Химические свойства процесса

1.3 Химические свойства процесса

Процесс депарафинизации рафинатов селективной очистки в растворе кетон-толуол проводится в несколько последовательных операций:

а) Смешение сырья с растворителем для выделения твердых углеводородов из масляного сырья.

Депарафинированное сырье растворяют в смеси растворителей (кетон-толуол).

Толуол в процессе депарафинизации является растворителем для масла и обеспечивает его полное растворение при температуре депарафинизации, кетон не растворяет твердые углеводороды и обеспечивает их осаждение.

В процессе депарафинизации рекомендуется состав растворителя для низко застывающих депарафинизированных масел:

Кетоны (МЭК, ацетон) 55 – 65%;

Толуол 35 – 45%;

МЭК + ацетон 30 – 70%;

б) Термическая обработка смеси сырья с растворителем

Цель:

не оставлять в растворе дополнительных центров кристаллизации (помимо зародышей);

создать условия, обеспечивающие выделение из раствора небольшого числа зародышей кристаллов.

Сырье после термической обработки, или минуя ее, охлаждается водой, затем последовательно холодным фильтратом, аммиаком и этаном в кристаллизаторах до температуры фильтрации.

в) Отделение твердых углеводородов от масла в вакуум-фильтрах.

Разделение смеси на фильтрат (масло + растворитель) и парафиновую лепешку (парафин + растворитель). Скорость фильтрации на барабанных вакуум-фильтрах

- 40–60 кг/м² час.

г) Процесс регенерации растворителя из раствора гача и раствора депарафинированного масла.

Поступая на регенерацию, смесь подогревается в теплообменниках, где используется тепло отходящих с блока регенерации продуктов и острого пара, а затем методом отпарки в колоннах производится разделение смеси на масло, гач и растворитель. Масло и гач требуемого качества откачивается в парк, а регенерированный растворитель вновь направляется в систему.

На установке применяется двойной растворитель – кетон (ацетон, МЭК) + толуол.

В качестве хладагентов применяются аммиак и этан.

При депарафинизации необходимо получать масляные углеводороды в живой фазе, а парафины и церезины – в твердой.

МЭК (метилэтилкетон).

Химическая формула: CH₃ – COCH₂ – CH₃.

Это предельный кетон жирного ряда, ближайший гомолог ацетона.

МЭК – бесцветная, легкоподвижная жидкость с приятным запахом. Растворим в воде, бензине, толуоле, спирте и эфире.

Толуол гомолог бензола.

CH CH

Химическая формула:

CH C CH₃

CH CH

Толуол - бесцветная, прозрачная, горящая коптящим пламенем жидкость характерного запаха.

Аммиак

Химическая формула – NH₃.

Представляет собой бесцветный, горючий газ с характерным резким запахом.

Температура кипения минус 33.4є С

Температура затвердевания минус 77.7є С

Хорошо растворяется в воде. При 0є С один объем воды поглощает около 1200 объемов аммиака.

Этан

Химическая формула – С₂ Н₆

Представляет собой бесцветный горючий газ с характерным запахом

Температура кипения минус 88.69є С

Температура плавления минус 182.81є С

Инертный газ

Применяется для отдувки гачевой «лепешки» с барабанов вакуум-фильтров и для создания взрывоопасной газовой подушки во всех аппаратах, содержащих растворитель. Содержание кислорода в свежем инертном газе, поступающем на установку не должно превышать 0.5% объема. Содержание кислорода в циркулирующем инертном газе не должно превышать 6% объема.

1.4 Описание процесса с расстановкой оборудования КИП и А
Трехступенчатая схема фильтрации

С целью снижения содержания масла в гаче и увеличение отбора депарафинированного масла предусмотрена фильтрация сырья в три ступени.

Охлажденная смесь сырья и растворителя из кристаллизатора 12 поступает в емкость загрузки 1-й ступени фильтрации Е-1. Из Е-1 самотеком, параллельно через общий коллектор, смесь сырья и растворителя поступает в вакуум-фильтры Ф-4, Ф-5, Ф-6. В вакуум-фильтрах кристаллы твердых парафинов непрерывно удаляются из раствора сырья растворителем в виде парафиновой лепешки, которая образуется в процессе фильтрации на поверхности фильтровальной ткани. В процессе фильтрации производится непрерывная промывка парафиновой лепешки холодным растворителем с промывки подается насосом Н-2а (Н-2) из емкости Е-6, предварительно охлажденный фильтратом в теплообменнике Т-12, в кристаллизаторе Кр-11; аммиаком в кристаллизаторе Кр-13 и холодильника Т-27 до температуры –15 ч -30 є С.

Промытая парафиновая лепешка отдувается с поверхности фильтровальной ткани инертным газом под давлением 0.2 ч 0.5 кгс/см², переваливается по ножу в желоб шнека где происходит дополнительное разбавление гача холодным растворителем из Т-27 при температуре фильтрации.

Раствор гача из шнеков вакуум-фильтров Ф-4, Ф-5, Ф-6 поступает в емкость Е-3б, из которой насосом Н-8 (Н-7) откачивается в емкость загрузки второй ступени фильтрации Е-1а. Из Е-1а самотеком раствор гача поступает в вакуум-фильтры Ф-1, Ф-2. Производится непрерывная промывка парафиновой лепешки холодным растворителем из Т-27 и дополнительное разбавление гача растворителем.

Раствор гача с растворителем поступает из вакуум-фильтров Ф-1, Ф-2 в емкости гача второй ступени Е-3, из которой насосом Н-7б (Н-7а) откачивается в емкость загрузки 3-й ступени фильтрации Е-1б. Из Е-1б самотеком раствор гача поступает в вакуум-фильтр Ф-3 холодным растворителем из Т-27. Раствор гача 3-й ступени из Е-3а насосом Н-7 (Н-7а) откачивается на блок регенерации.

Уровень раствора гача в емкости загрузки 3-й ступени фильтрации Е-1б измеряется прибором LIRAH поз.65б. предусмотрена световая и звуковая сигнализация достижения уровня в Е-1б – 70%

Фильтрат 1, 2, 3 ступени, состоящий из депарафинированного масла и растворителя, проходит внутрь трубок барабана вакуум-фильтра и выводится через нижнюю, среднюю и верхнюю вакуумные линии от распределительной головки вакуум-фильтра в емкости фильтрата Е-2, Е-2а насосом Н-4 (Н-4а, Н-5) откачивается двумя насосами: