Способ очистки масляных фракций

 

Изобретение касается нефтепереработки, в частности очистки масляных фракций. Цель - повышение степени очистки. Последнюю ведут противоточным контактом масляной фракции с фенолом, подаваемым в верхнюю часть экстрактора, в присутствии фенольной воды с выводом из экстрактора промежуточного рафината с индексом вязкости не менее 90 в виде боковой фракции рафинатного раствора в количестве 25-47% от общей массы рафинатного раствора в месте вывода. Регенерацией фенола из образующихся рафинатного и экстрактного растворов получают рафинат и экстракт. В этом случае кратность растворителя составляет 1,5:1,0 (против 2:1) и отбор суммарного рафината 50-51% (против 45-46 мас.%). 1 ил. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1587061

Af (51)5 С 10 0 21/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО.ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4370247/31-04 (22) 25.01.88 (46) 23.08.90. Бюл. и 31 (71) Уфимский нефтяной институт (72) h.Ê. Марушкин, Г.К. Зиганшин, И.В, Ракочий, A.Ô, Махов, И.Л. Кушнир и М.П. Кальсина (53) 665.637,565(088.8) (56) Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. Ч. 3. M.:

Химия, 1966, с. 134-140. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ MACJNHbIX ФРАКЦИЙ (57) Изобретение ка<.ается нефтепереработки,в частности очистки масляных фракций. Цель - повышение степени очист—

Изобретение относится к химической технологии, в частности к нефтеперерабатывающей промышленности, и может быть использовано на промышленных установках очистки масляных фракций селективными растворителями, такими как фенол.

Целью изобретения является повышение качества рафината в процессе очистки масляных фракций селективным растворителем — фенолом.

На чертеже представлена схема для (экстракции экстрактора с десятью тео.- ретическими ступенями.

Сырье F подают на вторую, считая снизу, теоретическую ступень контактирования (в принципе, можно предусмотреть несколько вводов сырья на различные ступени), противотоком ему в верхнюю часть эксграктора на 10-ю теоретическую ступень подают раствори2 ки.Последнюю ведут противоточным контактом масляной фракции с феполом,подаваемым в верхнюю часть экстрактора, в присутствии фенольной воды с выводом из экстрактора промежуточного рафината с индексом вязкости не менее 90 в виде боковой фракции рафинатного раствора н количестве 25-47% от общей массы рафинатного раствора в месте вывода. Регенерацией фенола из образующихся рафинатного и экстрактного растворов получают рафинат и экстракт. В этом случае кратность растворителя составляет 1,5:1,0 (против 2:1) и отбор суммарного рафината 50-51% (против 45 — 46 мас.%). 1 ил. 3 табл. тель S — фенол, и для создания рисайк-. ла на первую теоретическую ступень подают антирастворитель С вЂ” фенольную ь воду. С низа экстрактора выводят экст- (ф( рактный раствор Г-1, после выделения (;ф из которого фенола получают экстракт

1, представляющий собой в основном нежелательные компоненты, извлеченные из очищаемого сырья. С 5-й теоретической ступени предусмотрен промежуточный (боковой) вывод .рафинатного раствора R-5 в количестве 25...47% от общей массы рафинатного раствора в месте вывода, т.е. от К-5. Количество е

/ выводимого потока R-5 и высота, т.е. месторасположение бокового вывода, регламентируются конкретными требованиями, предъявляемыми к качеству рафината r-5, получаемого из бокового погона, т.е. рафинат, который получен из этого промежуточного потока

1587061

0,8772

1,4615

1, 5032

7,6

35,0

103

1,4790

0,8871

R-5, должен иметь индекс вязкости не менее 90.

Оставшуюся же часть рафинатного раствора подвергают дальнейшей очистке с получением дополнительного рафи-.

5 ната r-10, отводимого с верха экстрактора в виде рафинатного раствора 1(-10.

Рафинат r-10 представляет собой продукт с качественными показателями, значительно превосходящими показателями качества продукта, который может быть получен по известной технологии при одинаковой кратности сырье: фенол. Суммарный продукт, получаемый по предлагаемому способу, при смешении рафината r-5 и r-10 превосхо— ! дит по качеству рафинат, полученный по известному способу.

Пример 1 (сравнительный), Очистке экстракцией фенолом в присутствии фенольной воды подвергают масляную фракцию. Расходы исходных продук тов, условия экстракции и качественные показатели сырья одинаковые для 25 примера 1 и для всех последующих примеров:

Количество вводимого компонента,г: сырье 200,00 фенол 300,00 фенольная вода 8,00

Температура ввода,оС: сырье 60,0 фен ол 70,0 фенольная вода 40 0

Содержание компонентов, мас.X: вода в феноле 2,0 фенол в фенольной воде 9,0

Массовое соотношение фенол : сырье 1,5:1,0

Качество сырья:

Кинематическая вязкость, сСт: при 100 С 8,7 при 50 С 51,3 относительная плотность при 20 С 0,9122 коэффициент рефракции при 50 С температура плавления ° С 37,0

Во всех примерах приведены результаты по каждой серии опытов после выхода системы на стационарный режим, что подтверждается материальным балансом, постоянством качества и выхо55 дов рафината и экстракта, а также постоянством внутренних жидкостных потоков по качеству и массе. Условия смещения и отстоя: время перемешивания

30 мин, число оборотов мешалки в минуту 120, время отстоя 30 мин.

При очистке масляной фракции по известному способу получены следующие результаты, характеризующие способ селективной очистки масляных фракций путем .противоточного контактирования сырья с фенолом, подаваемым в верхнюю часть экстрактора в присутствии фенольной воды с последующей регенерацией фенола и получением рафината и экстракта.

Выход рафината, Х 53,5

Качество получаемого рафината. кинематическая вязкость, сСт: при 100 С 7,3 при 50 С 30,5 индекс вязкости 118 коэффициент рефракции при 50 С. 1,4754 относительная плотность при 20 С

Пример 2. а) Исследуют работу экстрактора, когда рафинат с индексом вязкости не менее 90 п. выводят из экстрактора в виде промежуточного потока рафинатного раствора R-5 в количестве 25Х от общей массы рафинатного раствора

R-5 в месте вывода, Получены следующие результаты:

Дополнительный рафинат r-10: выход, l 27,4

Качество: кинематическая вязкость, сСт: при 100 С 6,7 при 50 С 25,7 индекс вязкости 131 коэффициент рефракции при 50ОС относительная плотность при 20 С 0,8567

Промежуточный рафинат г-5 выход, Х 23,8

Качество: кинематическая вязкость, сСт: при 100 (. при 50 С индекс вязкости коэффициент рефракции при 50 С относительная плотность при 20 С

1587061.

Получены следующие результаты:

Дополнительный рафинат r-10: выход, 24,5

Качество:

35 кинематическая вязкость, сСт: при 100 С при 50 С индекс вязкости коэффициент рефракции при 50 С относительная плотность при 20 0

Промежуточный рафинат r-5: выход, Качество:

6,6

25,4 4Р

132

1,4618

0,8568 4

26,2 кинематическая вязкость, сСт: при 100 С 7,7 при 50 С 35,0 индекс вязкости 105 коэффициент реФракции при 50 С 1,4793 55 относительная плотность при 20 С 0,8819

Колич ес тв о рафина тно го ра-. створа в месте вывода, r 190,58

Общее количество рафинатного раствора в месте вывода, r 225,04

Количество промежуточного раствора, выводи5 мого из экстрактора, г 56,26

Количество рафинатного раствора, подвергающееся дальнейшей очистке, r 168,78 б) При снижении отбора промежуточного рафинатного раствора менее 25Х получающийся суммарный продукт имеет качество ниже, чем рафинат, получающийся по известному способу.

В табл. 1 и 2 приведены показатели качества промежуточного и дополнительного рафинатов r-5 и r-t0, а также суммарного продукта, полученного при отборе промежуточной фракции рафинатного раствора К-5 в количестве

20Х от общей массы рафинатного раствора в месте отбора (пример 2а).

Пример 3. Третья серия опытов направлена на исследование работы экстрактора, в котором рафинат с индексом вязкости не менее 90 п. выводят из экстрактора в виде рафинатного раствора К-5 .в количестве 31 от общей массы рафинатного раствора R-5 ЗР в месте вывода.

6,7 5,2

134

0,8566

Этот пример характеризует верхний предел количественного вывода промежуточного рафинатного раствора. В принципе этот предел может быть расширен. Но учитывая крупнотонажность производства, каким является масляное производство, одним из сдерживающих факторов является трудность реализации малопоточной технологической схемы, включающей регенерацию дополнительного рафинатного раствора, установку депарафинизации и другие узлы, необходимые для доведения базового масла до кондиции, удовлетворяющих требованиям технических условий. (Пример 5 (сравнительный). Осуществляют очистку масляной фракции по известному способу как в примере 1, меняя соотношение сырье : фенол.

Количество промежуточного рафинатного раствора, выводимого из экстрактора,г 60,90

Количество рафинатного раствора, подвергающееся дальнейшей очистке, r 130,58

Пример 4. Четвертая серия опытов направлена на исследование работы экстрактора, в котором рафинат с индексом вязкости не менее 90 п. выводят из экстрактора в виде рафинатного раствора К-5 в количестве 47Х от общей массы рафинатного раствора К-5 в месте вывода.

-11олучены .-следующие результаты:

Дополнительный рафинат r-10: выход, : 16,4

Качество: кинематическая вязкость сСт: при 100 С при 50 С индекс вязкости коэффициент рефракции при 50 С 1,4613 относительная плотность при 20 С

Количество рафинатного раствора в месте вывода, г 169, 79

Количество промежуточного рафинатного раствора, выводимого из экстрактора, r 80,00

Количество рафинатного раствора, подвергающееся дальнейшей очистке, r 89,79

1587061

Рафпнат лабораторного процесса по прнмеру

Поквовтепн

Рвфнпат промыв4 (R-5 «47 мас2) 2 (R-5

«25 мвс.I) 2а (Н-5 "20 мас.X) 3 (R-5 31 мас.Х) лепного процесса г-5 г-10

r-5 r-!О

r-5 сСт: прн !00 Г., прн 50 С

ИВ аа пр

> l>

Выход >=вот массы сырья

7,0

30,5

109

1,4764

0>8801

6,6

25,4

132

1,4618

0,8568

7,5

35,6

1,4805

0,8932

6>5

24,9

128

1,4629

0,8614

7,7

35,0

1,4793

0,8819

7,6 6,7

35 0 25,7

103, 131

1,4790 1,4615

0,8871 0,8567

7,6

35,2

103

1,4798

0,8888 -, 6,7, 25,2

134

1,4613 0,8566

7,3

30 5

118

1,4754

0,8772

24,5

26,2

25,3

26,7

34,6

23 8 27,4

50-55

53>5

Таблица 2

Показатели

Смесь промежуточного ).-5 и дополнительного r-1О рафината по примеру

2а 2 3 4 (R-5 =20 мас.7) (R -5" =25 мас%) (R-5 =31 мас.X) (R-5 =47 мас.7) сСт: при 100 С при 50 С

ИВ

n3)

ò >

24 б

ыход, % от масCbl CbIPbH

6,93

28,96

117

1,4750

0,8767

7,07

29, 15

1,4742

0,8766

7,20

29,44

122

1,4708

0,8696

7,26

30,22

1,4739

0,8762

51,0

52 0

51,2

50,7

В табл. 3 приведены показатели каI ества полученных рафинатов и их выоды.

Анализ данных табл. 1 и 3 позволя5 (т сделать вывод, что для получения

)!)о известному способу качества очищафмого продукта на уровне дополнитель (ого рафината необходимо повысить ратность растворителя как минимум о 2,9:1. Данное повышение кратности астворителя можно осуществить либо величением подачи фенола в 1,9 раза и сохранении подачи сырья на прежем уровне, или снижением производиельности по сырью на 48,37 без измеения подачи фенола„ И в том и в друом случае наблюдается резкое снижее отбора рафината, что обусловлено эким потенциальным содержанием в )п сырье высокоиндексных компонентов. роме того, в промышленных условиях ри увеличении подачи фенола могут озникнуть сложности с его регенерацией, осЬбенно из экстрактного раст- 25 ,вора.

Если же не повышать подачу фенола, ! то для получения очищаемого продукта на уровне качественных характеристик дополнительного рафината в условиях 30 известного способа необходимо снизить производительность по сырью на 48,3Х, что с учетом снижения отбора рафината приведет к уменьшению его выработки на 70 7.

Анализируя данные, представленные в табл. 2 и 3, можно сделать вывод: по предлагаемому способу при кратности растворителя к сырью 1,5:1 возможно получение суммарного рафината (т.е. смеси двух рафинатов) с теми же качественными характеристиками, что и рафината, получаемого по условиям известного способа, при кратности растворителя порядка 2,0:1, причем с более высоким отбором (50-51 против 45

46 мас.% по известному способу), Формула изобретения

Способ очистки масляных фракций путем противоточного контактирования с фенолом, подаваемым в верхнюю часть экстрактора, в присутствии фенольной воды с последующей регенерацией фенола из образующихся рафинатного и экстрактного растворов с получением рафината и экстракта, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества рафината, из экстрактора выводят промежуточный рафинат с индексом вязкости не менее 90 в виде боковой фракции рафинатного раствора в количестве 25-47% от общей массы рафинатного раствора в месте вывода.

Таблнцв 1

1587061

Таблица3 е

Соотношение растворителя к очищаемому сырью по массе

Показатели

2,00:1

2,50:1 3,00:1

1,50:1

29,6

37,8

45,1

53,5

Я-10

Составитель Н. Кириллова

Корректор Т. Палий

Техред Л,Олийнык

Редактор Н. Рогулич

Заказ 2398 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

4, сСт: при 100 С

50 С

ИВ

5 0 п

+0 ф

ыход, Х от массы сырья

7,30

30,50

118

1,4754

0,8772

7,00

28,65

121

1,4702

0,8702

6,75

26,30

127

1,4655

0,8631

6,62

- 25,01

134

1; 4605

0,8560