SU454244A1 - Способ переработки кислого гудрона - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способам переработки кислого гудрона, т. е. отходов нефтеперерабатывающей промышленности, содержащих свободную серную кислоту. Такие гудроны образуютс , например, при сернокислотной очистке масел, парафина и других нефтепродуктов , в процессах сернокислотного алкилировани .

Известен способ переработки кислого гудрона при повыщенной температуре путем смешени  его с нефт ными фракци ми, например мазутами, крекинг-остатками, предварительно нагретыми до 400°С, вз тыми из расчета 5-10 вес. ч. органической массы на 1 вес. ч. серной кислоты. По этому способу может быть получен битум или котельное топливо, однако такое топливо  вл етс  низкокачественным из-за повышенного содержани  сернистых соединений, при получении битума необходимо специальное оборудование. Кроме того, при осуществлении указанного способа неполностью восстанавливаетс  серна  кислота.

С целью упрощени  и интенсификации процесса , предлагаетс  углеводородные фракции (органическа  добавка) брать в количестве 3- 25 вес. % от исходного сырь  и процесс осуществл ть путем распылени  полученной смеси с одновременным нагревом ее до 200- 300°С, например, продуктами сгорани  топлива .

Перемешанные кислый гудрон и органическую добавку из мешалки насосом подают в печь, где они распыливаютс  форсункой. В печь из топки, работающей под давлением , направл ют продукты сгорани  топлива. Распыленна  смесь мгновенно нагреваетс , в результате чего образуетс  твердый органический продукт и летучие продукты. Твердый продукт вывод т из печи шнеком. Летучие

продукты направл ют в циклон, где отдел ютс  захваченные мелкие частички твердого вещества, а затем идут в скруббер, где сначала барботируют через слой жидкости, а затем орошаютс  водой. При этом увеличенные твердые частички задерживаютс . Конденсирующиес  в скруббере пары нагревают воду. Температура воды поддерживаетс  около 100°С, что обеспечивает минимальное растворение сернистого ангидрида в ней. Жидкость из скруббера направл ют в отстойник, где раздел ютс  масл ный отгон, вода и шлам. Газообразные продукты из скруббера поступают в холодильник, где охлаждаютс  до 20-35°С, а сконденсировавша с  вода возвращаетс  в скруббер.

Газы, содержащие сернистый ангидрид, в дальнейшем направл ют на осушку и переработку . Температуру нагрева реакционной смеси в

печи регулируют подачей в топку газа и воз34

Превращение серной кислоты в кислом гудроне в зависимости от температуры

(качество кислого гудрона)

454244

Таблица 1

Таблица 2 5 Результаты термообработки кислых

Таблица 5 454241 6 Таблица 4 гудронов совместно с органической добавкой

Качество твердого продукта

Содержание серы, % Содержание серной кислоты

духа. При нагреве реакционной смеси до 250°С, исход  из теплового баланса процесса, можно получать отход щие газы (SO2- -СОа-NS} с содержанием сернистого ангидрида около 50 об. %. Такой газ можно направл ть на производство серной кислоты, компримировать и выдел ть жидкий сернистый ангидрид, который  вл етс  товарным продуктом.

Органическа  масса самого кислого гудрона и введенна  извне при 200-300°С  вл етг  восстановительной средой дл  серной кислоты . При нагреве серна  кислота вступает во взаимодействие с органической частью кислого гудрона, последн   интенсивно окисл етс  и превращаетс  в твердый органический продукт, а продуктами восстановлени  серной кислоты  вл ютс  сернистый ангидрид и вода .

Полнота превращени  серной кислоты при нагреве кислого гудрона зависит от температуры нагрева и содержани  органической массы в кислом гудроне. Из экспериментальных данных, приведенных в табл. 1 и 2, видно, что с повышением температуры и количества органической массы в кислом гудроне полнота превращени  серной кислоты возрастает.

Дл  полного превращени  серной кислоты в кислом гудроне недостает органических соединений. При введении 3,5-5% органических соединений в масл ный кислый гудрон и 10-25% в парафиновый кислый гудрон и в отработанную серную кислоту алкилировани  свободна  кислота полиостью превращаетс  в сернистый ангидрид и воду при низких температурах, В услови х, когда серна  кисТаблица 7

Таблица 8

Опыт

2,0

2.1

Отсутствует

Отсутствует

лота полностью расщепл етс , в образующемс  продукте содержитс  небольшое количество серы, это свидетельствует и о том, что серна  кислота не содержитс  в св занном состо нии .

Добавками к кислому гудрону могут служить: мазут, т желые масл ные дистилл ты, полугудрон, гудрон и другие т желые остаточные нефтепродукты. Пример 1. К кислому гудрону (состав

приведен в табл. 3) добавл ют заданное количество органической добавки (цилиндровый дистилл т и пр могонный гудрон). Смесь после тщательного перемешивани  подогревают до 250°С в кубе-реакторе.

Летучие продукты (сернистый ангидрид, масл ный отгон и вод ные пары) охлаждают в холодильнике и улавливают (жидкие продукты - в ловушке, а сернистый ангидрид поглощают). Результаты экспериментов представлены в табл. 4.

Полученный твердый продукт содержит небольшое количество серы и совсем не содержит серной кислоты. Поэтому его можно использовать как твердое топливо дл  котельных установок, подвергать коксованию самосто тельно или в смеси с жидким сырьем дл  получени  кокса.

Расщепление серной кислоты и образование твердого органического продукта при нагреве кислого гудрона с органической добавкой протекает с большой скоростью. Однако скорость протекани  этого процесса ограничиваетс  интенсивностью подвода тепла. Поэтому процесс наиболее целесообразно осуществл ть распылением исходной смеси (кислый

гудрон с органической добавкой) и подогревам ее гор чими продуктами сгорани  топлива . Это дает возможность осуществить интенсивный подвод тепла и разложить серную кислоту за очень короткое врем .

Пример 2. Изучение способа в динамических услови х провод т на лабораторной установке. В качестве газообразного теплоносител  используют азот, углекислоту, вод ной пар и их смеси, нагретые до необходимой температуры в нагревательной печи. Отработанную серную кислоту и органическую добавку смешивают в обогреваемом смесителе, Реакцию провод т в реакторе, изготовленном из нержавеющей стали. Распыление реакционной смеси в реакторе осуществл ют подачей в сопло сжатого газа. Твердый продукт собирают в приемник, газообразные продукты отдел ют от увлеченной пыли, охлаждают, а затем направл ют в абсорбер, где содовым раствором поглощают сернистый ангидрид.

Состав отработанной серной кислоты алкилировани  и трансформаторного кислого гудрона , вз тых дл  исследовани , приведен в табл. 5.

В качестве органической добавки используют смесь, состо щую из 40% мазута и 60%

гудрона. Основные показатели смесп: плотность р1° 0,891, температура застывани  33°С, содержание серы 1,6%.

Услови  ведени  процесса, материальный баланс и качество твердого продукта приведены в табл. 6, 7 и 8.

Состав газов теплоносител  на процесс не оказывает никакого вли ни . При использовании в качестве теплоносителей азота, углекислоты , вод ного пара и их смеси получают одинаковые результаты,

В производственных услови х в качестве теплоносител  можно использовать гор чие продукты сгорани  топлива.

Предмет изобретени 

Способ переработки кислого гудрона при повыщенной температуре путем смещени  его с нефт ными фракци ми, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и интенсификации процесса, углеводородные фракции берут в количестве 3,5-25 вес. % от исходного сырь  и процесс осуществл ют путем распылени  полученной смеси с одновременным нагревом ее до 200-300°С.