Основной аппарат установок селективной очистки - экстракционная колонна

Как и в процессе деасфальтизации весь процесс селективной очистки фенолом проходит в экстракционной колонне. Все остальные аппараты установки селективной очистки обеспечивают подачу сырья, вывод продуктов очистки и циркуляцию селективного растворителя – фенола.

Фенол в экстракционную колонну подается в верхнюю часть (как более тяжелая фракция), сырье – в нижнюю часть. Подача осуществляется через маточники, обеспечивающие равномерное распределение сырья и растворителя по сечению колонны.

Далее в основных слоях (между маточниками подачи сырья и фенола) происходит противоточная экстракция нежелательных компонентов масла за счет растворения их в феноле. С верху колонны выводится рафинатный раствор, содержащий в своем составе около 15 % фенола, с низа колонны выводиться экстрактный раствор, содержащий около 80% фенола и 20% растворенных ароматических и конденсированных соединений.

Экстракционная колонна оснащена в качестве контактных устройств 6 слоями регулярной пакетной насадки, маточниками подачи фенольной воды, фенола и сырья. Зона между маточниками подачи фенола и сырья является зоной противоточного массообменного процесса (экстракции), зоны выше зоны подачи фенола и ниже зоны подачи сырья являются отстойными (промывными зонами, где происходит укрупненение диспергированных частиц и образование сплошной фазы. Фенол подается в верхнюю часть колонны, вакуумный дистиллят в нижнюю часть. Расход фенола приблизительно в 1,5-3 раза выше, чем сырья установки. Поскольку плотность фенола выше, он стекает вниз, контактируя на слоях насадки с нефтяной фракцией, которая поднимается вверх. На каждой ступени фенол растворяет в себе часть полярных компонентов дистиллята. В нижнюю часть колонны, чтобы повысить селективность экстракции подается вода

Чем ỳже диапазоны температуры выкипания дистилятных фракций, тем более эффективно проходит их очистка селективным растворителем.

Температура

Чем выше температура кипения сырья, тем выше величина его КТР и тем при более высокой температуре можно его очищать.

Повышение температуры очистки приводит к улучшению качества рафината и снижению его выхода вследствие увеличения растворяющей способности растворителя и соответственно более полного извлечения низкоиндексных компонентов сырья. Однако избирательность разделения при этом ухудшается, особенно в области предкритических температур. Поэтому на практике целесообразно избегать применения температур, близких к КТР, а регулирование качества осуществлять путем увеличения кратности растворителя, подбором оптимального температурного градиента экстракции, методом возбуждения рисайкла и другими приемами. Как и в процессе деасфальтизации, для улучшения четкости разделения процесс селективной очистки масел целесообразно вести при высоком температурном градиенте. При фенольной очистке из-за низкой разности плотностей растворителя и исходного сырья градиент экстракции снижают до минимума,

при очистке фенолом с добавлением фенольной воды в отстойную зону колонны или прямо экстрактную фазу (рисайкл) в количестве до 7%, достигается понижение растворяющей способности, но повышается избирательность растворителя.

Кратность растворитель / сырье

Необходимая кратность зависит от вида сырья, содержания в нем нежелательных компонентов и требуемой глубины очистки. Так как групповой состав дистиллятов зависит от типа перерабатываемой нефти, при изменении типа нефти на установках АВТ может потребоваться изменение требуемой кратности для сохранения нужного уровня очистки дистиллята (деасфальтизата).

При утяжелении сырья установок селективной очистки требуемая кратность фенол/сырья растет, что связано с ростом конденсированных ароматических соединений при утяжелении фракционного состава сырья.

В среднем кратности фенол / сырье на установках селективной очистки ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» находятся в диапазонах:

- для средневязкого дистиллята – 1,8…2,3 / 1

- для вязкого дистиллята – 1,8…2,5 / 1

- для деасфальтизта– 2,3…3,0 / 1

Точки подачи фенольной воды –в верх и в низ экстракционной колонны. В верхней части вода снижает количество фенола отходящего с рафинатом, в нижней части – снижает унос с экстрактом желательных компонентов.

Показатели качества экстрактов – температура вспышки, вязкость, содержание серы, анилиновая точкав основном зависят от свойств дистиллятов, при углублении очистки вязкость и сера понижаются, анилиновая точка повышается.