Совершенствование процессов производства смазочных материалов является приоритетным направлением для развития нефтеперерабатывающей промышленности в России и имеет важное значение для развития экономической ситуации в стране. Постоянное увеличение спроса на минеральные масла требует динамичной модернизации технологии получения базовых основ масел.
Особое влияние на качество и отбор базовых основ в технологической цепи получения оказывает процесс жидкостной экстракции на установках селективной очистки масляных фракций.
Данная работа посвящена совершенствованию действующей технологии селективной очистки масел фенолом типа А-37/1, предназначенной для частичного удаления из масляных дистиллятов и деасфальтизатов полициклических ароматических углеводородов и смолистых соединений. В этом процессе формируются такие важнейшие эксплуатационные характеристики масел как вязкостно-температурные свойства и стабильность против окисления. Производительность установки по сырью составляет 300 т/год, по продукту – 190 т/год.
На основании проведенного структурно-функционального анализа и патентно-информационного поиска установлено, что ситчатые тарелки экстракционной колонны обладают большим сопротивлением в зоне диспергирования, что ограничивает производительность колонны по суммарному объему фаз и требует удвоенного числа теоретических ступеней для достижения эффективности разделения [1].
С целью увеличения выхода получаемых рафинатов и снижения кратности растворителя к сырью, предлагается заменить действующие ситчатые тарелки на регулярную насадку пленочного типа РН-ИМПА-02 фирмы «ИМПА Инжинеринг» [1]. Протекание наиболее эффективного массообменного процесса в экстракционной колонне обеспечивается рядом особенностей работы новых контактных устройств [2]:
1. За счет сoздания пленки дисперснoй фазы с двухстoрoнней рабочей поверхностью происходит увеличение активнoй межфазной поверхнoсти;
2. Создание насечек на поверхности насадки обеспечивает интенсивное возмущение контактирующих фаз;
Таблица 1
Сравнение показателей работы экстракционной колонны при переработке маловязкого дистиллята
|
Показатели |
Регулярная насадка |
Ситчатая тарелка |
|
|
при загрузке 30–35 м3/ч |
при загрузке 30 м3/ч |
при загрузке 35 м3/ч |
|
|
Кратность растворитель:сырье |
1,89 – 2,02 |
2,0–2,2 |
1,9–2,0 |
|
Отбор рафината, % |
58,7 – 60,2 |
55–58 |
54–55 |
|
Рефракция рафината |
1,4648 -1,4659 |
1,4646–1,4654 |
1,4659 – 1,4664 |
Таблица 2
Сравнение показателей работы экстракционной колонны при переработке вязкого дистиллята
|
Показатели |
Регулярная насадка |
Ситчатая тарелка |
|
при загрузке 28 м3/ч |
при загрузке 28 м3/ч |
|
|
Кратность растворитель:сырье |
2,07 |
2,2–2,4 |
|
Отбор рафината, % |
56,3 |
50–53 |
|
Рефракция рафината |
1,4722 |
1,4719–1,4796 |
3. Искусственная турбулизация движения пленки вдоль пoверхности насадки приводит к турбулизации движения жидкoсти в пленках.
4. Насадки пленочного типа РН-ИМПА-02 за счет регулярной упаковки элементов в слое насадки обеспечивают равномерное распределение потоков по сечению колонны, устраняют «проскоки» и «зависания» [3].
Контактные устройства фирмы «ИМПА Инжинеринг» имеют успешный опыт применения на предприятиях ОАО «Ангарская нефтехимическая компания», ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» и ЗАО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания» [4].
Сравнительный анализ работы экстракционных колонн оснащенных регулярной насадкой РН-ИМПА-02 и ситчатыми тарелками представлен в табл. 1 и 2.
Таким образом, проведенный сравнительный анализ и технико-технологический расчёт показал, что замена контактных устройств на регулярную насадку при сохранении технологических параметров работы оборудования приводит к увеличению выхода рафинатов до 6 % (об.), снижению кратности растворителя к сырью до 15 % (об.) и расширению диапазона устойчивой работы колонны по загрузке сырьём.