор депарафинированного масла на регенерацию растворителя; VII — раствор от промывки осадка на фильтрах; VIII- охлажденный пропан на разбавление лепешки петролатума и на промывку лепешки на фильтрах, на разбавление охлажденного раствора, на добавку к сырьевому раствору для компенсации убыли его при самоохлаждении; IX-суспензия петролатума после фильтра; X- раствор петролатума на регенерацию растворителя; XI- пары пропана на компрессию; XII- вода; XIII-водяной пар.
Сырье I подается насосом 20 в диафрагмовый смеситель 2, где смешивается со сжиженным пропаном II, поступающим из сборника 1 (рис. 62). Смесь подвергается термической обработке в паровом нагревателе 3 до 50—70 °C, а затем раствор III охлаждается водой в холодильнике 4 до 35-40 °С. Дополнительно раствор охлаждается холодным фильтратом VI в теплообменнике 5. Охлажденный раствор IV поступает в промежуточную емкость 9, откуда насосом 21 подается в один из попеременно действующих кристаллизаторов 10 и II, где за счет снижения давления происходит испарение пропана VIII, подаваемого в кристаллизатор из сборника 15 через теплообменник (на схеме не показаны) непосредственно в раствор, охлажденный до минус 30 - минус 45 °С.
В сборнике 15 пропан охлаждается в результате испарения части его. Суспензия V собирается в приемнике 13 и далее насосом 22 подается в барабанные фильтры 14, работающие под избыточным давлением-25—50 кПа (0,25—0,50 кгс/см2). Раствор депарафинированного масла VI поступает в приемник 18, откуда, пройдя теплообменники 7 и 5, направляется в секцию регенерации растворителя. Раствор от промывки осадка VII собирается в приемник 17 и затем добавляется к охлаждаемому раствору сырья IV перед кристаллизаторами 10 и 11. Осадок на фильтре промывается Охлажденным пропаном VIII, поступающим из сборника 15. Кроме того, пропан добавляется к петролатуму для разжижения осадка, облегчения транспортирования его шнеком и подачи в приемник 16, откуда через теплообменник 6 раствор петролатума X поступает в регенерационную часть установки. Осадок с барабана фильтра отдувается циркулирующим газообразным пропаном, подаваемым газодувкой. Пары пропана XI, пройдя брызгоотделитель 12, отсасываются компрессором 19, охлаждаются в холодильнике 8 и. поступают в сборник жидкого пропана 1.
Основная масса пропана как из раствора депарафннированного масла VI, так и из раствора петролатума X, отгоняется под давлением 1,5—1,7 МПа в паровых испарителях, аналогичных используемым на установках деасфальтизации масел. Остатки пропана удаляют в отпарных колоннах, работающих под давлением, близким к атмосферному. Из отпарных колонн смесь паров пропана и воды поступает в конденсатор смешения, затем в брызгоотделитель и на компрессор. Примерный материальный баланс депарафинизации остаточного рафината пропаном приведен ниже:
| % (масс.) от сырья | Состав растворов, % (масс.) | |
| Взято | ||
| сырьё | 100 | — |
| Пропан | ||
| на разбавление | 175 | — |
| на промывку осадка | 50 | — |
| на разжижение осадка | 75 | — |
| Всего | 400 | — |
| % (масс.) от сырья | Состав растворов, % (масс.) | |
| Получено | ||
| Раствор депарафияированного масла | ||
| масло | 74—76 | 26 |
| пропан | 211 | 74 |
| Итого | 285 | 100 |
| Раствор петролатума | ||
| петролатум | 26-24 | 22,5 |
| пропан | 89 | 77,5 |
| Итого | 115 | — |
| Всего | 400 | 100 |
Характеристика сырья и получаемых продуктов следующая:
нефтяной депарафинизация пропан кристаллизация
| Рафинад | Депараф. масло | Петролатум | Рафинад | Депараф. масло | Петролатум | |
| Плотность при 20 °С, кг/м3 | 883 | 887 | — | 890 | 897 | — |
| Вязкость при 100 °С, мм2/с | 17,8 | 20,3 | — | 19,0 | 21,5 | — |
| Температура, °С | ||||||
| застывания | —31 | —21 | — | 45 | —18 | — |
| плавления | — | — | 60,8 | — | — | 63,0 |
* Температура конечного охлаждения и фильтрования —40 °С.
5. Преимущество и недостаток метода
Основным достоинством этого процесса являются его простота и экономичность, так как пропан одновременно является и растворителем, и хладоагентом. Кроме того, пары пропана используют и для отдувки осадка на фильтре. Это позволяет исключить из схемы линию инертного газа. При депарафинизации пропаном вследствие малой вязкости раствора при низких температурах скорость охлаждения значительно выше, чем при использовании кетонов. В процессе охлаждения, особенно остаточного сырья, совместная кристаллизация Твердых углеводородов и смолистых веществ приводит к образованию крупных дендритных кристаллов, что обеспечивает высокую скорость фильтрования - до 600 - 1000 кг/(м2-ч) по сырью из расчета на полную поверхность фильтра.
При депарафинизации дистиллятного сырья скорость фильтрования снижается в 10-15 раз из-за образования мелкокристаллической структуры твердых углеводородов. Повысить эффективность процесса в этом случае можно_ добавлением некоторых присадок, приводящих к образованию более крупных кристаллов. Вследствие высокой растворяющей способности пропана кратность его к сырью небольшая от 0,8:1 до 2:1 (об.). В то же время высокая растворимость твердых углеводородов в пропане требует при депарафинизации низких температур охлаждения для достаточно полного выделения Кристаллизующихся компонентов, т. е. процесс проходит с высоким ТЭД (15-20°С), что является его недостатком.
Список использованных источников
Богданов Н. Ф., Переверзев А. Н. Депарафинизация нефтяных продуктов. М., Гостоптехиздат, 1961. 248 с.
Технологияпереработки нефти и газа. Ч. 3-я Черножуков Н. И.Очистка и разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов. Под ред. А. А. Гуреева и Б. И. Бондаренко. — 6-е изд., пер. и доп. — М.: Химия, 1978 г. —424 с.