Способ депарафинизации нефтепродуктов

ОП ИСААКИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик) М. Кл С 10 Ь 43/04 С 07 В 21/00 Государственный комитет Совета Министров СССР оо делан нэооретвннй н открытий. Ланин 1) Заявитель Уфимский нефтяной инс СПОСОБ ДЕПАРАФИНИЗАЦНЕФТЕПРОДУКТОВ цо услож цесса и п обам депа жет быть батываюшей про изации нефтяных к спос в и мо ры их темперактанового ч ышения и стывани Й -парафинов для нефте обиологического синтеза время известно несколь процесса карбамидной д они предназначены глав арафинизации дизельных и ла и получения мического микрВ настоящее разновидностей финизации, Все образом для деп пар ым фра ий. АзНИИ-депарафинзопропаноловогоеет ряд существ изация с помораствора карба. - нных недостатвзаимной расспирта и .нефтериант одно мида. Он им ов связаннх в основном родук; ов: трудно п астворит оддерживать постоянство состаеля, что делает неустойчивыми кции и состав реакционной сме ва рскоростьсикалия высокодисперс ушает депарл о разбавления ким 1 п ироду.,г получается в и и сильно з компл е ном состоя фпнат,И реакци стадий регенерации спирта, удав карбамида из продуктов реакци что требует сильцо оццой смеси маловя.1 и ление слИзобретение относится афинизации нефт продукт спользовано в нефгепере мышленности для депараф ракций с целью понижен воримостью изопропилово и насыщения сырья спиртом сильняет технологическую схему про риводит к излишним потерям спирта и карбамидачастичная растворимость депарафицатав спирто-водной смеси ухудшает качествои олуча ем ых и -парафин ов;хорошая эмульгируемость депарафинатав спирто-водном растворе карбамида затруд 1 О няет разделение депарафината и комплекса, чтотакже ухудшает качество - парафинов,Вариант ГрозНИИ-депарафинизация сухимкарбамидом в присутствии метилового спир 5 та. Он также имеет ряд особенностей, связанных главцым образом с отсутствием вреакционной смеси второй жидкой фазы;скорость реакции и состав реакционнойсмеси сильно зависят от качества исполь зуемого карбамида, что делает процесс неустойчивым;и очень усложняет стадии ОтделенияМЫВКИ КОМПЛЕКСЯ;степень использования карбамида ебд.л(.ШЯЯ, ПОЭТОМУ ОН ЦИРКтУЛИОУЕТ В СИСТЕГЕКОЛИЧЕСТВЕ НЕСКОЛЬКО РЯЗ РОЕВ,: Нта:-та=,.теоретическое;ПРОЦЕСС ОЧЕНЬ т 1 УВСТВИТЕЛЕ 1 -; НЯЛК 1 ГС следов влаги в сь 1 рье и систе 5(е ", за трудняет эксплуатацм(о в Особенно пуск устаноВки в ЯЯР 15 авт )ДЕ,"1 ЕЯНУ ДЕПЯРафнкИЗЯЦ 11 ВОД ным раствором карбамида, Реакц 1 яо провод:,.Т 1 в кзотермических условиях, температур" ЯКЦИН БОДДЕРжИВЯ(от За СЧЕТ КИПЕНИЯ =-ЛГ 5 а",тг . ТОГО МЕТИЛЕНЯ, КОтОрЫй В бОЛЬШИХ 5 ОЛИЕС:,= " ВЯХ ВВОДЯТ В РЕЯКЦИОННУ 10 СМЕСЬЛЯ ЭТОГО способа так ХЯРактеРен РЯд особенносте 5:т связа 5 ных,. главчым образом с наличием в реакционной смеси больших количеств хлот "г ристого метилена:при перемешивании реагируидах фаз об= разуется эмульсия масла в воде, кз-зя боль: шого разбавления сырья всг 1 1 масйяная фа= за не вмешается В Водну 50, т.езначительная часть ее остается в недиспергировапномсвободном) состоячни, свободная мас=- ляная фаза депарафннируетсч очень Г;лохо, поэтому время реакции составляет около .т час;диспергированная часть масляной фаза;депарафинируется быстро, поэтому Водн-.чфаза почти мгновенно 1 устеет, для , дзма".лывания ее и создания тесного контак(д,дь-агентов необходимы сложные д(кспергигт,гаиш 1устройства;для компрессирования паров хлор(стогометилена устанавливается мощное ко( 5 Г(рессорное хозяйство;ХЛОРИСтЫй МЕтКЛЕН ЯГРЕССКВЕН и ЯДОВит.поэтому аппаратура изготовляется кз дорогихматериалов и строго герметичной,Все рассмотренные варианты процессакарбамидной депярафкнизациидороги как кзЗа СЛОжНОСтИ тЕХНОЛОГИЧЕСКОй СХЕМЫ и д 11 паратурного оформления, тяк и из-зя кс в .пользования дорогих реагентовИзвестен способ депярафинизацик дист 15,. -лятных нефтепродуктов Водным растворомкарбамида, по которому в водном раствораКарбаМИда, СсдЕржаНИЕМ ЗатраВКу 1 ГОтОВЫйкомплекс от предыдущего опыта), хорошодиспергируется углеводородная фаза ( дела -рафинируемый нефтепродукт), ДеГ(ярдфинкзация диспергированной чести сырья проксхо- юдит очень быстро (не более 1 м(5 н 1 арафино-карбамидный комплекс образуется ввиде мельчайших иглообразных кркстялпов,которые хорошо удерживаются на границераздела жидких фаз, но относительно гидро- (54-. ;.т 1 т-. - яя 1 тя ., с, рат"г(г(каетсягак чтг) От- т(ЯСТЧ ЕС ПРК СОПРИКОСНОВЕНИИ ПЕ: -1 тпг(ТЬСЯ. ПВК Г(ЕРЕМЕШИВЯНИИ В ;.,ЯС;,ГттНОЙ ГВЕ(Е: ЯКЯЯ ВОДНЯЯ фЯЗЯ РЯСПНДЯ(та 0;ДЕЛ-НЫЕСФЕРИЧЕСКИЕ ЧаСтИЦЫ - . з,-:ь 1,.Л 1 ь 1 (: увеличением концентрации ком:;лекса В Вощ(ой фазе Гратнулы стяновят:я 5 - -Ьче ",;. тверже. 51 моменту гранулирова- И;.Я ВОД 1011 фаЗЫ МЯСЛЯЧЯЯ фаэа КЗ НЕЕ ВЫ- хс(;.ит прях;1(ческ 1 полностью, Д,ля получе-. НКЯ "КСТЬ(Х 1 Н Г(ЯРафкно ГОЯНУЧЫ НУЖНО ТШЯ - тельно Отмывать непОлярным растворителем .Ог ЛЕ Этогс КОМПЛЕКС РЯЗЛЯГЯЮТ, ЛУЧШЕ ВСЕГО ВЯГреванием1(1 ри стехкометркческом Ибк И -парафинов Вь 1 хсд комплекса определяется активной концентрацией карба(1 ида, котора 5 В СВО(0 ОЧЕРЕДЬ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ РЯЗНКЦЕй МЕЖДУ :; - ; пературой насышснкя раствова карбамита , К(ОНЕЧНой" МГГ Оа"УООй ОЕЯКБИИ ССЛК темпердтура насыщения исходнОГО раствора кячоямидд 75 Ст то длг Грянулирования Вод.,ОФ 1 ЯЗЬ 1 КОНЕЧПЯЯ тЕМПЕРатУРа РЕДКЦИК НЕВ концентрированной водно-карбамиднойпульпе мало свободной водной фазы, поэтому при смешении. реагентов часть сырьяостается в недиспрргированном состояниии реагирует с карбамидом очень медленно,что снижает обшую глубину депарафинизации,Из-за низкой начальной температурыреагентов реакция протекает в условиях,далеких от равновесных, что снижает селективность процесса и ухудшает качество получаемых М -парафинов,Вследствие адиабатичности реакции тем- д,пература исходных продуктов ниже конечнойтемпературы процесса, что повышает расходы на охлаждение,Целью изобретения является повышениеглубины и селективности депарафинизации, 30Для достижения этой цели сырье смешивают не с холодной водно-карбамидной пульпой, а с водным раствором карбамида,имеющим температуру 50-80 С последующими охлаждением образующейся равновесной реакционной смеси до температуры,определяемой требуемой глубиной депарафинизации, и растиранием ее до получения гранулированного:. комплекса,ю,40;Благодаря наличию затравки в емкости образуется устойчивая эмульсия масла в воде, в течение нескольких секунд устанавливается химическое равновесие, Путем изменения температуры легко изменяют кон 1 центрацию комплекса и, следовательно, консистенцию эмульсии. После образования равновесной эмульсии дальнейшее проведение реакции сводится к охлаждению ее до требуемой температуры, Охлажденая эмуль сия обладает гидрофобными свойствами, не прилипает к металлам и плохо разрушается даже горячей водой, При растирании охлажденной эмульсии водная фаза распадается на гранулы, а депарафинатполностью 55 высвобождается. Для успешного отделения депарафината от водной фазы эмульсию посл охлаждения нужно разрушить в аппарате, подобном механическойдробилке и называемом гранулятором, 60 проводят нагреванием егс до 85 С, охлажо дают реагирующие фазы водой.Однако при осуществлении предлагаемого способа получить низкотемпературную водно-карбамидную пульпу чрезвычайно труд но даже с помощью искусственного охлаждения, так как при охлаждении горячего раствора кристаллы карбамида на охлаждающей стенке образуют плотную и твердую корку, затрудняющую теплопередачу, Для 10, ее разрушения-требуются сложные скребковые устройства. Реакционную смесь охлаждают несколькими способами:в тонком слое на охлаждаемом транспортере,распыливанием в потоке холодного газа и диспергированием в индиферентной к карбамиду жидкости, например в бензине или депарафинате с последующим охлаждением полученной дис,персной системы в змеевиковом холодильнике, Во всех способах охлажденияреакционную смесь прокачивают обогреваемым насосом и по обогреваемым трубопроводам минимальной длины.По первому способу реакционную смесьчерез обогреваемую щель выливают на охлаждаемый ленточный транспортер, изготовленный из нержавеющего металла, На изгибе ленты транспортера продукты реакции легко отстают от нее и попадают в мельницу,откуда выходит смесь гранулированного комплекса и депарафината,Во втором способе охлаждения используют аппаратуру, применяемую для получения карбамида и других удобрений в гранулированном виде.По третьему способу охлаждения темпеРатуру и расход индифферентнойк карбамидуРкидкости . подбирают так, чтобы после выравнивания температур капли эмульсии превратились в твердые частицы, неспособные прилипать к металлическим поверхностям. Для быстрого и одновременного охлаждения всех частиц реакционную смесь с индифферентной жидкостью лучше смешивать в механическомсмесителе - диспергаторе, Полученная с помощью диспергатора суспензия являетсямелкодисперсной однородной и хорошо транспортируется по трубопроводу,При данном составе реакционной смесиглубина депарафинизации и структура продуктов реакции опеределяютсятемпературойна выходе из змеевикового холодильника,Поэтому для увеличения глубины депарафинизации.и повышения гибкости процесса,особенно в летнее время, в последних секциях холодильника водяное охлаждение заме-.няют искусственным. Для получения макси;мальной глубины депарафинизации,сырьена установку можно подавать периодически,а в смеситель вместо сырья направлятьдепарафинат, пока не будет достигнута предельная глубина депарафинизации.В предлагаемом способе при смешенииреагентов 1 диспергируется все сырье, ареакция протекает в условиях, близких кравновесныл, что увеличивает общую глубину депарафинизации и улучшает качествополучаелых ч -парафинов; отсутствует трудоелкая стадия кристаллизации раствора карбамида, что значительно упрощаетпроцессП р и м е р 1. Депарафиниэацию осуществляют на пилотной установке производительностью 300 л/час по сырью с охлаждением реакционной эмульсии в потокеЮциркулирующего депарафината. Схема процесса показана на чертеже.Сырье и горячий раствор карбамида взаданном соотношении из емкостей Х и 2подают в смеситель 3, снабженный мошнойпропеллерной мешалкой, врашаюшейся соскоростью 300 об/мин, В смеситель пред-варительно вводят затравку. Равновесн;дореакционную эмульсию ив смесителя 3 выбирают обогреваемым плунжерным насосом 4,Ми по обогреваемому требопроводу направ- ,лают в диспергатор 5. Туда же плунжерным,насосоьР 6 подают холодный депарафпнат, Вдиспергаторе реакционная смесь несколько,охлаждается и диспергируется в депарафинате, Далее суспензию реакционной смесив депарафинате охлаждают водопроводнойводой в эмеевиковом холодильнике 7 тип"труба в трубеф) и подают в гранулятор 8,;Из гранулятора продукты поступают в отстойник 9,Депарафинат из отстойника 9, с частичиым отводом в рессивер 10, насосом 6 подают в диспергатор 5 Балансовую частьдепарафината из отстойника отводят в сбор- Зник депарафината. Емкость 2 раствора карбамида, смеситель 3 и трубопровод раствора карбамида имеют рубашки, в которыедля поддержанияэ заданной температурыиз нагревателя 1 1 подают горячую водунасосом 12, Насос 4 и линии от смесителя до диспергатора имеют рубашку, в кото-рую со строго определенной температуройиз нагревателя 13 насосом 14 качают также Воду. Для уменьшения пульсации при ра- дбота Поршневых насосов на ь линии депаРафината установлен рессивер 10,вбежим работы установки:температура, Снасршения раствора 70 50сырья 20раствора карбамида 80эмульсни в системе 70Объемное соотношение сырьяи раствора карбамида 1:1Температура, оСводы, циркулирующей в рубашкенасоса 4 и трубопроводахэмульсии 72воды в нагревателе 11 95 В результате депарафинизации темпера 60 тура застывания продукта понижается. реакционная смесь транспортабельна и теплоотвод от нее легко осуществим, поэтомуне требуется глубокого предварительногоохлаждения исходных продуктов, что уменьшает эксплуатационные расходы,Объемное соотношение реакционной эмульсии и циркулирующего депарафииата 1:1оТемпература на выходе, С из диспергатора 57 ,из гранулятора 20 Производительность установки ,по реакционной эмульсии,л/час 600 В качестве сырья используют гидроочищенную прямогонную дизельную фракцию арланской нефти со следующими характеристиками:зУдельный вес, г/см 0,834 Фракционный составНачало кипения, С. 205 оПерегоняется при температуре,О С10 о/ 237 50% 284 90% 345 95% 363оТемпература застывания, С минус 10 В результате депарафинизации суспензиякомплекса в водной фазе представляет собойоднородные плотные гранулы диаметром 2мм, После отмывки гранул легким бензином (85-120 С) и разложения их нагреваонием получают 22%, считая на сырье,Ч -парафинов с температурой застыванияо14 С и депараинат с температурой застывания минус 70 С,П р и м е р 2, Депарафинируют первую масляную фракцию и фракцию реактивного топлива ТС, Депарафинизацию осушествляют в лабораторном масштабе при следующих условиях. Температура насыщения водного раствора карбамида 68 С, Объемное соотношение фаэ 1:1. Равновесную реакционную смесь готовит в стакане спропеллерной мешалкой при температуреодля масляной фракции 65 С, для фракции :оТС50 С. Охлаждение реакционной смеси проводят на металлической охлаждаемомопротивне до температуры 25 С. Растирание охлажденной смесй осушествляют в фарфоровой ступке до получения гранулированного комплекса. Комплекс отмывают бензином до егопостоянного показателя преломления припер:меши ванин. Высушенный до постоянноговеса комплекс разлагают в горячей воде.9для масляной фракции с минус 4 до минус 64 оСс минус 68 до минус 80 С. Яля фракции ТССоставитель В, Матишев О. Кузнецова Техред О, Луговя Корренте. И, Гоксич.НПР Государственного комите по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Раушска Совета Миннсий и открытий в ССС наб., д.4/5 Филиал Г 1 П Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Количество извлеченных Н -парафинов, обЛ:из масляной фракции 30 и фракции ТС20 Температура плавления Н -парафинов, Снз масляной фракции 8из фракции ТСминус 39 Из полученных результатов видно, что предлагаемым способомможно достичь глубокой депарафинизации различных нефтяных фракций. Формула изобретения Способ депарафинизации нефтепродуктовпутем обработки их воднымраствором карбамида в присутствии готового комплексас последуюшими разаожением образующегосяпарафино-карбамидного комплекса и выделением парафиновых углеводородов, о т л ич в ю щ и й с я тем, что, с целью повыр шения глубины и селективности процесса,сырье смешивают с водным раствором каробамида, имеющим температуру 50-80 С, споследуюшими охлаждением образующейсяравновесной реакционной смеси до температу ры, Определяемой требуемой глубиной депарь"финизацни, и растиранием ее до получения гра нулированного комплекса.