СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ РАСТВОРИТЕЛЯ В ПРОЦЕССАХ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ И ОБЕЗМАСЛИВАНИЯ Российский патент 2019 года по МПК C10G21/28 

Изобретение относится к способам регенерации растворителя в процессах депарафинизации масел, обезмасливания парафинов, комбинированных процессах депарафинизации-обезмасливания и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемым результатам является способ регенерации растворителя из растворов депарафинированных масел, гачей, парафинов, фильтратов обезмасливания в процессах депарафинизации, обезмасливания и комбинированных процессах депарафинизации-обезмасливания (пат. RU 2532808).

Согласно этому способу выделение растворителя из этих потоков осуществляют сначала в последовательно включенных ректификационных колоннах, работающих при избыточном давлении, при повышении температуры потоков, из которых извлекается растворитель. Далее эти потоки направляются в отпарные колонны, в которые для снижения парциального давления компонентов растворителя подается азот, при этом в этих колоннах создается вакуум путем откачки смеси азота и паров растворителя вакуумным насосом.

Недостатком способа, принятого за прототип, является высокая стоимость реализации способа, обусловленная однократным использованием дорогого чистого азота для процесса, который после использования подают в систему дыхания емкостей, откуда выбрасывают на факел, потери растворителя за счет сброса неочищенного азота, ухудшение экологической обстановки за счет больших выбросов паров растворителя вместе с азотом на факел.

Целью заявленного способа является удешевление процесса, экономия растворителя, улучшение экологической обстановки за счет уменьшения выбросов азота, содержащего пары растворителя, на сжигание.

Поставленная цель достигается способом регенерации растворителя из растворов депарафинированных масел, гачей, парафинов, фильтратов обезмасливания в процессах депарафинизации, обезмасливания и комбинированных процессах депарафинизации-обезмасливания путем отгона растворителя в последовательно включенных ректификационных колоннах при повышении температуры потоков, из которых извлекают растворитель, с последующей подачей этих потоков в отпарные колонны, в которые для снижения парциального давления компонентов растворителя подают десорбент, при этом в этих колоннах создают вакуум путем откачки смеси десорбента и паров растворителя вакуумным насосом, при этом в качестве десорбента используют смесь азота с кислородом, концентрация которого в десорбенте составляет 0,1-5,0% масс., а откачанную смесь десорбента и паров растворителя дополнительно очищают от растворителя либо сжатием данной смеси с последующим охлаждением с выпадением и сепарацией растворителя, либо путем сжатия смеси и абсорбции паров растворителя из нее.

В прототипе азот, содержащий пары растворителя и подсосанный через неплотности аппаратуры кислород, подают в систему дыхания установки, откуда затем сбрасывают на факел. В предлагаемом изобретении десорбент регенерируют очисткой от паров растворителя. Очистку от паров растворителя производят либо сжатием данной смеси с последующим охлаждением с выпадением и сепарацией растворителя, либо путем сжатия смеси и абсорбции паров растворителя из нее. В качестве десорбента, компенсируя его потерю в процессе применения, в предлагаемом способе регенерации растворителя используют недоочищенный азот с содержанием кислорода 0,1-5,0 % масс., который стоит дешевле 100% чистого азота.

На фиг. 1 показан предлагаемый способ регенерации растворителя с извлечением растворителя из десорбента сжатием данной смеси с последующим охлаждением с выпадением и сепарацией растворителя.

Потоки депарафинированного масла (1) и гача или парафина (2), в составе которых присутствуют компоненты растворителя, после последовательно включенных колонн, работающих под избыточным давлением, поступают в отпарные колонны (3), (4). В кубовую часть этих колонн подают десорбент (5). По мере потерь десорбента, в него вводят смесь азота с кислородом с содержанием кислорода 0,1-5,0% масс.(6).

Смесь десорбента с парами растворителя (7), (8) из отпарных колонн поступает в холодильник (9), где происходит частичная конденсация паров растворителя. С низа отпарных колонн выводят потоки очищенных от растворителя депарафинированного масла (17) и гача или парафина (18).

Десорбент с конденсатом растворителя (10) поступает на прием вакуумного насоса (11), создающего требуемое разрежение в отпарных колоннах.

С выкида вакуумного насоса поток (12) поступает в емкость (13), где происходит смешение с потоком (14), полученным ранее при конденсации и охлаждении паров растворителя из ректификационных колонн отгона растворителя из растворов депарафинированного масла и гача, работающих под избыточным давлением.

В емкости (13) происходит сепарация основного количества компонентов растворителя (16) из потока отработанного десорбента (12). Поток десорбента (15) с содержанием паров оставшегося растворителя из сепаратора в предлагаемом способе регенерации растворителя направляют на сжатие в центробежный или поршневой компрессор (19) с последующим охлаждением и конденсацией остаточных паров растворителя в конденсаторе (20), конденсат отделяют от практически чистого десорбента в сепараторе (21). Очищенный от паров растворителя десорбент (22) направляют вновь в концевые отпарные колонны, либо (23) в систему дыхания емкостей установки, либо в атмосферу. Согласно текущим анализам присутствие в десорбенте (22) кислорода в концентрации 0,1-5% масс. не ухудшает процесс по результатам анализов полученных продуктов.

На фиг. 2 показан предлагаемый способ с извлечением растворителя из десорбента путем сжатия данной смеси и абсорбции растворителя из нее. Описание способа соответствует фиг. 1, включая позицию (19). Поток десорбента с содержанием паров растворителя (15) из сепаратора в предлагаемом способе регенерации растворителя направляют на сжатие в центробежный или поршневой компрессор (19). Сжатый десорбент с парами растворителя подают в нижнюю часть абсорбера (20), на верх которого подают абсорбент (21). Очищенный от паров растворителя десорбент (22) направляют вновь в концевые отпарные колонны, а необходимое количество очищенного десорбента (23) выводят в систему дыхания емкостей установки, либо в атмосферу. В качестве абсорбента используют один из масляных продуктов установки. Абсорбент, насыщенный парами растворителя (24), возвращают в соответствующую схему регенерации растворителя из того потока масла, который использовался в качестве абсорбента.

Представленную схему используют для очистки десорбента от паров растворителя из всех отпарных колонн, имеющихся на производстве. Причем, чем больше используют на производстве отпарных колонн (лучший вариант 7-10 отпарных колонн), тем больший экономический эффект будет получен от предлагаемого десорбента по сравнению с использованием в качестве десорбента азота.

Мониторинг концентрации кислорода в очищенном от паров растворителя предлагаемом десорбенте не удорожает процесс, поскольку на производстве по требованию техники безопасности постоянно ведут контроль содержания кислорода в основных газовых потоках установки. А использование предлагаемого десорбента в предлагаемом способе регенерации растворителя значительно удешевляет процесс по сравнению с использованием в качестве десорбента чистого азота.

Преимущества предлагаемого способа регенерации растворителя иллюстрируются приведенными ниже примерами.

Пример 1 (прототип)

Растворы депарафинированного масла и гача получены в результате депарафинизации рафината селективной очистки масляного вакуумного дистиллята фр. 420-490°С, выделенного из смеси западносибирских и ухтинской нефтей. Основные свойства рафината приведены в табл. 1. Применяемый растворитель - смесь метилэтилкетона (МЭК) с толуолом с объемным отношением компонентов 60:40%.

Производительность установки по рафинату - 24 м³/ч, общая объемная кратность растворителя к сырью - 2,7:1.

Потоки депарафинированного масла и гача, в составе которых присутствуют компоненты растворителя после последовательно включенных колонн, работающих под избыточным давлением, поступают в отпарные колонны, в кубовую часть этих колонн подают чистый азот.

Параметры азота - температура 20°С, давление 2 кгс/см².

Пример 2 (по заявленному способу регенерации растворителя)

Растворы депарафинированного масла 1 и гача 2 получены в результате депарафинизации рафината селективной очистки масляного вакуумного дистиллята фр. 420-490°С, выделенного из смеси западносибирских и ухтинской нефтей. Основные свойства рафината приведены в табл. 1. Применяемый растворитель - смесь метилэтилкетона (МЭК) с толуолом с объемным отношением компонентов 60:40%.

Производительность установки по рафинату - 24 м³/ч, общая объемная кратность растворителя к сырью - 2,7:1.

Потоки депарафинированного масла (1) и гача (2), в составе которых присутствуют компоненты растворителя после последовательно включенных колонн, работающих под избыточным давлением, поступают в отпарные колонны соответственно (3) и (4), в кубовую часть этих колонн подают азот с содержанием кислорода 5,0 % масс.

Параметры азота с содержанием кислорода 5,0 % масс - температура 20°С, давление 2 кгс/см².

Основные параметры технологического режима блока отпарных колонн и показатели работы отделения регенерации растворителя приведены в табл. 2.

Сопоставление показателей (на примере установки депарафинизации), достигаемых при заявленном способе и способе, принятом за прототип, показывает следующее.

1. Обеспечивается стабильное получение депарафинированного масла, соответствующего современным требованиям по содержанию воды.

2. Наличие дополнительной системы очистки десорбента от паров растворителя снижает также потери растворителя, что приводит к улучшению и экологической обстановки.

3. Многократное использование десорбента, очищенного от паров растворителя, уменьшает затраты на его приобретение и приносит экономический эффект только при двукратном использовании десорбента в год (50+20) × 7 руб/кг × 24 часа × 365 дней : 2=2146200 руб/год.

4. Использование недоочищенного от кислорода азота, удешевляет процесс за счет более дешевого недоочищенного азота по сравнению с чистым азотом.

Изобретение относится способу регенерации растворителя из растворов депарафинированных масел, гачей, парафинов, фильтратов обезмасливания в процессах депарафинизации, обезмасливания и комбинированных процессах депарафинизации-обезмасливания путем отгона растворителя в последовательно включенных ректификационных колоннах при повышении температуры потоков, из которых извлекают растворитель, с последующей подачей этих потоков в отпарные колонны, в которые для снижения парциального давления компонентов растворителя подают десорбент, причем в этих колоннах создают вакуум путем откачки смеси десорбента и паров растворителя вакуумным насосом. Причем в качестве десорбента используют смесь азота с кислородом, концентрация которого в десорбенте составляет 0,1-5,0 % масс., а откачанную смесь десорбента и паров растворителя дополнительно очищают от растворителя либо сжатием данной смеси с последующим охлаждением с выпадением и сепарацией растворителя, либо путем сжатия смеси и абсорбции паров растворителя из нее. Предлагаемый способ позволяет упростить процесс регенерации и улучшить экологическую обстановку за счет уменьшения выбросов азота, содержащего пары растворителя. 2 ил., 2 табл., 2 пр.

Способ регенерации растворителя из растворов депарафинированных масел, гачей, парафинов, фильтратов обезмасливания в процессах депарафинизации, обезмасливания и комбинированных процессах депарафинизации-обезмасливания путем отгона растворителя в последовательно включенных ректификационных колоннах при повышении температуры потоков, из которых извлекают растворитель, с последующей подачей этих потоков в отпарные колонны, в которые для снижения парциального давления компонентов растворителя подают десорбент, при этом в этих колоннах создают вакуум путем откачки смеси десорбента и паров растворителя вакуумным насосом, отличающийся тем, что в качестве десорбента используют смесь азота с кислородом, концентрация которого в десорбенте составляет 0,1-5,0% масс., а откачанную смесь десорбента и паров растворителя дополнительно очищают от растворителя либо сжатием данной смеси с последующим охлаждением с выпадением и сепарацией растворителя, либо путем сжатия смеси и абсорбции паров растворителя из нее.