Способ селективной очистки масляных фракций

 

Сущность изобретения: контактирование нефтяного сырья и экстрагента осуществляют в смесителе с акустическими излучателями, дополнительно снабженным устройствами для создания вихревых потоков. Сырье и экстрагент вводят в смеситель раздельными потоками, причем экстрагент вводят на расстоянии 0,5-0,8 длины потока от точки ввода сырья до точки вывода смешанного потока при объемном соотношении экстрагента к сырью 0,1-0,5:1. Образовавшиеся рафинатный и экстрактный растворы разделяют в отстойнике. Рафинатный раствор доочищают в экстракционной колонне. 1 ил., 8 табл.

Предлагаемое изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности, к селективной очистке масляных фракций, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Известен способ селективной очистки масляных функций путем экстракции сырья экстрагентом при противоточном движении в вертикальной экстракционной колонне с получением рафинатного и экстрактного растворов и последующей регенерацией экстрагента из этих растворов в системах регенерации /1/.

Движение взаимодействующих потоков в колонне происходит под действием разности плотностей фаз, что недостаточно для тонкого диспергирования одной жидкости в другой. Поэтому скорость массопередачи в таких аппаратах низка, сами аппараты громоздки.

По известному способу в верхнюю часть экстракционной колонны через маточник непрерывно подают общий поток свежего экстрагента, одновременно в среднюю часть этой колонны через маточник подают общим потоком сырье. Сырье, находясь непрерывно в контакте с экстрагентом, поднимается вверх по колонне, постепенно освобождаясь от нежелательных компонентов. В рабочем объеме экстракционной колонны легко образуются застойные зоны, участки трудноразделимых эмульсий и канальные эффекты.

При этом способе сравнительно низка четкость разделения на рафинат и экстракт.

Известен также способ двухступенчатой очистки масляных фракций в последовательно соединенных вертикальных экстракционных колоннах /2/. В первой колонне сырье очищается загрязненным экстрагентом (экстрактным раствором), поступающим из второй экстракционной колонны, а недоочищенный рафинатный раствор перетекает в среднюю часть второй экстракционной колонны, в которой доочищается свежим экстрагентом, подаваемым в верхнюю часть второй экстракционной колонны. Это позволяет повысить степень очистки сырья, но производительность установки снижается в 2 раза.

В экстракционных колоннах совмещены все стадии процесса экстракции: 1. увеличение межфазной поверхности контакта: диспергирование (образование дисперсной фазы), перемешивание; 2. уменьшение межфазной поверхности контакта: коалесценция образовавшихся капель фазовых растворов, расслоение фазовых растворов.

При осуществлении очистки в вертикальной экстракционной колонне потоки должны пройти путь 12-17 м с определенной скоростью, на что требуется продолжительное время (1,5-2 часа), в то время как для достижения необходимого разделения теоретическое время взаимодействия в процессе экстракции составляет 10^-9-10^-7 с.

В описанных способах скорость движения смешиваемых компонентов по сечению колонны неодинакова, легко образуются застойные зоны, где кратность соотношения сырье: экстрагент отличается от заданной. Поверхности сырья и экстрагента ориентированы друг относительно друга хаотично и беспорядочно, что приводит к невозможности направленного увеличения интенсивности взаимодействия, т.е. подачи энергии в поверхностный слой взаимодействующих потоков, и продолжительным циклам перемешивания, коалесценции и расслоения.

Именно на стадиях перемешивания и коалесценции происходит переход желательных компонентов (рафината) в экстрактный раствор.

Этот недостаток устраняют путем сокращения времени пребывания компонентов в зонах контакта и увеличения межфазной поверхности контакта сырья и экстрагента с ориентацией поверхностей друг относительно друга.

К таким способам относят экстракцию в роторно-дисковом контакторе /3/, центробежном экстракторе /4/ и экстракторе с вращающимися дисками /5/.

В известных способах процесса экстракции с применением поля центробежных сил, создаваемого за счет внешнего источника, сокращается продолжительность цикла перемешивания и обеспечивается ориентация поверхностей контактируемых потоков друг относительно друга. Поле центробежных сил благоприятно влияет на стадиях коалесценции капель и расслоения, на стадиях перемешивания и диспергирования одной из фаз отрицательно. Чем больше увеличивается центробежное поле, тем больше энергии нужно внести в зону контакта не только для взаимодействия потоков, но и на преодоление энергии центробежных сил, препятствующих перемешиванию потоков, имеющих разные плотности. Однако присутствующие в сырье первичные надмолекулярные структуры, образованные из высокомолекулярных соединений сырья (смол и асфальтенов), не разрушаются, и это снижает селективность процесса. Повышение интенсивности перемешивания выше определенного уровня приводит к образованию эмульсии, в которых расслоение фазовых растворов происходит плохо. По этим причинам даже при незначительном изменении качества экстрагента или сырья по вязкости или углеводородному составу требуется тщательная корректировка интенсивности перемешивания.

К числу других недостатков этих способов следует отнести относительную громоздкость аппаратуры, конструктивную сложность (наличие подшипниковых узлов, движущихся частей, электроприводов), высокие затраты мощности на перемешивание.

Одним из приемов, направленных на улучшение условий диспергирования и увеличение интенсивности воздействия в зоне перемешивания, является осуществление процесса экстракции с применением акустического поля /6/.

Так, известен способ селективной очистки масляных фракций экстракций экстрагентом, который заключается в том, что предварительно смешанные в трубопроводе сырье и загрязненный экстрагент (экстрактный раствор) непрерывно прокачивают через высокоэффективный смеситель, представляющий собой гидродинамический роторный аппарат проходного типа с акустическими излучателями ГАРТ, который способствует образованию диспергированной системы с мелкими однородными каплями, что обеспечивает быстрое извлечение нежелательных компонентов из сырья в экстрактную фазу /2/.

Из ГАРТ тонкодиспергированный поток направляют в горизонтальный отстойник, где завершается коалесценция капель фазовых растворов и их расслоение в течение 40 минут. Выводимый из отстойника рафинатный раствор, представляющий собой тонкодисперсную систему, хорошо подготовленную для доочистки, подают в экстракционную колонну, куда одновременно и непрерывно подают свежий экстрагент.

В промышленных условиях при селективной очистке масляной фракции, выкипающей в пределах температур 400-500^oС, по известному способу при объемном соотношении свежий экстрагент:сырье 1,67:1 увеличен выход рафината на 2,0% масс. и улучшено качество рафината.

Описанный известный способ хотя и позволяет увеличить выход рафината, имеет существенные недостатки.

Одним из недостатков известного способа является проведение экстракции на первой ступени последовательно в трубопроводе и ГАРТе, что приводит к ухудшению условий процесса на стадиях перемешивания и коалесценции.

Процесс экстракции на первой ступени известного способа начинается в зоне первичного смешения сырья и загрязненного экстрагента и протекает в течение всего времени движения смеси по трубопроводу до ввода в ГАРТ (примерно 10 с). При этом происходит неравномерное перемешивание контактируемых потоков и образование участков сырья, надмолекулярных структур сырья, экстрагента и фазовых растворов с кратностью соотношения экстрагент:сырье во много раз выше или ниже заданного.

В связи с отсутствием циркуляции возвратных потоков между ГАРТом и трубопроводом именно такой общий, но разнородный, неусредненный поток смеси и поступает в ГАРТ. При этом компоненты смеси приобретают одну и ту же температуру, что снижает движущую силу процесса и не позволяет независимо регулировать температуру потоков сырья или компонента на входе в ГАРТ.

Благодаря акустическому полю, генерируемому в ГАРТ, и многократному диспергированию поступившего в ГАРТ разнородного неусредненного потока образуется монодисперсная система такого же состава, что и поступивший поток. Это обеспечивает быстрое извлечение нежелательных компонентов из сырья, но затрудняет коалесценцию капель фазовых растворов из-за создания дисперсной системы с развитой межфазной поверхностью. Из-за отсутствия источника энергии, необходимой для уменьшения межфазной поверхности системы, требуется продолжительное время для коалесценции и расслоения фазовых растворов в поле гравитационных сил. За это время мелкие капли рафината, обладающие большой растворимостью, переходят в экстракт, что снижает селективность процесса (уменьшает выход рафината).

Цель предлагаемого изобретения увеличение выхода рафината за счет улучшения условий экстракции на стадиях перемешивания и коалесценции.

Поставленная цель достигается тем, что контактирование осуществляют в смесителе, дополнительно снабженном устройствами для создания вихревых потоков, а сырье и экстрагент вводят в смеситель раздельными потоками, причем экстрагент вводят на расстоянии 0,5-0,8 длины потока от точки ввода сырья до точки вывода смешенного потока при объемном соотношении экстрагента и сырья 0,1-0,5:1.

Указанная цель предлагаемого способа достигается техническим решением, представляющим новый способ экстракции путем впрыскивания свежего экстрагента в определенную зону движущегося вихревого сырьевого потока, образованного в криволинейном канале смесителя.

Осуществление предлагаемого способа возможно при применении смесителя для жидкости и газов /7/.

При этом способе обеспечивают следующую последовательность стадий экстракции: разделительный ввод сырья и свежего экстрагента в известный смеситель; формирование фаз; а) формирование сплошной фазы образование движущегося вихревого потока сырья с генерацией акустического поля для увеличения поверхностной конвекции на стадии перемешивания и поля инерционных сил для уменьшения межфазной поверхности на стадии коалесценции капель;
б) формирование дисперсной фазы однократный, непрерывный впрыск в определенную зону движущегося по криволинейному каналу вихревого потока сырья с генерированными в нем акустическим полем и полем инерционных сил;
перемешивание двух компонентов в акустическом поле и поле инерционных сил в сырьевом канале известного смесителя на участке от точки ввода экстрагента до выхода смеси из канала продолжительностью 1,6-2,7·10^-3 с;
коалесценция капель и первичное расслоение образовавшихся фазовых растворов в акустическом поле и поле инерционных сил с непрерывным отводом их из канала.

В заявляемом техническом решении в зону контакта сырьевым потоком вносится дополнительная энергия в виде турбулентных вихрей, акустического поля и поля инерционных сил и снижаются затраты энергии на диспергирование, так как диспергируется только экстрагент перед смешением с сырьем на выходе из отверстия перед вводом в вихревой поток сырья.

Существенный признак, характеризующий заявляемый способ, раздельная подача каждого перемешиваемого компонента (сырья и свежего экстрагента) в известный смеситель, которая позволяет сохранить время контакта компонентов, обеспечить разные скорости обновления межфазных поверхностей контактирующих фаз и увеличить движущую силу процесса массообмена. Кроме того, раздельная подача компонентов в смеситель позволяет сообщать акустические колебания только потоку сырья и обеспечить их воздействие направленно в область межфазных поверхностей контактирующих фаз.

Определенное положение точки диспергирования экстрагента в вихревой турбулентный поток сырья, находящийся в акустическом поле и поле инерционных сил, также является признаком, характеризующим заявляемое изобретение.

Сочетание этих двух признаков позволяет значительно улучшить процесс экстракции на стадиях перемешивания и коалесценции и сократить их продолжительность.

Нами установлено, что интенсивность перемешивания компонентов и наличие поля инерционных сил позволяет обеспечить практически мгновенное образование двух фаз и получить на выходе из сырьевого канала смесителя гетерогенную систему при кратности объемов экстрагента и сырья (0,1-0,5):1, что подтверждается результатами экспериментов (табл.1).

Существование гетерогенной системы на выходе из сырьевого канала смесителя подтверждает факт улучшения направленного перемешивания компонентов при сокращении продолжительности этого процесса. Следовательно, компоненты рафината (желательные компоненты) не успевают вовлекаться в экстрактную фазу, что приводит к увеличению выхода рафината.

Существование гетерогенной системы на выходе из канала смесителя при кратности объемов экстрагента и сырья (0,1-0,5):1 также подтверждает возможность снижения объемного расхода экстрагента по отношению к сырью на первой ступени, тогда как для получения гетерогенной системы на выходе из смесителя по прототипу кратность объема экстрагента и сырья составляет 2,4:1,0.

Место положения точки ввода экстрагента в криволинейном канале сырья установлено и проверено на промышленном объеме экспериментально.

По проведении экспериментальных работ на промышленном объекте установлено, что при смещении отверстия от половины длины (0,5) этого канала в сторону его начала наблюдается перекрытие канала потоком экстрагента и сокращение потока сырья. При смещении отверстия в сторону конца криволинейного канала за 0,8 его длины отмечается появление рафинатных компонентов в экстрактной фазе.

Дополнительным признаком, характеризующим заявляемое изобретение, является применение системы распределенной подачи свежего экстрагента на первую и вторую ступени процесса, т.е. отказ от сосредоточенной подачи свежего экстрагента только на вторую ступень и использования на первой ступени в качестве экстрагента экстрактного раствора (загрязненного экстрагента). Распределение между первой и второй ступенями (0,1-0,5):(0,5-0,9) объема свежего экстрагента к сырью. Такое распределение свежего экстрагента позволяет увеличить движущую силу процесса экстракции, получить гетерогенную систему, понизить кратность объемных расходов свежего экстрагента к сырью, сократить общий поток экстрагента в целом и, следовательно, снизить его безвозвратные потери.

Кратность объемных расходов свежего экстрагента и сырья на первой ступени ниже 0,1:1,0 явно недостаточна для эффективной экстракции и в промышленных условиях трудно осуществима. Кратность объемных расходов свежего экстрагента на первой ступени выше 0,5:1,0 приводит к нарушению гидродинамики экстракционной колонны второй ступени, выражающемуся в уносе экстрагента с рафинатным раствором.

Технические результаты предлагаемого способа выражаются в сокращении продолжительности стадии перемешивания процесса экстракции с 10,9 с до 1,6-2,7·10^-3 с и стадии коалесценции капель и расслоения фазовых растворов с 2400 с до 56-60 с и увеличении выхода рафината на 8,7-9,2% масс.

На чертеже приведена схема промышленной реализации предлагаемого способа селективной очистки масляных фракций.

Масляная фракция (сырье) 1 поступает на первый вход известного смесителя с акустическими излучателями 2, на второй вход которого поступает свежий экстрагент 3. Полученная в известном смесителе 2 смесь 4, представляющая собой гетерогенную систему, поступает в отстойник 5, из которого выводится экстрактный раствор 6, направляемый в систему регенерации экстрагента, и рафинатный раствор 7, направляемый на доочистку в вертикальную противоточную экстракционную колонну 8. В колонну 8 одновременно и непрерывно поступает свежий экстрагент 3 и водный раствор экстрагента 9. Из колонны 8 одновременно и непрерывно выводятся очищенный рафинатный раствор 10 и экстрактный раствор 6, которые направляются в соответствующие системы регенерации экстрагента.

Пример 1. Селективной очистке подлежит масляная фракция, выкипающая в пределах температур 400-500^oС с коэффициентом преломления при 50^oС - 1,5040. Требуется получить рафинат, имеющий коэффициент преломления при 50^oС 1,4740.

По предлагаемому способу 15,0 м³/ч сырья 1 (см. чертеж) непрерывно поступают на первый вход известного смесителя 2, на второй вход которого поступает 1,5 м³/ч свежего экстрагента (фенола) 3. Полученная в смесителе 2 смесь 4 непрерывно поступает в отстойник 5, где расслаивается на экстрактный 6 и рафинатный 7 растворы.

Экстрактный раствор 6 направляется в систему регенерации экстрагента.

Рафинатный раствор 7 поступает на доочистку в среднюю часть вертикальной противоточной экстракционной колонны 8, в верхнюю часть которой одновременно и непрерывно поступают 19,5 м³/ч свежего экстрагента (фенола) 3, а в среднюю часть 0,8 м³/ч водного раствора экстрагента (фенольная вода) 9. Полученные в колонне 8 экстрактный 6 и рафинатный 10 растворы поступают в соответствующие системы регенерации экстрагента.

По известному способу (прототип) селективной очистке подвергается та же масляная фракция, 15,0 м³/ч которой очищается 25,0 м³/ч свежего экстрагента (фенола) и 0,8 м³/ч водного раствора экстрагента. В результате селективной очистки сырья по известному способу получен рафинат, коэффициент преломления которого при 50^oС 1,4740.

Сравнительные данные по некоторым показателям технологического режима и качества материальных потоков приведены в табл.2.

На основании анализа данных табл.2 следует, что при селективной очистке одного и того же сырья (коэффициент преломления при 50^oС 1,5040) двумя разными способами в обоих случаях получен рафинат качества не хуже заданного. Однако при селективной очистке сырья по предлагаемому способу получен рафинат с качеством лучшего заданного (коэффициент преломления при 50^oС 1,4730) при меньшей кратности объемных расходов свежего экстрагента и сырья (1,40: 1 против 1,67: 1). Выход рафината по предлагаемому способу выше его выхода по известному способу на 9,0% при одновременном сокращении времени экстракции на 2340,8873 с.

Пример 2. Селективной очистке подлежит масляная фракция, выкипающая в пределах температур 400-500^oС с коэффициентом преломления при 50^oС - 1,5040. Требуется получить рафинат, имеющий коэффициент преломления при 50^oС 1,4740.

По предлагаемому способу 16,0 м³/ч сырья 1 (см. чертеж) непрерывно поступают на первый вход известного смесителя 2, на второй вход которого поступают 3,5 м³/ч свежего экстрагента 3. Полученная в смесителе 2 смесь 4 непрерывно поступает в отстойник 5, где расслаивается на экстрактный 6 и рафинатный 7 растворы.

Экстрактный раствор 6 направляют в систему регенерации экстрагента.

Рафинатный раствор 7 поступает на доочистку в среднюю часть вертикальной противоточной колонны 8, в верхнюю часть которой одновременно и непрерывно поступают 17,3 м³/ч свежего экстрагента (фенола) 3, а в среднюю часть - 0,8 м³/ч водного раствора экстрагента (фенольной воды) 9. Полученные в колонне 8 экстрактный 6 и рафинатный 10 растворы поступают в соответствующие системы регенерации экстрагента.

По известному способу (прототип) селективной очистке подвергается та же масляная фракция, 15,0 м³/ч которой очищается 25,0 м³/ч свежего экстрагента (фенола) и 0,8 м³/ч водного раствора экстрагента (фенольная вода). В результате селективной очистки сырья по известному способу получен рафинат, коэффициент преломления которого при 50^oС 1,4740.

Сравнительные данные по некоторым показателям технологического режима и качества материальных потоков приведены в табл.3.

На основании анализа данных табл.3 следует, что при селективной очистке одного и того же сырья двумя равными способами в обоих случаях получают рафинат заданного качества. Однако при селективной очистке сырья по заявляемому способу при меньшей кратности объемных расходов свежего экстрагента и сырья (1,3:1,0 против 1,67:1) при более высоком расходе сырья выход рафината выше на 9,2% при одновременном сокращении времени экстракции на 2352,8981 с.

Пример 3. Селективной очистке подлежит масляная фракция, выкипающая в пределах температур 400-500^oС с коэффициентом преломления при 50^oС - 1,5040. Требуется получить рафинат, имеющий коэффициент преломления при 50^oС 1,4740.

По предлагаемому способу 17,0 м³/ч сырья (см. чертеж) непрерывно поступают на первый вход известного смесителя 2, на второй вход которого поступают 4,0 м³/ч свежего экстрагента 3. Полученная в смесителе 2 смесь 4 поступает в отстойник 5, где расслаивается на экстрактный 6 и рафинатный 7 растворы.

Экстрактный раствор 6 направляют в систему регенерации экстрагента.

Рафинатный раствор 7 поступает на доочистку в среднюю часть вертикальной противоточной эктракционной колонны 8, в верхнюю часть которой одновременно и непрерывно поступают 18,4 м³/ч свежего экстрагента (фенола) 3, а в среднюю часть 0,7 м³/ч водного раствора экстрагента (фенольной воды) 9. Полученные в колонне 8 экстрактный 6 и рафинатный 10 растворы поступают в соответствующие системы регенерации экстрагента.

По известному способу (прототип) селективной очистке подвергается та же масляная фракция, 15,0 м³/ч которой очищается 25,0 м³/ч свежего экстрагента (фенола) и 0,8 м³/ч водного раствора экстрагента (фенольной воды). В результате селективной очистки сырья по известному способу получен рафинат, коэффициент преломления которого при 50^oС 1,4740.

Сравнительные данные по некоторым показателям технологического режима и качества материальных потоков приведены в табл.4.

На основании анализа данных табл.4 следует, что при селективной очистке одного и того же сырья двумя разными способами в обоих случаях получают рафинат заданного качества. Однако при селективной очистке сырья по заявляемому способу при меньшей кратности объемных расходов свежего реагента и сырья (1,32:1,0 против 1,67:1,0) при более высоком расходе сырья выход рафината выше на 9,0% при одновременном сокращении времени экстракции на 2354,8982 с.

Пример 4. Селективной очистке подлежит масляная фракция, выкипающая в пределах температур 400-500^oС с коэффициентом преломления при 50^oС - 1,5040. Требуется получить рафинат с коэффициентом преломления при 50^oС - 1,4740.

По предлагаемому способу 17,0 м³/ч сырья 1 (см. чертеж) непрерывно поступает на первый вход известного смесителя 2, на второй вход которого поступают 8,5 м³/ч свежего экстрагента (фенола) 3. Полученная в смесителе 2 смесь 4 поступает в отстойник 5, где расслаивается на экстрактный 6 и рафинатный 7 растворы.

Экстрактный раствор 6 направляют в систему регенерации экстрагента.

Рафинатный раствор 7 поступает на доочистку в среднюю часть вертикальной противоточной экстракционной колонны 8, в верхнюю часть которой одновременно и непрерывно поступают 13,9 м³/ч свежего экстрагента 3, а в среднюю часть 0,7 м³/ч водного раствора экстрагента (фенольной воды) 9. Полученные в колонне 8 экстрактный 6 и рафинатный 11 растворы поступают в соответствующие системы регенерации экстрагента.

По известному способу (прототип) селективной очистке подвергается также масляная фракция, 15,0 м³/ч которой очищается 25,0 м³/ч свежего экстрагента (фенола) и 0,7 м³/ч водного раствора экстрагента (фенольной воды). В результате селективной очистки сырья по известному способу получен рафинат, коэффициент преломления которого при 50^oС 1,4740.

Сравнительные данные по некоторым показателям технологического режима и качества материальных потоков приведены в табл.5.

На основании анализа данных табл.5 следует, что при селективной очистке одного и того же сырья двумя разными способами в обоих случаях получен рафинат качества не хуже заданного. Однако при селективной очистке сырья по предлагаемому способу получен рафинат с качеством лучше заданного (коэффициент преломления при 50^oС 1,4735) при меньшей кратности объемных расходов свежего экстрагента и сырья (1,4:1,0 против 1,67:1,0). Выход рафината по предлагаемому способу выше его выхода по известному способу на 8,7% при одновременном сокращении времени экстракции на 2350, 8984 с.

Как следует из приведенных примеров, при изменении кратности объемных расходов свежего экстрагента и сырья от 0,10:1,0 до 0,50:1,0 на первой ступени экстракции всегда получают рафинат, качество которого соответствует заданному или лучше при увеличении выхода рафината на 8,7-9,5% масс по сравнению с выходом по известному способу.

В приведенных примерах показано, что положение точки ввода свежего экстрагента в вихревой поток сырья изменялось от 0,5 до 0,8 общей длины канала сырья. При этом всегда обеспечивалось улучшение условий экстракции, что подтверждается сокращением продолжительности процессов в смесителе с 0,9 с по прототипу до 1,6-2,7·10^-3 по предлагаемому способу и конечными результатами, выражающимися в увеличении выхода рафината заданного качества.

В примерах 5 и 6 приведены сравнительные данные некоторых показателей технологического режима и качества материальных потоков при селективной очистке одной и той же масляной фракции на двух установках одного предприятия.

На установке селективной очистки типа 37/1 N 3 в промышленных условиях реализован предлагаемый способ селективной очистки масляных фракций.

На установке селективной очистки типа 37/1 N 2 в промышленных условиях реализован известный способ селективной очистки в вертикальной противоточной экстракционной колонне.

Пример 5. По предлагаемому способу 29,4 м³/ч сырья, выкипающего в пределах температур 350-500^oС, поступает на первый выход известного смесителя, на второй вход которого поступает 7,6 м³/ч свежего экстрагента (фенола). Полученная смесь поступает в отстойник для расслоения на экстрактный и рафинатный растворы.

Экстрактный раствор из отстойника поступает в систему регенерации экстрагента.

Рафинатный раствор на выходе из отстойника распределяется на два равных потока, каждый из которых поступает в среднюю часть закрепленной за ним вертикальной противоточной экстракционной колонны. Две колонны работают параллельно. В верхнюю часть каждой колонны подают 15,2 м³/ч свежего экстрагента (фенола), в среднюю 1,0 м³/ч водного раствора экстрагента (фенольной воды). Из каждой колонны выводят рафинатный и экстрактный растворы. Потоки рафинатного раствора, выводимые из каждой колонны, объединяют в один и направляют в систему регенерации экстрагента. Потоки экстрактного раствора, выводимые из каждой колонны, объединяют в один и направляют в систему регенерации экстрагента.

По известному способу 26,7 м³/ч сырья, поступающего на установку, распределяется на два равных потока, каждый из которых поступает в среднюю часть связанной с ним вертикальной противоточной экстракционной колонны. В верхнюю часть каждой колонны подают 21,0 м³/ч свежего экстрагента (фенола), в среднюю 1,0 м³/ч водного раствора экстрагента (фенольная вода). Из каждой колонны выводят рафинатный и экстрактный растворы. Потоки рафинатного раствора, выводимые из каждой колонны, объединяют в один и направляют в систему регенерации экстрагента. Потоки экстрактного раствора, выводимого из каждой колонны, объединяют в один и направляют в систему регенерации экстрагента.

В табл. 6 приведены сравнительные данные по некоторым показателям технологического режима и качества материальных потоков.

Как следует из табл.6, при селективной очистке одного и того же сырья двумя разными способами отмечается преимущество заявляемого способа, так как при получении рафината одинакового качества его выход выше на 8,5% при меньшей кратности объемных расходов свежего экстрагента и сырья и росте производительности установки примерно на 10,0%
Пример 7. По предлагаемому способу 32,0 м³/ч сырья, выкипающего в пределах температур 340-480^oС, поступает на первый вход смесителя, на второй вход которого поступает 10,3 м³/ч свежего экстрагента (фенола). Полученная смесь поступает в отстойник для расслоения на рафинатный и экстрактный растворы.

Экстрактный раствор из отстойника поступает в систему регенерации экстрагента.

Рафинатный раствор на выходе из отстойника распределяется на два равных потока, каждый из которых поступает в среднюю часть закрепленной за ним вертикальной противоточной экстракционной колонны. Две колонны работают параллельно. В верхнюю часть каждой колонны подают по 11,95 м³/ч свежего экстрагента (фенола), в среднюю по 1,0 м³/ч водного раствора экстрагента (фенольной воды). Из каждой колонны выводят рафинатный и экстрактный растворы.

По известному способу 25,5 м³/ч сырья, поступающего на установку, распределяют на два равных потока, каждый из которых поступает в среднюю часть связанной с ним экстрактивной колонны. В верхнюю часть каждой колонны подают по 20,3 м³/ч свежего экстрагента (фенола), в среднюю по 1,0 м³/ч водного раствора экстрагента. Из каждой колонны выводят рафинатный и экстрактный растворы.

В табл.7 приведены некоторые показатели технологического режима и качества материальных потоков.

Как следует из табл.7, при селективной очистке одного и того же сырья двумя разными способами отмечается преимущество заявляемого способа, так как при получении рафината одинакового качества его выход выше на 5,1% по меньшей кратности объемных расходов свежего экстрагента и сырья и росте производительности установки на 25%
Возможность практического осуществления заявляемого способа селективной очистки масляных фракций подтверждается результатами промышленных испытаний, проведенных на установке селективной очистки масел фенолом типа 37/1 N 3 ПО "Горькнефтеоргсинтез" и изложенных в акте (приложение 1).

В табл. 8 приведен сопоставительный анализ условий селективной очистки масляных фракций по известному и предлагаемому способам.

Формула изобретения

Способ селективной очистки масляных фракций путем контактирования нефтяного сырья и экстрагента в смесителе с акустическими излучателями, последующего разделения образовавшихся рафинатного и экстрактного растворов в отстойнике и доочистки рафинатного раствора путем противоточной подачи его и экстрагента в экстракционную колонну, отличающийся тем, что контактирование осуществляют в смесителе, дополнительно снабженным устройствами для создания вихревых потоков, а сырье и экстрагент вводят в смеситель раздельными потоками, причем экстрагент вводят на расстоянии 0,5 0,8 длины потока от точки ввода сырья до точки вывода смешанного потока при объемном соотношении экстрагента к сырью 0,1 0,5 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8