Главная -> Словарь

Депарафинизации кристаллизацией

Исследования на опытно-промышленной установке процесса депарафинизации кристаллическим карбамидом в растворе фракции бензина 80—120 °С в присутствии активатора — метанола показали возможность получения дизельного топлива с температурой застывания от —35 до —45 °С и парафина, содержащего 2—3% ароматических компонентов. Комплекс отделяют центрифугированием. Полученные данные послужили основой для создания установки производительностью 500 тыс. т/сут по сырью, которая пущена в эксплуатацию. Парафин высокой степени чистоты получен с использованием «одного раствора карбамида и смесей дихлорэтана с бензином и сжиженными углеводородными газами. Различные варианты технологических схем карбамидной депарафинизации описаны в монографии .

Применение карбамида в виде растворов всегда приводит к •образованию комплекса дри условии, что концентрация комплек-оообразующих веществ выше равновесной, в то время как при депарафинизации кристаллическим карбамидом процесс не происходит без активаторов. Поэтому большая часть разработанных и внедренных в промышленность вариантов «арбамидной депарафинизации осуществляется при участии активаторов, которые способствуют комллексообразаванию и тем самым повышают эффективность процесса. Активаторами являются некоторые спирты нормального и изостроения , низкомолекулярные кетоны , хлорорганическиесоединения , диэтиленгликоль, фенол и другие, причем для легких дистиллятов лучшим активатором является метанол, а для тяжелых — ацетон.

Расход карбамида, необходимого для требуемой глубины извлечения комллексообразующих компонентов, зависит не только от химического состава сырья, природы и расхода растворителя и активатора, но и от агрегатного состояния карбамида. Результаты исследований, посвященных карбамидной депарафинизации нефтяного сырья, показывают, что оптимальный расход карбамида, необходимого для достаточного выхода целевого продукта с заданными свойствами, подбирается экспериментально для каждого вида сырья. Так, при депарафинизации кристаллическим карбамидом с увеличением расхода последнего выход и качество полученных продуктов изменяются до определенного предела, который при прочих равных условиях зависит от химического состава сырья, т. е. от содержания комплексообразующих компонентов и их структуры. В работе показано влияние расхода карбамида на выход промытого и непромытого комплекса и депа-рафинированного дизельного ^топлива как с возвратом углеводородов, увлеченных комплексом, так и без возврата . ОптимальньГм расходам карбамида в данном случае следует считать 100% на сырье, так как дальнейшее увеличение практически не влияет на выход продуктов депарафинизации, причем наиболее резкое снижение температуры застывания депарафинированного топлива и повышение температуры плавления парафина отмечены при расходе карбамида 70% ja сырье. Затем эти показатели изменяются медленнее,

Все указанные исследования касались депарафинизации кристаллическим карбамидом. При проведении карбамидной депарафинизации водным или водно-спиртовым раствором карбамида основным фактором является концентрация его в растворе. Наибольшая глубина процесса достигается при использовании насыщенных растворов карбамида. В промышленных условиях это осуществляется насыщением при температуре, превышающей температуру комплексообразования, и медленным снижением температуры в реакторном блоке. Комплексообразоваяие с водным раствором карбамида имеет ряд недостатков, к числу которых в первую очередь относятся 'необходимость интенсивного перемешивания ,и наличие индукционного периода; последний зависит от концентрации раствора карбамида и химического состава сырья . Этот вариант используют главным образом при депарафинизации кристаллическим карбамидом;

Изучению метода и условий разрушения комплекса посвящены работы . При разрушении комплекса необходимо учитывать, что термическая его устойчивость уменьшается с повышением температуры и увеличивается с повышением молекулярной массы комплексообразующих компонентов. Кроме того, разрушение комплекса затрудняется при расходе активатора более 20% . При разрушении водой комплексов, полученных в результате депарафинизации кристаллическим карбамидом в присутствии метанола трех образцов дизельных топлив, промытых бензолом и различающихся по содержанию парафинов , установлено влияние температуры воды , подаваемой в различных количествах, и влияние расхода воды, подаваемой при различных темлератур-ах , на степень разрушения комплекса . При значительном рас-

Разработаны оптимальные условия процесса получения твердых парафинов методом депарафинизации кристаллическим карбамидом ;. Наряду с такими факторами, как соотношение карбамид : сырье, температура процесса, кратность обработки карбамидом и промывки комплекса, изучено влияние условий, определяющих степень выделения парафинов при разрушении комплекса ,

Исследования на опытно-промышленной установке процесса депарафинизации кристаллическим карбамидом в растворе фракции бензина 80—120 °С в присутствии активатора — метанола показали 'возможность получения дизельного топлива с температурой застывания от —35 до —45 °С и парафина, содержащего 2—3% ароматических компонентов. Комплекс отделяют центрифугированием. Полученные данные послужили основой для создания установки производительностью -500 тыс. т/сут по сырью, которая пущена в эксплуатацию. Парафин высокой степени чистоты получен с использованием водного раствора карбамида и смесей дихлорэтана с бензином и сжиженными углеводородными газами. Различные варианты технологических схем карбамидной депарафинизации описаны в монографии .

Расход карбамида, необходимого для требуемой глубины извлечения комплексообразующих компонентов, зависит не только от химического состава сырья, природы и расхода растворителя и активатора, но и от агрегатного состояния карбамида. Результаты исследований, посвященных карбамидной депарафинизации нефтяного сырья, доказывают, что оптимальный расход карбамида, необходимого для достаточного выхода целевого продукта с заданными свойствами, подбирается экспериментально для каждого вида сырья. Так, при депарафинизации кристаллическим карбамидом с увеличением расхода последнего выход и качество полученных продуктов изменяются до определенного предела, который при прочих равных условиях зависит от химического состава сырья, т. е. от содержания комплексообразующих компонентов и их структуры. В работе показано влияние расхода карбамида на выход промытого и непромытого комплекса и депарафинированного дизельного топлива как с возвратом углеводородов, увлеченных комплексом, так и без возврата . Оптимальным расходам карбамида в данном случае следует считать 100% на сырье, так как дальнейшее увеличение практически не влияет «а выход продуктов депарафинизации, причем наиболее резкое снижение температуры застывания депарафинированного топлива и повышение температуры плавления парафина отмечены при расходе карбамида 70% на сырье. Затем эти показатели изменяются медленнее.

Все указанные исследования касались депарафинизации кристаллическим карбамидом. При проведении карбамадной депарафинизации водным или водно-спиртовым раствором карба1мида основным фактором является концентрация его в растворе. Наибольшая глубина процесса достигается при использовании насыщенных растворов карбамида. В промышленных условиях это осуществляется насыщением при температуре, превышающей температуру комплексообразования, и медленным снижением температуры в реакторном блоке. Комплексообразование .с водным раствором карбамида имеет ряд недостатков, к числу которых в первую очередь относятся необходимость интенсивного перемешивания ,и наличие индукционного периода; последний зависит от концентрации раствора карбамида и химического состава сырья . Этот вариант используют главным образом при депарафинизации кристаллическим карбамидом;

Растворителям отдельных экстракционных процессов предъявляется дополнительно ряд специфических требований, так, раствори — гели процессов депарафинизации кристаллизацией должны:

Из анализа вышеприведенных требований к качеству экстра — )))ентов можно констатировать, что практически невозможно рекомендовать универсальный растворитель для всех видов сырья и для нсех экстракционных процессов. В этой связи приходится довольствоваться узким ассортиментом растворителей для отдельных экстракционных процессов. Так, в процессах деасфальтизации гудро — нов широко применялись и применяются низкомолекулярные ал — каны, такие, как этан, пропан, бутан, пентан и легкий бензин, являющиеся слабыми растворителями, плохо растворяющими смолисто—асфальтеновые соединения нефтяных остатков. В процессах селективной очистки масляных дистиллятов и деасфальтизатов применялись сернистый ангидрид, анилин, нитробензол, хлорекс, фенол, фурфурол, крезол и N — метилпирролидон. В процессах депарафинизации кристаллизацией наибольшее применение нашли гщетон, бензол, толуол, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, дихлорэтан, метиленхлорид.

^^ обусловливает возможность использова — ния неполярных растворителей для целей депарафинизации кристаллизацией мае — ляных рафинатов, выделения нафталина, разделения ксилолов и т.д. Следует отметить, что для этих целей могут применяться и некоторые полярные растворители, например, ацетон, метилэтилкетон, или их смеси с неполярными растворителями, в среде которых проявляется ана — логичная избирательность растворимости твердых углеводородов. Низкая растворимость твердых

Из отмеченных выше групп процессов депарафинизации наиболее известными и получившими наиболеее широкое промышленное применение являются различные и многочисленные разновидности процессов депарафинизации кристаллизацией. Используя принцип кристаллизации при охлаждении, положенный в основу этих процессов, и сочетая его с применением избирательных растворителей, можно депарафинировать самые разнообразные нефтяные продукты, начиная от дистиллятов дизельных топлив и кончая тяжелыми остаточными рафинатами.

Вследствие рассмотренного выше область применения процессов депарафинизации кристаллизацией без растворителей ограничивается переработкой сырья невысокой вязкости с ограниченным верхним пределом температуры кипения, хорошо отректи-фицированного от высококипящих фракций для сохранения его крупнокристаллической структуры. Процессы депарафинизации этой группы применяют главным образом для переработки парафиновых дистиллятов вязкостью порядка 8—12 ест при 50°, выкипающих в основном в пределах 325—460°. Целевым продуктом депарафинизации парафиновых дистиллятов является гач, из которого после обезмасливания и очистки получают технические парафины различных марок. Депарафинизацию парафиновых дистиллятов проводят при температурах порядка 0° и выше, чтобы вязкость жидкой фазы фильтруемого продукта была не слишком высокой и процесс фильтрпрессования протекал достаточно производительно.

«садителя, составляют самостоятельную группу процессов депарафинизации кристаллизацией, а именно группу депарафини-зации избирательными растворителями.

В ряде литературных источников эта разность между температурой депарафинизации и температурой застывания получаемого масла именуется перешедшим из зарубежной литературы неправильным термином «температурный градиент депарафинизации». Однако слово «градиент» по физическому смыслу для данного понятия совершенно не подходит и вызывает только недоразумения, поскольку слово «градиент» во всех случаях обозначает меру возрастания или убывания той или иной физической величины или свойства, отнесенную к единице этой изменяющейся величины. Поэтому для данного понятия «градиент» целесообразно заменить иным, более правильно выражающим его Словом, например «эффект», и именовать «температурным эффектом депарафинизации» . Температурный эффект следует считать положительным в тех случаях, когда температура депарафинизации превышает температуру застывания, и отрицательным в противоположном случае. Для большинства промышленных процессов депарафинизации кристаллизацией с применением растворителей ТЭД имеет отрицательную величину.

сложность известных вариантов данного процесса как в техническом, так и в технологическом отношении по сравнению, например, с процессами депарафинизации кристаллизацией охлаждением в избирательных растворителях, на что обращал внимание ряд авторов, в частности Гопалан и др.

Областью целесообразного применения депарафинизации^кар-/ бамидом может являться переработка моторных, в частности ~ди-Л зельных и реактивных топлив, а также легких нефтяных масел ) при необходимости иметь низкие температуры застывания де-л парафинированных продуктов . В этих (((/случаях сложность данного процесса компенсируется тем, что нет необходимости применять дорогостоящий процесс низкотемпературного охлаждения. При получении же масел с температурами застывания —15 -т- —20° и выше процесс карбамидной депарафинизации на современной стадии его развития не может конкурировать с процессами депарафинизации кристаллизацией. Процесс депарафинизации карбамидом при соответствующей его доработке может быть использован для выделения из нефтяных продуктов концентратов н-алканов, особенно легкоплавких к-алканов, требующихся для целей нефтехимического синтеза и других надобностей.

ратуры растворимость парафинов убывает более резко, чем растворимость низкозастывающих компонентов, вследствие чего разница между этими растворимостями увеличивается. И при температурах, при которых основная масса парафинов закристалли-зовывается, эта разница достигает величины, достаточной для эффективной экстракционной депарафинизации. Следовательно, возникает процесс низкотемпературной экстракционной депарафинизации. Этот процесс разработан в ГрозНИИ и на Грозненском нефтемаслозаводе Н. Ф. Богдановым, С. И. Степуро, М. Г. Митрофановым, Е. М. Брещенко, Н. А. Тарасовым и М. И. Сергеевой. При обработке закристаллизованного нефтяного продукта избирательным растворителем этими исследователями обнаружено, что в раствор переходят только низкозастывающие компоненты, а застывающие вещества — лишь в том количестве, в котором они способны раствориться в этом растворителе при данной температуре. Выделившиеся же кристаллы парафина полностью удерживаются остающейся масляной фазой и в среду растворителя не переходят. Более того, если при охлаждении раствора, содержащего взвесь кристалликов парафина, выделится масляная фаза, то вся взвесь парафина перейдет в масляную фазу, а раствор полностью от нее очистится. Выделившуюся таким образом масляную фазу вместе с увлеченным парафином можно легко отделить от очистившегося раствора простым отстоем. Эта важная особенность процесса низкотемпературной экстракционной депарафинизации отличает его от процессов депарафинизации кристаллизацией, при которых приходится отделять от раствора мелкодисперсную твердую фазу.

При экстракционной депарафинизации можно применять такие же избирательные растворители, как и при депарафинизации кристаллизацией. Чтобы процесс протекал в направлении экстракционной депарафинизации, необходимы растворители несколько пониженной растворяющей способности, обеспечивающей выделение из раствора к концу охлаждения нужного количества масляной фазы. Плотности растворителя и масляной фазы должны отличаться в той мере, в какой это требуется для успешного разделения их отстоем.