Способ очистки нефтяного сырья

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ путем многоступенчатой противо&i S .iiij.au-.)J:;.-.i точной экстракций пропаном, подаваемым на первую ступень, с выделением экстракта на этой ступени и фенол-крезольной смесью при подаче ее на смешение с сырьем и на последнюю ступень экстракции с получением очищенного рафината, отличающийся тем, что, с целью повьпиения выхода рафината, улучшения его качества и снижения кратности фенол -крезольной смеси, на смешение с сьфьем подают смесь, содержащую 95% крезола и на последнюю ступень подают смесь, содержащую 95% фенола.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ВИ

РЕСПУБЛИК (191 (11) З(511 С 10 G 21 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3393634/23-04 (22) 10.02. 82 (46) 15.06.84. Бюл. Р 22 (72) А.В. Вишневский, А.Г. Мартыненко, А.А. Гайле, Л.В. Семенов и Г.Л.Поташников (53) 665.662.374(088.8) (56) 1. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. N., "Химия", 1978, с. 93-94.

2. Патент США 3682815, кл. 208 †3, опублпк. 1972 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕФТЯНОГО

СЬРЬЯ путем многоступенчатой противоточной экстракции пропаном, подаваемым на первую ступень, с выделением экстракта на этой ступени и фенол-крезольной смесью при подаче ее на смешение с сырьем и на последнюю ступень экстракции с получением очищенного рафината, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода рафината, улучшения его качества и снижения кратности фенол

-крезольной смеси, на смешение с сырьем подают смесь, содержащую 95Х крезола и на последнюю ступень подают смесь, содержащую 95Х фенола.

1097646

Изобретение относится к способу очистки нефтяного сырья растворителем от нежелательных соединенийполициклической ароматики, асфальтосмолистых веществ с целью получения рафинатов, пригодных для производства масел, и может быть применено в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ очистки нефтяно10 го сырья путем экстракции с использованием в качестве селективного растворителя фенола, фурфурола, нитроэтана, П-метилпирролидона. Для очистки остаточного нефтяного сырья используют парный растворитель — смесь фенола и крезола (селекто) с пропаном. В зависимости от вида сырья содержание крезола в селекто составляет 40-65 (1) .

35

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки нефтяного сырья, заключающийся в многоступенчатой экстракции сырья фенол-крезольной смесью и пропаном. Способ осуществляют следующим образом: сырье (фракция 500 С) насосом прока0 чивают через подогреватель и подают в смеситель, где смешивают с рафи- З0 натной фазой, выходящей из экстрактора второй ступени, и экстрактной фазой, подаваемой из экстрактора четвертой ступени. Смесь. вводят в экстрактор третьей ступени, куда подают часть растворителя (5-507), остальное количество фенол-крезольной смеси постоянного состава (фенола 90, крезола 10 мас.%) — в экстрактор седьмой ступени, а пропан — в экстрактор первой. ступени. До входа в каждый экстрактор происходит смешение верхнего слоя жидкости, поступаю щей из предыдущей ступени, с нижним слоем из последующей ступени; в экст ракторе смесь разделяется на два новых слоя измененного состава — рафинатный и экстрактный. Верхний слой (рафинатный раствор) движется от экстрактора первой ступени к экстрак

- .50 тору последней ступени, нижний слой (экстрактный раствор) перекачивается насосами в обратном направлении. Рафинатный раствор с последней ступени зкстракции и экстрактный раствор с первой ступени направляют на блок регенерации растворителей ("1 .

Недостатком известного способа является применение на всех ступенях экстракции растворителя постоянного состава, что повышает кратность фенол-крезольной смеси и пропана к сырью увеличивает затраты на,регер нерацию растворителей, снижает выход целевого продукта (рафината) и ухудшает его качество.

Цель изобретения — снижение кратности фенол-крезольной смеси и пропана к сырью, сокращение затрат на регенерацию растворителя, повышение выхода целевого продукта и улучшение его качества.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки нефтяного сырья путем многоступенчатой противоточной экстракции пропаном, подаваемым на первую ступень, с выделением экстракта на этой ступени и фенол-крезольной смесью при подаче ее на смешение с сырьем и на последнюю ступень экстракции с получением очищенного рафината, на смешение с сырьем подают смесь, содержащую 957 крезола и на последнюю ступень подают смесь, содержащую 957. фенола.

Подача растворителя, обладающего наибольшей растворяющей способностью (957 крезола и 5Х фенола), на третью ступень экстракции объясняется тем, что на этой ступени, поскольку сюда подается сырье, присутствует наибольшее количество нежелательных компонентов (асфальто-смо. листых соединений и нолициклической ароматики), которые необходимо экстрагировать для получения качественного рафината. Подача растворителя, обладающего наибольшей селективностью (957 фенола и 5 крезола), на последнюю ступень экстракции связана с тем, что на этой ступени присутствует минимальное количество нежелательных компонентов, которые необходимо избирательно растворить для получения максимального выхода рафината.

На чертеже приведена технологическая схема очистки нефтяного остаточного сырья пропаном и фенол-крезольной смесью переменного состава.

Сырье по линии 1 (фракция ) 500 С) о насосом 2 прокачивают через подогреватель 3 и подают в смеситель 4, где сырье смешивают с рафинатной фазой (линия 5), выходящей из экстрактора второй ступени 6 и экстрактной

Ступени экстракции

III IU V VI VI

Показатели

z Jхх

Состав растворителя (крезол: фенол), об.%

Кратность растворителя (суммарная) к нефтепродукту, мас.Х

Давление, МПа

94:6 94:6 95:5 75:25 51:49 24:76 5:95

760 710 310 200 180 120 90

2,41 2,40 2,35 23,3 2,32 2,31 2,30

Плотность нефтепродукта, кг/м

998 997 994 891 880 879 878

Коксуемость нефтепродукта, мас.X

15,7, 14,1 6,5 0,23 0,18 0,18 0,16

Ф

Поток растворителя в третью секцию составляет 40 мас.X от общего количества фенол-крезола.

3 1097 фазой, подаваемой по линии 7. Полученную смесь и фенол-крезольную смесь, содержащую 95Х крезола (линия 8), вводят в экстрактор третьей ступени 9. Фенол-крезольную смесь, содержа-5 щую 95% фенола по линии 10 подают в экстрактор седьмой ступени 11, а пропан по линии 12 — в экстрактор пер вой ступени 13. Рафинатный раствор по линии 14 за счет разности давлений 1п перетекает из экстрактора первой ступени в экстрактор седьмой ступени

11, вместе с ним перетекает фенол-кре зольная смесь, содержащаяся в рафинатном растворе (линия 14).

Экстрактный раствор по линии 15 насосами перекачивают в противоположном направлении: из экстрактора седь мой ступени 11 в экстрактор первой ступени 13, вместе с ним перетекает фенол-крезольная смесь, содержащаяся в экстрактном растворе (линия 15).

До входа в каждый экстрактор происходит смешение верхнего слоя жидкости, поступающей из предыдущей ступени, с -р5 нижним слоем из последующей степени.

Таким образом, достигают смешение фенола и крезола на каждой ступени ,экстракции и очистку продуктов различного качества ведут растворителем переменного состава, причем в экстракторе четвертой ступени 16, где присутствуют более высокосмолистые продукты фенол-крезольная смесь обога щается крезолом, в экстракторе пятой

35 ступени 17 содержание фенола и крезола примерно одинаково, в экстракторе

646 4 шестой ступени 18 фенол-крезольная смесь обогащена фенолом. Рафинатный раствор по линии 19 с седьмой ступени экстракции и экстрактный раствор по линии 20 с первой ступени экстракции направляют на блок регенерации растворителей.

Пример 1. Гудрон грозненской нефти (плотность при 20 С 994 кг/м, 0 коксуемость 6,5 мас Х) подвергают очистке парными. растворителями: пропаном и фенол-крезольной смесью переменного состава. Состав растворите" ля по ступеням экстракции следующий:

III ступень - крезола 95Х, фенола 5Х, ТЧ вЂ” крезола 75Х, фенола 25X; V— крезола 51Х, фенола 49K; VI — крезола 24Х, фенола 76X; VII — крезола 5Х, фенола 95Х. Состав растворителя на и II ступенях экстракции не определялся, так как это ступени промывки экстрактного раствора чистым пропаном и фенол-крезольная смесь в экстракции практически не участвует. Кратность растворителей к сырью (по массе) составляет,X: фенол

155, крезол 155 (суммарная 310X), пропан 300. Температура очистки 53 С.

После регенерации растворителей получают рафинат плотностью при

20 С 878 кг/м, коксуемость 0,16 мас.У обеспечивающий производство депарафинированных масел с индексом вязкости 92 и температурой застывания о

18 С. Отбор рафината от сырья составляет 56,1 мас.X.Äàííûå по очистке приведены в табл.

Таблица 1, 1097646

Пример 2. Гудрон шаимской неф ти (плотностью при 200С 998 кг/м, коксуемость 12,9 мас.X) подвергают очистке парными растворителями пропаном и.фенол-крезольной смесью переменного состава. Состав растворителя по ступеням экстракции следующий: Х и II ступени — не определялся; III — крезола 95Х фенола 5X

IV — крезола 73Х, фенола 27X; V— крезола 48%, фенола 52%; VI — крезола 22Х, фенола 78%; VII — крезола 5%, фенола 95%. Кратность раст10

Таблица 2

Ступени экстракции

III IV V VI

zz I

VII

Показатели

Состав растворителя (крезол:фенол), об.%

94:6 93:7 95:5 73:27 48:52 22:78 5:95

Кратность растворителя (суммарная) к нефтепродукту, мас.%

810 750 320 250 190 175 110

2 48 2 47 2 47 2 42 2 39 2 38 2 35

Давление, KIa

Плотность нефте- продукта, кг/мэ

1020 1001 998 889 882 876 875

Коксуемость нефтепродукта, мас.X

18э0 17ь3 12э9 Ов30 . Оь28 Оэ24 Оэ21

Поток растворителя в третью секцию составляет 45 мас.% от общего количества фенол-крезола.

Сравнительные данные по очистке гудрона грозненской нефти растворитеТаблица 3

Опыты

Показатели

3 4 5

По прототипу

95:5 96:4 97:3 98:2 10:90

5:95 4:96 3:97 2;98 10:90

90:10 91 9 92:8 93:7 94:6

10:90 9:91 8:92 7:93 6:94

Состав растворителя (крезол: фенол), об.% на третьей ступени на последней ступени ворителя к сырью (по массе) составля. ет,X фенол 160, крезол 160 (суммарная 320%), пропан 360. Температура очистки 54 С.

После регенерации растворителей получают рафинат плотностью при 20 С

875 кг/м коксуемостью 0,21 мас.%, обеспечивающий производство депарафинированных масел с индексом вязкости 92 и температурой застывания

18 С.. Отбор рафината от сырья о

39,1 мас.X. Данные по очистке приведены в табл. 2. лем различного состава приведены в табл. 3.

1097646

Продолжение табл. 3

Показатели

9 По про тотмВыход рафината, мас.7.

53,6 53,7 54,3 54,9 55,5 56, 1 56,4 56,8 57, 1 53;0

Плотность рафината,,/мз

879 879 878 879 878 878 880 881 882 879

Коксуемость рафината, мас. 7.

0,16 0,1? 0,17 0,17 0,16 0,16 0,18 0,19 0,20 0,16

Гудрон грознен

Показатели

Известный Предлагаемый Известный Предлагаемый способ способ способ способ

Кратность пропана к сырью, мас.7

360

380

300

310

Кратность фенол-крезольной смеси к сырью, мас.%

320

290

310

350

Качество рафината о

Плотность при 20 С, кг/мэ. 875,0

879,0

878,0

881,0

0,21

0,25

0,16

0,19

Коксуемость,мас.X

Вязкость кинематио ческая при 100 С, м /с

18,2

17,4

17,9

18,4

Выход рафината от сырья, мас.X.

39,1

37,1

56,1

54,3

Анализ табл.3 показывает, что уменьшение количества фенола в растворителе, подаваемом в последнюю ступень с 10 до 5 об.% и изменение соотношения крезол:фенол на третьей ступени — 95:5 об. X --в предлагаемом способе против 10:90 об.X â известном позволяет увеличить выход рафината на 3,1 мас.X при его неизменном качестве. Увеличение содержания крезола на третьей ступени и уменьшение его на последней (опыты 7 — 9) наряду с увеличением выхода рафината сопровождается ухудшением его качества, что является нежелательным явлением. В то же время уменьшение со25 держания крезола на третьей ступени и увеличение его на последней (опыты 1-5) дает незначительный эффект по сравненив с известным способом.

30 В табл. 4 приведены сравнительные данные по очистке нефтяного остаточного сырья — гудронов двух видов нефтей известным и предлагаемым способами.

Т а б л и ц а 4

Ф ской нефти Гудрон шаимской нефти

1097646

Составитель Л. Иванова

Редактор К. Волощук Техред А.Ач Корректор В. Бутяга

Заказ 4144/22 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Данные табл. 4 показывают, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет на 3-5% снизить кратность пропана, на 9-11Х кратность фенол-крезольной смеси к сырью, на 8-9 сократить затраты на регенерацию растворителей, на 2 мас.7. повысить выход рафината и улучшить его качество.