Curățarea selectivă a fracțiilor și reziduurilor de țiței (informații succinte despre procese)
Materiile prime ale procesului de purificare selectivă sunt distilate și deasfalii, precum și fracțiile de combustibili diesel. Cu toate acestea, în acest din urmă caz, punctul de fierbere al solventului ar trebui să fie relativ scăzut și atunci când este regenerat, nu trebuie să existe pierderi de produs care trebuie purificat. Prin solvenți selectivi din materii prime petroliere pot fi eliminate componentele nedorite, cum ar fi hidrocarburile nesaturate, sulf- și compuși conținând azot, hidrocarburi policiclice aromatice și naftene aromatice cu catene laterale scurte, precum și substanțe rășinoase. De o importanță deosebită este procesul de purificare selectivă pentru producerea de uleiuri petroliere, ca urmare a două proprietăți operaționale îmbunătățite substanțial majore de uleiuri: stabilitate la oxidare și proprietăți de temperatură vâscozitate. In plus, produsul purificat (rafinatul) este comparată cu o densitate a materiei prime mai mici, vâscozitatea, și în special aciditatea - și cocsificare superior punctului de curgere; conține compuși care conțin mai puțin sulf și este colorat mai puțin intens.
Consumul de solvenți pentru curățare, datorită proprietăților sale, cerințele de calitate a rafinatului fracționată și compoziția chimică a materiilor prime și a metodei de extracție. Pentru purificarea aceleiași materii prime, pentru a obține un randament egal de rafinat, cu cât este mai mare consumul de solvenți, cu atât puterea de dizolvare este mai mică. Pentru a obține un rafinat de calitate superioară, curățarea trebuie efectuată la un consum mai mare de solvenți. Atunci când alegeți un solvent multiplicitate trebuie să fie, de asemenea, luate în considerare faptul că consumul excesiv de aceasta nu poate duce numai la o scădere a randamentului rafinatului și, în unele cazuri - deteriorarea calității sale, dar, de asemenea, pentru a reduce capacitatea unității de materii prime.
Rezultatele tratamentului selectiv depinde în mare măsură de respectarea limitelor de temperatură predeterminate și materiale posibile restricții ale acestor limite de fierbere în timpul distilării în vid a uleiului. La curățarea solvenților selectivi fracțiunilor petroliere largi datorită valori apropiate ale solubilității dezirabil component punct de fierbere scăzut și cu punct de fierbere mai ridicat creează pericolul îndepărtării nedorite din materia primă, împreună cu ultimul dintre componentele care urmează să fie curățat fracții. Prin urmare, pentru purificarea selectivă, este preferată o materie primă cu o compoziție fracționată mai restrânsă.
Atunci când alegeți un solvent pentru purificarea unei materii prime particulare, luați în considerare rezultatele studiilor preliminare, care permit stabilirea unui randament aproximativ și a calității
Mulți compuși au fost testați ca solvenți selectivi pentru purificarea fracțiilor de petrol. Cu toate acestea, doar câteva dintre ele au găsit aplicații practice, deoarece solvenții pentru acest proces trebuie:
- să aibă o mare selectivitate și o putere de dizolvare în raport cu componentele recuperabile ale materiilor prime la temperaturi moderate, care promovează contactul intensiv al materiilor prime cu un solvent;
- slab solubil în amestecul componentelor dorite;
- au o densitate diferită de densitatea materiei prime, pentru o separare rapidă și precisă a fazelor;
- au un punct de fierbere moderat diferit de punctul de fierbere al materiei prime, ceea ce este foarte important atunci când regenerarea solventului din fazele formate;
- să fie stabile din punct de vedere chimic și termic, adică Nu modificați proprietățile sale în timpul funcționării și depozitării;
- nu interacționează chimic cu componentele materiilor prime care sunt purificate;
- se dizolvă prost în apă și dizolvă apa, nu formează amestecuri azeotropice cu acesta;
- să nu provoace coroziunea echipamentului, să fie netoxică, netoxică, explozivă și sigură la foc, ieftină și ineficientă.
Practic nici unul dintre solvenții testați și utilizați în industrie nu este complet acoperit de cerințele de mai sus. Se preferă solvenții care îndeplinesc majoritatea cerințelor menționate. În plantele moderne pentru purificarea selectivă a furajelor petroliere, fenolul și furfuralul sunt utilizați în principal ca solvenți, precum și un solvent asociat, un amestec de fenol și crezol cu propan.
Avantajul fenol furfurol este puterea sa de dizolvare, în ceea ce privește hidrocarburile aromatice policiclice, gudroane și compuși de sulf, ceea ce este deosebit de important atunci când curățarea fracțiilor punct de fierbere ridicat și reziduuri. Multiplicitatea fenolului ca materie primă este de obicei mai mică decât furfural. Cu toate acestea, oarecum inferior furfurol fenol de selectivitate, ca rezultat al solventului la debit egal de curățare a aceleiași prime randament material de purificare a rafinatului furfurol este de obicei mai mare decât fenol. Pentru purificarea fracțiilor de ulei și a deasfaltului din uleiurile sulfuroase, se utilizează în principal fenol; furfural este mai eficient în cazurile în care, datorită temperaturilor reduse critice de dizolvare cu materii prime, fenolul uscat nu poate fi utilizat, pentru fracțiunile cu punct de fierbere scăzut și fracțiunile îmbogățite cu hidrocarburi aromatice. Se amestecă solventul, adică amestec de fenol și crezol cu propan (selectorul) este utilizat în așa-numitul proces de duosol unde procesele sunt realizate simultan dezasfaltare și solvent. Având în vedere caracterul unic al acestui solvent complex, acesta este luat în considerare în detaliu în secțiunea corespunzătoare.
Din nou cercetat pentru curățare solvenți selectivi satisfac cele mai multe pe deplin aceste cerințe și nitroetanul hlornitroetan că din puterea de solvent a furfurol superioare și selectivitatea, practic, nu diferă de fenol și furfurol. N-metilpirolidona, caracterizată prin stabilitate termică și hidrolitică, este studiată ca solvent pentru purificare selectivă. puncte de curgere scăzute (-24S) și fierbere (206C); este coroziv non-corozive, non-toxic, are putere mare de dizolvare, în ceea ce privește compușii aromatici și o selectivitate ridicată. Totuși ulei după purificare purificare N-metillirrolidonom uleiuri oarecum inferioare fenol a indicelui de viscozitate și stabilitate termică.
La alegerea unui solvent pentru purificarea unei anumite materii prime în considerare rezultatele studiilor preliminare, care să permită set exemplar randamentul și calitatea produselor obținute, precum și parametrii tehnici și economici procesului sunt temperatura și multiplicitatea solventului la materia primă; la rândul lor, acești factori depind de natura materiilor prime care se purifică și de cerințele de calitate ale produsului purificat.
La curățarea materiei prime din petrol solvenți selectivi trebuie să mențină o astfel de extracție cu temperatura la care sistemul este compus din două faze - soluția rafinatului conținând produsul purificat (rafinatului), și o parte relativ mică din solvent și soluția de extracție constând în principal din solvent și componentele lor nedorite dizolvate (extract). Această condiție este fezabilă la temperaturile de curățare sub CTE ale furajelor date în solventul dat; Astfel, limita superioară de temperatură pentru purificare este KTP a furajului în solventul dat. Pentru distilate de petrol ale aceluiași ulei, N.I. Chernozhukov și Yu.A. Pinkevic a stabilit următoarele: cu cât mai mult în acest distilat de hidrocarburi aromatice, cu atât este mai scăzut KTP; cu atât este mai mare KTR; rafinatul are mai mare decât a distilatului CTE inițial, și mai adânc curățate ultima, cu atât mai mare diferența dintre coeficientul de dilatație termică și materialul rafinatului.
distilatele cu punct de fierbere scăzut, origine special secundar (de exemplu, cracare catalitică fracțiune de motorină) poate avea un astfel de coeficient de dilatare termică scăzută în solvent, amestecul trebuie răcit pentru a forma un sistem cu două faze sau scăderea solubilității capacității solventului prin adăugarea la acesta un antisolvent pentru a crește coeficientul de dilatare termică a amestecului. Purificarea furajului brut trebuie efectuată la temperatura optima (sau intervalul de temperatură), atunci când cele mai bune rezultate sunt obținute prin selectivitatea și puterea de solvent a solventului, adică, un randament suficient de mare al rafinării calităților specificate. Această temperatură este diferită pentru diferiți solvenți și materii prime purificate și până în prezent este determinată experimental în fiecare caz specific.
Consumul de solvenți pentru curățare este determinat de proprietățile sale, cerințele privind calitatea rafinării, compoziția fracționată și chimică a materiilor prime și metoda de extracție. Pentru purificarea aceleiași materii prime, pentru a obține un randament egal de rafinat, cu cât este mai mare consumul de solvenți, cu atât puterea de dizolvare este mai mică. Pentru a obține rafinat de calitate superioară, este necesar să se efectueze purificarea la un consum mai mare de solvent. Atunci când alegeți un solvent multiplicitate trebuie să fie, de asemenea, luate în considerare faptul că consumul excesiv de aceasta nu poate duce numai la o scădere a randamentului rafinatului și, în unele cazuri - deteriorarea calității sale, dar, de asemenea, pentru a reduce capacitatea unității de materii prime.
Rezultatele tratamentului selectiv depinde în mare măsură de respectarea limitelor de temperatură predeterminate și materiale posibile restricții ale acestor limite de fierbere în timpul vidului pergonke ulei. La curățare solvenți selectivi fracții petroliere largi datorită valori apropiate de fierbere scăzut rastvoritmosti dezirabil și componente cu punct de fierbere mai mare este pericolul de îndepărtare nedorit din materia primă, împreună cu ultimul dintre componentele care urmează să fie curățat fracții. Prin urmare, pentru purificarea selectivă, este preferată o materie primă cu o compoziție fracționată mai restrânsă.
Distilatele aceluiași ulei, cu temperaturi de fierbere în intervalul de fierbere, trebuie curățate la o temperatură mai ridicată și multiplicitate a solventului la furaj. randamentul și calitatea rafinării depind de compoziția chimică a materiilor prime. asa. purificarea uleiurilor gudroane vysokoaromatizirovannyh brute, fracțiuni petroliere care conțin hidrocarburi mici malotsiklicheskih cu catenă lungă, randament rafinatului de înaltă calitate este scăzută.
Gradul dorit de purificare a materiei prime de petrol și o viteză de adăugare optimă de ieșire a rafinatului și temperatura de purificare solvent sunt, de asemenea, folosind metodele de extracție cele mai avansate. În instalațiile industriale moderne, purificarea selectivă se realizează prin extracție continuă în contracurent. Avantajul său față de alte metode (mnogokratynm unice și recurente) se află în simplitatea proiectării echipamentelor, consum mai mic de solvent cu putere mare rafinatului ceva mai bună calitate. Când se extrage prin metoda fluxului, produsul care urmează să fie purificat, în timp ce acesta se deplasează continuu către solvent, este eliberat din ce în ce mai mult de componentele nedorite extrase de solvent. Deoarece în acest caz CTE a materiei prime care este purificat crește tot timpul, este necesară o temperatură de extracție mai mare pentru a extrage componentele nedorite rămase în rafinat. În acest scop, se creează o diferență între temperaturile solventului și materiile prime ce urmează a fi purificate. intrarea în sistemul de extrudare, care se numește gradientul de temperatură al extracției. Gradientul de temperatură al extracției nu este același cu diferiții solvenți și materii prime; stabiliți-o experimental.
Zona cu cea mai mare temperatură din sistemul de extracție este localizată la punctul de intrare în sistemul de solvenți, cel mai scăzut la ieșirea din soluția de extract, adică există o inegalitate: temperatura de introducere a solventului> temperatura de ieșire a soluției de rafinat> temperatura inputului de alimentare> temperatura de extracție a soluției de extract. Atunci când un extract mai rece este contactat cu o soluție mai rafinată de rafinat, se schimbă căldură între ele, ceea ce perturbă echilibrul existent între ele și mărește tranziția componentelor de la o soluție la alta. Datorită solubilității scăzute, componentele dorite sunt extrase mai întâi din soluția de extract.
Izolarea componentelor (recircularea) din soluția de extract ca urmare a schimbului interfacial este unul dintre factorii importanți pentru creșterea eficienței uleiului de curățare cu solvenți selectivi. Cu cât este mai mare gradul de temperatură al extracției. cu cât este mai mare recircularea în procesul de extracție, dar cu o creștere excesivă a gradientului de temperatură, funcționarea normală a sistemului de extracție este întreruptă. Recuperarea recirculației reduce pierderea de componente valoroase cu soluția de extract și, prin urmare, mărește randamentul rafinatului. Implicarea componentelor dorite în faza de extracție se datorează în primul rând puterii de dizolvare a solventului. Un solvent cu o solubilitate ridicată trage componente mai valoroase ale materiei prime care urmează să fie extras în soluția de extract decât un solvent cu proprietăți scăzute de dizolvare. Mai jos sunt rezultatele purificării în contracurent a fenolului și a furfuralului în condiții optime (temperatura, consumul de solvenți) de distilat din dioxid de sulf de est:
Randamentul extractului,%. 50 37,5
din materia primă
Trimiteți-le prietenilor: