Селективная очистка нефтяного сырья Основной процесс технологии производства

Селективная очистка нефтяного сырья Основной процесс технологии производства масел (традиционной). Предназначена для удаления из масляных дистиллятов и деасфальтизатов смолистых веществ, ПАУ, нафтено-ароматических с короткими боковыми цепями, серосодержащих и металлорганических соединений Закладываются эксплуатационные характеристики базовых масел: вязкостно-температурные свойства и стабильность против окисления. Рафинат имеет по сравнению с сырьем меньшие плотность, вязкость, кислотность, коксуемость и более высокую температуру застывания. Рафинат менее интенсивно окрашен. В рафинате меньше серосодержащих, ароматических соединений и смол. Больше парафино-нафтеновых углеводородов. 1. 2. 3. 4. 5. Качество сырья Природа и расход растворителя Температура процесса Рециркуляция Особенности оформления блока экстракции

Природа и расход растворителя Преимущество фенола перед фурфуролом: большая растворяющая способность по отношению к ПАУ, смолам, серосодержащим соединениям. Кратность фенола к сырью меньше, чем фурфурола. Фенол уступает фурфуролу по избирательности. При равном расходе растворителя на очистку одного и того же сырья выход рафината фурфурольной очистки выше, чем фенольной. Фенол целесообразно использовать при переработке сырья с высоким содержанием парафинонафтеновых углеводородов. В случае высокоароматизированного сырья целесообразно использовать фурфурол. Фурфурол в меньшей степени извлекает серосодержащие соединения. Для очистки сырья из сернистых нефтей используют фенол. Извлечение сульфидной и тиофеновой серы при очистке разными растворителями: 1 – тиофеновая сера – водным фенолом; 2 – сульфидная сера - водным фенолом; 3 – тиофеновая сера – фурфуролом; 4 – сульфидная сера – фурфуролом

а б Влияние расхода фенола (а) и фурфурола (б) на состав, выход и качество дистиллятного рафината: 1 – парафинонафтеновые углеводороды; 2 – малоциклические ароматические углеводороды; 3 – полициклические ароматические углеводороды; 4 – смолы; 5 – выход рафината; 6 – индекс вязкости рафината

Характеристика фенола и N-метилпирролидона Показатели N- МП Фенол 1, 030 1, 071 4, 1 1, 7 кипения 202 182 плавления -24, 2 41 начала разложения 320 460 ПДК в воздухе, мг/м 3 100 0, 3 ПДК в воде, мг/л 0, 5 0, 001 Расход на сырье, кг/т 0, 1 0, 25 Растворимость в воде Полная Частичная Образование азеотропной смеси с водой – + Эмульгируемость масла: растворитель Умеренная Высокая 1 4 Теплота испарения, к. Дж/кг 493, 1 479, 1 Энтальпия, к. Дж/кг 1, 67 2, 22 Относительная плотность, ρ425 Дипольный момент Температура, о. С Вязкость (50 о. С), м. Па с

Характеристика депарафинированных масел, предварительно очищенных N-метилпирролидоном и фенолом (дистиллятное сырье Показатели Плотность, г/см 3 п. D 50 Содержание серы, % мас. Индекс вязкости Содержание смол, % мас. Очистка N-МП Очистка фенолом 0, 8871 1, 4780 0, 98 102, 7 0, 9 0, 8910 1, 4790 1, 10 100, 7 2, 2

Температура процесса Зависимость качества и выхода рафината а - от температуры процесса; б - от кратности растворителя к сырью. При использовании фенола tв колонны поддерживается на 10 о. С ниже КТР. Температурный градиент экстракции составляет 18 -20 о. С. При использовании фурфурола tв колонны поддерживается на 15 -20 о. С ниже КТР. Температурный градиент экстракции составляет 20 -30 о. С.

Примерный материальный баланс очистки масляного дистиллята фенолом % масс. от сырья Состав раствора, % Наименование потока Взято: Сырье фенольная вода; в том числе вода фенол - 100, 0 200, 0 7, 0 100 6, 4 0, 6 91 9 307 – Получено: рафинатный раствор рафинат фенол экстрактный раствор экстракт фенол вода 93, 7 75, 0 18, 7 213, 3 25, 0 181, 9 6, 4 100 80 20 100 11, 7 85, 3 3, 0 Итого: 307, 0 - Итого:

I – сырье; II – фенол; III – рафинатный раствор; IV – экстрактный раствор; V – рафинат; VI – экстракт; VII – смесь паров фенола и воды; VIII – фенольная вода; IX – азеотропная смесь; X – водяной пар

Примерный материальный баланс очистки масла 150 % фурфурола Наименование потока Взято: дистиллят фурфурол % масс. от сырья 100 150 Итого: Получено: рафинатный раствор рафинат фурфурол экстрактный раствор экстракт фурфурол Итого: Состав раствора, % 40 60 250 100 85 15 100 13 87 79, 7 14, 1 20, 3 135, 9 250

Принципиальная схема установки селективной очистки масел фурфуролом

Технико-экономические показатели селективной очистки фенолом и N-МП Показатели Селективная очистка N-МП фенолом Выход рафината, % отн. 100 93 -96 Кратность сырье : растворитель, % отн. 100 -115 на 1 кг растворителя 100 99 на единицу продукции 100 107 -120 по сырью 100 87 -100 по рафинату 100 83 -93 Удельные энергозатраты, % отн. : Производительность, % отн. :

Принципиальная технологическая схема установки селективной очистки N-МП