Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
§ 36. ОЧИСТКА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Применение электрического поля при очистке нефтепродуктов позволяет вместо громоздкого длительного периодического процесса создать непрерывный легко автоматизируемый процесс *. В основе лежит применение электроотстойника, работа которого основана на сочетании очистки нефтепродуктов химическими реагентами или промывки водой при оптимальной интенсивности контакта с последующей коалесценцией (укрупнением) частиц реагента в электрическом поле. Несмотря на энергичное перемешивание, электрические силы легко разрушают эмульсию и устраняют трудности, связанные с разделением фаз. Использование электроочистки в нефтепереработке и других отраслях промышленности все более возрастает и дает экономический эффект по сравнению с ранее применяемыми периодическими методами очистки, основанными на естественном отстое. Блоки электроочистки предусматриваются во всех схемах строящихся НПЗ.
Электроочистку можно использовать не только для нефтепродуктов, но и когда требуется разделить две фазы, одна из которых
* Здесь и далее использованы данные из книги: Мартыненко А. Г. и др. Очистка нефтепродуктов в электрическом поле постоянного тока. M., Химия, 1974.
17-2739
257
(дисперсионная среда) не проводит электрического тока, а другая (дисперсная фаза) проводит. Процесс электроочистки слагается из двух стадий: коалесценции частиц дисперсной фазы под действием электрического поля и осаждения укрупненных частиц под действием силы тяжести. Эффективность электроочистки зависит в основном от температуры, давления, гидравлического режима процессов смешения и осаждения, свойств реагентов, напряженности электрического поля.
Рис.
/ — изолятор; 2 — электрод; 3
06. Электроосадитель 1 ЭР-100:
распределительное устройство (маточник). Ли-
корпус; 4
нии: / — ввод неочищенного продукта; // — вывод очищенного продукта
и реагента
/// — вывод воды
258
Температура. Чем выше молекулярная масса и температура застывания (плавления) очищаемого продукта, тем выше должна быть температура. Это необходимо для снижения вязкости дисперсионной среды и облегчения выпадания частиц дисперсной фазы. При обезвоживании светлых нефтепродуктов следует учитывать увеличение растворимости в них воды с повышением температуры. Электроочистка удаляет только свободно диспергированную (а не растворимую) воду. Поэтому реактивные топлива (жесткие требования к содержанию влаги) следует обезвоживать при 20—35° С, а дизельные топлива и бензины — при 35—45° С.
Давление. В процессах электроочистки устанавливают давление в зависимости от перерабатываемого сырья и режима. Обычно оно находится в пределах 0,2—2 МПа (2—20 кгс/см2). Первое значение соответствует тяжелым нефтепродуктам, а второе — легким, включая сжиженные газы.
Интенсивность перемешивания. С ее увеличением размеры основной массы частиц уменьшаются, а длительность осветления путем естественного отстоя и в электрическом поле увеличивается. Однако размер диспергированных частиц должен быть таким, чтобы, с одной стороны, обеспечить максимально тесный контакт двух фаз, а с другой —• не создавать эмульсии, которую нельзя разрушить даже в электрическом поле.
Первый отечественный электроосадитель был введен в эксплуатацию в I960 г. на Грозненском НПЗ. Сейчас существует много типов электроосадителей. Один из них — 1 ЭР-100, разработанный во ВНИИнефтемаш (рис. 106), представляет собой горизонтальную цилиндрическую емкость диаметром 3« и длиной 14,65 м. Объем аппарата 100 м3, максимальное избыточное давление 0,8 МПа (8 кгс/см2), рабочая температура до 80°С. Сырье вводится через штуцер (-Dy= 150 мм) в маточник с коллектором с 12" отводами (Z)y = 50 мм) и 8 отверстиями диаметром 8 мм, что обеспечивает равномерное поступление продукта по всей площади горизонтального сечения аппарата. Градиент поля обычно составляет 80—400 кВ/м.
Примерные показатели электроочистки ряда нефтепродуктов приведены ниже.
Блок щелочной очистки реактивных и дизельных топлив (рис. 107) включает щелочную очистку и водяную промывку, а также фильтр (на схеме не показан). Ниже описана работа блока при очистке реактивного топлива. Его при 30—35° С вместе с 4—6%-ным раствором щелочи подают насосом в смеситель, откуда смесь поступает в электроосадитель. Щелочной раствор с низа электроосадителя направляется на рециркуляцию, а реактивное топливо сверху аппарата проходит водный смеситель, куда насосом подается 20—25% воды (от объема продукта) для промывки топлива от нафтеновых кислот и следов щелочи. Полученная смесь поступает во второй электроосадитель, где освобождается от воды. Вода из аппарата сбрасывается в канализацию, а обезвоженное топливо направляется через фильтр для отделения от окалины и
Температура сырья, °С . . .
Кислотная очистка
Расход серной кислоты, % (масс.) ....
Концентрация кислоты, % (масс.)
Расход сырья на промывку изоляторов, м3/ч .
Напряжение на электродах в электроосадите-ле, кВ . . . .
Сила тока, мА . .
Щелочная очистка (нейтрализация)
Температура, °С .
