2.3.1 Экстракция

Депарафинированный дистиллят прокачивается насосом Н-1 через теплообменник Т-1, где нагревается за счет тепла экстракта до температуры

110 °С и подается на верхнюю тарелку абсорбера К-7, в котором смонтированы 18 тарелок клапанного типа. Температура верха равна 112 °С, давление в абсорбере 0,13 МПа. Водяные пары с верха к-7 конденсируются в АВО-8 и направляются на водоблок.

Под нижнюю тарелку абсорбера подаются пары воды с растворителем из осушительной колонны К-9 с температурой 105-115 °С.

Сырье с абсорбированным растворителем перетекает в буферную емкость Е-2, из которой забирается насосом Н-2 и прокачивается через холодильник Т-2, в котором происходит охлаждение водой, аппарат воздушного охлаждения АВО-6 и направляется под третью тарелку экстракционной колонны К-1 с температурой 60 °С.

N-метилпирролидон из емкости Е-3 насосом Н-12 подается в верхнюю часть колонны с температурой 65 °С.

Экстракционная колонна К-1 предназначена для очистки N-метилпирролидоном масляного сырья от нежелательных компонентов и работает по принципу противотока. В экстракционной колонне смонтированы 6 тарелок (насадки из колец «Рашига»), давление в колонне 0,12 МПа; температура верха (65 °С) и низа (55 °С) колонны поддерживается за счет температуры подаваемых в колонны сырья и растворителя.

При регулировании отбора рафината предусмотрено создание необходимого температурного градиента за счет регулирования температуры низа. Для этого осуществляется циркуляция экстрактного раствора с низа колонны К-1 от насоса Н-3 через АВО-7 под первую нижнюю тарелку К-1.

2.3.2 Регенерация рафинатного раствора

Раствор очищенного депмасла с верха экстракционной колонны К-1 самотеком поступает в промежуточную емкость Е-1, откуда насосом Н-4 прокачивается через теплообменники Т-4 (нагревается за счет конденсации паров N-метилпирролидона из испарительной колонны К-2), Т-3 (нагревается за счет тепла рафината, откачиваемого из К-3 в промежуточный товарный парк) печь П-1, и далее поступает на четвертую тарелку испарительной колонны К-2 с температурой 260-300 °С.

Здесь отгоняется основная масса N-метилпирролидона от раствора очищенного депмасла.

В испарительной колонне К-2 смонтированы 6 желобчатых тарелок. Эта колонна работает под вакуумом с остаточным давлением не менее 0,01 МПа, температура верха равна 220 °С, температура низа 270-280 °С.

Вакуум создается за счет конденсации паров с верха испарительной колонны К-2 в теплообменнике Т-4, циклоне Ц-1 (конденсация за счет смешения с холодным растворителем, подаваемым насосом Н-8 из емкости

Е-3), АВО-1,2 и с температурой 60-90 °С поступают в емкость сухого растворителя Е-3.

С низа испарительной колонны К-2 очищенное депмасло с растворителем перетекает на семнадцатую тарелку отпарной колонны К-3.

В отпарной колонне К-3 смонтированы 20 клапанных тарелок. Температура верха отпарной колонны К-3 – 190 °С, а температура низа – 230-260 °С.

После отгона основного количества растворителя в испарительной колонне К-2 в растворе очищенного депмасла остается небольшое количество N-метилпирролидона, которое удаляется в отпарной колонне К-3 водяным паром. Водяной пар подается в низ колонны в количестве не менее 200 кг/ч. Отпарка в колонне осуществляется под вакуумом с остаточным давлением не менее 0,1 кгс/см² (76 мм рт. ст.). Вакуум создается в барометрическом конденсаторе А-1, где осуществляется конденсация паров воды и растворителя циркулирующим орошением.

Обводненный растворитель с низа барометрического конденсатора А-1 поступает в барометрическую емкость Е-0, из которой насосом Н-6 забирается и прокачивается через аппарат воздушного охлаждения АВО-5, а затем, охлажденный до 50 °С, снова направляется в барометрический конденсатор А-1.

Балансовое количество обводненного растворителя в барометрической емкости Е-5 насосом Н-6 откачивается в среднюю часть осушительной колонны К-9 и далее выводится из системы через абсорбер К-7.

Очищенное депмасло с низа отпарной колонны К-3 с температурой 230-260 °С откачивается насосом Н-5 через теплообменник Т-3 в товарные резервуары промежуточного парка.

2.3.3 Регенерация экстрактного раствора

Экстрактный раствор с низа экстракционной колонны К-1 забирается насосом Н-3, прокачивается через теплообменник Т-7, нагрев в котором осуществляется за счет тепла парожидкостной смеси N-метилпирролидона после рибойлера Т-8, поступающей из испарительной колонны К-4 под давлением 0,27 МПа и попадает шестую тарелку испарительной колонны К-5. В колонне К-5 смонтированы 12 тарелок клапанного типа.

Экстрактный раствор стекает вниз на глухую тарелку, с которой перетекает в межтрубное пространство рибойлера Т-8.

Нагрев в рибойлере до 215-245 °С осуществляется за счет скрытой теплоты конденсации паров растворителя из испарительной колонны К-4.

Образовавшиеся пары N-метилпирролидона из межтрубного пространства рибойлера отводятся под глухую тарелку колонны К-5, жидкая честь подается в низ колонны.

Для поддержания необходимой температуры низа колонны К-5 часть экстрактного раствора со второго потока после П-2, направляется через теплообменник Т-6 (где подогревает растворитель, циркулирующий с низа колонны К-9) в К-5. Поток горячей струи в низ К-5 обеспечивается за счет перепада разности давлений в колоннах К-5 и К-4.

Пары N-метилпирролидона и воды с верха К-5 направляются на третью тарелку осушительной колонны К-9.

Давление в осушительной колонне К-9 - 0,12 МПа, температура верха и низа соответственно 112 и 230 °С. В колонне 18 желобчатых тарелок.

Обезвоженный экстрактный раствор, откачиваемый насосом Н-12 с низа колонны К-5 двумя потоками проходит печь П-2 и поступает на третью тарелку испарительной колонны К-4, где происходит отделение максимального количества N-метилпирролидона от экстракта. Колонна работает под давлением 0,25 МПа. Температура верха и низа соответственно 230 и 300 °С. В колонне 10 тарелок клапанного типа.

Экстрактный раствор с низа испарительной колонны К-4 насосом Н-13 прокачивается через печь П-3 и нагретый до температуры 300 °С поступает в «нижний аккумулятор» испарительной колонны К-4.

Пары N-метилпирролидона с верха испарительной колонны К-4 проходят через трубный пучок рибойлера, затем по межтрубному пространству теплообменника Т-7, через АВО-1,2 в емкость сухого растворителя Е-3, откуда насосом Н-8 наверх экстракционной колонны К-1.

Далее экстракт под действием избыточного давления испарительной колонны К-4 с «нижнего аккумулятора» колонны перетекает в отпарную колонну К-6, где отгоняется растворитель, оставшийся в экстракте, водяным паром и под вакуумом (вакуум абсолютный не менее 0,1 кгс/см²⁾, расход пара не менее 250 кг/ч.

Экстракт с низа отпарной колонны К-6 с температурой не менее 220 °С откачивается насосом Н-14 через теплообменник Т-1, АВО-9 и с температурой не более 120 ⁰ С в товарные резервуары промежуточного парка.

Пары воды и N-метилпирролидона с верха отпарной колонны К-6 направляются в низ барометрического конденсатора А-1, на верхнюю полку которого подается холодный влажный растворитель из барометрической емкости Е-0, откуда забирается насосом Н-6 и через аппарат воздушного охлаждения АВО-5 возвращается в барометрический конденсатор.

Для уменьшения уноса масла с верха К-6 предусмотрена подача орошения (легкое масло из Е-0 насосом Н-7).

2.3.4 Осушка растворителя

В колонне К-9 осуществляется смешение паров растворителя с водным раствором. За счет теплоты конденсации паров испаряется вода и часть растворителя. В нижнюю часть колонны К-9, под вторую тарелку поступают пары растворителя с первой испарительной колонны К-5 с температурой 200 °С.

Часть паров с верха колонны К-9 конденсируются в АВО-3,4, охлаждаются в теплообменнике водяного охлаждения и направляются в емкость обводненного растворителя Е-4.

Для поддержания температуры верха К-9 105-115 °С подается орошение насосом Н-10 из Е-4.

Также орошение из Е-4 подается на верх К-5 насосом Н-11.

Балансовое количество водяных паров со следами растворителя с К-9 направляется под нижнюю тарелку абсорбера К-7.

С низа К-9 растворитель откачивается насосом Н-9 через АВО-1,2 в емкость Е-3.

Автоматизация процесса

Средства автоматизации позволяют осуществить мониторинг качества продукции на каждой стадии технологического процесса.

Установка селективной очистки масляных дистиллятов по ПБ 09-170-97 относится к третьей категории.

Нефтепродукты, перерабатываемые и получаемые на установке, являются пожароопасными.

Поэтому необходимо производить контроль всех технологических параметров, влияющих на безопасность проведения процесса. Этому способствуют средства контроля и автоматизации, применяемые в настоящее время на установке селективной очистки масел.