Установка очистки нефтяных масляных фракций фурфуролом

    Установка очистки нефтяных масляных фракций предназначена для удаления из нефтяного масляного сырья нежелательных компонентов с целью получе­ния рафината [б]. Сырьем могут быть масляные дистилляты или деасфальтизат. Кроме рафината на установке получают побочный продукт — экстракт. Выход рафината зависит от качества исходного сырья и требуемой глубины очистки и составляет 60—90 % (масс.), а при работе установки на высокоиндексный компонент выход рафината понижается. Этот про­цесс можно также использовать для очистки дистиллятных дизельных и печных топлив, сырья ката­литического крекинга, каталитических газойлей-рециркулятов, сырья для производства техниче­ского углерода [7].
Установка включает следующие секции: деаэра­ции сырья, экстракции, регенерации фурфурола из рафинатного раствора, регенерации фурфурола из экстрактного раствора, регенерации фурфурола из водных растворов.
    В промышленности существуют как однопоточ­ные, так и укрупненные комбинированные (двух­поточные) установки, которые имеют по две секции деаэрации и экстракции, по две секции регенерации фурфурола из рафинатных растворов (что позволяет очищать сырье одного или одновременно двух видов) и одну секцию регенерации растворителя из экстрактных растворов. На рис. 1 показаны техно­логическая линия очистки одного потока сырья (вторая линия тождественна первой) и общий блок регенерации фурфурола из смеси экстрактных рас­творов и водных растворов.
    Сырье насосом 1 подается через теплообменник 2 в деаэратор 3. В теплообменнике оно нагревается жидким фурфуролом, отводимым из колонны 26. Деаэрация проводится водяным паром в вакууме {9,97 кПа). Воздух и пары воды отсасываются с по­мощью вакуум-создающей системы. Забираемое с низа деаэратора 3 насосом 6 сырье охлаждается в теплообменнике 8, воздушном и водяном холо­дильниках 5 и 10 и поступает в нижнюю часть роторно-дискового контактора 12. В верхнюю часть этого контактора насосом 27 подается сухой фурфурол из буферного сборника, расположенного ниже колонны 26. Предварительно сухой растворитель охлаждается в теплообменнике 2 и воздушном холо­дильнике 7.
Для создания необходимого температурного гра­диента в контакторе, а также для повышения четко­сти разделения и увеличения выхода рафината пред­усматривается циркуляция экстрактного раствора через холодильник 13 и возврат насосом 11 псевдо-рафината из отстойника 13' в нижнюю часть аппа­рата. Рафинатный раствор с верха контактора 12 отводится в приемник 4, а экстрактный раствор из правой части отстойника 13' насосом 14 напра­вляется в секцию регенерации растворителя.
    Фурфурол регенерируется из раствора рафината в две ступени. Раствор рафината, отводимый из приемника 4, подается насосом 5 через теплообмен­ник 18 и змеевики трубчатой печи 20 в колонну 15. В этой колонне из рафинатного раствора под ваку­умом регенерируется основная часть фурфурола. Температура нагрева в печи 20 не должна превышать 215 °С, так как фурфурол обладает низкой термиче­ской стабильностью. Пары сухого фурфурола из колонны 15 поступают в аппарат воздушного охлаждения 33, а затем в холодильник 34; отсюда фурфу­рол стекает в вакуум-приемник 35. Из приемника 35 сухой фурфурол в качестве орошения подается насо­сом (на схеме не показан) в колонны 15, 24, 29 и 32. Избыток фурфурола направляется в секцию экс­тракции.
Раствор рафината с низа колонны 15 перетекает в отпарную колонну 16, где оставшийся фурфурол удаляется с помощью острого водяного пара, подава­емого в нижнюю часть колонны. В этой колонне также поддерживается вакуум. Пары фурфурола и воды с верха колонны 16 поступают в аппарат воздушного охлаждения 41; конденсат, пройдя хо­лодильник 40, собирается в вакуум-приемнике 39. Насос 38 служит для подачи влажного фурфурола в отстойник 45. Рафинат с низа колонны 16 насосом 17 через теплообменник 18 и аппарат воздушного охлаждения 19 выводится с установки в резер­вуар.
    Фурфурол из раствора экстракта регенерируется в четыре ступени. Раствор экстракта из отстойника 13 подается через теплообменники 8, 23 и 21 в змее­вики трубчатой печи 20, откуда он направляется в испарительную колонну 24 для отгонки влажного фурфурола, работающую при давлении 0,22 МПа. В этой колонне испаряются до 30 % (масс.) фурфу­рола и вся влага, содержащаяся в экстрактном рас­творе. Пары фурфурола и воды, выходящие из ко­лонны 24 сверху, конденсируются в теплообменнике 23, и образующийся конденсат поступает в сушиль­ную колонну 26 для обезвоживания фурфурола. Вверху этой колонны поддерживается температура кипения азеотропной смеси фурфурол — вода при рабочем давлении в колонне (при 0,15 МПа около 110 °С). В нижней части отгонной зоны колонны 26, под нижней тарелкой и в кубовой ее части поддер­живается температура конденсации паров фурфурола при рабочем давлении. При понижении температуры в нижней части колонны 26 растворитель обвод­няется, и качество рафината ухудшается.
    Раствор экстракта с низа колонны 24 насосом 25 направляется через змеевики трубчатой печи 28 (нагрев не выше 230 °С) в эвапоратор высокого да­вления 29. Пары фурфурола из аппарата 29 конден­сируются в теплообменнике 21, и конденсат посту­пает в нижнюю часть сушильной колонны 26, слу­жащей сборником сухого фурфурола. Часть паров из эвапоратора 29, минуя теплообменник 21, на­правляется под нижнюю тарелку колонны для поддержания температурного режима низа ко­лонны.
    Экстрактный раствор из эвапоратора высокого да­вления 29 насосом 30 подается в эвапоратор низкого давления 32, где фурфурол испаряется за счет пере­пада давления. Пары сухого фурфурола с верха эвапоратора 32 вместе с парами сухого фурфурола из испарительной колонны 15 конденсируются, охла­ждаются, и конденсат стекает в вакуум-приемник 35. Из эвапоратора 32 часть экстрактного раствора в качестве рециркулята насосом 37 после холодиль­ника 13 и отстойника 13' подается в низ контактора 12. Оставшийся экстрактный раствор перетекает в отпарную колонну 31, где под вакуумом и с по­мощью острого перегретого водяного пара проис­ходит окончательное отпаривание фурфурола. На верх колонны 31 насосом 48 подается как орошение «легкое масло» из отстойника 49.
    Пары фурфурола и воды, выходящие с верха колонны 31, направляются в систему влажных па­ров, отводимых из колонны 16; смесь конденсируется, и охлажденный конденсат собирается в вакуум-приемнике 39.
    Экстракт с низа колонны 81 насосом 36 через концевой аппарат воздушного охлаждения (на схеме не показан) направляется в резервуар.
    Обводненный фурфурол из вакуум-приемника 39 направляется в отстойник 45, где он разделяется на два слоя: нижний — влажный фурфурол — служит орошением колонны 26; верхний — водный слой, содержащий 8—9 % (масс.) фурфурола, поступает в дополнительный отстойник 49, разделенный на три секции. Отстоявшийся фурфурол из первой сек­ции отстойника 49 вместе с влажным фурфуролом из отстойника 45 насосом 46 подается в колонну 26. Водный слой из второй секции отстойника 49 насо­сом 47 через теплообменник 44 направляется в ко­лонну 50 для отгонки фурфурола; в низ этой колонны для отпаривания азеотропной смеси подается острый перегретый водяной пар. Пары воды и фурфурола с верха колонны 50 поступают в конденсатор-холо­дильник 43, откуда конденсат вместе с потоком сконденсированных в холодильнике 42 паров азео­тропной смеси из колонны 26 поступает в отстойник 45. Вода из колонны 50 уходит в спецканализацию. При очистке дистиллятных фракций в третьей сек­ции отстойника 49 накапливается нефтепродукт (так называемое «легкое масло») вследствие уноса мас­ляных компонентов парами, уходящими из отпарных колонн. Это «легкое масло», содержащее растворен­ный в нем фурфурол, направляется насосом 48 в отпарную экстрактную колонну 31 для регенерации фурфурола.