Способ очистки жидкогоуглеводородного сырья от сопровождающих его примесей

 

Rr.:

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

42876О

Союз Советских

Социалистических

Республик

l61) Зависимое от авт. свидетельства №-(22) Заявлено 16.11,70 (21) 1494690i23-26 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет—

Опу бликовано 25.05.74. Бюллетень № 19 (51) Ч. Кл. В Old,15/02

С 10g 25 06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 541.183.5 (088.8) Дата опубликования описания 29.11.74 (72) Авторы етзобретения

С. 3. Левинсон, И. А. Михайлов, E. Л. Локтионова, Н. П. Изотова, К. М. Тимофеева, М. М. Чернышева, И. М. Уварова, И. И. Лаговер, Г, А. Горячев, С. И. Степуро, T. Х. Мелик-Ахназаров, А. В. Агафонов и Д. И. Орочко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЖИДКОГО

УГЛЕВОДОРОДНОГО СЪ|РЬЯ ОТ СОПРОВОЖДАЮЩИХ

ЕГО ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и, в частности, к процессам адсорбционной очистки углеводородного сырья.

Известен способ адсорбционной очистки нефтяного углеводородного сырья с различным уровнем вязкости, осуществляемый в жидкой фазе в противотоке с движущимся мелкозернистым адсорбентом, при этом нисходящий поток адсорбента контактирует с восходящим потоком раствора очищаемого сырья.

Очищенный продукт — рафинат выводится из верхней части адсорбера, а отработанный адсорбент поступает в десорбер, в котором в противотоке контактирует с горячим растворителем для извлечения адсорбирован,. ых аром атическ их соединений.

Однако процесс противоточпой жидкофазпой очистки углеводородного сырья в адсорберах шахтного типа осуществляется при ограниченных скоростях подачи раствора сырья — не выше 2 — 2,5 кз/м . час.

Дальнейшее увеличение скорости подачи раствора сырья приводит к нарушению гидродинамических режимов и снижению степени очистки. Малая скорость движения рабочих потоков вызывает необходимость значительного увеличения диаметра адсорбционной колонны, особенно при повышении мощности установок и создании крупнотоннажных производств; следствием увеличения размеров контактной аппаратуры является ухудшение степени очистки из-за трудности в организации равномерного распределения раствора сырья в рабочем слое противоточно движущегося адсорбента.,Большие скорости протекания самой сорбции полярных углеводородов других примесей позволяют осуществлять процесс при значительном увеличении скорости подачи раствора очищаемого сырья.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что адсорбционную очистку осуществляют не в противотоке, а в прямотоке— контактировапием нисходящих потоков адсорбента и раствора сырья, подаваемых параллельно; десорбцию адсорбента растворителем можно производить либо также в прямотоке, либо в противотоке отработанного (на20 сыщенного) адсорбента с десорбентом.

Использование предлагаемого способа позволяет значительно увеличить скорость подачи раствора сырья, что приводит к увеличению производительности установок и уп25 рощению процесса.

Б качестве сырья могут быть использованы различные нефтепродукты — от топливных фракций до брайт-стоков (с вязкостью .от 2 — 3 сст при 50 С до 100 сст при 100 С).

Адсорбентом служат различные активные

428760 твсрдые пористые мелкозернистые тела, например, мелкосфернческий синтетический ялюмосилнкатный адсорбент с преимущественным размером гранул 0,2 — 0,8 яя.

Предлагаемый способ осуществляют но схеме представленной на чертеже, включающей прямоточный адсорбционный аппарат (контактор) 1, десорбцнонную колонну 2, ступенчато-противоточную сушилку 8, многосекционный ступенчато-противоточный регенератор 4, ступенчато-противоточный холодильник 5, деаэратор 6, смеситель пневмоподъемника 7, смесительный воздухоподогреватель 8, циклонный сепаратор 9, конденсатор-холодильник 10, отпарпую колонку 11 очищенного продукта, отпарную колонку 12 десорбированного продукта, емкости-аккумуляторы 18, водоотделитсль 14, насосы 15, адсорбционную зону 16, промывную зону 17 и теплообменники 18.

Предлагаемый способ очистки осуществляют следующим образом.

Обла гор аживае мое сырье — нефтяные дистплляты подают в деаэрационное устройство, где оно контактирует с потоком регенерированного адсорбепта, поступающего из циклонного сепаратора.

При этом раствор сырья замачивает адсорбент и вытесняет из его пор воздух (деаэрация); образующийся поток пульпы поступает в прямоточный контактор (адсорбционный аппарат), где при параллельном нисходящем движении адсорбента и раствора сырья из последнего при рабочей температуре 35 — 60 С извлекаются нежелательные примеси — происходит облагораживание (обесцвечивание, деароматизация, обессмоливание) продукта с достижением заданной глуоины очистки. С низа адсорбционной зоны контактора насыщенный адсорбент и раствор очищенного продукта совместно поступают в гидрозатворную (промывную) зону аппарата, в пиз которой подается промывка — циркулирующий растворитель; раствор очищенного продукта с отводного штуцера промывной зоны отводится в приемник раствора, откуда раствор поступает в блок отпарки. Регенерированный растворитель охлаждается в теплообменнике и возвращается в систему, а отпаренный очищенный продукт (рафинат А) охлаждается в теплообменнике и насосом откачивается с установки.

Отработанный насыщенный адсорбент из гидрозатворной зоны поступает в десорбционную колонну, где обрабатывается нагретым до 80 — 95 С растворителем — десорбентом.

Раствор десорбированного продукта с верха колонны отводится через приемник в блок отпарки растворителя, откуда второй продукт (рафинат Б) процесса адсорбционпого разделения отводится с установки.

Промытый засмоленный адсорбент посту,пает далее в систему регенерации и восстановления его адсорбционной способности для обеспечения возможности повторного и многократного нспользовапия в процессе прямомоточной адсорбционной очистки облагораживаемого сырья.

С этой целью адсорбент последовательно проходит через стадию непосредственной сушки пульпы (удаления растворителя из адсорбента) в ступенчато-противоточной сушилке с кипящим слоем высушиваемого материала, f0 с охлаждением паров в конденсаторе-холодильнике; через стадию регенерации окисли. тельным выжигом органических отложений («смол») на адсорбенте при температуре

600 — 650 С в многосекционном регенераторе с кипящим слоем адсорбента, в токе воздуха, нагреваемого в смесительном воздухоподогревателе, с последующим его охлаждением до 35 — 40 С в холодильнике с кипящим слоем.

Подача мелкозернистого адсорбента из блока адсорбции — десорбции в блок регенерации осуществляется пневмоподъемниками. Отделение циркулирующего адсорбента от транспортирующего потока воздуха производится в циклонных сепараторах.

При исследованиях на лабораторной и пилотной установках в качестве сырья для адсорбционпой очистки при относительном дви30 жении рабочих сред использованы различные нефтепродукты — деасфальтизаты, трансформаторный дистиллят, масла фенольной очистки из сернистых и малосерпистых нефтей, В зависимости от характеристики сырья адсорбционную о пястку при относительном движении фаз (в прямотоке) проводят прн температуре 35 — 50 С, предпочтительно 40—

45 С; весовой кратности обработки сырья адсорбентом 1: 0,5 — 1: 4; объемном разбав40 лении сырья растворителем 1: 1 — 1:4, предпочтительно 1: 2 для днстиллятного сырья и

1: 3 для остаточного масляного сырья; скорости подачи раствора сырья (считая на свободное сечение аппарата) 3,0 — 6 nf!sac, пред4> почтительно 4 — 5 м/час.

Примеры иллюстрируют реализацию предлагаемого способа.

Пример 1. При очистке в прямотоке деасфальтизата из сернистой ромашкинской нефти с коксуемостью 1,4О/о при весовой кратности обработки сырья адсорбентом 1: 3 (три части адсорбента на 1 часть сырья), исходном разбавлении сырья растворителем 1: 4 по объему .и высокой скорости подачи раствора сырья яя 3 м /м . час (считая на свободное сечение аппарата) выход очищенного продукта (рафината А) составил 70,1О/о, при этом из рафината получено базовое остаточное масло-компонент, характеризующееся светлым цветом

60 2,5, низким коэффициентом рефракции 1,4990 при 20 С, с кинематической вязкостью

17,0 сст при 100 С, с индексом вязкости 82, температурой застывания минус 22 С и низкой коксуемостью 0,34 /о.

При той же кратности обработки того же сырья и разбавлении его растворителем, но при допустимой скорости подачи раствора

428760 сырья в 3 раза меньшей (1 м/час), чем при очистке в прямотоке, при известном способе очистки в противотоке движущимся адсорбентом выход рафината достигает 67,4О/о, при этом из рафината получено базовое остаточное масло-компонент (цвет 2) с коэффициентом рефракции 1,4976 при 20 С, кинематической вязкостью 16,0 сст прп 100 С, с индексом вязкости 86, температурой застывания минус 20 С и коксуемостью 0,28О/о.

Пример 2. На пилотной установке при адсорбционной очистке в прямотоке характерного сырья — например деасфальтизата из малосерни стой нефти с коксуемостью

1,7О/о при весовой кратности обработки сырья адсорбентом 1: 3,5, разбавлении сырья растворителем 1: 3 по объему и высокой скорости подачи раствора сырья 6 м/час выход очищенного продукта (рафината А) составляет 73,5О/о, из рафината получено базовое остаточное масло-компонент, характеризующееся цветом 4, коэффициентом преломления

1,4923 при 20 С, с кипематической вязкостью

15,9 сст при 100 С, с индексом вязкости 89, температурой застывания минус 18 С и низкой коксуемостью 0,31О/о и коррозийностью по

Пинкевичу 2,0 г/лР.

При очистке известным способом в противотоке контактируемого раствора сырья и адсорбента того же деасфальтизата из малосернистой нефти с коксуемостью 1,7О/, при кратности обработки адсорбентом 1: 3 и разбавлении 1: 3, но при допустимой скорости подачи раствора сырья на очистку в 4 раза меньшей, чем при очистке в прямотоке, выход очищенного продукта составляет 65,0О/о, полученное остаточное масло-компонент характеризуется низкой коксуемостью — 0,25 О/о, цветом 4, коэффициентом рефракции 1,4910 при 20 С, кинематической вязкостью 14,3 сст при 100 С, индексом вязкости 88, температурой застывания минус 20 С и коррозийностью по Пинкевичу 2,0 г/лР.

Пример 3. При адсорбционной доочистке в прямотоке масла «автола-9,5» из сернистых нефтей при весовой кратности обработки

Способ очистки жидкого углеводородного сырья от сопровождающих его примесей путем контактирования последнего с движущимся мелкозернистым адсорбентом, включающий стадии адсорбции и десорбций при относительном двпжении рабочих сред адсорбент — раствор, отличающийся тем, что, с целью улучшения гидродинамических условий

40 контакта рабочих сред и упрощения процесса, адсорбцию осуществляют в прямотоке при нисходящем движении рабочих сред адсорбент — раствор сырья, а десорбцию — либо в прямотоке при нисходящем движении ра45 бочих сред отработанный адсорбент — десорбент (растворитель), либо в противотоке.

25 сырья адсорбентом 1: 0,75, соотношении сырье: растворитель 1: 2 по объему и скорости подачи раствора сырья 3,0 м/час. Выход очищенного масла составляет 92,8o ; цвет 1,5; коэффициент преломления 1,4892; кинематическая вязкость 9,2 сст при 100 С; индекс вязкости 89; температура застывания минус

15 С; коксуемость 0,12 /о и содержание серы 0 90о/ю.

При очистке в противотоке того же сырья при кратности обработки сырья адсорбентом

1: 0,5 и разбавлении растворителем 1: 2, но при скорости подачи сырья в 5 раз меньшей, (0,6 м/час), чем при очистке в прямотоке, выход продукта составляет 93,5o с цветом 1,5, с коэффициентом преломления 1,4887 прп

20 С, с кинематической вязкостью 9,2 сст при

100 С, индексом вязкости 88, температурой застывания минус 15 С, коксуемостью 0,10 /о и содержанием серы 0,87О/о.

Полученные результаты и сопоставительные данные показывают, что адсорбцпопную очистку и доочистку движущимся адсорбентом различных видов масляного сырья можно осуществлять в прямотоке, со значительно большими скоростями подачи раствора сырья (в 3 и более раза), с получением товарных продуктов высокого качества.

Предмет изобретения

42876О

Составитель H. Изотова

Техред Л. Акимова

Коррсктор В. Гутман

Редактор О. Стенина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патенть

Заказ 1563/519 Изд. М 844 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Способ очистки жидкогоуглеводородного сырья от сопровождающих его примесей Способ очистки жидкогоуглеводородного сырья от сопровождающих его примесей Способ очистки жидкогоуглеводородного сырья от сопровождающих его примесей Способ очистки жидкогоуглеводородного сырья от сопровождающих его примесей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической промышленности и касается системы распределения-сбора текучей среды для устройства, предназначенного для приведения в контакт текучих сред и твердых веществ, при этом устройство содержит камеру, по меньшей мере, один трубопровод для введения основной текучей среды и, по меньшей мере, один трубопровод для отвода основной текучей среды и несколько распределительных тарелок, при этом каждая из распределительных тарелок содержит несколько панелей для смешивания, распределения или извлечения текучих сред (РСЭ)

Изобретение относится к устройству для обработки текучей среды

Изобретение относится к технологии адсорбционных и ионообменных процессов для извлечения и разделения компонентов из текучих дисперсных или жидких сред

Изобретение относится к технологии очистки сорбента в фильтрующей колонне и может быть использовано в процессах водоподготовки в теплоэнергетической, электронной, химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к способам осуществления адсорбционного разделения в жидкостях на движущихся слоях адсорбентов

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в узлах сепарации и сборных пунктах
Наверх