Способ получения котельного топлива

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)968057 ( фф, ./)--.

V» г

- «- к (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240778 (21) 2654052/23-04 (ИЗМ Кд з

С 10 L 1/04 с присоединением заявки ¹I (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 2310.82. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 23.10.82

ДЗ)УДК 665.75 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г.Д.Ляхевич и A.Ä.Ðóäêîâñêèé (71) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Зйатиенн-.... технологический институт им. С.М.Кирова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОТЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к химической технологии, в частности к териовосстановительным процессам переработки сернокнслотных веществ, и может быть использовано на НефтеыеГЕрабатываюцих, нефтехимических, коксохимических производствах, связанных с использованием серной кислоты как ката .изатора, реагента.

Известен процесс получения котельного топлива путем IlpoMblBRH кислых гудронов (КГ) от серной кислоты водой. Сущность его заключается s том, что в освинцованную мешалку о на слой воды с температурой 80-90 С подается кислый гудрон. Получающая-. ся слабач серная кислота сливается, а верхний слой смешивают с ловушеч" ными продуктами и таким образом получают котельное топливо, содержащее

1-1,5% серной кислоты (.1).

Недостатками этого способа являются низкое качество котельного топлива, трудоемкость отмывки серной кислоты и получение большого количества трудноутилиэированной разбавленной серной кислоты и загрязненной

|органическими соединениями, низкое качество котельного топлива, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения котельного топлива, заключаю« щиися в смешении КГ с углеводородной фракцией (уВФ),предварительио нагретой до температуры 275-350 С с последующим охлаждением полученного продукта до 190-210 С и отделением газообразных и ниэкокипящих фракций 1 21.

Недостатками известного способа являются длительное время отделения газов и низкокипящих фракций, коррозия оборудования и технологических линий, наличие следсз сернистого газа в топливе, плохие условия труда е

Цемью изобретения является повы © шение эффективности процесса, а имен но сокращение времени отделения целевого продукта, сни,кение коррозии оборудования и технологических ли» ний, исключение следов сернистого газа в топливе, улучшение условий труда °

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения котельного топлива путем смешивания

30 КГ с нагретой УВФ смешивание, ведут

968057 в присутствии отработанной серной кислоты (ОСК) с последующим пропусканием через полученную смесь инертного газа, выделением целевого продукта и выдерживанием его при остаточном давлении 100 — 5

755 мм рт.ст. в течение 5-90 c. Келательно использовать УВф,нагретую до 125-420ОС, а в качестве инертного газа использовать углекислый газ, азот или их смесь. Отношение УВФ к 10

КГ, оСК составил 0,5-80, В качестве сырья использовались

КГ, ОСК и УВФ с характеристиками представленными в табл. 1 и 2, В углеводородную фракцию, нагретую 15 до 125-420 С при атмосферном или повышенном давлении распыляют КГ, ОСК и через реакционную массу пропускают инертный газ: азот или СО или смесь азота и СО в количестве 0,3-80 л/мин, кг в течение 10

300 с, а затем продукт отделяют и подвергают действию; вакуума при остаточном давлении 100-750 ммрт.ст. в течение 5-90 с. Отношение УВФ к

КГ, ОСК составляет 0,5-80.

Пример. В УВФ, выкипающую при 350-500 С, и нагретую до 208 С под давлением 1,4 атм распыляют КГ цилиндрового масла ОСК. Отношение

УВФ в КГ составляет 18,9 A затем через реакционную массу пропускают азот в количестве 6,5 л/мин ° кг в течение 42 с продукт отделяют и подвергают действию вакуума при остаточном давлении 724 мм рт.ст., температу- 35 ре 148 С в течение 23 с.

Продувка реакционной массы способствует лу 1шему тепло- и массообмену участвующих компонентов, снижению парциального давления сернистого и 4() других газов и низкомолекулярных паров и быстрому удалению при одновременном их разбавлении. Последнее обстоятельство способствует уменьшению коррозии оборудования. Вакуумирование45 продукта способствует удалению следов сернистого газа иэ него, устраняет возможность попадания сернистого газа в окружающую среду.

Выход и характеристика котельного топлива:

Выход, мас.Ъ 95,4

Плотность при 20 С, г/см 0,9683

Вязкость условная,оВУ при 50 С 10,41 55 при 100 С 2,16

Содержание, мас.% серы 1,86 механических примесей

Водорастворимых кислот щелочей Отсутствуют

Температура, C застывания +3 вспышки (в закрытом тигле)

136

Теплота сгорания (низшая в пересчете на сухое топливо), ккал/кг 9931

В табл. 3 представлены условия процесса, выход и характеристика котельных топлив.

Коррозия верхней части реактора и другого оборудования по линии парогазовой фазы не наблюдалась в виду разбавления ее инертным газом.

Как следует иэ данных табл. 3i предлагаемый способ обеспечивает получение котельного топлива: топочного мазута — 40, экспортного мазута, которые по всем показателям отвечают требованиям ГОСТ 10585-63 и МРГУ 12 Н

9 41-63.

Конкретные, примеры процесса, выход и характеристика котельных топлив представлены в табл. 4.

Как следует из данных табл. 4, в случае невыполнения условий, укаэанных в формуле изобретения, предлагаемый способ нельзя осуществить или получить продукт с большим выходом и лучшеro качества.

Сравнительные данные, показывающие преимущества предлагаемого способа перед известным, представлены в табл. 5:

0,04

Сравнительные данные, представленные в табл. 5 показывают преимущества предлагаемого способа перед известным, а именно в 160 раэ сокращается время удаления сернистого газа и других газов и низкокипящих фракций, исключается коррозия оборудования и технологических линий, устраняются застойные зоны в реакционном аппарате путем улучшения тепло- и массообмена, исключается попадание сернистого газа в топливо, а также в окружающую среду. Последнее способствует улучшению условий труда на производстве и защите окружающей среды от загрязнений.

968057

ТаЬлнца 1

Покаэатели

Плотность при. 20 С, г/ем

1,3105 1,6958 1,2854

1,7261

1> 3342 1, 6602

1312 108 612 29 1691

79,6 ° 35,6 82,840,1

86 8

25,9

4,3

3,4 1,5

4,0

1,8

7 1

17,0

60,1 18,1.

72,6

9,2.

58,1

62,6

33 5

40,2

45,8

48,1

52,7 смолисто-асфальтовые 8,3

3,0

1,3

7,8

5,5 1,6

o,ä

О,3 сломные кислые эфиры

1,2.

29 ° 2

0,4 кареоиовые кислоты

27 . 25

0,1 о,г

319

1Э

64,7

27,5

41,5

48,9

38 ° 6

24,6

0 9

59г4

8,1

4ф9

1о г

15 ° 4

5,3. нефтяной фракээвн

250-3509С

38 7

29,6

16 5 °

36, б.

Пяэкость при 60 С по вискоэнметру с отверстиями диаметром 5.мм по

ГОСТ 11503 65, с

Компонентный состав кислого гудрона отработанйой . серной кислоты, мас.б: серная. кислота вода органическая масса

Групповой кнмнческин состав, органической массы, масе\ смолисто-масляные сульфокислоты нэ ннк раетвоPIE MslO в воде и слые гудроны, оараэукщиеся в пройэводстве яилиид- Трансфор- кндуст" Парафи- Сульоюиатрового маторного рвань- нов для нык присадох ного SEE

Отработанная серная кислота процесса сернокнслотного алкилнровании

968057

Таблица 2

Пок as атели

Выше 350

Плотность при 20 С г/см>

0,9695.

О, 9519

0,9671

1,5718

1,5727

1,5643

10,96

10,12

4,09

100 С

Молекулярная масса

5,09

2,34

1,15

381, 353

258

349

353

251

50% выкипает при температуре

K.Ê.

382

498

465

373

449

Содержание серы, мас.В

1,73

1,85

1,32

11 8

40,2

32,4 метано-нафтеновые

2,9

10,9

14,6 моно15,4

30,2

26,1

32,9

40,4

24,3 поли8,6

6,7

2,6 смолы

Показатель преломления п с

Э

Вязкость условная, ВУ при

50 С фракционный состав, С

Н. К.

Групповой химический состав, мас.В циклические ароматические

Углеводородные фракции

Фракции, выкипакщие при температурах, С

250-450 350-500

968057

Таблица 3

Кислые гудроны,образуадиеся в производстве масел

Показатели

Трансфор- Индустматорного риально го

Цилиндрово

Условия процесса

Углеводородные фракции, выкипакцие при температурах, С 250-450

350-500 выше 350 360-500 350-50б

250-450

24,7 12 3

0,5

10,6

26,7

Температура углеводородной фрак С 125

203 420.254

201

207Давление процесса, атм 1,0

1,4 5,7

1,8 1,2

1,3

Смесь азо- Смесь азота и CQ та и СО

Инертный газ Азот

Смесь азо- Смесь та и СО азота и СО»

Азот

Соотношение азота и СО об.ч.

4:1

4Ф1

Количество инертного газа, л/мин кг 29

71

80

0,3

18

124

300

136

100

755

731

724

755

746 температура, С

128

105

124

122

127

243 продолжительность, с 5 31

32

Выход и характеристика котельного топлива

94,7

91 4

90,7

97,5

95,2

70,8

Выход, мас.В

0,9521 0,9673 Oi9698 0 9675

Плотность при

20 с, r/ñè

0,9678

0,9497

Отношение углеводородной фракции к кислым гудронам и отработанной серной кислоте

Продолжительность продувки инертным газом, с

Вакуумирование продукта: остаточное давление, мм рт.ст.

Индуст- Сульфориально натных го присадок

Отработанная серная кислота процесса сернокислотного алкилирования

968057

Продолжение табл. 3

Показатели

Кислые гудроны, образующиеся в производств масел

l с. J, ая

Цилинд- Трансфор- Индуст- . Индустри Сульфорового маторного риально- ального натных го присадок киВязкость условная, ВУ при 50 С при 100 С

4,27

9,98

10,85 10,04

5 12 2,31

10,16

4,31

1,19

2;26

2,43

1,25

Содержание, мас.Ъ серы

1,82

1 34

1,32

1,69

1,79

1,83 механических примесей

0,03

0,06

0,03

0,08

0i04

0,04 водорастворимых кислот, щелочей

Отсутствие

Температура, C застывания

+1 5 +2

BCIIHQIKH (В закрытом тигле ) 93

128

139

125 127

Те плот а сгорания (низшая в пересчете на сухое топливо), ккал/кг 9875

9914

9931

9902 9908

9882

Т аблица 4

Пример

2 3, 4

Показатели

Кислый гудрон производствт сульфонатных присадок углеводородные фракции, выкипающие при температурах,аС 250 450 350-500

Вьете 350

82 82

0,3

0,3

0,3

Температура углеводородной фракции, С

440 276

115

115

329

Отношение углеводородной фракции к кислым гудронам, отработанной серной кислоте

350-500 BmIe 350 250-450

968057

Покаэатели давление процесса, атм

5,8 2,1

1,0

1,0

4,7

1,0

Смесь Азот азота и СО

Азот . Смесь азота и СО

Инертный газ

Соотношение азота и СОэ, об. ч.

4:1

4:1

4:1

Количество инертного газа, л/мин кг

86 83

0,2

0,2

0,2

312 315

310

90 96

759

759

205.

759

115 температура,эС

141 250

115

115

131 продолжительность с

95 93

Выход и характеристика котельного топлива

50,3

81,4

Выход, мас. %

0,9605

10,14

Оу9704

20,45 *

Вязкость условная, ЪУ при 504С о при 100 С

Содержание,мас.Ъ

3,16

8,15

1,37

1 91

Ю

og серы охи

ВЕО одах механических примесей

0,06

0,08

Отсутствие

Отсутствие

+8 застывания Ф вспыаки (в эак- и, о рытом тигле) Я

Теплота сгорания (низшая в пересчете на сухое топливо), ккал/кг

Э g4 о ае

g3 Ф

129

166

9934

99 41

Продолжительность продувки инертным газом, с

Вакуумирование продукта: остаточное давление, мм рт.ст.

Плотность при 20 С, г/см водорастворими мислотр щелочей

Температура, С

Продолжение табл. 4

4 t 5 .(6

Смесь азота СО и Соа

968057

Таблица 5

Предлагаемый способ

Показатели

Известный способ

Дремя удаления сернистого и других газов и низкокипящих фракций, с

15-200

1800-2400

Коррозия обрудования и технологических линий в течение года работы установки

Интенсивная коррозия

Не наблюдались

Потери сернистого и других газов и низкомолекулярных фракций

Ь окружающую среду

До 30%

Нет

Сернистый газ, растворенный в топливе

Не наблюдается

Периодически появляется

Тепло- и массообмен реакционной массы в колонных аппаратах

Недостаточно интенсивный

Хороший

Эастойные зоны в колонном аппарате

Отсутствуют

Имеются

Попадание, сернистого газа в окружающую среду

Исключено

Попадает

Формула изобретения

Составитель Н.Богданова

Техред М. Гергель Корректор О.Билак

Редактор Г.Волкова

Эаказ 8029/39 Тираж 524

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Под пи сн ое

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

1. Способ получения котельного топлива путем смешивания кислого гудрона с нагретой углеводородной фракцией, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, смешивание ведут в присутствии обработанной серной кислоты с последующим пропусканием через полученную смесь инертного газа, выделением целевого продукта и выдерживанием его при остаточном давлении 100-755 мм рт. ст. в течение 5-90 с.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что углеводородную фракцию нагревают до температуры 125-420 С.

40 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве инертного газа используют углекислый газ или их смесь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1: Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа, "Химия", 1966, ч. К с. 340.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2434837/23-04, кл. С 10 1/04, 1976 (прототип).