Схемы. Вариант 1 Установка стабилизации нефтей на промысле

• Название: Вариант 1 Установка стабилизации нефтей на промысле
• Анкор: Схемы
• Дата: 22.01.2023
• Размер: 4.17 Mb.
• Имя файла: Skhemy_po_variantam.docx
• Тип: Документы; #899315
• страница: 19 из 20

Установка периодического производства мыльных смазок с применением контактора




РИС. XI-5. Технологическая схема установки периодического производства смазок на мыльных загустителях с контактором: 1 — контактор; 2 — дозировочные насосы; 3—5 — сырьевые приемники; 6 — насосы; 7,11— реакторы; 8 — конденсатор; 9 — гомогенизиру­ющие клапаны; 10 — вакуумный насос; 12 — смеситель; 13 — скребковый холодильник; 14 — сборники-накопители; 15 — установка гомогени­зации, фильтрования и деаэрации; 16 — устройство для контроля реологических свойств.

Установка предназна­чена для производства мыльных смазок различного типа. Наряду с получением мыльного загустителя непосредственно в процессе производства смазок (прямое омыление) можно приготовить загуститель, катионом которого являются тяжелые металлы, на­пример свинец, по реакции двойного обмена через натриевые мыла. Иногда такой процесс является периодическим и осуществляется в две или три ступени.

Установка включает следующие основные сек­ции: подготовки сырья и приготовления мыльной основы; термомеханического диспергирования загу­стителя в дисперсионной среде; охлаждения рас­плава; отделочных операций (гомогенизация, филь­трование и деаэрирование). Технологическая схема установки представлена на рис. XI-5.

Сырьевые компоненты смазок (расплавленные жиры, водный раствор — суспензия — гидроксида металла; дисперсионная среда) дозировочным насосами 2 в требуемых соотношениях подаются в кон­тактор 1, работающий при избыточном давлении до 1 МПа. В контакторе (иногда называемом автокла­вом) при повышенной температуре (100—200 °С) в зависимости от типа смазки в течение 20—40 мин протекает реакция омыления жиров с образованием мыльно-масляной основы. Контактор обогревается горячим теплоносителем, циркулирующим через ру­башку аппарата. Горячая реакционная смесь из контактора 1 поступает в параллельно (при необ­ходимости и последовательно) работающие реак­торы 7 и 11 со скребково-лопастным перемешива­ющим устройством. В этих аппаратах мыльная основа разбавляется при нагревании остальным коли­чеством масла (или его частью). Реакторы оборудо­ваны системой для удаления паров воды и их кон­денсации.

Большинство мыльных смазок после термо-ме­ханического диспергирования загустителя и выва­ривания воды в реакторах 7 и 11 (продолжительность этой стадии 2—4 ч) охлаждается в скребковом хо­лодильнике 13. Растворы или суспензии добавок (присадки, наполнители) в зависимости от их назна­чения, состава и свойств подаются дозировочным насосом 2 или при циркуляции расплава в реактор 7 и 11, или на стадии охлаждения в холодильник 1 3. Полученная смазка подвергается гомогенизации, фильтрованию и деаэрированию на установке 15. После контроля реологических свойств (устрой­ство 16) смазка проходит все последующие стадии.

При производстве смазок на металлических мылах по реакции двойного обмена в контакторе 1 готовят, как правило, натриевое мыло, из которого в реакторе 7 при его взаимодействии с соответствующей водорастворимой солью тяжелого металла получают требуемое мыло. В этом случае мыло смешивается с маслом в реакторе 11, куда полученный мыльный концентрат поступает после отмывки водораство­римых солей. В реакторе 11 проводят термомеханическое диспергирование загустителя в масле и выпаривание воды. После охлаждения расплава смазка подвергается отделочным операциям и рас­фасовывается.

Использование контактора при производстве оте­чественных смазок широкого распространения не получило (в отличие от зарубежных схем произ­водства). Включение контактора в схему установки по производству смазок, где в качестве омыляемого сырья используют глицериды, существенно сокра­щает время их приготовления.

В ариант № 50

Установка полунепрерывного производства мыльных смазок
РИС. XI-6. Технологическая схема установки полунепрерывного производства смазок на мыльных загустителях 1,15—реакторы; 2—насосы; 3—5 —сырьевые приемники; 6 — дозировочные насосы; 7 — гомогенизирующие клапаны; 8 — рН-метр; 9 — выпарной аппарат; 10 — конденсатор; 11 — трубчатый теплообменник; 12 — влагомер; 13 — вакуумный насос; 14 — скребковый нагрева­тель; 16 — смеситель; 17 — скребковый холодильник; 18, 21 — сборники-накопители; 19 — установка гомогенизации, фильтрования и деаэрации; 20 — устройство для контроля реологических свойств.

Установка полунепрерывного производства со­четает преимущества периодического и непрерыв­ного способов, учитывает специфику производства мыльных смазок и обеспечивает максимально воз­можную производительность при оптимальном ка­честве готовой продукции. Назначением установки является производство мыльных смазок любого типа на основе стеариновой и 12-оксистеариновой кисло­тах, на природных и синтетических жирах. В ка­честве дисперсионной среды можно использовать нефтяные и синтетические масла, а также их смеси (в зависимости от области применения смазок и предъявляемых к ним требований).

Основные секции установки следующие: подго­товки сырья и приготовления увлажненной мыльно­масляной реакционной смеси; выпаривания воды и термо-механического диспергирования загустителя в масле; охлаждения и кристаллизации расплава; отделочных операций. Технологическая схема уста­новки с применением современного оборудования и устройств для контроля качества полупро­дуктов и готовой смазки на потоке приведена на рис. XI-6.

Подготовленные сырьевые компоненты подаются из приемников дозировочным насосом 6 в реакторы 1 с высокооборотными мешалками, позволяющими соз­дать интенсивное перемешивание маловязкой суспен­зии. Омыленную реакционную смесь, которую гото­вят попеременно в одном из параллельно действу­ющих реакторов 1, подают дозировочным насосом 6 в выпарной аппарат 9. Здесь в вакууме смесь обез­воживается полностью (если это необходимо) за счет многократной циркуляции смеси через тепло­обменник 11. Содержание влаги контролируют вла­гомером 12. Из циркуляционного контура обезво­женную смесь насосом 6 через скребковый (из-за высокой вязкости обезвоженного продукта) нагре­ватель 14 перекачивают на термообработку в реак­тор 15.

Реактор оборудован скребково-лопастным пере­мешивающим устройством. В реакторе 15 при тем­пературе термообработки смазку выдерживают за­данное по технологической карте время. Затем при работающем перемешивающем устройстве в аппарат закачивают оставшуюся часть масла. Температуру смеси понижают до 175—185 °С, и при этой темпе­ратуре проводят изотермическую кристаллизацию. Если необходимо, смазку частично охлаждают до 160—165 °С, после чего насосом 6 из смесителя 16 вводят присадки. Подача концентрата присадок воз­можна и после первой ступени охлаждения в холо­дильнике 17. На этом периодический цикл в реакторе 15 за­канчивается. Затем содержимое реактора 15 дози­ровочным насосом 6 подается в скребковый холо­дильник 17, установку 19 (гомогенизация, фильтро­вание и деаэрация) и сборник-накопитель готовой смазки 21. Качество смазки контролируют с помощью устройства 20. Некондиционная смазка собирается в накопителе 18, откуда она может поступить на дополнительную обработку.

Число периодических реакторов 15 и их емкость подбирают таким образом, чтобы при заданной про­изводительности обеспечить непрерывную работу узла обезвоживания, а также всех аппаратов после реактора 15. Длительный опыт работы установок полунепрерывного действия по производству смазок массового назначения подтверждает перспективность их широкого применения. Производительность уста­новок от 2 до 10 тыс. т в год.

Вариант № 51

Установка полунепрерывного производства смазок на сухих мылах

Р ИС. XI-7. Технологическая схема полунепрерывного производства смазок на сухих мылах: 1 — реакторы; 2 — дозировочные насосы; 3, 4 — сырьевые приемники; 5 — весы; 6 — гомогенизирующие клапаны; 7 — насосы; 8 — трубчатый теплообменник; 9, 14 — смесители; 10 — деаэратор; 11 — вакуумный насос; 12 — скребковый холодильник; 13 — устройство для контроля реоло­гических свойств; 15, 16 — сборники-накопители.

На сухих мылах в промышленных условиях производят натриевые, литиевые и алюминиевые смазки. Процесс заключается в термо-механическом диспергировании мыльного загустителя в диспер­сионной среде до образования однородного расплава с последующим охлаждением и отделочными опе­рациями.

Установка состоит из следующих основных сек­ций: приготовления воздушно-сухого мыла; при­готовления суспензии загустителя в дисперсионной среде, термо-механического диспергирования загу­стителя с образованием однородного расплава и его охлаждения, отделочные операции. Технологиче­ская схема полунепрерывного производства литие­вых смазок на сухих мылах в том варианте, в каком она реализована для производства смазок литол-24, показана на рис. XI-7.

Сухое мыло может быть получено на установку готовым или приготовлено непосредственно в про­цессе производства смазки. В последнем случае омыляемое сырье и водный раствор щелочи (суспен­зия) в необходимых количествах смешиваются в по­переменно действующих реакторах, снабженных вы­сокооборотным перемешивающим устройством и ру­башкой для подачи теплоносителя. После заверше­ния реакции омыления или нейтрализации (для жирных кислот) водная пульпа мыла поступает на сушку в вакуумный барабанный аппарат непрерыв­ного действия. Сухое мыло эрлифтом подается в бун­кер, а затем уже весами 5 дозируется в один из двух параллельно установленных реакторов 1, куда пред­варительно дозировочным насосом 2 закачивается примерно 2/3 необходимого количества нефтяного масла. После тщательного перемешивания смесь насосом 2 прокачивается через электрический труб­чатый нагреватель 8, где нагревается до 200— 210 °С и далее смешивается с остатком масла и масля­ным раствором присадок в смесителе 9. Затем смесь поступает в деаэратор 10, в циркуляционном кон­туре которого установлен гомогенизирующий кла­пан 6. В деаэраторе из мыльно-масляного расплава удаляется воздух, после чего расплав направляется для охлаждения в скребковый холодильник 12. Охлажденная смазка поступает в сборник-накопи­тель 16, а некондиционный продукт через сборник- накопитель 15 направляется на переработку или откачивается с установки.


В ариант № 52

Установка производства смазок на неорганических загустителях

РИС. Х1-8. Технологическая схема производства смазок на немыльных загустителях: 1,9 — смесители; 2 — дозировочный насос; 3, 6, 8 — сырьевые приемники, 4 — насос; 5 — дозаторы; 7 — гомогенизирующие клапаны; 10 — конденсатор; 11 — вакуумный насос; 12, 15 — сборники-накопители; 13 — установка гомогенизации, фильтрования и деаэрации; 14 — устройство для контроля реологических свойств.

Производство смазок на неорганических загу­стителях (осажденных и пирогенных силикагелях, бентонитовых глинах) отличается от производства мыльных смазок. Смазки готовят механическим диспергированием гидрофобизированных загустите­лей в масле, используя смесители и гомогенизаторы. В случае смазок на осажденном силикагеле загусти­тель приготавливают непосредственно на установке. В производстве смазок на пирогенном силикагеле используют готовый загуститель, модифицированный различными ПАВ.

Установка включает следующие основные секции: смешения компонентов смазки с образованием одно­родной дисперсии и отделочных операций. Тех­нологическая схема установки по производству силикагелевой смазки графитол представлена на рис. XI-8.

В смеситель 1 дозировочным насосом 2 закачи­вают масло, включают перемешивающее устройство и обогрев аппарата. Затем через дозатор 5 загру­жают первую порцию (80 % масс, расчетного коли­чества) модифицированного аэросила. Загрузка ве­дется порциями в течение 8 ч, причем масса порции постепенно уменьшается от 5 до 1 кг. Смесь масла и загустителя перемешивается и циркулирует в си­стеме: смеситель 1 —> насос 4 —> смеситель 1.

После окончания загущения масла аэросилом смесь из смесителя 1 насосом 4 перекачивают в сме­ситель 9, в который при помощи дозатора 5 загру­жают графит. Температуру смеси повышают до 105 °С и удаляют влагу, попавшую с исходными компонентами, подключая смеситель 9 к вакуумному насосу 11 через конденсатор 10. Затем в смеситель 9 загружают остальную (20 %) часть загустителя. Смесь перемешивается и циркулирует до получения однородной массы. После этого она подвергается гомогенизации, фильтрованию и деаэрации на уста­новке 13. Готовую смазку перекачивают в сборник- накопитель 15, в циркуляционном контуре которого установлен гомогенизирующий клапан 7. Из сбор­ника-накопителя смазка, если она удовлетворяет техническим условиям, что контролируется устрой­ством 14, насосом 4 подается на затаривание и упа­ковку. Некондиционный продукт поступает на пере­работку либо выводится с установки.

В ариант № 53

Битумная установка с реактором змеевикового типа

РИС. XII-2. Технологическая схе­ма битумной установки с реактором змеевикового типа окисления сырья в пенном состоянии: 1, 4, 9, 12, 15 — насосы; 2 — печь; 3 — сборник; 5 — смеситель; 6 — ре­актор; 7 — воздушный ресивер; 8 — компрессор; 10 — испаритель; 11, 13 — аппараты воздушного охлаждения14 — сепаратор; 16 — топка.

На битумной установке с реактором змеевикового типа получают окисленные нефтяные битумы. Сырьем служат гудроны, полугудроны, а для тяже­лых нефтей остатки выше 350 °С — мазуты. Продуктами являются дорожные, строительные, кро­вельные и специальные вязкие битумы с темпера­турой размягчения (по КиШ) до 100 °С, глубиной проникания иглы при 25 °С (100 г, 5 с) до 5-0,1 мм.

Выход дорожных окисленных вязких битумов на сырье составляет около 98 % (масс.), строительных 94—96 % (масс.).

Основные секции установки следующие; нагрева сырья в змеевике печи; реакторный блок (реактор змеевикового типа); разделения газовой и жидкой фаз; конденсации и охлаждения паров нефтепродук­тов и воды; сепарации; сжигания газообразных продуктов окисления. Технологическая схема уста­новки представлена на рис. XI1-2.

Сырье — гудрон — из резервуара забирается поршневым насосом 1 и подается в змеевик трубча­той печи 2 для нагрева до температуры 260—270 °С. Затем сырье поступает в сборник 3 (возможен ва­риант схемы без сборника). Отсюда оно забирается поршневым насосом 4 и подается в смеситель 5. Туда же поршневым насосом 9 подают рециркули­рующий окисленный продукт и сжатый до 0,7 — 0,8 МПа воздух от компрессора 8.

Полученная смесь подается из смесителя 5 в ре­актор 6. Реактор представляет собой змеевик из вертикальных труб длиною 150—400 м. Процесс окисления сырья кислородом воздуха начинается в смесителе 5 (в пенной системе) и продолжается в змеевике реактора 6. Для съема тепла экзотерми­ческой реакции окисления в межтрубное простран­ство реактора 6 вентилятором подается воздух. Смесь продуктов реакции из реактора 6 поступает в испаритель 10, в котором газы отделяются от жид­кости. Отработанный воздух, газообразные продукты окисления, пары нефтепродуктов и воды направ­ляются через аппарат воздушного охлаждения 11 в сепаратор 14. С верха сепаратора отработанный воздух, газообразные продукты окисления и несконденсированная часть паров воды и нефтепродук­тов отводится в топку 16 для дожига газов окисле­ния перед выводом их в атмосферу.

Сконденсированная основная часть паров неф­тепродуктов (отгон, или так называемый «черный соляр») собирается в нижней части сепарщтора 14, откуда центробежным (или поршневым) насосом отводится через холодильник в сборник топлива. Черный соляр используется в качестве компонента топочного мазута. В испарителе 10 накапливается окисленный битум. С низа испарителя 10 битум за­бирается поршневым насосом 9 и подается в качестве рециркулята в смеситель 5. Коэффициент рецирку­ляции зависит от марки получаемого товарного битума. Избыток окисленного битума забирается поршневым насосом 12 и направляется через аппа­рат воздушного охлаждения 13 в приемники битума (битумораздаточники).

Для повышения адгезионных свойств дорожных битумов предусматривается ввод до 5 % (масс.) поверхностно-активных веществ в поток готового продукта после холодильника (на схеме не пока­зано). Для защиты окружающей среды предусмо­трена печь для дожита несконденсированных газо­образных продуктов окисления, применяются аппа­раты воздушного охлаждения.

Технологический режим установки:

Температура, °С

сырья на выходе из змеевика печи 260—270

продуктов реакции на выходе из реактора 270—275

битума после холодильника 170—200

Коэффициент рециркуляции (по массе) (3—8) : 1


Содержание кислорода в газообразных продуктах окисления, % (масс.) 0,2—4,0