Способ депарфинизации нефтепродуктов

 

патентко-те ни иическав

6.,олиоте :а M Б 4 (72) Авторы изобретения

Л. Г. Сушко, В. А. Либерман и М. А. Галимов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к нефтеперерабатыва.ющей промышленности, а именно к способу депарафинизации дистиллятных нефтепродуктов при помощи раствора карбамида.

В современной, нефтеперерабатывающей промышленности для получения жидких парафинов и низкозастывающих нефтепродуктов используются процессы депарафннизации кристаллическим (твердым) карбамидом н растворами карбамида (1).

Существенными недостатками способа депарафинизации кристаллическим карбамидом являются длительность контактирования фаз при комплексообразовании, трудность отвода тепла от реакционной смеси, сложность и ненадежность используемого оборудования, отложения карбамида в аппаратах и трубопроводах стадии регенерации промывного агента и растворителя, закупорка трубопроводов при повышении содержания воды. В способе депарафиниэации растворами карбамида высокая растворимость полярных органических растворителей в депарафинированном нефтепродукте и парафинах после стадии разложения комплек2 са влечет эа собой растворение карбамида в них. Отсутствие эффективных работоспособных способов регенерации растворителя и карбамида ведет к значительным затруднениям в промышленном осуществлении процесса, потерям

У растворителя и карбамида. Кроме того, процесс весьма энергоемкий.

Известен способ депарафинизацни нефтепродуктов путем обработки их раствором карбамида в иэопропиловом спирте (2), включающий стадии: смешения сырья с раствором карбамида, охлаждения полученной реакционной смеси, отделения депарафинированного продукта от образовавшегося парафино-карбамидйого комплекса, промывки комплекса и разложения его с выделением парафинов, регенерации изопропилового спирта из растворов продуктов денар афинизации.

В данном процессе суспензию комплекса промывают легкой нефтяной фракцией (бензиновой, керосиновой) для извлечения остатков депарафинированного продукта, Промытую суспензию нагревают для разложения комплекса при температуре 55 — 75 С. Регенерированный

702069

3 раствор карбамида и раствор парафина разделяют отстоем. Раствор парафина (увлеченная комплексом промывная жидкость, парафины из комплекса) содержит" 13 — 17% изопропилового спирта концентрации 92 — 96% и карбамида до

0,5 — 0,65%. Спирт из раствора парафинов регенерируют двухступенчатым противоточным вымыванием водой. После извлечения спирта от парафина ректификацией отгоняют головную фракцию. В депарафинируемом продукте, выделенном иэ реакционной смеси отстоем, растворено 3,5-8% изопропилового спирта, концентрации 90 — 97%. В связи с растворимостью в изопропиловом спирте карбамида, в растворе дена рафинированного продукта его содержание со- 15 сгавляет 0,1 — 0,15%.

Регенерацию изопропилового спирта от раствора депарафинированного нефтепродукта проводят трехступенчатой прбтивоточной промывкой водой.

Яля уменьшения забивания колонн стадии регенерации промывной жидкости, экстрактный раствор, содержащий легкую нефтяную фракцию, 11 — 16% изопропилового спирта концентрации 90,5 — 96,5% и 0,15 — 0,3% карбамида, перед стадией регенерации контактирует с йзопропиловым спиртом с последующим разделением фаз отстоем.

Из спйртовьи растворов",полу1енньтх после

" " " вегейерации изопропилового спирта из растворов реакции, спирт регенерируют ректифнкацией, Для поддержания спиртового баланса в системе спирт, вынесенный с растворами депарафинированного продукта, парафинов и промывной фракции, компенсируют на блоках насыщейия и укре птения спиртом сырья и циркулирующей промежуточной фракции, В известном способе при регенерации изойфопйлового спирта из растворов продуктов 4, депарафинизации отмывается карбамид, растворяясь в получаемом водном спирте.

При регенераций изопропилового .спирта из водных растворов путем нагрева и ректификации большая часть карбамида (до 90 — 95%); вымытого из растворов реакции, безвозвратно теряется с отработаннбй водой, Необходимость пополнения потерь карбамида ведет к значительным затратам и "повышению себестоимости готовых продуктов. 50

Кроме этого, некоторое количество карбамида (до 5 — 10%) при ректификации спирта возгоняется с последующим отложением карбамида в конденсаторах-холодильниках стадий ректификации спирта, насыщения сырья и циркулирующей промежуточной фракции. Это ве. ет к ухудшению конденсации спирта, повышению температуры, дополнительным потерям его и нарушению режима.

Для удаления отложений карбамида конденсатор-холодильник отключают и пропаривают, что связано с непроизводительным расходом пара.

Целью изобретения является сокращение потерь карбамида, уменьшение потерь спирта и энергозатрат, Поставленная цель достигается тем, что в способе депарафинизации нефтепродуктов путем обработки их раствором карбамида в изопропиловом спирте, охлаждения полученной реакционной смеси, отделения депарафиннрованного продукта от образовавшегося парафинокарбамидного комплекса, промывки комплекса и разложения его с выделением парафинов, с последующей регенерацией изопропилового спирта из растворов продуктов депарафинизации, растворы продуктов депарафинизации перед стадией регенерации пропускают через слой воды или водного спирта и при достижении температуры насыщения 30 — 46 С и разности концентраций спирта в углеводородной и водкой фазах 8 — 11,5% последнюю возвращают в процесс депарафинизации.

Указанные условия обеспечивают значительное удаление карбамида из растворов продуктов и позволяют возвратить полученную водную фазу к регенерированному раствору карбамида или к комплексу на стадии промывки, без обводнения системы и ухудшения качества раствора, снизить общее количество выносимого иэ системы спирта.

В способе возможен вариант использования водной фазы на блоке приготовления раствора, что позволяет повысить производительность блока и уменьшить энергозатраты, связанные с циркуляцией приготовляемого раствора. Способ осуществляют следующим образом.

Сырье смешивают с раствором карбамида в иэопропиловом спирте концентрации от 60 до

80%, соотношение раствор карбамида: сырье от 1:1 до 4:1 по объему. Смесь охлаждают до температуры на 10 — 35 С ниже температуры насыщения раствора карбамида, продолжительность контакта 5 — 30 мин, Выбор конкретных параметров стадии депарафинизации зависит от вида исходного сырья., Так, например, депарафинизацию фракции дизельного топлива 200 — 360 С проводят при концентрации иэопропилового спирта в растворе 65-70% и содержании карбамида 36 — 40%; соотношение раствор карбамида: сырье при этом поддерживают от 1,5:1 до 3:1; температура охо лаждения реакционной смеси 30-35 С, время контакта до 30 мин.

Депарафинируемый продукт выделяют из смеси отстоем, при этом он всплывает, а кристаллы комплекс» остаются в суспендированном

702069 виде в нижнем слое -- отрабо1анном растворе карбамида. Регенерацию спирта от депарафинированного продукта проводят противоточной промывкой водой. Перед регенерацией растворы депарафинированного продукта, парафинов и промывной жидкости пропускают через слой воды. Эту стадию осуществляют следующим образом.

В емкость закачивают воду, получаемую ,10 после ректификации спирта, или водныи спирт от стадии промывки растворов и после заполнения 10 — 60% объема подачу прекращают. В эту же емкость через барботер, размещенный в водном слое, непрерывно подают растворы рео 15 акции, нагретые до температуры 30 — 75 С.

Раствор реакции, поднимаясь вверх, контактирует с водной фазой, при этом последняя растворяет карбамид и изопропиловый спирт.

Из емкости раствор реакции постоянно вы20 водят на регенерацию изопропилового спирта, которую проводят путем противоточной отмывки водой или отгоном.

Водную фазу выводят из емкости периодически при достижении температуры насыще25 ния 30 — 46 С к регенерированному карбамидному раствору (после стадии разложения комплекса) или на блок. приготовления свежего раствора (пополнение системы). При этом разницу концентраций изопропилового спирта в углеводородной и водной фазах поддерживают 8—

11,5%. После вывода водной фазы в емкость подают воду или водный спирт, как описано выем. Возможно использование двух емкостей, которые подключают периодически, либо аппа35 ратов колонного типа, Температуру нагрева раствора реакции выбирают в зависимости от фракционного состава исходного сырья и используемой промывной жидкости для обеспечения эффективного удале- 40 ния карбамида и наличия раздела фаэ, без которого затруднено осуществление способа, Регенерация изопропилового спирта из раствора, депарафинированного топлива.

58,7 т/ч раствора депарафинированного топлива, содержащего 6,4% изопропилового спирта концентрации 96,1% и 0,14% карбамида, подают.. в среднюю часть абсорбера с температурой

30 С на,верх абсорбера подают насосом из

50 емкости воду. Раствор депарафинированного топлива поднимается вверх, а вода опускается вниз. В водной фазе растворяются карбамид и иэопропиловый спирт из раствора депарафинированного топлива. Вода с низа абсорбера

55 поступает в емкость, откуда подается .в абсорбер. Абсорбер снабжен контактирую1цими устройствами — тарелками с усеченными конусами, Улавливание проводят при температуре

30 С. По мере контакта повышаются концентрация изопропилового спирта и содержание карбамида в водной фазе и уменьшается разность концентраций спирта между раствором депарафинированного топлива и водной фазы.

По достижении температуры насыщения водной фазы 42,4 С и разности концентраций изопропилового спирта 8,5%, водную фазу выводят в процесс к регенерированному раствору карбамида и в емкость закачивают снова воду после азеотропной перегонки спирта, С верха абсорбера раствор депарафинированного топлива выводят в емкость, откуда подают в диафрагмовый смеситель, Перед смесителем к раствору депарафинированного топлива со второй ступени отмыва подкачивают спиртовый раствор, Смесь топлива и раствора второй ступени проходит смеситель и подогреватель, в котором нагревается до 60 С горячей водой, уходящей с низа колонны аэеотропной перегонки, и разделяется в отстойнике первой ступени.

Депарафинированное топливо через верх отстойника подают на вторую ступень промывки, а раствор промывки найравляют в колонйу азеотропной перегонки, Дизельное топливо смешивают со спиртовым раствором промывки третьей ступени, подаваемым насосом, и через диафрагмовый смеситель направляют в отстойник второй ступейи. Дизельное топливо через верх отстойника подают на третью ступень отмыва. Спиртовый раствор из отстойника второй ступени подают на первую ступень промывки.

На третью ступень промывки дизельного топлива подают воду с низа колонны азеотропной перегонки, предварительно охлажденную до 78 С. Смесь дизельного топлива и воды через диафрагмовый смеситель и холодильник, где ее охлаждают до 60 С, подают в отстойник, третьей ступени. Отмытое дизельное топливо из отстойника третьей ступени выводят иэ процесса, а спиртовый раствор насосом подают на вторую ступень промывки. .... Регенерацию изопропилового спирта из растворов парафина и промывки (экстрактный раствор) осуществляют аналогично описанно- му.

Способ испытан на промышленной установке депарафинизации дизельных топлив раствором карбамида в изопропиловом спирте.

Данные испытания при регенерации изопропилового спирта из растворов парафина и экстрактного приведены в таблице.

702069 зв реор тныи

Температура растворов перед пропусканием через слой воды, С

Разность концентраций изопропилового спирта углеводородной и водной фаэ,% после пропускания в течение 24 ч

17,6

44,2 при возврате водной фазы в систему

11,5

8,1

30,4

45,6

0,58

0,241 после пропускания в течение 24 ч

0,03

0,013 при возврате водной фазы в систему 0,045

0,09

Безвозвратные потери карбамида с растворами реакции, кг/т сырья

0,215

0,42

1,38

2,2

Расход энергоресурсов пар, ккал/т сырья

0,098

0,120 электроэнергия, кВт/т сырья

56,2

61,1 вода, M3/ò сырья

14,5

15,5

Температура насыщения водной фазы при возврате в систему, С

Содержание карбамида в растворах реакции перед стадией регенерации %

Как видно из приведенных данных, способ согласно изобретению позволяет уменыпить безвозвратные потери карбамида, расход пара н» 0,022 ккал/т сырья, электроэнергии на 4,9 кВт/т сырья, воды . 1 мз/т сырья.

Формула изобретения

Способ депарафинизации нефтепродуктов путем обработки их раствором карбамида в изопропиловом спирте, охлаждения полученной реакционной смеси, отделения депарафи иуованного продукта от образовавшегося парафнно

50 карбамндного комплекса, llpoMbtBKII KoMIUICK са и разложения его с вьщелением парафинов, с последующей регенерацией изопропилового спирта из растворов продуктов депарафннизации,отличающийсятем,что, с целью сокращения потерь карбамида и спирта и расхода энергоресурсов, растворы продуктов депарафиниэации перед стадией регенерации пропускают через слой воды или водного спир.та и при достижении температуры насьпцения

702069

Составитель Л, Иванова

Редактор В. Минасбекова Техред Н.Бабурка Корректор Е, Папп

Заказ 7540/29

Тираж 609 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4

30-46 С и разности концентраций спирта в углеводородной и водной фазах 8-11,5% последнюю возвращают в процесс депарафинизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Усачев В. В. Карбамидная депарафиннзация, 1967, с. 54-68.

2. Технологическая записка И 1 — 6532 "Установка карбамидной депарафинизации дизельных топлив". Гипронефтезаводы, 1960 (прототип) .