CC BY
28
УДК 621.592
Д.С. Беляев, Д.С. Антипов, И.В. Белокрылое
Омский государственный технический университет, г. Омск
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА.
ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ
Сущность процесса депарафинизации заключается в отделении твердых углеводородов от жидкой фазы, в связи с чем важную роль играет их кристаллическая структура, т. е. форма и размер кристаллов, которые в значительной мере предопределяют скорость и четкость разделения фаз. Так как твердые углеводороды нефти являются многокомпонентной смесью, большое значение имеет кристаллическая структура не только углеводородов отдельных гомологических рядов, но и их смесей.
Для процесса депарафинизации используется двухкомпонентый растворитель соотношение которого меняется в зависимости от молекулярной структуры рафинатов, МетилЭ-тилКетон+Толуол. МЭК используется как осадитель твердых парафиновых углеводородов, Толуол используется для снижения вязкости рафинатов.
На большинстве установках депарафинизации, так же как и на Омском НПЗ, используются кристаллизаторы со скребковой ходовой частью, в которых процесс кристаллизации проходит под давление от 1,8 до 2 мПа, что влияет на образование кристаллов парафиновых углеводородов: они образуют маленькие кристаллы, что негативно влияет на скорость фильтрации и увеличивает содержание масла в гачах, перолатуумах (парафиновые углеводороды) и уменьшает отбор масляной фракции из рафинатов (нефтяного сырья).
Рассмотрим базовую схему холодильного отделения:
■ Г 7 Р Ш-ТЛл
1
1 1
_с_
«р-тд* •»> II
г -м. г '
Рафинат после погружных водяных теплообменников Т-23,23А поступает в трубное пространство регенеративных скребковые кристаллизаторов 1-6, так же в них подается растворитель (смесь метилэтилкетона+толуол) где происходит процесс смешения путем вращения валов внутри аппарата, снабженных скребками по всей своей плоскости. В межтрубное пространство аппарата подается фильтрат 1 ступени в качестве хладагента. После чего рафи-нат поступает в аммиачные кристаллизаторы 7-11, для более глубокого охлаждения, далее суспензия подается на фильтровальный блок.
Кристаллизатор КСК функционально заменяет все регенеративные скребковые кристаллизаторы установки. Его внедрение позволяет существенно повысить технико-
62
экономические показатели процесса за счет повышения выхода депарафинированных масел, получения парафинов и церезина вместо гачей и петролатума, снижения энергетических и эксплуатационных затрат. Принцип действия кристаллизатора основан на многопорционном смешении парафинсодержащего сырья с хладагентом, в качестве которого используется ох-
лажденный растворитель, фильтраты или их смеси. Смешение сырьевого потока с порциями хладагента осуществляется за счет гидромеханического контакта потоков сырья и хладагента.
Аппарат работает при атмосферном давлении, в нем отсутствуют движущиеся части и приспособления для их уплотнения, что в значительной мере упрощает его конструкцию и повышает надежность в эксплуатации.
Аналогов такого аппаратурного оформления и способа осуществления процесса кристаллизации нет.
Сырье I, разогретое до температуры, превышающей температуру насыщения парафином, подается насосом в штуцер 9. Аппарат заполнен жидкостью до уровня штуцера выхода суспензии.
Наполнение колонны, рафинатом и хладагентом, вызывает движение вытесняемой жидкости обеспечивает переток сырьевой смеси вверх по колонне. При этом высокоскоростное течение в соплах 7 обеспечивает интенсивное перемешивание хладагента II, поступающего в штуцеры 8, в верхних частях секций.
Образующаяся суспензия III перетекает через штуцер 10 в приемную емкость, откуда насосом подается в испарительные скребковые кристаллизаторы для доохлаждения до температуры фильтрования. Температура суспензии на выходе из пульсационного кристаллизатора, как правило, составляет (0 - плюс 7) оС в зависимости от кратности разбавления сырья хладагентом, его температуры и начальной температуры сырья. В свою очередь, эти параметры зависят от вида сырья, применяемого растворителя и определяются при разработке технологии процесса в целом.
Рис. 2. Схема кристаллизатора смешения: 1-корпус кристаллизатора;
4,5-перегородки, 6-перетоки; 7-сопла, 8-штуцеры входа хладагента;
9-штуцер входа сырья; 10-штуцер выхода суспензии;12-вентиль, 13-клапан.
Ьсырье; П-хладагент; Ш-суспензия;
Предлагаемая схема:
Блок КСК смешения Отмечено вновь уст.оборудование
Температурный профиль в аппарате настраивается регулированием вентилями 12 расхода хладагента в секции кристаллизатора при определенной загрузке по сырью (при постоянной температуре сырья и хладагента). При изменении производительности аппарата по сырью заданный температурный режим работы кристаллизатора поддерживается только регулированием общего расхода хладагента клапаном 13. Регулировка посекционного расхода вентилями 12 требуется только при необходимости корректировки температурного профиля в аппарате. Эта процедура производится во время наладки режима работы аппарата и в дальнейшем, как правило, не применяется.
Рафинат после погружных водяных теплообменников Т-23,23А поступает в КСК, куда так же подается растворитель по секционно на каждое контактное устройство (смесь Мети-лЭтилКетона+Толуол), после чего в промежуточную емкость с которой насосом нагнетается в аммиачные кристаллизаторы 7-11, для более глубокого охлаждения, далее суспензия подается на фильтровальный блок.
Библиографический список
1. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа / под ред. С. А. Ахметова. —СПб.: Недра, 2006. — 868 с.
2.Черножуков, Н. И. Технология переработки нефти и газа. Ч. 3. Очистка и разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов / под ред. А. А. Гуреева, Б. И. Бондаренко. — 6-е изд., пер. и доп. — М. : Химия, 1978. —424 с.
