Способ получения котельного топлива

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветСкихСоциалистическихРеспублик(ИЗМ Кд з С 10 (. 1/04 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(7) Заявитель Белорусский ордена Трудового Красного Зйаменн-,. технологический институт им. С.М.Кирова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОТЕЛЬНОГО ТОПЛИВА Изобретение относится к химической технологии, в частности к териовосстановительным процессам переработки сернокнслотных веществ, и может быть использовано на НефтеыеГЕрабатываюцих, нефтехимических, коксохимических производствах, связанных с использованием серной кислоты как ката.изатора, реагента.Известен процесс получения котельного топлива путем проьывки кислых гудронов (КГ) от серной кислоты водой. Сущность его заключается ь том, что в освинцованную мешалкуо на слой воды с температурой 86-90 С подается кислый гудрон. Получающая-. ся слабач серная кислота сливается, а верхний слой смешивают с ловушеч" ными продуктами и таким образом полу. чают котельное топливо, содержащее 1-1,5% серной кислоты (.1). Недостатками этого способа являются низкое качество котельного топлива, трудоемкость отмывки серной кислоты и получение большого копи" чества трудноутилиэированной разбавленной серной кислоты и загрязненной органическими соединениями, низкое качество котельного топлива,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является способ получения котелвного топлива, заключающийся в смешении КГ с углеводородной фракцией (уВФ),предварительнонагретой до температуры 275-350 Сс последующим охлаждением полученного продукта до 190-210 С и отделением газообразных и ниэкокипящихфракций 1 2.Недостатками известного способаявляются длительное время отделениягазов и низкокипящих фракций, коррозия оборудования и технологическихлиний, наличие следсз сернистогогаза в топливе, плохие условия труда е4 епью изобретения является повы- О шение эффективности процесса, а имен,но сокращение времени отделения целевого продукта, снижение коррозииоборудования и технологических линий, исключение следов сернистого 25 газа в топливе, улучшение условийтрудаПоставленная цель достигается тем,что согласно способу получения котельного топлива путем смешивания 30 КГ с нагретой УВФ смешивание, ведутв присутствии отработанной сернойкислоты (ОСК) с последующим пропусканием через полученную смесьинертного газа, выделением целевого продукта и выдерживанием егопри остаточном давлении 100 - 5755 мм рт.ст. в течение 5-90 с, Желательно использовать УВф,нагретуюдо 125-420 ОС, а в качестве инертного газа использовать углекислый газ,азот или их смесь. Отношение УВФ к 10КГ, ОСК составил 0,5-80,В качестве сырья использовалисьКГ, ОСК и УВФ с характеристикамипредставленными в табл, 1 и 2,В углеводородную фракцию, нагретую 15до 125-420 С при атмосферном илиповышенном давлении распыляют КГ,ОСК и через реакционную массу пропускают инертный газ: азот или СОили смесь азота и СО в количестве 0,3-80 л/мин, кг в течение 10300 с, а затем продукт отделяют иподвергают действию; вакуума приостаточном давлении 100-750 ммрт.ст.в течение 5-90 с. Отношение УВФ кКГ, ОСК составляет 0,5-80.П р и м е р, В УВФ, выкипающуюпри 350-500 С, и нагретую до 208 Спод давлением 1,4 атм распыляют КГцилиндрового масла ОСК. ОтношениеУВФ в КГ составляет 18,9 А, затем ЗОчерез реакционную массу пропускаютазот в количестве 6,5 л/мин кг в течение 42 спродукт отделяют и подвергают действию вакуума при остаточномдавлении 724 мм рт.ст., температуре 148 С в течение 23 с.Продувка реакционной массы способствует лучшему тепло- и массообменуучаствующих компонентов, снижениюпарциального давления сернистого и 40,других газов и низкомолекулярных паров и быстрому удалению при одновре"менном их разбавлении. Последнее обстоятельство способствует уменьшениюкоррозии оборудования, Вакуумирование 45продукта способствует удалению следов сернистого газа иэ него, устраняет возможность попадания сернистого газа в окружающую среду.Выход и характеристика котельноготоплива:Выход, мас. 95,4Плотность при 20 С,г/см 0,9683Вязкость условная,оВУпри 50 С. 10,41 55при 100 С 2,16(низшая в пересчетена сухое топливо),ккал/кг 9931В табл, 3 представлены условияпроцесса, выход и характеристикакотельных топлив.Коррозия верхней части реактораи другого оборудования по линии парогазовой фазы не наблюдалась в виду разбавления ее инертным газом.Как следует иэ данных табл. 3предлагаемый способ обеспечивает получение котельного топлива: топочного мазута - 40, экспортного мазута,которые по всем показателям отвечаюттребованиям ГОСТ 10585-63 и МРГУ 12 Н9 41-63.Конкретные, примеры процесса, выход и характеристика котельных топливпредставлены в табл. 4.Как следует из данных табл. 4, вслучае невыполнения условий, укаэанных в формуле изобретения, предлагаемый способ нельзя осуществить или получить продукт с большим выходом илучшего качества,Сравнительные данные, показывающие преимущества предлагаемого способа перед известным, представленыв табл. 5: 0,04 Сравнительные данные, представленные в табл. 5 показывают преимущества предлагаемого способа перед известным, а именно в 160 раэ сокращается время удаления сернистого газа и других газов и низкокипящих фракций, исключается коррозия оборудования и технологических линий, устраняются застойные зоны в реакционном аппарате путем улучшения тепло- и массообмена, исключается попадание сернистого газа в топливо, а также в окружающую среду, Последнее способствует улучшению условий труда на производстве и защите окружающей сре" ды от загрязнений.,1 49 1 О 2 154 нефтяной фракции250309 С 38,7 29,6 165366 вяэкость при 60 Спо вискоэнметру сотверстиями диаметром 5.юю поГОСТ 11503 65, с Компонентный сос"тав кислого гудрона отработанйой .серной кислоты, мас,э:серная. кислота водаорганическаямасса Групповой киюческии состав,органической массы,масф Фсмолисто-масляные сульфокислотынэ ннк растворимыев воде Е йслые гудроны,обраэукщиеся в пройэводствецилиид- Трансфор- кндуст" Парафи- Сулъфоиатрового маторного рвань- нов для нык присадохного ВЕЕ1ва еве е 1 1 О. 12.. О Э Отработанная сернаякислота процессасериокнслотиого алкилнровании968057 Таблица 2 Показ атели Плотность при 20 фС,г/смф О, 9519 0,9695. 0,9671 1,5718 1,5727 1,5643 10,96 10,12 4,09 5,09 2,34 1,15 381,353 258 349 353 251 50 выкипает притемпературе К,К,382 498 465 373 449 Содержание серы,мас.В 1,73 1,85 1,32 11,8 40,2 32,4 метано-наФтеновые 2,9 10,9 14,6 моно 15,4 30,2 26,1 32,9 40,4 24,3 поли 8,6 6,7 2,6 Показатель преломления псЭВязкость условная, ВУ при50 С 100 С Молекулярная массафракционный состав, ф С Н.К. Групповой химическийсостав, мас.В циклические ароматические Углеводородные фракции фракции, выкипакщие при температурах,С 250-450 350-500 Выше 350968057 10 Таблица 3 Кислые гудроны,образущциеся в производствемасел Показатели Трансфор- Индустматорного риального Цилиндрово Условия процесса Углеводородныефракции, выкипакицие при температурах,фС 250-450 350-500 выше 350 360-500 350-50 б 250-450 24,7 12,3 0,5 80 10,6 26,7 Температура углеводородной фракции, фС 125 203 420 254 201 207. Давление процесса, атм 1,0 1,4 5,7 1,8 1,2 1,3 Смесь азо- Смесь азота и СС та и СОИнертный газ Азот Смесь азо- Смесь та и СО азота и СОАзот Соотношение азота и СОзоб.ч. 4:1 4 Ф 1 Количествоинертногогаза, л/мин кг 29 67 71 59 80 18 124 10 300 136 100 755 731 724 755 746 температура, С 128 105 124 122 127 243 продолжительность, с 5 31 41 90 Выход и характеристика котельного топлива 94,7 91,4 90,7 97,5 95,2 70,8 Выход, мас.В 0,9521 0,9673 09698 09675 Плотность при20 С, г/смз 0,9678 0,9497 Отношение углеводородной фракции к кислымгудронам и отработанной сернойкислоте Продолжительность продувки инертным газом, с Вакуумированиепродукта: остаточное давление, мм рт.ст. Ш Ю Индуст- Сульфориально натных го присадок Отработанная сернаякислота процессасернокислотного алкилирования968057 12 Продолжение табл. 3 Показатели Кислые гудроны, образующиеся в производствмасел ая Индустри Сульфоального натныхприсалинд- Трансф вого маторн- Индусто риального кио(низшая в пересчете на сухоетопливо), ккал/кг 98 993 9902 9 9882 4 абл казатели и 35 Выше 350250-45 е 350 50450 350-500 2 8 О3 Температурауглеводороднфракции,С 115 вязкость услная, ВУпри 50 Спри 100 С углеводородны фракции, выки пающие при те пературах,фС тношение углеодороднойракции к кислым гудронам, тработанной ерной кислоте Кислый гудрон производства сульфонатных присадок968057 13 Покаэатели Давление прОцесса, атм 5,8 2,1 1,0 4,7 1,0 Смесь Азотазотаи СО Азот . Смесь азота иИнертный газ Соотношениеазота и СОэ, об. ч. 4:1 4:1 4:1 Количествоинертного газа,л/мин кг 86 83 0,2 0,2 86 0,2 312 315 310 90 96 759 205,759 115 температура,эС 141 250 115 115 продолжительность с 95 93 93 Выход и характеристика котельного топлива 50,3 81,4 Выход, мас.В 0,960510,14 Оу 9704Р20,45 а Вязкость условная,фВУ при 504 С о при 100 С Содержание,мас,Ъ3,16 8,15 1,37 1,91 Юоо ц серы оо 3В охи йео офх механическихпримесей 0,06 0,08 Отсутст-вие Отсутствие 3 о 8+8 застываниявспыаки (в эак- и,орытом тигле) РТеплота сгорания1 ниэшая в пересчете на сухое топливо),ккал/кг Э Воа еФ ж 129 166 9934 9941 Продолжительностьпродувки инертным газом, с Вакуумированиепродукта:остаточноедавление,мм рт,ст. Плотность при 20 С,г/см водораствоРииюх кислот рщелочей Температура,ф С Продолжение табл. 4 456 Смесь азота СО и СоаДремя удаления сернистогои других газов и низкокипящих фракций, с 15-200 1800-2400 Коррозия обрудованияи технологических линийв течение года работыустановки Интенсивная коррозия Не наблюдались Потери сернистого идругих газов и низкомолекулярных фракцийЬ окружающую среду До 30 Нет Сернистый газ, растворенный в топливе Не наблюдается Периодическипоявляется Тепло- и массообменреакционной массыв колонных аппаратах Недостаточноинтенсивный Хороший Эастойные зоны в колонномаппарате Отсутствуют Имеются Попадание, сернистого газав окружающую среду Исключено Попадает Формула изобретения Составитель Н.БогдановаТехред М. Гергель Корректор О.Билак Редактор Г.Волкова Эаказ 8029/39 Тираж 524ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 1. Способ получения котельного топлива путем смешивания кислого гудрона с нагретой углеводородной фракцией, о,т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, смешивание ведут в присутствии обработанной серной кислоты с последующим пропусканием через полученную смесь инертного газа, выделением целевого продукта и выдерживанием его при остаточном давлении 100-755 мм рт. ст. в течение 5-90 с.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что углеводородную фракцию нагревают до температуры 125-420 С.40 3, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в качестве инертного газа используют азот,. Углекислый газ или их смесь.45 источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1: Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа, "Химия",1966, ч. К с, 340.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2434837/23-04,кл. С 101/04, 1976 (прототип).