Очистка масляного сырья избирательными растворителями

Процесс селективной очистки является одним из основных процессов производства нефтяных масел, так как позволяет существенно улучшить важнейшие эксплуатационные свойства масел:

стабильность против окисления и вязкостно-темпера­турные свойства. Процесс основан на избирательном извлечении из нефтяного масляного сырья с помощью специально подобранных растворителей таких нежелательных компонентов, как соединения серы и азота, полициклические ароматические и нафтено-ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями, непредельные углеводороды и смолистые вещества. В промышленных масштабах в качестве селективных растворителей наиболее широко используют фенол, фурфурол и парный раст­воритель — смесь фенола и крезола с пропа­ном [I].

Технологическая схема любой установки селективной очистки включает секции, обеспечивающие следующие основные операции: экстракцию компо­нентов сырья с образованием двух фаз в аппаратах непрерывного действия, непрерывную регенерацию растворителя путем отгона из рафинатного и экс-трактного раствора, обезвоживание растворителя. В пособии описаны типовые технологические схемы установок селективной очистки, однако в схемах промышленных установок есть различные варианты оформления как экстракционного отделения, так и, главным образом, секций регенерации и обезвожи­вания растворителя.

Все большее распространение получают укруп­ненные комбинированные (двухпоточные) установки очистки фенолом и фурфуролом, мощность которых вдвое выше мощности типовых однопоточных уста­новок. Особенностью таких установок является еледующее: на них можно перерабатывать одновременно и дистиллятное, и остаточное (деасфальтизат) сырье; предусмотрена общая секция регенерации раство­рителя из смеси дистиллятного и экстрактного рас­творов, таким образом, экстракты этих установок имеют широкий фракционный состав; для извлечения фенола из паров азеотропной смеси фенол — вода предусмотрен двухступенчатый абсорбер; осуще­ствлен «водный контур», включающий парогенера­тор для производства водяного пара из конденсата •паров, выходящих с верха абсорбера.

Для уменьшения потерь ценных компонентов с экстрактом и увеличения выхода рафината, а также с целью получения двух рафинатов разных состава и свойств применяется двухступенчатая очистка фенолом. В этом случае установку оснащают двумя экстракционными колоннами. В первую по ходу сырья подается примерно половина количества фе­нола, требуемого для очистки, и с верха этой колонны отводится раствор «утяжеленного» рафината. «Утя­желенный» рафинат направляется на вторую ступень очистки — во вторую экстракционную колонну, куда вводится остальное количество фенола. С верха второй колонны конечный рафинатный раствор по­ступает на регенерацию растворителя. Экстрактные растворы I и II ступеней очистки смешиваются и направляются в секцию регенерации фенола из экстрактного раствора.

Четкость разделения сырья на целевые и нежела­тельные компоненты, а следовательно, и увеличение выхода рафината может быть достигнуто [1] подачей

в низ экстракционной колонны обесфеноленного экстракта вместо фенольной воды. Такой вариант способствует сохранению избирательной способности фенола и уменьшает поступление в рафинат нежела­тельных компонентов.

При очистке легких дистиллятов с целью получе­ния маловязких низкозастывающих масел, когда экстракция осуществляется при сравнительно низких (35—40 °С) температурах, в технологическую схему установки включают холодильную систему. Холо­дильная система предназначена для охлаждения до 3—8 °С воды, используемой в холодильниках для сырья и для экстрактного раствора, рециркулиру-ющего в нижней части экстракционной колонны. На подобных установках в секции регенерации растворителя колонны оборудованы большим числом тарелок, чтобы избежать уноса масляных компо­нентов парами фенола.

В случае высокого содержания в сырье смолистых веществ установку дополняют секцией предвари­тельной деасфальтизации сырья и регенера­ции растворителя из раствора битума деасфальти­зации.

При эксплуатации установок селективной очистки большое внимание уделяется автоматическому регулированию процесса. Установки оснащают анализаторами качества на потоках: для сырья — плотномер и вискозиметр; для рафинатного рас­твора — анализатор содержания растворителя; для, рафината — рефрактометр, колориметр, анализатор содержания растворителя; для экстракта—плотно­мер, вискозиметр, анализатор содержания раствори­теля; для сточных вод — анализатор содержания растворителя (последнее особо важно с точки зрения охраны окружающей среды; с этой же целью на установках селективной очистки применяют аппа­раты воздушного охлаждения и системы оборотного водоснабжения). Выход рафината на сырье соста­вляет 64—85 % (масс.), а при выработке высоко­индексных масел 40—60 % (масс.).

Характеристики экстракционных колонн, на­шедших применение на установках очистки масля­ного сырья, приведены в работе [2].