СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КИСЛОГО ГУДРОНА Советский патент 1934 года по МПК C01B17/58 

До настоящего времени проблема утилизации кислых гудронов, получающихся как отброс при очистке нефтепродуктов и регенерации из них серной кислоты не является разрешенной как во всей нефтяной промышленности СССР, так и на нефтеперегонных заводах Азнефти, и до сего времени эта утилизация являлась самым отсталым участком нефтепереработки. Кислые гудроны загромождают заводскую площадь, требуют сооружений амбаров больших емкостей и специального транспорта. Помимо загромождения площадей заводского района и дорого стоящей транспортировки, самая транспортировка, отгрузка из аппаратуры и выгрузка в амбары являются крайне обременительным процессом в работе маслоочистных заводов и нередко становится тормозом в очистке масел (и вообще нефтепродуктов). С другой стороны известно, что при очистке нефтяных масел химически непрореагировавшей кислоты остается свободной в кислом гудроне около 70-75% от задаваемой в процессе очистки порции в виде ослабленной 65-70% кислоты.

Кроме того, опытами очистки регенерированной кислоты установлено, что регенерированная и закрепленная до требуемой концентрации упариванием на установках типа "Хемико" черная кислота очищает нефтепродукты с таким же конечным эффектом, как и свежая кислота.

Таким образом, кислые гудроны, являясь богатейшими ресурсами дефицитного реагента серной кислоты на месте потребления, а равно содержащие органическую часть, могущую быть использованной для изготовления кокса, асфальта, лаков и других продуктов, в последние годы привлекли к себе внимание заводских нефтеработников. Основным процессом утилизации кислого гудрона является разделение кислоты от органической массы с последующей переработкой органической части до кокса.

До сего времени утилизация кислого гудрона преследовала цель получения кислоты, а органическая часть оставалась обременительным отбросом. Целый ряд имеющихся способов отделения кислоты сводится к одной и той же характерной черте: отмывка кислоты путем обработки кислого гудрона паром и водой порознь или одновременно, или растворение органической части "сольвентом", прибавление в гудрон "контакта", смешение масляных гудронов с керосиновыми и пр. Во всех этих способах регенерированная кислота обладала низкой концентрацией (30-40%), что и являлось не только не экономичным, в виду необходимости иметь специальные установки для упаривания и закрепления слабой кислоты, но и главной причиной трудностей регенерации кислых гудронов, в виду сильной коррозионной активности слабой кислоты и быстрого разъедания регенерационной аппаратуры, даже освинцованной.

Предлагаемый способ крайне прост по сравнению с существующими и легко осуществим. Характерной чертой способа является получение высокой концентрации серной кислоты и полная утилизация продуктов кислого гудрона.

Способ заключается в ряде процессов термической обработки кислого гудрона. При нагревании кислого гудрона до 110-120° в обыкновенном перегонном кубе в течение 4-6 часов, в зависимости от свойств гудрона, вся масса разжижается и расслаивается на три слоя: нижний слой - кислота крепостью 70-75% в количестве от 50 до 70% от содержащейся в кислом гудроне, затем средний - содержащий смолистую органическую часть и верхний - незначительный слой масла.

Этот процесс термической обработки кислого гудрона можно вести в обыкновенной неосвинцованной мешалке, с железными обогревательными паровыми змеевиками с довольно развитой поверхностью нагрева. В связи с высокой концентрацией отслаивающейся серной кислоты, разъедающее действие настолько ослаблено, что процесс регенерации можно вести в неосвинцованной обыкновенной аппаратуре.

После спуска кислоты оставшаяся органическая масса, еще содержащая не выделяющуюся в жидком виде кислоту, подвергается дальнейшей термической обработке. Спущенная же кислота идет на закрепление и является конечным продуктом регенерации кислоты из кислых гудронов. Рентабельность способа заключается помимо простоты осуществления процесса в обычной аппаратуре, еще в том, что полученная кислота может закрепляться непосредственно олеумом, а в случае предварительного закрепления на концентрационных установках, последние весьма существенно увеличат свою производительность по отношению к регенерационной кислоте, получающимся при иных способах, обычно крепостью не больше 30-40% и самое существенное значение должно быть отнесено к способности повторной регенерации получающейся по данному способу кислоты. Практика эксплоатации очистных заводов показала, что при применении для очистки регенерированной серной кислоты, закрепленной до 92-93%, из получающегося кислого гудрона вышеприведенными способами вновь регенерировать кислоту не удастся. При очистке масел регенерированной и закрепленной до 93% черной кислоты, полученной по данному способу термической обработки из получающихся кислых гудронов, кислота вновь регенерируется совершенно так же, как из кислых гудронов, полученных от применения свежей кислоты.

При дальнейшей термической обработке кислой органической части гудрона в течение 12 часов при температуре около 180-200° серная кислота, заключающаяся в огранической части, раскисляется до SO₂.

Получающийся при этом процессе сернистый ангидрид с выходом около 75%, считая на серу, заключающуюся в кислом гудроне, может быть использован на расщепление щелочных отбросов очистных заводов, или компримироваться в жидкую сернистую кислоту, являющуюся реагентом очистки масел на установках "Эделеану", остаток в кубе, пек, заключающий в себе около 5% серы, считая на органическую часть гудрона; при температуре процесса вполне подвижная вязкая жидкость, застывающая на воздухе в хрупкую твердую массу, является исходным продуктом дальнейшей термической обработки до кокса.

В последнем процессе крэкирования пека до кокса получается в отгоне жидкое топливо удельного веса 0,870-0,900 и в остатке кокс. При испытании кокса в нем найдено было около 2% серы и до 80-85% летучих частей. Средняя теплотворная способность 8000 кал/кг.

Способ переработки кислого гудрона, в целях регенерации серной кислоты и углеводородов, отличающийся тем, что его сначала нагревают до температуры около 110°, после чего отслоившийся внизу сосуда слой удаляют, остаток подвергают нагреву при температуре около 190° в целях удаления серной кислоты в виде SO₂, а оставшийся пек подвергают затем нагреванию при температуре около 500° в целях выделения жидких углеводородов.