Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
Глава 10 ХИМИЧЕСКИЕ И ДРУГИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Непрерывно повышать качество продуктов, вырабатываемых на нефтеперерабатывающих заводах, можно только при совершенствовании аппаратов и оборудования и технологии процессов, в том числе различных методов очистки. Существующие методы очистки можно разделить на абсорбционные, адсорбционные, гидрогениза-ционные, химические (с применением различных реагентов), очистку в электрическом поле и др. Гидрогенизационные процессы и депарафинизация рассмотрены выше, а применение селективных растворителей в производстве масел описано в следующей главе.
Для абсорбционной и адсорбционной очистки, так же как для очистки селективными растворителями и некоторыми другими реагентами, характерна возможность использовать их многократно, что более экономично по сравнению с использованием для тех же целей серной кислоты и щелочей. Общими для процессов сернокислотной, щелочной очистки и водной промывки являются контактирование нефтепродуктов с реагентом (или водой) и разделение образовавшихся фаз отстаиванием. Последнее требует значительных времени и емкостей (резервуаров для хранения нефтепродуктов). Одновременно образуется большое количество труднореализуемых отходов — кислых гудронов (от очистки серной кислотой) и щелочных отходов (от щелочной очистки), что приводит к большим затратам и потерям нефтепродуктов. При очистке масел селективными растворителями требуется не один, а несколько последовательных процессов, каждый из которых предназначен для удаления определенной группы вредных примесей. Например, при деас-фальтизации удаляют смолисто-асфальтеновые соединения, при селективной очистке — смолы и часть полициклических ароматических углеводородов, при депарафинизации — парафины (или церезины) ; при гидроочистке улучшается цвет масла и т. д.
Светлые нефтепродукты очищают более простыми способами, так как вредных примесей в них меньше. Однако если в высокооктановых бензинах содержание ароматических углеводородов должно быть сравнительно велико и для этого бензины подвергают каталитическому риформингу, то для других нефтепродуктов наличие ароматических углеводородов противопоказано. Например, при сгорании осветительных керосинов они образуют коптящее пламя. Содержание ароматических углеводородов из-за их токсичности
251
должно быть ограничено и в ряде растворителей (уайт-спирите, экстракционном бензине и др.)'. поэтому из дистиллятов, предназначенных для приготовления этих продуктов, ароматические углеводороды должны быть удалены до норм, предусмотренных ГОСТом.
В последнее время для интенсификации и улучшения качества очистки нефтепродуктов широко применяют электрическое поле постоянного тока высокого напряжения (см. с. 257). Помимо указанных методов очистки для повышения качества нефтепродуктов широко практикуется добавление к уже очищенным продуктам (топ-ливам, маслам и смазкам) присадок. Так, к некоторым продуктам добавляют ингибиторы (для повышения стабильности), а к бензинам — тетраэтилсвинец (для повышения октанового числа). В целях охраны окружающей среды содержание ТЭС в бензинах ограничивают. С этой же целью лимитируется содержание серы в топ-ливах, особенно котельных.
§ 34. АБСОРБЦИОННАЯ И АДСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА
Абсорбционные и адсорбционные процессы очистки газообразных и жидких нефтепродуктов осуществляют на самостоятельных установках или в виде блоков на других установках.
Абсорбционная очистка. Ей подвергают сухие газы, в которых концентрируется основное количество сероводорода, а также пары легких фракций и жидкие углеводороды (Сз, Q и частично C5) с относительно небольшим содержанием сернистых соединений. Наиболее часто применяемые в промышленности абсорбенты (сорбенты) — этаноламины, фенолят натрия, трикалийфосфат, алкацид и др.
В последнее время наиболее широко применяют этаноламины, получаемые взаимодействием окиси этилена и аммиака. Для очистки газов используют 15—30%-ные водные растворы аминов. Положительная способность таких растворов возрастает при снижении температуры, концентрации H2S в газе, повышении давления / и кратности циркуляции. Поглощение H2S происходит при" 25—40° С с выделением тепла — на 1 кг поглощенного H2S выделяется примерно 1,25 МДж (270 ккал). С повышением температуры до 106—1300C образовавшиеся при абсорбции сульфиды разрушаются с выделением газообразного H2S (десорбция), который передают на установки для получения серы или серной кислоты. Поглощение H2S и CO2 водными растворами МЭА и ДЭА представляет собой типичный случай хемосорбции. При одинаковых условиях коэффициент абсорбции для H2S в 3—5 раз выше, чем для CO2. С повышением температуры абсорбция H2S снижается, a CO2 (с повышением ее от 25 до 500C) — возрастает. Чем выше концентрация CO2 в очищаемом газе, тем ниже коэффициент абсорбции H2S поглотителем.
При выборе этаноламинов для процесса надо учитывать некоторые их свойства. Так, моноэтаноламин (МЭА) при очистке газов,
252
содержащих ненасыщенные углеводороды C4 и выше, растворяет их, раствор вспенивается и осмоляется. Вспенивание МЭА ухудшает работу тарелок в абсорбере. Меньшая растворимость тяжелых углеводородов в диэтаноламине (ДЭА) и более высокая температура его кипения уменьшают вероятность вспенивания раствора и позволяют вести процесс в тарельчатых абсорберах с высокой скоростью по газу. Этим объясняется более широкое применение ДЭА по сравнению с МЭА. Триэтаноламин предпочтительнее использовать в случаях, когда требуется удалить H2S, не затрагивая CO2.
