SU17541A1 - Способ тепловой обработки минерального масла - Google Patents

Description

Предлагаемое изобретение касаетс  способа тепловой обработки минерального масла дл  превращени , путвтл крэкировани , высококип щих углеводородов в низкокип щие. С целью воспреп тстрован;1  отлЬжению на стенках аппарата кокса и т желых углеводородов, содержащих во взвешенном состо нии смолу, углероды и другие загр зн ющие составные части, в предлагаемом способе врэ|шруемое масло прогон ют под давлением через систему нагреват ельных змеевиков. При этом масло в указанных змеевиках сначала нагреваетс  до тёмпера туры начала крэкинга в пределах 449- 466 С, затем его рхлаждают на С и, наконец, вновь нагревают выше точки первого нагрева, но не выше 482 C..g Предлагаемый способ тепловой обрабрт}са минерального масла, по сн емый схема- тическим чертежом, заключаетс  в ,том, что ИСХОДНЫЙ материс1л предварительно подогревают в теплообменнЬм прйспосо лении 1, откуда он, с целью частичного расщеплени , по трубе а утечет в приемник; 2, где из него выдел ютс  газрлиновые пары. После этого 6,бра6ат )Ь1ваемый материал по трубе 16 перетекает в Приемник 3, откуда откачиваетс  по трубе 1 и поступает в теплообменное приспособление 4, где подвергаетс  дальнейшему нагреванию. Отсюда по трубе с обрабатываемый материал протекает в расщепл ющий аппарат 5, из которого он по трубе d поступает в теплообменное приспособление 4 и, затем, через редукционный клапан 23-в трубу е, откуда он попадает в испаритель 6 (где материал этот может быть обрабатываем помощью паровой брызгалки дл  соДействи  разделению паров и конденсата). Из испарител  6 пары, двига сь в виде встречного тока, попадают в стекающий наподобие дождевых струй подогретый материал в приемнике 2 и отсюда поступают в ректификационную крлбнну 8. Днище этой колонны нагреваетс  кип тильником (отопительной трубой) 11. Насос 121 отсасывает марло из нижней части колонны 8 через кип тильник 11 и снова вводит его в эту же колонну 8 на небольшом рассто нии от ее днища. Подымающиес  в колонне 8 пары попадают в теплообменное приспособление 1, а отсюда через водоохладитель 26-в резервуар 27. Часть газолина может откачиватьс  из этого резервуара 27 в верхний конец колонны 8. Петролезгм и легкое

газовое масло забираютс  из нижней части колонны 8 и могут быть сохран емы отдельно или ж,е отвод тс  обратно в резервуар дл  Производства дальнейшего расщеплени .

Через подогреватель 1 или же через обходный канал масло движетс , предпочтительно , под действием собственного веса или же нагнетаетс  насосом 12 и отсюда попадает в брызгалку л , устроенную в верхнем конце башни 13 приемвира 2, при чем масло это подводитс  определенными количествами так, что, например , сыра  нефть получает в подогревателе температуру С. Башн  13 устроена таким образом, что нагретые газы и пары из испарител  6 попадают по трубе 15 в приемник 2, двига сь при этом навстречу направл ению разбрызганной наподобие дожд  струи материала из брызгалки а . Распыленна  таким путем стру  материала конденсируетс  в башне 13 с отделением паров от нерасщепленных, но подвергшихс  испарению фракций; содержащеес  же в парах тепло служит дл  нагревани  поступаг-ощего в виде распыленной струи подогретого материала и дл  испарени  его легко текучих составных частей. Башн  13 при помощи трубы 14 соедин етс  вблизи своего верхнего конца с колонной 8 дл  вытекани  летучих составных частей. От днища башни 13 отходит выпускна  т.руба 16, по которой обрабатываемый материал и конденсированные летучие фракции паров из испарител  б попадают в приемник 3. Приемник этот соединен трубой 17 с башней 13 дл  возможности обратного прохода в эту башню могущих еще оказатьс  летучих : составных частей и паров./ Насос 18 нагнетает жидкость, содержащуюс  в приемнике 3, по трубе Ь в изолированное в тепловом отношении подогревающее и теплообменное приспособление 4 и дальше по трубе с- в трубы змеевиков ра сщепл ющего аппарата. 5. Достигаема  в подогревателе 4 температура масла составл ет приблизительно 393° С. Могут, конечно, иметь место и другие температуры; важно лишь, чтобы масло было достаточно жидким и чтобы к расщепл. ющему приспособлению не требовалоЬь подводить слишком много тепла.

Расщепление происходит в трех различнь1х зонах, с целью поддержани  во

врем  нагревани  бурного течени  материала до температуры расщеплени . Стру  состоит в своей значительной части; из жидкости и заключенных в ней паров, наход щихс  в сос о нии мелкораспределенных пузырьков. Благодар  этому поддерживаетс  равномерна  температура в любом поперечном сечении струи жидкости. Во врем  движени  этой струи температура -сначала повышаетс , затем поннгкаетс  и, в заключение, у выходного конца снова повышаетс  др некоторого максимума, например, до 482° С или до 460 - 488 С. Расщепл ющий аппарат 5 состоит из трех змеевиков 20, 21 и 22 с волнообрэ зными трубами одинакового или постепенно увеличивающегос  диаметра.

Расщепл ющие змеёви и 20, 21 и 22 располОжЧ ены, предпочтительно, в отдельных печах Р, F, F-, в которых змеевик 20 нагреваетс  соответствующим отопительным устройством дл  повышени  температуры , например, до температуры 449 466° С. Следующий змеевик 21 и печь f могут быть обогреваемы отход щим теп лом печей , F, при чем в этой печи температура материала понижаетс , примерно , на 10-28° С. Наконец, последний змеевик 22 нагреваетс  настолько сильно, что температура повышаетс  до 471 - 482° С..

Относительна  величина температур имеет важное -значение дл  успешного проведени  процесса крэкинга. ,В упом  нутых змеевиках масло приобретает максимальную степень текучести, тер   при этом свою в з|сЬсть, и нагреваетс  до температуры расщеплени  во врем  происход щего вследствие расширени  ускорени  течени , увеличени  объема и внутреннего распадени  его составных частей. В сАучае более высокого нагревани  в этом месте, материал подвергаетс  коксованию, вследствие воздействи  слишком сильного жара на струю масла, течение которого еще вполне спокойно и которое е1ще не достигло максимальной степени текучести или же минимальной, в зкости. При этом частицы масла, расположенные вблизи стенок труб, подвергаютс  перегреву, между тем как середина струи масла остаетс  сравнительно холодной. К тому моменту, когда на него начинает действовать пониженна температура второй группы змеевиков 21, обрабатываемый материал оказываетс  подвергшимс  действию тепла уже в течение достаточно долгого времени, дл  того чтобы стало возможным образование небоЛБшкх пузырьков пара, равномерно распредел емых и поддерживаемых в состо нии отделени  друг от друга происход щим беспокойным течением. Температура в группе змеевиков 21 оказы ваетс  еще достаточной дл  дальнейшего развити  более легколетучих продуктов превращени , и, когда обрабатываемый материал выходит из названной группы, то он находитс  в таком состо нии, при котором перегрев жидкости стенками труб уже оказываетс  невозможным, между .тем как эти же стенки, при более ранней стадии обработки материала в состо нии нагреть соприкасающуюс  с .ними жидкость до столь высокой температуры, что в ползчаемых продуктах образуетс  слишком большое количество посто нного газа и углерода. Таким образом, стру  жидкости оказываетс  теперь приведенной в такое состо ние, при котором она обладает легкой текучестью, с утратой своей в зкости и содержит заключенные в ей пары. В этом состо нии жидкость  вл етс  хорошим носителем дл  передачи тепла от стенок трубчатого подофевател .

Быстрое и беспокойное течение в группе змеевиков 22 поддерживаетс  в продоС жение достаточного времени при высокой температуре дл  того, чтобы в желаемо степени завершить превращение углеводородов , не подверга сь при этом опасности образовани  слишком большого количества посто нного газа и углеродов. Змеевики группы 22 наход тс  все врем  под действием сравнительно высокой температуры дл  достижени  превра-. щени  материала.

Сопротивление течени в группах змеевиков 20, 21 и 22 сравнительно ве,лико и, поэтому, начальное давление значительно понижаетс . Давление в группе змеевиков 21 меньше, чем в группе 20, и, далее, в группе 22 меньше чем в группе 21. По той же причине давлени  понижаютс  от впускного к выпускному концу змеевиков каждой группы. Это прогрессивное уменьшение давлени  .содействует прогрессивному увеличени р степени текучести, а также беспокойному

и бурному характеру течени , и ваетс  возрастающим содержанием заключенных в жидкости паров летучих веществ, вследствие повышени  температуры за пределы температуры расщеплени  у выпускного конца группы змеевиков 20 и поддержани  температуры внутри этих пределов во врем  протекани  жидкости по группе 21, с целью содействи  развитию летучих составных частей. Упом нутые стадии процесса повышают действие расщепл ющего процесса в отношении обработанного в течение данного времени объема материала, а также улучшают его в отношении расходаг тепла дл  процесса превращени . Дальнейшее преимущество вытекает из действи  нагретых стен на протекающую струю. Температуры, которым материал может быть подвергаем, не вызыва  коксовани , могут быть значительно повышены с соответствующим увеличением выхода газолина .

Давление, при котором производитс  расщепление, имеет переменную величину и у выпускного конца змеевиков может заключатьс  между 17,5 « до 32 кг на -л-е. см. Более высокие давлени  примен ютс  дл  I легких газовых масел- петролеума и смесей этих материалов между собой. Материал, вытекающий из расщепл ющего аппарата, обладает температурой приблизительно 482° С и по трубе подаетс  в теплообменное приспособление 4,/которое служит lie только дл  нагревани  поступающей струи материала , но одновременно дл  охлаждени  вытекающей его массы до температуры в 399 - 288 С раньше, чем давление понижаетс  клапаном 23. Если бы вытегКающий материал в этой стадии не подвергалс  охлаждению, то понижение давлени  сопровождалось бы мгновенным образованием углерода в жидкостном остатке.

В процессе крэкировани  rie менее важно значение охлаждени  вытекающей струи расщепленных веществ до механического разделени  паров и кип щих остатков. Пары могут отдел тьс  друг от друга в испарителе б при пониженных давлени х и температурах. Наиболее удовлетворительно этот рабочий процесс совершаетс  при температуре ниже 371° С и при давлени х, которые, приблизительно.