Экстракционные процессы. Получение алканов

2.4.1. Депарафинизация кристаллизацией [1],[3]

Назначение процессов депарафинизации – удаление из рафинатов высокоплавких парафиновых углеводородов с целью получения масел с низкими температурами застывания и парафинов.

обычной депарафинизации с получением масел с температурой застывания от минус 10 до минус 15 ⁰С и ниже;

глубокой депарафинизации с получением масел с температурой застывания минус 30 ⁰С и ниже.

Целевым продуктом депарафинизации являются депарафинизаты – депарафинированные дистилляты и остаточные масла.

В качестве побочных продуктов получают: гачи из дистиллятного и петролатумы из остаточного сырья, направляемые на обезмасливание с получением соответствующих парафинов и церезинов, широко применяемых в различных отраслях промышленности (в бумажной, текстильной, полиграфической, кожевенной, спичечной, лакокрасочной, пищевой промышленностях; в медицине для изготовления свечей, вазелинов, восковых композиций, консистентных смазок, в химической промышленности - для получения жирных спиртов и кислот, моющих средств и др.).

Процесс представляет собой одну из разновидностей процесса экстракции – экстрактивную кристаллизацию и основан на разной растворимости углеводородных компонентов масел в некоторых растворителях при низких температурах.

Для процессов депарафинизации масел и обезмасливания гачей и петролатумов экстрактивной кристаллизацией предложены и испытаны сотни полярных и неполярных растворителей и их смеси. Однако только некоторые из них нашли применение в промышленных условиях. Наибольшее распространение в современных производствах масел получили кетон-ароматические углеводороды: смеси метилэтилкетона (МЭК) или ацетона с толуолом. За рубежом широкое распространение получила смесь МЭК с метилизобутилкетоном.

В качестве хладоагентов на установках депарафинизации применяются пропан или аммиак, использование которых позволяет получать масла с температурой застывания до минус 20°С. На установках глубокой депарафинизации при производстве масел с температурой застывания минус 30°С и ниже в дополнение к охлаждению аммиаком или пропаном применяется охлаждение этаном или этиленом.

На качество получаемых парафинов и эффективность процесса депарафинизации существенное влияние оказывают следующие факторы:

● природа, состав и кратность растворителя к сырью;

Сырьем процесса депарафинизации является мазут, который на вакуумной колонне установки АВТ разделяют на узкие масляные фракции (1-4) и гудрон.

Установки депарафинизации состоят из следующих стадий: кристаллизации и фильтрования, регенерации растворителя из раствора депарафинизата и растворов гача и петролатума и холодильного отделения. Ниже приведена технологическая схема отделений кристаллизации и фильтрации установки двухступенчатой депарафинизации (рис.2.15) [12].

На первой ступени установок депарафинизации с двухступенчатым фильтрованием получают депарафинизат, а на второй ступени дополнительно извлекают масло из гача или петролатума.

Рис. 2.15. Технологическая схема отделений кристаллизации и фильтрации установки двухступенчатой депарафинизации.

Отделение кристаллизации и фильтрования. Сырье – рафинат - насосом через пароподогреватель Т-10 и водяной холодильник Т-23 подается в регенеративные кристаллизаторы КР-1 - КР-6, где охлаждается фильтратом, полученным в I ступени фильтрации. Сырье разбавляется влажным и охлажденным сухим растворителями на выходе из КР-1, КР-3 и КР-5, иногда и КР-7. Растворители подаются соответственно насосами из емкостей влажного Е-6а и сухого Е-6 растворителей.

Из регенеративных кристаллизаторов раствор сырья далее поступает через аммиачные кристаллизаторы КР-7 - КР-9, где за счет испарения хладоагента охлаждается до температуры фильтрования, в приемник Е-1, откуда самотеком на барабанные вакуумные фильтры I ступени Ф-1. В приемник Е-1 поступает также охлажденный фильтрат II ступени, подаваемый из Е-2а насосом Н-19 через аммиачный кристаллизатор КР-10.

Кристаллизаторы представляют собой горизонтальные теплообменники типа «труба в трубе». Внутренняя труба снабжена вращающимся валом с металлическими скребками для удаления парафинового слоя со стенок трубы. Раствор депарафинизируемого сырья прокачивается по внутренним трубкам, а хладоагент (аммиак, пропан, этан или холодный фильтрат) - противотоком по межтрубному кольцевому пространству.

Вакуумный фильтр представляет собой стальной барабан, вращающийся на подшипниках в герметично закрытом кожухе. На наружную поверхность барабана натянута фильтровальная ткань, основанием которой служит металлическая сетка. Охлажденный раствор сырья подается в днище корпуса фильтра. Уровень жидкости в фильтре поддерживается таким, чтобы в нее было погружено ~ 60% поверхности барабана. При вращении барабана фильтрующая его поверхность последовательно погружается в суспензию сырья. В погруженной части барабана за счет вакуума во внутренних его секциях, создаваемых вакуум-компрессором, отсасывающим инертный газ, происходит фильтрование. Фильтрат проходит через ткань, а кристаллы отлагаются на наружной поверхности ткани, образуя осадок в виде лепешки толщиной до 12 мм. По выходу из зоны фильтрования лепешка попадает в зону промывки, где промывается от масла охлажденным растворителем. Затем лепешка попадает в зону просушки, где из нее отсасывается оставшийся растворитель, и далее в зону отдувки инертным газом. После отдувки лепешка срезается ножом, скользящим по крепежной проволоке, направляется к шнеку и сбрасывается вместе с добавленным растворителем в приемник для гача или петролатума. По мере необходимости (когда ткань забивается кристаллами твердых углеводородов и льда) подачу сырья прекращают и проводят горячую промывку. Она может быть запрограммирована по времени и температуре промывки и на большинстве установок осуществляется автоматически в период рабочего цикла.

В процессе эксплуатации установки инертный газ непрерывно циркулирует в свободной от жидкости части корпуса барабана и емкостях, в которых имеется растворитель. В качестве инертного газа применяют генераторный газ, получаемый сжиганием очищенного газообразного топлива. Циркуляция инертного газа предотвращает образование взрывоопасной смеси воздуха и паров растворителя.

Фильтрат I ступени собирается в вакуум-приемнике Е-2, откуда насосом Н-4 прокачивается через регенеративные кристаллизаторы КР-6 - КР-1, теплообменник Т-12 и поступает в приемник Е-4 и далее в отделение регенерации растворителя.

Лепешка, снятая с фильтров I ступени, после разбавления растворителем собирается в сборнике Е-3. Отсюда она насосом Н-7а подается в приемник Е-la и далее самотеком в фильтры Ф-2. Фильтрат II ступени поступает в вакуум-приемник Е-2а.

Лепешка твердых углеводородов с фильтров Ф-2 после разбавления растворителем подается шнеком в приемник Е-3а. Отсюда раствор гача (петролатума) насосом Н-7 подается в отделение регенерации растворителя.

Отделение регенерации растворителя. Регенерация растворителя из раствора депарафинизата (фильтрата) осуществляется в четыре ступени последовательно в трех отгонных колоннах и отпарной колонне.

2.5.1.Процесс цеолитной депарафинизации «Парекс» [1], [3]

Целевым назначением процесса, разработанного в Германии (бывшей ГДР), является получение из дистиллятных, преимущественно керосиновых и дизельных фракций, жидких нормальных парафинов высокой степени чистоты и низкозастывающих денормализатов - компонентов зимних и арктических сортов реактивных и дизельных топлив. Получаемые в процессе «Парекс» парафины используются как сырье для производства белково-витаминных концентратов, моющих средств, поверхностно-активных веществ и других продуктов нефтехимического синтеза. Сырьем процесса является прямогонный керосиновый дистиллят широкого или узкого фракционного состава (в зависимости от требований, предъявляемых к продуктам), который предварительно подвергается гидроочистке. В качестве адсорбента используется цеолит - цеосорб 5АМ (типа СаА). Используемый адсорбент - цеолит, обладающий молекулярно-ситовым эффектом, избирательно адсорбирует н-алканы из смесей их с углеводородами изо- или циклического строения. Характерной особенностью процесса «Парекс» является проведение адсорбции в среде циркулирующего водородсодержащего газа, являющегося газом-носителем сырья. Применение циркулирующего газа-носителя препятствует быстрому падению адсорбционной емкости цеолита и способствует удлинению пробега установки. Десорбция адсорбента осуществляется нагретыми парами аммиака - вытеснителя адсорбированных н–алканов. Обе стадии процесса - адсорбция и десорбция - являются парофазными, осуществляются при температуре около 380 °С и давлении 0,5-1 МПа. Длительность адсорбции примерно в 2 раза меньше продолжительности десорбции. Поэтому на установке предусмотрены 3 периодически переключаемых адсорбера со стационарным слоем цеолита, один из которых работает в режиме адсорбции, а два других в данный период - как десорберы.

Ниже, в качестве примера, приведены показатели качества сырья и продуктов цеолитной депарафинизации (табл. 2.8).

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: