Модернизация установки Депарафинизация с целью снижения энергопоребления

Грануляция сырья при обезмасливании

 Фильтруемость  различного сырья зависит от  упаковки частиц твердого вещества  на фильтре, определяющих пористость  и проницаемость осадка. Улучшению структуры осадка на фильтре посвящен ряд работ. Принципиально новый метод — распыление расплавленного гача в охлаждающей среде воздуха или газа — позволяет получить крупку из твердых частиц правильной формы и заданных размеров. Для улучшения фильтрования к остаточному рафинату добавляли смесь петролатума, распыленного холодным растворителем. В этом случае гранулы петролатума (гача), увеличивая проницаемость осадка, играют роль «ускорителя» фильтрования. Осуществление такого процесса позволило бы уменьшить зависимость скорости фильтрования от химического состава перерабатываемого сырья. Процесс, однако, не получил широкого промышленного применения.

За рубежом  имеется установка такого типа для  получения твердого парафина. Процесс проводят в аппаратах колонного типа, в верхнюю часть которых через форсунки вводят расплавленный гач. Мельчайшие частицы парафина затвердевают в результате контакта с восходящим потоком воздуха. Масло, находящееся на поверхности частиц парафина, удаляется при помощи растворителя в системе противоточных смесителей и отстойников. Метод позволяет получить твердый парафин с содержанием масла не более 0,5% (масс.). К недостаткам данного процесса следует отнести значительные эксплуатационные затраты, связанные с грануляцией сырья в токе охлажденного воздуха, необходимостью получения гранул строго определенных формы и размера, поскольку чем больше размер получаемых гранул, тем хуже отмывается содержащееся в них масло. Для увеличения проницаемости осадка на фильтре к сырью добавляют инертный несжимаемый материал определенной степени грануляции. В качестве добавок предложны различные глины, бумажная пульпа, ламповая сажа, силикат и др. Для улучшения фильтрования и частичного предохранения фильтровальной ткани от забивки применяют фильтрующие добавки — газонаполненные микробаллончики из инертных по отношению к фильтрующей среде фенол-формальдегидных или карбамидных смол. Необходимость извлечения и регенерации добавляемого материала пока мешает внедрению этих предложений в промышленность.

Разработан  метод депарафинизации коагуляционным осаждением, используемый в промышленных условиях на некоторых зарубежных заводах. Сущность процесса заключается в том, что депарафинируемом растворе проводят коагуляцию третьего компонента (смолистого продукта), захватывающего взвешенные в растворе частицы парафина, в результате чего последние удаляются на раствора. Этим способом удалось депарафинировать тяжелые дистиллятные и остаточные продукты. Другим вариантом депарафинизации коагуляционным осаждением является процесс совместной деасфальтизации и депарафинизации нефтяных продуктов жидким пропаном. В этом процессе осаждаемые жидким пропаном смолисто-асфальтеновые вещества увлекают с собой взвесь твердого парафина, осуществляя этим также и депарафинизацию обрабатываемого продукта.

Усовершенствование  технологии

ряде зарубежных заводов для получения низкозастывающих масел осуществляется по новой технологии процесс Dilchill. В этом процессе использован оригинальный метод кристаллизации парафина, заключающийся в прямом введении холодного растворителя в нагретое сырье при энергичном перемешивании в кристаллизаторе, снабженном перемешивающим устройством. Образующиеся сильно разрозненные и компактные агломераты кристаллов твердых углеводородов обеспечивают высокие скорость фильтрования и выход депарафинированного масла. Затем в скребковых кристаллизаторах температуру суспензии понижают до требуемой температуры фильтрования. Кристаллы парафина отделяются от масла фильтрованием в одну или более ступеней в зависимости от заданного содержания масла в парафине. Дополнительной обработки не требуется. Для предотвращения образования льда в оборудовании, работающем с холодным растворителем, применяется система осушения растворителя. Обычно в качестве растворителя используют смесь метилэтилкетона с метилизобутилкетоном или толуолом. По этой технологии можно депарафинировать сырье практически любой вязкости и получать масла с низкой температурой застывания при увеличении скорости фильтрования суспензии на 40 — 50% и уменьшении содержания масла в гаче до 2 — 15% (масс.) при одноступенчатом фильтровании. В случае двухступенчатого фильтрования получается парафин с содержанием масла менее 0,5% (масс.)

В ГрозНИИ разработан принципиально новый процесс обезмасливания гача без применения кристаллизаторов скребкового типа Метод заключается в смешении гача с предварительно охлажденным растворителем в вертикальном аппарате, называемом кристаллизатором смешения (рис. 1.16). Этот аппарат состоит из секций, в каждою из которых подается порция охлажденного растворителя Сырье, поступающее в нижнюю часть кристаллизатора, перемешивается с растворителем при помощи специального перемешивающего устройства. Такой способ кристаллизации твердых углеводородов создает условия для образования слоистых разрозненных кристаллов сферической формы, в центре которых закристаллизованы высокоплавкие углеводороды, а внешний слой образуют низкоплавкие компоненты. При промывке последние легко удаляются с растворителем. Такая форма кристаллизации способствует увеличению скорости фильтрования суспензии на 15—25%, снижению содержания масла в твердой фазе на 7—10% (масс) и, кроме того, позволяет вести охлаждение со значительно большей скоростью Внедрение предложенного метода дает возможность исключить из схемы установки скребковые кристаллизаторы и повысить эффективность обезмасливания твердых углеводородов.

Рис. 1.16 - Схема кристаллизатора смешения

1 - электропривод, 2 - корпус, 3 - отсекатель, 4 - перемешивающее устройство, 5 - перегородка

Линии I – сырье, II - холодный растворитель. III — суспензия

Применение ПАВ

Одним из перспективных  способов процесса депарафинизации  масляного сырья с применением  избирательных растворителей является использование модификаторов структуры твердых углеводородов [6]. Этот способ практически не требует капитальных затрат и может быть осуществлен на действующем оборудовании. Наибольший модифицирующий эффект при депарафинизации остаточных рафинатов, оцениваемый по скорости фильтрования сырьевой суспензии, выходу депмасла с заданной температурой застывания и содержанию масла в гаче, обеспечивают алкилсалицилатные присадки (в частности «Детерсол-50») [6]. Оптимальная концентрация присадки составляет 0,0004-0,001 % масс на сырье.

Зарубежными исследователями была синтезирована  присадка SDA-1615. Она была испытана на установке депарафинизации Ново-Уфимского НПЗ. Результаты испытаний представлены в таблице 1.3.

Было замечено, что модификатор меняет внешний вид лепешки твердой фазы.

Таблица 1.3 –  Показатели работы установки с присадкой SDA-1615

При введении модификатора SDA-1615 в сырье за счет улучшения кристаллической структуры твердой фазы низкозастывающие компоненты сырья более полно отделяются от высокоплавких углеводородов. Нарастает выход депмасла, снижается содержание масла в гаче с 20 % масс до 15 % масс.