Спосіб очищення нафтопродуктів від сірковмісних сполук

Спосіб очищення нафтопродуктів від сірковмісних сполук, що полягає в змішуванні нафтопро 3 36097 гічну активність та використовуються в медицині, а також в нафтохімічній промисловості, наприклад, при виготовленні мастил для склодувних машин і т.п. До недоліків методу очищення нафтопродуктів, обраного за прототип, як і інших відомих методів, є недостатній ступінь очищення нафтопродуктів від сірки, поява в ході очищення екологічно шкідливих відходів, що вимагають утилізації, багатоступеневість процесу, необхідність використання коштовного каталізатора, неефективність, високі витрати електроенергії і недостатня глибина переробки нафтопродуктів, що супроводжується деструкцією корисних сірковмісних вуглеводнів (тіофенів та їх гомологів). В основу корисної моделі, що пропонується, поставлено задачу вдосконалення способу очищення вуглеводневої сировини від сірковмісних сполук шляхом вибору ефективного реагенту і реакції взаємодії реагенту з сірковмісними сполуками, в яких підвищується ступінь очищення, виключається отримання шкідливих відходів, сірковмісні вуглеводні вилучаються без деструкції, істотно зменшуються енерговитрати і підвищується економічність процесу десульфування нафтової сировини. Поставлена задача вдосконалення способу очищення здійснюється шляхом змішування вуглеводневої сировини з селективним органічним розчинником, який добре розчиняє сірковмісні сполуки, зовсім не розчиняючись (або лиш частково розчиняючись) у сировині, яку очищують. Таким чином, змішування супроводжується екстракцією сірковмісних сполук із нафтової сировини в шар розчинника. Після чого, проводять відділення сировини від розчинника, який містить сірковмісні сполуки. При цьому, використовування реакції селективного розчинення (екстракції) замість гідроочищення зменшує час десульфуризації з годин до хвилин, виключає (частково або повністю) необхідність використовування тепла і каталізатора для протікання реакції (екстракція йде при температурі навколишнього середовища), виключає появу шкідливих відходів (сірковмістні сполуки не деструктуруються, а ступінь десульфуризації визначається селективністю і кількістю розчинника, що використовується, кількістю сірковмісних сполук, що підлягають очищенню, режимом змішування палива і розчинника, а також кількістю послідовних екстракцій. Розділення очищеної вугле водневої сировини від сірковмісних сполук, екстрагованих розчинником, відбувається у більшості випадків без витрати енергії у відстійнику за рахунок розшарування рідин, що не змішуються, або в центрифузі. Швидкість розшарування залежить від властивостей розчинника, його селективності і режиму змішування. Деякі розчинники частково розчиняються в паливі. Ступінь розчинення розчинника в паливі визначається його селективністю і режимом змішування. Якщо при цьому наявність розчинника не погіршує якість палива і не перевищує його вартість, розчинник можна залишити в паливі. При 4 необхідності від розчинника можна позбутися такими методами, як дистиляція або адсорбція. Таким чином, запропонований спосіб очищення вуглеводнів від сірковмісних сполук заснований на селективній розчинності цих сполук в деяких розчинниках, що практично не змішуються з нафтопродуктами або можуть легко виділятися від них. Спосіб очищення вуглеводневої сировини від сірковмісних сполук, що містить змішування сировини з реагентом і перемішування їх до закінчення реакції взаємодії реагенту з сірковмісними сполуками, з подальшим поділом очищеної вуглеводневої сировини від реагенту, відрізняється тим, що як реагент використовують розчинник, селективно розчинюючий тільки сірковмісні сполуки, як реакцію взаємодії використовують екстракцію сірковмісних сполук з вуглеводневої сировини розчинником, з подальшим відділенням розчинника від вуглеводневої сировини, що позбулася сірковмісних сполук. Вуглеводневу сировину, що очищається і розчинник, послідовно подають в реактор, де перемішують в необхідному динамічному режимі до закінчення процесу екстракції. Отриману суміш через зливний клапан подають у відстійник, де відбувається розшарування вуглеводневої сировини і розчинника, що екстрагував сірковмісні сполуки. Після закінчення процесу розшарування, очищене паливо і розчинник, що містить сірковмісні сполуки, розливають в різні ємності. Якщо необхідний ступінь очищення не був досягнутий, процес екстракції повторюють із свіжою порцією того ж розчинника або з іншим розчинником,селективно розчинюючим сірковмісні сполуки, що залишилися. Розчинник, що екстрагував сірковмісні сполуки, може бути звільнений від цих сполук дистиляцією, іншим розчинником або іншим відомим способом (наприклад, адсорбцією) і використовують його вдруге. Недоліком пристрою прототипу є складність його конструктивного виконання, що забезпечує роботу при високій температурі (150-400)°С, тиску до 15МПа і високого ступеня герметизації вибухонебезпечного газу, що містить водень і сірководень, а також складність конструкції вузлів відбору і розділення водню і сірководню, що важко піддаються відділенню і утилізації. Пристрій, що реалізує спосіб гідроочищення, складається з послідовно з'єднаних: нагрівача вуглеводневої сировини, помпи високого тиску, високотемпературного реактора, що містить каталізатор, сепаратора і відстійника. Поставлена задача удосконалення пристрою для очищення нафтопродуктів від домішок сірковмісних сполук, вирішується тим, що в пристрій, що містить послідовно з'єднані: реактор для проведення екстракції сірковмісних сполук і відстійник для розділення очищеної вуглеводневої сировини від розчинника, що екстрагував сірковмісні сполуки, згідно з корисною моделлю, реактор додатково має вхід для вводу сировини та розчинника і керовану мішалку для забезпечення потрібної швидкості, часу і інтенсивності перемішування, а відстій 5 36097 ник додатково забезпечений регульованим зливним краном, для регулювання швидкості зливу, за рахунок чого і досягається спрощення конструкції пристрою очищення вуглеводневої сировини від сірковмісних сполук. Пропонована корисна модель ілюструється кресленням Фіг.1, на якому зображена схема пристрою для здійснення пропонованого способу. Пропонований спосіб здійснюють в наступній послідовності. Вуглеводнева сировина, що підлягає очищенню, і селективний розчинник послідовно подають в реактор, де перемішують за заданою програмою. Після закінчення процесу екстракції отриману суміш подають у відстійник, де вона розшаровується; на очищену вуглеводневу сировину і розчинник, що містить екстраговані сірковмісні сполуки. Після закінчення розшарування, очищену вуглеводневу сировину і розчинник зливають з відстійника в різні ємності. Пропонований пристрій для очищення вуглеводневої сировини від сірковмісних сполук містить: реактор 2, для проведення реакції екстракції сірковмісних сполук з вуглеводневої сировини і відстійник 6, для роз'єднання звільненої від сірковмісних сполук вуглеводневої сировини 8, від розчинника 7, що увібрав сірковмісні сполуки. При цьому реактор обладнаний: входом 1 для послідовної подачі в нього сировини і розчинника, пристроєм змішування 4, що складається з мішалки, керованої програматором 5, та пристроєм з'єднання реактора з відстійником 9, забезпеченого помпою 10 для перекачування суміші 3 після закінчення реакції у відстійник. Останній, забезпечений регульованим зливним краном 11 для послідовно 6 го зливу очищеного палива 8 і розчинника 7, що прореагував, що дозволяє регулювати швидкість їх зливу. Пристрій працює таким чином. Вуглеводнева сировина, що підлягає очищенню, і селективний розчинник послідовно подають через вхід 1 в реактор, де перемішують мішалкою 4 за заданою програматором 5 програмою. Після закінчення процесу екстракції отриману суміш 3 по пристрою з'єднання 9 подають у відстійник 6, де вона розділяється (розшаровується) на очищену вуглеводневу сировину 8 і розчинник 7, що містить екстраговані сірковмісні сполуки. Після закінчення розшарування, очищену вуглеводневу сировину і розчинник зливають із відстійника в різні місткості через вентиль 10. У разі потреби, підвищення ступеня очищення забезпечується за рахунок повторення процесу екстракції з свіжим або іншим розчинником, оскільки не всі селективні розчинники розчиняють всі види сірковмісних сполук, що знаходяться навіть в одному виді вуглеводневої сировини. Очищення вуглеводневої сировини від залишків розчинника, у випадку якщо залишок розчинника погіршує властивості сировини, як і очищення розчинника від екстрагованих сірковмісних сполук з метою його повторного використання, можна здійснюватися дистилюванням або будь-яким доступним способом. Порівняння основних показників ефективності способу за прототипом і пропонованого способу наведено у Таблиці 1. Нескладно переконатися, що тільки по перших чотирьох показниках пропонований спосіб в десятки разів ефективнішій за прототип. Таблиця 1 Порівняння основних показників ефективності прототипу і пропонованого способу Етапи Температура реакції Прототип До 400°С (гідроочищення) Запропоно20°С ваний спосіб Тиск 1,415МПа Відділення Доочистка Відділення Вторинне Змішування сировини сировини сировини використовуКаталізатор сировини і від проду- від продувід реагевання реагенреагенту ктів очи- ктів реакнту ту щення ції Потрібен До 10-12 годин НормальНе більш Не потрібен ний 1год. Таким чином, запропонований спосіб має переваги: - Підвищується ступінь очищення сировини, виключається отримання в ході очищення шкідливих відходів, не деструктируются сірковмісні вуглеводневі сполуки, що видаляються, істотно зменшується енерговитратність і підвищується економічність процесу десульфуризації. - Спосіб найбільш ефективний при очищенні вуглеводневої сировини від висококиплячих сірко До 10-12 годин До Необхідна Неможливо 10-12год. скрізь По потребі Можливо вмісних сполук і працює там, де гідрірування стає недостатньо рентабельним. Список посилань: 1. D. Barnard, L. Bateman, J.I. Cunneen, "Organic Sulfur Compounds", N. Kharasch (ed.), Pergamon Press,. New York, 1961. 2. А.В. Степанов, В.С. Горюнов Ресурсосберегающая те хнология переработки нефти. - Київ: Наукова думка, 1993. - С.99. 7 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 36097 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601