Главная -> Словарь

Регенерации отработанной

Некоторые сорта базового масла вырабатываются из отработанного масла и называются регенерированными . Существует много различных технологических линий регенерации масла, но основные операции остаются теми же самыми, что и при производстве новых базовых масел. Германия является лидером в регенерации отработанных масел, но в основном не из экономических, а из экологических соображений.

мышленностью. Предлагается отработанный кат* лизатор окислить при 480—565 °С, а затем обработать спиртом при 26—230 °С. Ванадий из отработанного катализатора извлекается в виде сульфидов ванадия в расплавленной среде при 400—825 °С . Имеются попытки разработать методы регенерации отработанных катализаторов извлечением ванадия и никеля обработкой растворами щавелевой кислоты и нитратов или во второй стадии раствором пероксида водорода . Однако все эти методы пока не вышли за пределы лабораторных переработок.

Н. Д. Зелинским была установлена причина быстрого отравления катализатора при каталитических процессах, вызванная отложением обедненного водородом кокса на его поверхности, и был дан способ регенерации отработанных катализаторов путем сжигания углистых отложений в токе горячего воздуха.

Химические методы очистки широко применяются в процессе производства нефтяных масел и при регенерации отработанных масел. Наибольшее распространение получили кислотная и щелочная очистка.

Эффективность кислотной очистки определяется количеством и концентрацией кислоты, временем контактирования кислоты с маслом, температурой и режимом процесса. Глубина очистки в значительной степени зависит от удельного расхода кислоты: при недостаточном ее количестве в .масле остаются загрязняющие вещества, а при избытке кислоты из масла удаляются вещества, повышающие его химическую стабильность. При очистке дистиллятных масел расход кислоты обычно составляет 3—10%, при очистке остаточных масел 12— 20%, при регенерации отработанных масел 3—5%.

На процесс кислотной очистки влияет и режим подачи серной кислоты в аппарат с мешалкой. При быстрой подаче кислота, имеющая довольно высокую плотность, оседает на дно аппарата, не успевая вступить в контакт с загрязнениями. Более эффективно очистка проходит при обработке масла последовательно несколькими порциями кислоты; это уменьшает расход кислоты и повышает качество очищенного масла. Первая порция кислоты служит для удаления влаги из масла и для его предварительной обработки. После образования кислого гудрона вводят последующие две-три равные порции кислоты для окончательной очистки масла. При регенерации отработанных масел после первичной обработки остальную кислоту подают, как правило, одной порцией. Остаточные масла часто очищают в один прием, без предварительной обработки; при этом продолжительность непрерывной подачи кислоты в аппарат с мешалкой составляет 30—70 мин.

Щелочную очистку можно проводить после кислотной для нейтрализации оставшихся в масле кислотных соединений , а также в качестве самостоятельного процесса при регенерации отработанных масел. В последнем случае щелочь взаимодействует главным образом с органическими кислотами, содержащимися в масле или образовавшимися в результате его старения,— с нафтеновыми, ди- и оксикарбоновыми и др. В результате взаимодействия щелочи со всеми перечисленными веществами образуются водорастворимые нат-

Перколяция заключается в пропускании очищаемого масла через цилиндрический сосуд, заполненный соответствующим адсорбентом. На качество перколяционной очистки влияет эффективность контактирования масла- с адсорбентом, зависящая от размера гранул адсорбента, от температуры и вязкости масла, причем с возрастанием этих величин качество очистки снижается. Требование одновременно снижать и температуру и вязкость масла не может быть выполнено ввиду взаимосвязанности этих показателей, поэтому оптимальную температуру процесса выбирают минимально возможной для обеспечения достаточно низкой вязкости масла. Перколяционную очистку применяют при регенерации отработанных масел, а также в конструкциях химических фильтров, которые иногда устанавливают в системах смазки крупных дизелей, и при использовании так называемых термосифонных фильтров на масляных трансформаторах . Термины «химический фильтр» и «термосифонный фильтр» неточны, так как указанные устройства представляют собой по существу адсорберы. В настоящее время разработаны термосифонные фильтры, вмещающие от 1 до 200 кг адсорбента в зависимости от мощности трансформатора и места его установки. Циркуляция масла в системе происходит непрерывно под влиянием разности температур в различных точках адсорбера и бака трансформатора. При использовании

Контактная очистка заключается в перемешивании масла с мелко размолотым адсорбентом; после поглощения находящихся в масле загрязнений адсорбент удаляют. Этот метод широко распространен в производстве масел и при регенерации отработанных масел.

Для адсорбционной очистки нефтяных масел применяют как природные вещества , так и синтетические адсорбенты . Отбеливающие глины, силикагель, окись алюминия и алюмосиликат используют в основном при регенерации отработанных масел. Применяемый ранее для очистки нефтяных масел аморфный углерод в настоящее время для этих целей практически не используется.

При регенерации отработанных масел, использованных для смазки .поршневых двигателей внутреннего сгорания, необходимо удалить из масел тяжелые топливные фракции, попавшие в масло в период эксплуатации и снижающие его вязкость и температуру вспышки. Вязкость регенерируемых масел восстанавливается при испарении из них горючего, температура кипения которого значительно ниже температуры кипения масла. Температурный режим испарения зависит от фракционного состава топлива.

При активировании глины серной кислотой не обязательно применять свежую кислоту. Для этой цели пригодна регенерированная кислота от процессов очистки нефтепродуктов, содержащая не более 1—2 % углерода, считая на серную кислоту . Для обеспечения достаточной механической прочности таблетки активированной глины должны подвергаться сжатию под высоким давлением, порядка 20—40 МПа. Режим теплового активирования определяется условиями процессов каталитического крекинга и регенерации отработанной активированной глины, причем, как правило, после промывок глина переносится па полотняные фильтры и сушится при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния. Сушку можно ускорить, выдерживая отжатую на фильтре глину в сушильном шкафу при температуре 100 °С, но при этом глину нужно предварительно таблети-ровать.

Всесторонний анализ различных возможных методов регенерации отработанной серной кислоты от процесса алкилирования показывает, что в настоящее время наиболее целесообразна регенерация кислоты, основанная на ее термическом расщеплении. Этот метод получил широкое распространение в промышленной практике за рубежом. Так, в 1962 г. таким способом в США былс получено около 0,8 млн. т кислоты . По этому же принципу работает несколько отечественных установок. Сущность метода заключаете? в сжигании отработанной кислоты с образованием сер нистого ангидрида, последующем его окислении в сер' ный ангидрид и абсорбции последнего серной кислотой В перспективе такая регенерация отработанной серно! кислоты процесса алкилирования изобутана олефинам.и вероятно, станет одним из основных методов ее утили зации.

В последнее время в патентной литературе предлагается метод регенерации отработанной сер ной кислоты, основанный на взаимодействии ее с пропи леном с образованием алкилсульфатов, которые в при сутствии серной кислоты в реакторе установки алкили рования вступают в реакцию алкилирования с изобута ном. При этом расход свежей кислоты снижается.

В узле контактной очистки масел следует отметить осваиваемый на одном из бакинских заводов процесс регенерации отработанной глины, предложенный группой специалистов. Сущность этого процесса сводится к экстракции масла из отработанной глины лигроином и последующим выжигом смолистых веществ, оставшихся в глине, из которой лигроин заведомо отпарен.

Технологическая схема установки включает блоки подготовки сырья, реакторный, ректификационный и регенерации отработанной серной кислоты. На блоке подготовки сырья осуществляется смешение и усреднение потоков сырья, осушка, удаление сернистых и диеновых углеводородов. Технологическая схема реакторного и фракционирующего блоков дана на рис. 2.32. В промышленности помимо представленного на рисунке горизонтального контактора с охлаждением продуктами реакции применяется каскадный контактор с внутренним охлаждением за счет испарения изобутана и более легких углеводородов непосредственно в зоне реакции и вертикальный контактор с охлаждением через трубный пучок аммиаком или пропаном.

В свете изложенного становится ясным, почему усилия многих фирм были направлены на разработку процесса регенерации отработанной кислоты собственно после алкилирования. Многие из ранних попыток в этом направлении были несистематическими, работы носили общий характер и не были особенно успешными. Дополнительным стимулом к продолжению таких работ для фирм, осуществляющих сернокислотное алкилирование, явилось открытие каталитического действия фтористоводородной кислоты. Последняя примерно в 20 раз дороже серной кислоты, поэтому секцию регенерации фтористого водорода путем ректификации включали непосредственно в установку алкилирования. Данные о расходе катализатора при фтористоводородном алкилировании характеризуют, следовательно, чистый расход после регенерации. Напротив,

Усовершенствование методов регенерации серной кислоты. Процесс регенерации отработанной серной кислоты включает стадии ее разложения в камере сгорания на SO2 и Н2О, каталитического окисления SOj в 8Оз и абсорбции SO3 слабой серной кислотой с получением концентрированной кислоты и даже олеума. В таком виде процесс нашел широкое применение. Типичный завод по производству серной кислоты необходимо оценивать с учетом возможности использования отработанной кислоты.

Здесь следует дополнительно рассмотреть преимущества, даваемые сернокислотным заводом. Если такой завод оказывался экономически целесообразным как поставщик свежей серной кислоты и как регенератор отработанной кислоты, то его рентабельность может стать еще больше, если завод будет спроектирован как «запасной» по производству серы. Сероводород вместо превращения в серу можно превратить в свежую серную кислоту. Сероводород является идеальным «топливом» на установках регенерации отработанной кислоты и в полной мере может исключить необходимость в дополнительном топливе, подаваемом в камеру сгорания. Из 1 т сероводорода получается почти 1 т серы, т. е. из 1 т сероводорода можно получить до 3 т серной кислоты. Таким образом, сернокислотный завод, расположенный на территории нефтеперерабатывающего предприятия, может обеспечивать установки алкилирования более дешевым катализатором, а также продавать серную кислоту в качестве побочного продукта.

В середине 60-х годов был запатентован процесс со сниженным потреблением серной кислоты при алкилировании, названный процессом алкилирования с регенерацией серной кислоты. Права на этот процесс совместно приобрели фирмы Texaco Development и Stratford Engineering. При работе только на смеси пропилена с бутиленами потребление серной кислоты было снижено более чем на 70%, а фактическая скорость ее разбавления была ниже — 24 кг кислоты на 1 м3 алкилата. Однако отработанную после этого процесса кислоту нельзя регенерировать так же, как обычную отработанную кислоту. Это заставило фирмы увеличить мощности по регенерации отработанной кислоты до того уровня, когда уже невыгодно эксплуатировать этот процесс.

Один из реальных путей использования кислого гудрона — его сжигание с целью регенерации отработанной серной кислоты. Эта операция может быть осуществлена в различных вариантах . Получаемые при сжигании кислые газы SOg и 5Оз направляются на производство серной кислоты.

Недавно в Батон Руж была пущена в эксплуатацию большая установка по регенерации отработанной серной кислоты, образующейся в различных процессах очистки нефти. На этой установке отработанную кислоту укрепляют до 98%-ной с выходом 94% .