|
|
Селективная очистка масел. Селективная очистка масел, установка 372 Назначение процесса
Селективная очистка масел, установка 37/2
Назначение процесса – очистка вакуумных погонов (масляых дистилляторов) с установок АВТ и очистка деасфальтизата (остаточного рафината) с установки 36/1 от нежелательных компонентов: полициклических углеводородов с короткими боковыми цепями, частично асфальто-смолистых веществ и сернистых соединений с помощью растворителя – фенола
Результатом селективной очистки является:
- улучшение цвета масел
- повышение индекса вязкости масел
- снижение степени коксуемости и количества серосодержащих соединений
Целевые продукты – рафинаты:
- рафинат вязкого погона
- рафинат средневязкого погона
- рафинат высоковязкого погона
- рафинат остаточный (из деасфальтизата)
- рафинат смесьевой
Рафинаты – представляет собой сложную смесь углеводородов парафиного, нафтенового и нафтеноароматического рядов с примесью сернистых, азотосодержащих производных этих углеводородов и смол
Основными показателями определяющими качество рафинатов, является:
а) показатель преломления
б) вязкость кинематическая
в) цвет
г) температура вспышки
д) массовая доля фенола
Показатель преломления и цвет характеризуют степень очистки масляных фракций;
Вязкость является одним из основных показателей эксплуатационных характеристик масел;
Температура вспышки характеризует наличие легких фракций в рафинате
В экстрактах сконцентрированы полициклические ароматические углеводороды, асфальто-смолистые вещества, сернистые соединения.
Основными физико-химическими показателями качества экстракта, вырабатываемого на установке для нефтяного пластификатора ПН – вм является:
а) показатель преломления
б) вязкость кинематическая
в) анилиновая точка
г) массовая доля фенола
Показатель преломления характеризует химический состав экстракта;
Вязкость является показателем качества сырья для резиновых смесей, применяемых для изготовления шин;
Анилиновая точка – косвенный показатель содержания ароматических углеводородов в экстракте
Растворитель – наиболее распространенным растворителем является фенол и фурфурол
| |
|
|
|
|
|
ОП.18.02.09.2019-ТНГ-77Д
|
Лист
|
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Фенол – бесцветное кристаллическое вещество с характерным запахом, токсичен, ПДК- 0,005, попадание на кожу вызывает ожог, на воздухе окисляется, осмоляясь и приобретая розовый цвет, tкип = 182,1C. Фенол хорошо растворим спирте, серном эфире, бензоле, с водой образует азеотропную смесь, в которой содержится 9% фенола.
Фурфурол имеет ряд преимуществ – он менее токсичен и дает более высокий выход рафинита
Однако в ряде случаев, в особенности при очистке остаточных масел, количества рафината после фурфурола хуже, чем при очистке фенолом.
Сущность процесса экстракции фенолом
Факторы, определяющие эффективность процесса
- Химический состав и качество сырья
- Природа растворителя и количество растворителя
- Температурный режим
- Перепад температур
Качество сырья
Парафиново-нафтеновые нефти предпочтительнее высокоароматизированных нефтей, т.к парафиновые и нафтеновые углеводороды обеспечивают высокий индекс вязкости маслам. Сырье, которое содержит смолистые, полициклические ароматические углеводороды, гетероорганические соединения характеризуются низким уровнем вязкости; использование такого сырья нецелесообразно
Природа растворителя
Фенол обладает средней избирательной способностью и высокой растворяющей способностью (по растворяющей способности фенол значительно превосходит фурфурол)
Фенол хорошо растворяет: непредельные углеводороды, ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями, а также растворяет смолы, молекулы которых обогащены ароматическими циклами, поэтому масла при фурфурольной очистке имеют более темный цвет
Одной из характерных особенностей фенола является: его способность удалять нафтеновые кислоты и снижать содержание серы, что особенно важно при переработке сернистого сырья. В зависимости от вида сырья и режима процесса экстракции, содержание серы в очищенном рафинате снижается на 30-50% от первоначального его содержания в исходном сырье
Азотосодержащие и сернистые соединения полностью переходят в экстракт в состав полициклических углеводородов и смол
Фенол плохо растворяет: парафиновые и нафтеновые углеводороды
| |
|
|
|
|
|
ОП.18.02.09.2019-ТНГ-77Д
|
Лист
|
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Фенол практически не растворяет: асфальтены, поэтому гудрон должен быть предварительно очищен от асфальтно-смолистых веществ на установке деасфальтизации 36/1
Фенол лишь физически воздействует на компоненты очищаемого сырья, химическая структура которой остается без изменений
Одним из способов повышения качества и выхода рафината является – замена фенола и фурфурола на более эффективный растворитель, например N метилпирролидон
Кратность растворителя
Чем выше содержание низкоиндексных компонентов в сырье, тем выше должна быть кратность растворителя к сырью. С повышением соотношения фенол: сырье – выход рафината уменьшается, а качество рафината повышается
При получении дистиллятных масел кратность фенола к сырью (по массе) обыччно выдерживают от 0,9;1 до 2:1
При получении высокоиндексных масел кратность увеличивается 3,5-4,5:1
Температурный режим
Очистка масел фенолом осуществляется непрерывным процессом в экстракционной колонне способом противоточного экстрагирования
В результате экстрагирования в колонне резко обозначается наличие 2х фаз: рафинатной и экстрактной
В верхней – рафинатной фазе – находится раствор полезных компонентов в феноле
В нижней – экстрактной фазе – раствор фенола с вредными примесями
Основным условием высококачественной очистке является наличие четкой границы раздела фаз в экстракционной колонне. Разделительная способость колонны зависит от ее конструкции
Выбор температуры экстракции зависит от критической температуры растворителя (КТР) сырья
КТР – это минимальная температура, при которой сырье полностью смешивается с растворителем, т.е это температурная полного смешивания растворителя с сырьем, система становится однофазной
Чем больше в сырье смол и ароматических углеводородов, тем ниже его КТР, значит требуется более низкая температура процесса экстракции. Практически очистку фенолом производят при температуре на 10-12 С ниже КТР сырья
Фенольная вода (вода в феноле) уменьшает способность фенола (т.е. растворение смол и ароматических углеводородов в феноле) тем самым повышает КТР очищаемого сырья, что позволяет повысить температуру экстракции
Сущность температурного градиента
При фенольной очистке из-за низкой резноти плотностей фенола и сырья температурный градиент экстракции снижают до min
Однако t верха держат не > 70 C
t низа держат не < 50 С
Причина в следующем:
- при высоких температурных растворяющая способность фенола увеличивается, что нежелательно, т.к уменьшается КТР сырья, а значит ухудшается качество продукта рафината
| |
|
|
|
|
|
ОП.18.02.09.2019-ТНГ-77Д
|
Лист
|
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
- при низких температурах фенол обладает наибольшей селективностью. Однако при низких температурах растворяющая способность фенола уменьшается, тогда потребуется увеличение расходов фениальной воды, а это приведет к уменьшению выхода рафината повысится
т.е. t верха экстракционной колонны ограничена КТР
t низа – ограничена вязкостными свойствами экстракционного раствора
| |
|
|
|
|
|
ОП.18.02.09.2019-ТНГ-77Д
|
Лист
|
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
|
|
Скачать 24.18 Kb.