Рассмотреть принципиальную технологическую схему очистки масел N-метилпирролидоном. Указать особенности схемы. Назвать основные аппараты и технологические потоки

Назначение установки очистки масляных нефтяных фракций — получение рафината путем удаления из сырья нежелательных компонентов (полициклических ароматических и нафтено-ароматических соединений с короткими боковыми цепями, гетероатомных соеди­нений и смол) при помощи N-МП.

Сырье: масляные дистилляты и деасфальтизат.

Продукция: рафинаты (целевые продукты процес­са) — сырье установок депарафинизации, экстракты (побочные продукты) — сырье для производства би­тумов, технического углерода, пластификаторов, каучуков в резиновой промышленности, компонент ко­тельного топлива.

На рис. 12.12 приведена технологическая схема ус­тановки селективной очистки масляного сырья N-МП.

Дистиллятное или остаточное сырье подается из резервуаров насосом Н1 на верхнюю тарелку абсорбера К1, в низ которого поступают пары N-МП из ко­лонны осушки N-МП К8. Нисходящий поток сырья, встречаясь с поднимающимися парами, абсорбирует из них N-МП и стекает по тарелкам в низ колонны, перетекает в буферную емкость (на схеме не показа­на), откуда забирается насосом Н2 и после охлаждения в холодильнике X1 подается в нижнюю часть экстрак­ционной колонны К2.

Водяные пары с верха К1 (содержание N-МП не более 0,001 масс.%) сбрасываются в систему оборот­ной воды.

В верхнюю часть экстракционной колонны К2 на­сосом Н10 из емкости ЕЗ сухого растворителя через холодильник Х2 подается N-МП. Температура N-МП регулируется расходом воды в Х2 и охлаждением рас­творителя в ХВЗ перед емкостью ЕЗ. За счет разности плотностей растворитель движется вниз, а масляное сырье — в верх К2. Колонна К2 (диаметр 3 м) обору­дована шестью насадочными тарелками (керамические кольца Рашига) или сетчатыми тарелками. Темпера­турный градиент между верхом и низом К2 обеспечи­вается циркуляцией части экстрактного раствора насо­сом НЗ.

Рафинатный раствор с верха К2 перетекает в ем­кость Е1 и откачивается насосом Н4 через теплооб­менники Т1, Т2 и печь П1 в рафинатную испаритель­ную колонну КЗ, где испаряется основная масса растворителя.

Пары из КЗ конденсируются в теплообменнике Т1, а затем конденсат через аппарат воздушного охлаждения ХВЗ поступает в емкость сухого N-МП ЕЗ. Колонна КЗ работает без орошения. Рафинатный раствор с низа КЗ перетекает в вакуумную отпарную колонну К4, в низ которой подается водяной пар. Рафинат из К4 откачива­ется насосом Н5 через теплообменник Т2 в парк.

Пары N-МП и воды с верха колонны К4 поступают в конденсатор смешения (типовой барометрический конденсатор установки АВТ) Б1.

Экстрактный раствор с низа экстракционной ко­лонны К2 насосом НЗ перекачивается через теплооб­менники ТЗ, Т4, где нагревается горячим растворите­лем, и вводится на шестую тарелку осушительной колонны К7, в которой происходит испарение основ­ного количества воды и части растворителя.

Неиспарившийся раствор стекает по тарелкам на полуглухую тарелку в К7 и перетекает в межтрубное пространство рибойлера Т5 (их четыре). Нагрев про­исходит движущимися по трубному пространству па­рами N-МП из испарительной колонны Кб. Пары N-МП и воды из корпусов рибойлеров направляются в колонну К7 выше полуглухой тарелки, а нагретый до 230 °С экстрактный раствор перетекает через перего­родку и стекает в низ колонны К7.

Пары воды и N-МП с верха колонны К7 подаются в колонну осушки N-МП К8. Недостающее тепло в низ К7 подводится горячей струей экстрактного раствора после печи П2 (на схеме не показано).

Безводный экстрактный раствор из К7 насосом К9 (двумя потоками) прокачивается через печь П2 на тре­тью тарелку (счет сверху) испарительной колонны Кб, где происходит испарение основной массы N-МП.

К первому потоку печи П2 относятся трубы конвек­ционной секции и 6 дополнительно смонтированных труб (над секцией конвекции), ко второму потоку — радиантные трубы.

Соотношение расходов по потокам подбирается но температуре выхода из печи.

Регулятор расхода топлива связан с температурой на выходе второго потока. Пары поднимаются в верх ко­лонны К6, а жидкость стекает по тарелкам в низ колон­ны, который разделен перегородкой на два отсека. Экс­трактный раствор стекает в первый отсек, забирается насосом Н8 и прокачивается через радиантный змеевик П2 во второй отсек колонны К6. Из второго отсека осуществляется переток раствора в вакуумную отпарную колонну К5.

Клапан на линии перетока связан с уровнем продук­та в первом отсеке, что обеспечивает любой расход на­соса Н8. Для уменьшения гидравлического сопротивле­ния в колонне К5 смонтировано 2 слоя сетчатой на­садки Гемпак с разделителями жидкости над каждым слоем и туманоуловителем фирмы «Глитч». Остаточное содержание N-МП в экстракте 0,001-0,01 масс.%.

Пары воды и N-МП с верха колонны К5 направля­ются в барометрический конденсатор Б1. На верхнюю полку Б1 подается холодный влажный N-МП насосом Н6 из емкости Е2 и ХВ2.

Пары воды и N-МП из отпарных колонн рафината К4 и экстрактора К5 конденсируются в Б1 и влажный N-МП стекает в емкость Е2, откуда насосом Н-6 воз­вращается в Б1. Часть влажного

N-МП подается как орошение на верхние тарелки отпарных колонн К4 и К5. Избыток влажного N-МП откачивается на выкид насоса Н6 и поступает на регенерацию в колонну осуш­ки N-МП К8 (на 4-ю тарелку сверху).

Пары влажного N-МП (содержание воды около 7 %) с верха К8 конденсируются в ХВ4 и направляются в Е4, откуда конденсат насосом НИ подается на верхнюю тарелку К8 на орошение. Избыток паров из К8 направ­ляется в низ абсорбера К1. При необходимости внесе­ния тепла в К8 используется циркуляция части N-МП из К8 через теплообменник в низ К8; при этом теплоно­сителем служит часть потока горячей струи в колонну К7 (на схеме не показано).

В табл. 12.15 приведены параметры режима селек­тивной очистки масляного сырья N-МП. При соблюде­нии таких режимов содержание N-МП в рафинате и экстракте составляет менее 0,002 %.

Для уменьшения обводнения и сохранения абсорб­ционной способности сырья в абсорбере температура его на входе в К1 должна быть в пределах 105-110 °С (при содержании N -МП в парах не более 10 %).