Установка селективной очистки масел

Различие в температурных условиях экстракции предопределяется плотностью применяемости растворителя. При фенольной очистке из-за низкой разности плотностей растворителя и исходного сырья градиент экстракции снижают до минимума, так как при смешении вторичных потоков с близкими удельными массами сепарация фаз происходит гораздо медленнее и даже при сравнительно невысоких скоростях в экстракционных колоннах приходится принимать конкретные меры к снижению степени внутренней циркуляции промежуточных масляных фракций. Повышение градиента экстракции приводит к заметному повышению относительных скоростей контактирующихся фаз, в результате на отдельных участках по высоте экстракционной колонны не достигается фазового равновесия. Кроме того, эмульгируемость системы фенол - углеводороды еще более ухудшает фазовое равновесие в потоках. Более высокая плотность фурфурола позволяет вести процесс очистки с высоким градиентом экстракции.

Если температура верха экстракционной колонны ограничивается критической температурой растворения, то температура низа - вязкостными свойствами экстрактного раствора.

В таблице 3 показано влияние температуры верха на выход и качество рафинатов фенольной очистки деасфальтизата [1].

 

Таблица 3 - Влияние температуры верха на выход и качество рафинатов фенольной очистки деасфальтизата

Показатель	Температура верха,°С
	70	75	80	85	95
Выход рафината, %	72,3	70,2	61,2	53,9	39,5
Качество рафината: С420	0,885	0,8845	0,8839	0,8742	0,866
ND50	1,4872	1,4868	1,4842	1,4812	1,4765
Вязкость при 100°С, сСт	18,9	18,73	18,28	17,64	16,7
Коксуемость, %	0,47	0,44	0,39	0,33	0,29
Содержание серы, %	1,26	1,23	1,09	0,93	0,65

 

 

Особенности процесса

Наличие блока предварительной деаэрации сырья. Фурфурол обладает низкой термостабильностью и осмоляется при контакте с кислородом воздуха. Деаэрация - удаление воздуха из сырья с помощью водяного пара под вакуумом при температуре 130 оС в аппаратах колонного типа (деаэраторах).

Регенерация растворителя из рафинатного раствора и последние ступени регенерации растворителя из экстрактного раствора осуществляется под вакуумом. Это связано с тем, что фурфурол имеет низкую термостабильность, что не позволяет нагревать его выше 220-230 оС.

В качестве экстрактных аппаратов используются роторнодисковые контакторы [3].

 

Аппаратурное оформление блока регенерации экстрактного раствора и осушки растворителя

 

Колонное оборудование

На многих химических предприятиях колонная массообменная аппаратура является основным видом оборудования, от режима работы которого существенно зависит экономическая эффективность всего технологического процесса. Как правило, массообменные колонны используются для выделения целевого компонента из реакционной смеси, образованной после химического превращения исходных компонентов в реакционном блоке. Массообменные колонны - крупногабаритное, металлоемкое оборудование, часто размещаемое на открытых площадках и определяющее внешний вид химического предприятия. Правильное проектирование и эксплуатация массообменных колонн представляет важную инженерно-техническую задачу, решение которой требует привлечения современных научных разработок и исследований.

Ввиду большого многообразия колонной аппаратуры не представляется возможным провести её классификацию, используя какой-либо один классифицирующий признак. Поэтому, как и во многих других случаях, колонное массообменное оборудование классифицируется по нескольким основным признакам:

по виду массообменного процесса аппараты подразделяются на ректификационные и дистилляционные (разделение систем пар-жидкость); абсорбционные и десорбционные (разделение систем газ-жидкость); экстракционные (разделение систем жидкость-жидкость) и адсорбционные (поглощение газа или жидкости твердым адсорбентом);

в зависимости от давления, создаваемого в аппарате, аппараты подразделяются на вакуумные, атмосферные и работающие под давлением (низким, средним, высоким);

в зависимости от режима аппараты делятся на колонны с периодическим и непрерывным режимом работы;

в зависимости от направления движения фаз оборудование подразделяется на прямоточные, противоточные, с перекрестным и смешанным током массообменные колонны;

в зависимости от типа контактного устройства распространены насадочные, тарельчатые и роторные массообменные колонны.

В химической, нефтехимической и газовой промышленности наиболее широкое применение получили тарельчатые и насадочные колонны с различными типами тарелок и насадочных тел. Причем насадочные колонны используются преимущественно в процессах абсорбции, а тарельчатые - ректификации. Роторные массообменные колонны применяются, как правило, для осуществления процессов дистилляции и экстракции [2]. На рисунке 1.1 показаны схемы основных типов колонных аппаратов.

Рисунок 1.1 - Схемы основных типов колонных аппаратов

 

а - тарельчатый; б - насадочный; в - пленочный; 1 - корпус колонны; 2 - полотно тарелки; 3 - переточное устройство; 4 - опорная решетка; 5 - насадка; 6 - распределитель; 7 - трубная решетка; 8 – трубка

Теплообменное оборудование

В большинстве процессов нефтегазопереработки используется нагрев исходного сырья, а также применяемых при его переработке растворителей, реагентов, катализаторов и др. Полученные в результате того или иного технологического процесса целевые продукты или полуфабрикаты обычно требуется охлаждать до температуры, при которой возможны их хранение и транспорт.

На современном нефтеперерабатывающем заводе, где осуществляется глубокая переработка нефти, на изготовление аппаратов, предназначенных для нагрева и охлаждения, затрачивается до 30 % общего расхода металла на все технологические установки. Высокая эффективность работы подобных аппаратов позволяет сократить расход топлива и электроэнергии, затрачиваемой на тот или иной технологический процесс, и оказывает существенное влияние на его технико-экономические показатели. Поэтому изучению устройства и работы этих аппаратов, а также освоению, методов их расчета необходимо уделять особое внимание.

В аппаратах, где идет нагрев или охлаждение, происходит теплообмен между двумя потоками, при этом один из них нагревается, другой охлаждается. Поэтому их называют теплообменными аппаратами вне зависимости от того, что является целевым назначением аппарата - нагрев или охлаждение, какие потоки обмениваются теплом, происходит ли при этом только нагрев и охлаждение или же теплообмен сопровождается испарением или конденсацией.

Применительно к нефтеперерабатывающей промышленности, теплообменные аппараты классифицируются по следующим основным признакам:

в зависимости от способа передачи тепла аппараты делятся на поверхностные теплообменные аппараты, в которых передача тепла между теплообменивающимися средами осуществляется через поверхность, разделяющую эти среды и аппараты смешения, в которых передача тепла между теплообменивающимися средами происходит путем их соприкосновения;

в зависимости от назначения аппараты делятся на теплообменники, в которых один поток нагревается за счет использования тепла другого, получаемого в процессе и подлежащего охлаждению; нагреватели, испарители, кипятильники, в которых нагрев или нагрев и частичное испарение осуществляются за счет использования высокотемпературных потоков нефтепродуктов и специальных теплоносителей; холодильники и конденсаторы, предназначенные для охлаждения жидкого потока или конденсации и охлаждения паров с использованием специального охлаждающего агента (вода, воздух, испаряющийся аммиак, пропан и др.)

При регенерации тепла того или иного продукта его окончательное охлаждение до температуры, требуемой для безопасного транспорта и хранения, обычно завершается в холодильниках.

 

Насосное оборудование

Насос - машина, предназначенная для преобразования механической энергии привода в гидравлическую энергию потока перекачиваемой жидкой среды (жидкости) с целью ее перемещения.

Насосный агрегат типа К показан на рисунке 1.10 Он состоит из насос и приводного двигателя, соединенных между собой контрольно-измерительными приборамми и аппаратурой автоматического регулирования и контроля. Насосный агрегат и комплектующее оборудование с подводящим и напорным трубопроводами и арматурой называется насосной установкой. Общий вид насосной установки представлен на рисунке 1.11.

 

Рисунок 1.10 - Насосный агрегат типа К

Рисунок 1.11 - Общий вид насосной установки

 

На нефтеперерабатывающих заводах насосы служат для перекачивания нефти, нефтепродуктов, сжиженных газов, воды, щелочей, кислот и работают в широких диапазонах производительности, напора и температуры. Поэтому обычные требования, предъявляемые к насосам (надежность и долговечность в эксплуатации, герметичность соединений и безупречная работа сальниковых или торцовых уплотнений), в условиях указанных предприятий приобретают чрезвычайно важное значение, поскольку неисправности в насосах и их узлах приводят к нарушениям технологического режима установок, а иногда и к авариям.

Требования надежности и долговечности насосов повышаются, особенно сейчас, когда в проектах новых технологических установок резко сокращается количество резервного насосного оборудования.

На рисунке 1.12 представлено устройство центробежного насоса, состоящего из рабочего колеса 1, корпуса насоса 2, подводящего канала 5 (входная часть корпуса от приемного патрубка насоса до рабочего колеса), отводящего канала 9 (часть корпуса, по которому жидкость, выброшенная из рабочего колеса, отводится к напорному патрубку 7).

 

1 - рабочее колесо; 2 - корпус, 3 - всасывающий трубопровод; 4 - обратный  клапан, 5 - подводящий канал; 6, 7 - напорный  патрубок, 8 - воронка, 9 - отводящий канал

Рисунок 1.12 - Устройство центробежного насоса

 

Центробежные насосы обычно располагают выше уровня жидкости в приемном резервуаре, поэтому насос перед пуском необходимо заполнить этой жидкостью.

Заливать насос при наличии обратного клапана 4 с сеткой можно через воронку 8 до полного вытеснения воздуха из всасывающего трубопровода 3 и корпуса насоса 2. Если нет обратного клапана, то для заливки воды нужно отсасывать воздух из корпуса насоса (при закрытой задвижке) специальным вакуумом-насосом. Схема центробежного насоса показана на рисунке 1.13. Он состоит из рабочего колеса, снабженного лопастями и установленного на валу в спиральном корпусе. Жидкость в рабочее колесо поступает в осевом направлении. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса, жидкость прижимается к стенке корпуса и выталкивается в нагнетательное отверстие по касательной к рабочему колесу. При этом на входе в насос давление падает, и в рабочее колесо устремляется жидкость, находящаяся под более высоким давлением, например под атмосферным давлением при выкачивании жидкости из открытого резервуара.

 

Заключение

 

В данном реферате по учебной практике описана установка селективной очистки масел.

В литературном обзоре описан общий процесс селективной очистки масел, дана характеристика производственного объекта. В разделе аппаратурного оформления блока регенерации экстрактного раствора и осушки растворителя приведено описание колонн, теплообменников и насосного оборудования, также приведено технологические и технические параметры.

В технологическом разделе описана принципиальная схема блока регенерации экстрактного раствора и осушки растворителя.

Также описан монтаж технологических трубопроводов.

 

 

Список использованных источников

 

1. Ахметов, С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С.А. Ахметов, И.Р. Кузеев, М.И. Баязитов. - CПб.: "Недра", 2006. - 868 с.

2. Калекин, В.С. Машины и аппараты химических производств: Учебное пособие / В.С. Калекин, В.А. Плотников - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004. - 344 с.

3. Баранов, Д.А. Процессы и аппараты: Учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Д.А. Баранов, А.М. Кутепов - Москва: Изд-во "Академия", 2004. - 304 с.

4. Фарамазов, С.А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация / С.А. Фармазов. - М.: Москва "Химия", 1978. - 352 с.

5. Семакина, О.К. Машины и аппараты химических производств: Учебное пособие / О.К. Семакина - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - 127 с.

6. Зубченко, А.С. Марочник сталей и сплавов / А.С. Зубченко, М.М. Колосков - Москва: "Машиностроение", 2003. - 784 с.

7. Поникаров, И.И. Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов / И.И. Поникаров, О.А. Перелыгин, В.Н. Доронин, - Москва: "Машиностроение", 1989. - 368 с.