Установка селективной очистки масляных фракций N-метилпирролидоном

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общая характеристика и назначение процесса селективной очистки N-метилпирролидоном

Базовые масла получают из тяжелых фракций нефти с высокой температурой кипения, которые имеют сложный химический состав. Обычно выделяют три главных ступени обработки при производстве базовых масел из масляных фракций:

· деасфальтизация гудрона;

· селективная очистка для увеличения индекса вязкости и химической стабильности;

· депарафинизация для уменьшения температуры застывания.

Основным процессом технологии производства нефтяных масел является их очистка избирательными растворителями, предназначенная для удаления из масляных дистиллятов и деасфальтизатов смолистых веществ, полициклических ароматических и нафтено-ароматических углеводородов с короткими боковыми цепями, а также серосодержащих и металлоорганических соединений. В этом процессе закладываются такие важнейшие эксплутационные характеристики масел, как вязкостно-температурные свойства и стабильность против окисления. Кроме того, существенно снижается коксуемость и улучшается цвет масел, повышается ИВ.

Основой селективной очистки является экстракция.

Экстракция - это процесс физического выделения, используемый для удаления компонентов с нежелательно низким индексом вязкости (полициклические ароматические соединения, полинафтены, смолы и асфальтены) из сырья для производства масел. Другими результатами применения экстракции растворителем в сырье являются снижение вязкости и коксового остатка, улучшение цвета, и частичное удаление серных, азотных и кислородных соединений. Разделение выполняется посредством избирательного сродства экстракционного растворителя с нежелательными полиароматическими и полинафтеновыми молекулами, которые концентрируются в тяжёлой, богатой растворителем экстракционной фазе. Более лёгкая рафинатная фаза - прежде всего, состоит из остатков парафиновых и мононафтеновых молекул наряду с некоторым количеством растворённого экстракционного растворителя.

Установка селективной очистки масел N-метилпирролидоном предназначена для очистки масляных фракций, получаемых из нефти в процессе вакуумной разгонки на установке АВТ.

Целевым продуктом установки селективной очистки масел является рафинат, который используется в качестве сырья на установках депарафинизации.

Побочный продукт очистки - экстракт, который используется в качестве товарного продукта, компонента ТЭп-15 или компонента мазута.

Установка селективной очистки масел включает в себя:

· секцию деаэрации и экстракции сырья;

· секцию регенерации растворителя из рафинатного раствора;

· секцию регенерации растворителя из экстрактного раствора;

· секцию регенерации растворителя.

2. Описание технологической схемы

Деаэрация сырья:

Из сырьевого парка сырье поступает на насосы и прокачивается через фильтры для удаления частиц размером более 50 микрон (0,05 мм). Отфильтрованное сырье направляется в корпус теплообменника. С целью предотвращения окисления растворителя и образования коррозионно-агрессивных побочных продуктов, сырье направляется в деаэратор 1, на верхнюю тарелку. В нижнюю часть деаэратора (под тарелки) с верха колонны регенерации растворителя 9 подаются пары метилпирролидоновой воды (МП-воды), содержащие небольшое количество растворителя. При прохождении сырья сверху вниз через ситчатые тарелки деаэратора, происходит отдув растворенного в сырье воздуха, а также абсорбция (поглощение) сырьем паров растворителя.

Экстракционная очистка сырья:

Деаэрированное сырье с низа деаэратора 1 насосом 11 прокачивается через холодильник19, представляющий собой каскад из последовательно подключенных холодильников. После каскада холодильников сырье направляется в экстракционную колонну 2.

Растворитель из колонны регенерации 9 подается насосом в верхнюю часть экстракционной колонны, на первую насадочную тарелку. Растворитель, подаваемый в экстракционную колонну, охлаждается предварительно в воздушном холодильнике.

В экстракционной колонне образуются две фазы.

Поток рафината, отводимый с верха колонны 2, содержит 10-20% растворителя и направляется в систему регенерации растворителя из рафинатного раствора.

Поток экстракта, содержащий большую часть растворителя, с низа колонны 2 насосом 12 прокачивается через водяной холодильник и направляется в отстойник 23.

Часть потока экстрактного раствора после холодильника возвращается непосредственно в нижнюю часть экстракционной колонны 2. Этот поток предназначен для снижения температуры низа экстракционной колонны и повышения температурного градиента по колонне.

Время пребывания сырья в экстракционной колонне зависит от величины поступающих потоков (сырья и растворителя), места ввода сырья в колонну и составляет около часа.

Регенерация растворителя из рафинатного раствора:

Рафинатный раствор с верха колонны 2 под давлением 4,27 кгс/см2 проходит теплообменники. Далее направляется в нагревательную печь 15, в которой последовательно проходит конвекционный, а затем радиантный змеевики. Для испарения растворителя поток направляется из печи в вакуумную колонну 3, из которой перетекает через подогреватель в отпарную колонну 4.

Часть потока (около 22%) из экстракционной колонны 2 отводится и используется в качестве флегмы для орошения колонн 3 и 4.

Давление потока снижается на выходе из 2 перед входом в печь 15.

Пары растворителя, выходящие с верха колонны 3, направляются через конденсатор 20 в накопитель сухого растворителя 26.

Флегмой в отпарной колонне 4 служит холодный рафинатный раствор.

Уровень жидкости в низу колонны обеспечивается петлевым гидравлическим затвором.

С низа колонны 3 рафинат с небольшим содержанием растворителя перетекает через гидрозатвор и через подогреватель поступает в отпарную колонну 4.

В отпарной колонне 4 осуществляется окончательное удаление растворителя.

Для отпарки остатков растворителя от рафината в нижнюю часть отпарной колонны 4 через маточник подается пар низкого давления.

Пары с верха колонны (смесь воды с растворителем) направляются через конденсатор в накопитель влажного растворителя 24.

Рафинат с низа колонны 4 с содержанием растворителя не более 20 ррм (не более 0,002%) откачивается насосом 13 в резервуары товарного парка.

Регенерация растворителя из экстрактного раствора:

Экстрактный раствор поступает на регенерацию из отстойника, и содержит до 80% растворителя, т.о. это обуславливает его регенерацию в несколько ступеней.

Перед подачей в первую из колонн экстрактный раствор последовательно проходит ряд теплообменных аппаратов 3.

В результате прохождения каскада теплообменных аппаратов экстрактный раствор нагревается.

После этого поток поступает в зону испарения колонны низкого давления 5. Пары с верха колонны 5 направляются в колонну регенерации растворителя 9.

Экстрактный раствор из колонны 5 откачивается насосом в печь 16.

Основная часть экстрактного раствора, разделенная на четыре потока, поступает в радиантные змеевики печи 16.

Экстрактный раствор из печи 16 поступает в зону испарения колонны 6.

Выходящие пары растворителя из колонны 6 направляются в колонну регенерации растворителя 9.

Экстрактный раствор с низа колонны 6 направляется непосредственно в зону испарения вакуумной колонны 7.

В вакуумной колонне 7 происходит окончательное испарение растворителя из экстракта (~14%).

Пары с верха колонны 7 направляются в емкость сухого растворителя 26.

Колонна 7 орошается экстрактным раствором из колонны 5.

Экстракт с низа колонны 7 поступает в отпарную колонну 8. Окончательное разделение растворителя и экстракта (до содержания растворителя в экстракте не более 50 ррм (0,005%) происходит в отпарной колонне 8. Колонна 8 орошается экстрактным раствором из колонны 5.

Пары с верха колонны 8 (смесь воды и растворителя) направляется в емкость влажного растворителя 25. Экстракт с низа колонны 8 откачивается насосом 14 и выводится с установки.

Регенерация и осушка растворителя:

Содержание воды в растворителе влияет на эффективность экстракции в экстракционной колонне. Для обеспечения оптимального режима экстракции следует стремиться к наименьшему содержанию воды в растворителе.

Регенерация растворителя, осушка и доведение его качества до норм, требуемых в процессе экстракции (содержание воды не более 0,5%) осуществляется в колонне 9. Содержание воды в растворителе зависит от температуры.

Осушенный растворитель с низа колонны 9, с содержанием воды не более 0,5%, насосом подается в экстракционную колонну 2.

Растворитель собирается в 9 из потока паров, отходящих с верха колонн регенерации растворителя из рафинатного и экстрактного растворов.

Пары растворителя с верха вакуумных колонн 3 и 7 охлаждаются в конденсаторе растворителя и направляются в накопитель 26. Далее сухой растворитель из емкости 26 подается насосом на тарелку колонны 9.

Пары (смесь воды и растворителя) с верха отпарных колонн рафината и экстракта 8 и 4 охлаждаются в конденсаторе и направляются в накопитель влажного растворителя 24.

Содержащаяся в растворителе вода отгоняется и выходит с верха колонны в виде паров с незначительным количеством растворителя.

Метилпирролидоновая вода, отгоняемая из колонны регенерации растворителя 9, подается в колонну экстракции 2.

Список использованной литературы

масло селективный метилпирролидон технологический

1. Андреев А.Ф., Лопатина С.Г. Основы менеджмента. - М.: «Нефть и газ», 2007. - 264 с.

2. Семинары по курсу «Основы менеджмента».

3. Ахметов С.А., Ишмияров М.Х., Веревкин А.П., Докучаев Е.С., Малышев Ю.М. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа: Учеб. пособие. - М.: Химия, 2005. - 736 с.

4. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти ч. 3, - М.: Химия, 1978 г., 423 с.

Размещено на Allbest.ru