SE459498B - Foerfarande foer att vidarebehandla restprodukten efter vakuumdestillation i ett raaoljeraffinaderi - Google Patents

Description

459 498 2 vidare bringas smörjolje- och vaxandelen ej fullständigt att lösa sig vid lösningsmedelbehandlingen utan däremot löses nögmolekylåra beståndsdelar vilka tillförs den första frak- tionen, vilket är till nackdel för slutprodukten, såsom att det exempelvis leder till förstärkt förkokning av de därur utvunna smörjoljorna.

Dessutom kräver användningen av lösningsmedel med låg kokpunkt särskilda säkerhetsåtgärder, rater. speciella dyrbara appa- Atervinningen av losningsmedlet är energikrävande och på grund av det stora lösningsmedel/restproduktförhållandet dyrbart.

I europeiskt patent 0 066 790 beskrivs ett förfarande for snabbdestillation av återstoden från mineraloljeraffina- derier. Därvid antar såväl förångningstryck som temperatur ** nos kondenseringsytorna från inmatningen till restproduktut- taget. För att förbättra energibalansen inmatas återstoden från vakuumdestillationen utan något energitillskott till snabbdestillationen så att matarens förångningsvàrme, som upp- visar vakuumdestillationsrestproduktens restprodukttemperatur, kan tas ut, vilket tvångsvis leder till'avkylning och därmed till lägre temperaturer vid snabbdestillation gående vakuumdestillationen. än vid den före- Enligt tysk offentliggörandeskrift 31 22 650 användes inom mineraloljeraffinaderier en snabbdestillation varigenom utbytet av de krackningsbara andelarna ökar. Samtidigt kan man avstå från den vanliga lösningsmedelextraktionen. Genom sänkning av arbetstrycket kan arbetstemperaturen sänkas avse- vårt så att en skonsam destillation blir möjlig av andelar med hög atmosfärisk kokpunkt. För uppvärmning användes den från den föregående vakuumdestillationen erhål lna restpro- dukten, varifrån förångningsvärmen uttas så att snabbdestilla- tionen sker vid en lägre temperatur än den före destillationen. gående vakuum- Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att före- slå ett förfarande för snabbdestillation av rest vakuumdestillation av råolja, an hittills beskrivna förfaran produkten från vilket uppvisar bättre ekonomi den. Molekulardestillationen skall icke omfattas av uppfinningen. f 459 498 Det har overraskande befunnits att genom höjning av energiatgangen kan ekonomin för tunnskikts-snabbdestillation av restprodukter fran vakuumdestillationen avsevärt förbätt- ras, dvs. att en försämrad energibalans medför en ekonomisk förbättring. ökningen av energikostnaderna sker i enlighet med uppfinningen genom höjning av snabbdestillationens tempe- ratur relativt temperaturen hos den föregående vakuumdestil- lationen. Därigenom ökas väsentligt matningshastigheten och därmed destillationseffekten, varvid detta sker under sam- tidig okning av destillationsandelen pa bekostnad av mindre värdefull restprodukt.

Efter extraktionsförfarandet enligt känd teknik skulle man med ett apolärt lösningsmedel pa grund av polariteten, *e L dvs den kemiska strukturen avskiljs ämnena. Med de kanda snabbdestillationsförfarandena avskiljes vakuumrestprodukten pà grund av kokpunktstemperaturerna för de föreliggande amnena. I enlighet med uppfinningen utvinnes med destillatet genom den höga temperaturen värdefulla produkter, som enligt känd teknik skulle förbli kvar i nindervärdiga restprodukter.

I enlighet med uppfinningen uppnås icke'endast en kvantitativ gördel genom en större mängd av den värdefulla produkten utan aven en annorlunda sammansättning av frsktionerna och däri- genom ytterligare kvalitativa fördelar.

Mer betydande an fornattringen av fornaiianuet destil- lat/restprodukt är att matningshastigheten per tidsenhet och per förangningsyta kan ökas mangdubbelt genom den höjda temperaturen. Därigenom förbättras förfarandet: ekonomi utom- ordentligt. Även skillnaden för det så kallade C/H-förhållandet, dvs forhallandet kol och väte, mellan destillatet och restproduk- ten okas genom förfarandet enligt uppfinningen.

Dessutom säkerställes i enlighet med uppfinningen en starkt forkortad uppehàllstid med mycket låg spridning, dvs stor Jamnhet.

Samtidigt medger den höjda temperaturen ett problemfritt bortforande av den pá nogmolekylära ämnen anrikade reatpro- dukten. 459 498 ° De enligt uppfinningen erhållna smörjoljorna kan utan tillsatser användas på samma sätt som smorjoljor som erhål- lits enligt konventionella vakuumdestillationaförfaranden och som bringats till önskad viskositet med dyrbara tillsat- ser. Dessutom är destillatet praktiskt taget fritt från me- tallhaltiga beståndsdelar, varigenom krackning med for fram- mande ämnen känaliga katalysatorer blir problemfri för fram- ställning av ämnen med lag kokpunkt. Vidare kvarstår poly- aromaterna i reatprodukten enligt uppfinnningen, vilket ytterligare förbättrar destillatets kvalitet och stabilrse- rar de kolloidala asfaltenerna i restprodukten.

Den asfalthaltiga fraktionen, dvs. restprodukten från tunnskikts-snabbdestillationen. nedbringas (Jämför med känd pà ett sådant sätt att dess fullständiga användning ar möjlig såsom teknik) icke enbart kvantiativt finaderiet utan den förändras även kvalitativt i det att den idare medger förnyad disper- kan bland annat ha samband med en för- höjd halt av polära komponenter. Dessutom är det mindre väsentligt vid starkt vaxhaltiga ráoljor, ras användning för bitumen/asfalt, att rea taget ej längre uppvisar nagot vaxinneháll.

Tunnskikta-snabbdestillationen respektive dess gering. Denna egenskap speciellt vid de- tprodukten praktiskt apparat- maasiga utförande är kand inom processtekniken och användes huvudsakligen för skonsam utvinning av renade värmekansliga mindre mängd sa länge vakuum kan upprátthàllas.

Medelst förfarandet enligt uppfinnin sista, icke vidaredestillerbara destillat raffinaderiet. gen blir den hittills ionsprodukten i olje- som kokar över ungefar 5S0°C (vid normaltryck) delvis nya egenskaper. " 459 49% Vidare kan destillat i enlighet med uppfinningen ut- vinnas ur tunga raoljor, vilka har ugnefär 50 X eller annu mer vakuumdestillationsrestprodukter och som därför knappast är kommersiellt lönsamma, i mängder som är jämförliga med vanliga raoljor sa att även de numera är lönsamma.

Forfarandet enligt uppfinningen kan genomföras med kända anordningar för tunnskikts-snabbdestillering. Dessa anordnas i anslutning till det sista steget 1 raffinaderiet för vakuum- destillering. Temperaturen vid tunnskikts-snabbdestillering är högre och trycket ar ungefär en faktor 10-* - 10"” lägre än vid tidigare vakuumdestillering. Enligt en särskild ut- föringsform av uppfinningen arbetar man med stigande tempera- turförlopp. För det förutsedda vakuumet, vid vilket stora ång- volymer uppstår, bör förangnings- och kondensationsytor an- ordnas så nära varandra som möjligt. Detta uppnas i allman- het genom koaxiella förangnings- och kondensationsomraden.

Föràngnings- och kondensationsytorna anordnas med fördel cy- lindriskt vertikalt. Det inmatade materialet fördelas likartat över vårmeytans övre del och överförs 1 ett turbulent till- stånd, som bibehàlles tills materialet genom gravitation lämnar varmeytan nedtill. Därigenom tillförs det uppvärmda materialet omedelbart över hela vatskeytans varmeyta och frak- tionen med lägre kokpunkt förangas.

Flera tunnskikts-snabbdestillationsapparater kan anordnas i serie eller parallellt.

Ešflm22L_I ' Den upp till S30'C (temperaturangivelser hänför sig till nornaltryck) icke destillerbara restprodukter fran vakuum- destillationssteget tillförs en SAMVAC tunnskikts~anabDdestil- lationsanläggning frán firma Buss AG. Driftsdata var: Matningshastighet: 13,1 kg/h Tryck 4,5 . 10"” mbar Värmningstemperatur: 351 °C Kylningstemperatur: 103 “C Destillathastighet: 6,5 kg/h Destillatandel: 49,6 x 459 498 Restprodukten matades medelst en pump kontinuerligt till föràngarens inlopp och fördelades med en roterande fördelar- ring likartad över innerytan. Därvid uppfàngar rotorskrap~ bladen, som rör sig utmed förángningsytan, materialet och beklader värmeytan med en turbulent film. Framför rotorskrap- bladen uppstår en vagfront (bogvàg).

Hängderna satser och destillat kunde ökas betydligt ge- nom höjning av värmningstemperaturen, vilket framför allt hänför sig till föránqningen av högmolekylära ämnen.

I det följande är uppgifterna för ytterligare exempel sammanställda. Exemplen 1 - 5 genomfördes med avseende på ökad destillatandel och exemplen 6 - 10 med avseende på ökad matningshastighet. F ä .

Ešfirlaell 2 3 4 s Mamma Matnlngßhastiqhet kg/h 21,5 26,7 15,5 13,8 Temperatur, förràdsfat °C 201 205 206 205 Temperatur. matarledning ”C 175 189 183 320 KQHQEBLIAL Utmatninganastignet kg/h 13,45 17,9 8,5 7,27 maliin Utmatningshastignet kg/h 8,05 8,8 7,0 6,53 Vakuum mbar 4x10“= 4x10°= 3,Sx10'= Sx10'” Värmemedel, inmatning °C 332 329 333 350 Varmemedel, utmatning °C 312 313 319 333 Kylmedel, inmatning “C 93 95 95 103 Kylmedel, utmatning °C 94 96 97 105 Destillatandel X 37,4 33,0 45,2 47,4 Y 459 498 Exempel värmnings- Destillat i X Matningsnastignet nHmmfiL_____L§mP “C êX_maininqen kg/n 6 364 59 21,3 7 371 S6 39,6 8 374 61 24,3 9 386 63 39,7 10 394 61,6 51,3 Vid dessa försök har det visat sig att satsnastigheter av 225 kg/n.m= kunde upnàs utan vidare, vilket garanterade ett ekonomiskt tillskott i raffinaderisammanhang.

Uppfinningen kommer ytterligare att belysas i samband med bifogade ritningar. Där återger fdrsöksanläggningar, vilka körts med ovan angivna försök. Ritningarna visar rent schema- tiskt i i fig. 1 det förenklade flödesschemat för destillationa- trakten i ett ráoljeraffinaderi och i fig. 2 en anläggning för genomförande av förfarandet en~ ligt uppfinningen.

Ráolja 1 av genomsnittlig kvalitet inmatas enligt fig. 1 i en vid normaltryck arbetande rektifieringsanläggning 2.

Efter föràngning lämnar ungefär S0 X av den inmatade ràoljan denna anläggning 1 form av skilda fraktioner 3, 4, S. Rest- produkten 6 inmataa 1 en ytterligare rektifieringsanlággning 7, som arbetar under vakuum, varifrån ungefär 25 2 av ra- oijan avgår som fraktionerna 8, 9, 11. Den odestillerbara reatprodukten 12 matas nu för vidarebehandling enligt upp- finningen, dvs för tennskikts-snabbdestillation. Därvid ut- vinnea ett destillat 14 och den odestillerbara restproduk- ten 15. Destillatet 14 kan antingen matas till en kracker- anläggning för utvinning av làgmolekylära produker eller vidare uppdelas i smorjolja och vax. Restprodukten 15 an- vändes som eldningsmedel i raffinaderiet eller vidarebear- renas till nära.

Anläggningen enligt fig. 2 för genomförande av for- farandet enligt uppfinningen uppvisar ett utmatningsfat 21 459 498 “ med ett omröringsverk 22. Med M betecknas genomgående 1 hela anordningarna hörande motorerna. en med en matarpump 23 försedd ledning 24 förbunden med en snabbförangare 25, som i sin tur en destillat- ndra följande kylfállor 6. Mellan Kylfállorna 29 är en valskolvvakuumpump 31 anordnad och efter den därefter rota- är förbunden med en restproduktrecipient 26 och recipient 27. vidare är tva efter vara 28. 29 anslutna till snabbförângaren 2 28, andra kylfällan är en valskolvvakuumpump 32 och tionsskivvakuumpump 33 anordnad. (en mindre mängd eventuellt förekommande lättflyktiga beståndsdelar, som kan uppstå ge- nom termisk sönderdelning i snabbföràngaren 25, uppsamlas for sig i kylfällorna 28, 298).

Uppvärmningstemperaturerna vid tunnskiktssnabbdestilla- tionen enligt uppfinningen kan ligga över de temperaturer som anges för de ovan givna utföringaexemplen. 400°C eller högre temperaturer år att föredraga.

Claims (13)

EBIEEIKBAX

1. Förfarande för att vidarebehandla restprodukten efter vakuumdestlllatíonjett raoljeraffinaderi. k ä n n e t e c k- n a t av att man underkastar restprodukten en tunnskikts- snabbdestillation under vakuum, varvid temperaturen hos for- àngningsytan är väsentligt högre än temperaturen hos den vid vakuumdestillatlonen kvarstående produkten och att destilla- tet och den koncentrerade restprodukten avgar var för sig.

2. Forfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c kJ n a t av att temperaturen hos förángningsytan ligger 50°C företrädesvis 80°C och helst 100°C högre än temperaturen hos den vid vakuumdestillationen kvarstående restprodukten.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a t av att man utformar de tunna akikten av det material som skall destilleras i form av en turbulent film.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k- n a t av att man bringar filmen i turbulens med"ett meka- niskt organ. I

5. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k- t e c k n a t av att man bringar filmen i turbulens medelst skrapblad.

6. Förfarande enligt ett eller flera av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t av. att man behandlar en restprodukt från vakuumdestillatlonen som vid normaltryck uppvisar en xoxpunxt av över saw-o. '

7. Förfarande enligt ett eller flera av de föregående patentkraven, K a n n e t e c k n a t av att man arbetar inom vakuumomràdet med ett ahsoluttryck av mindre än 10 mbar och över 10““ mbar. företrädesvis mellan 1 och 0,01 mbar.

8. Forfarande enligt ett eller flera av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t av att man utvinner ett fràn asfalt praktiskt taget befriat destillat.

9. Forfarande enligt ett eller flera av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t av att man arbetar med flera parallellkopplade apparater, som vardera ar for- enade med en vakuumanlaggning. 10 459 498

10. Fdrfarande enligt ett eller flera av de föregående patentkraven, K a n n e t e c k n a t av att man arbetar

11. Pörfarande enligt ett eller flera av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t av att matningen och värmemediumets tillförsel sker motströms.

12. Förfarande enligt ett eller flera av de föregående patentkraven, K ä n n e t e c k n a t av att man arbetar med stlgande temperaturförlopp. '

13. Förfarande enligt ett eller flera av de föregående patentkraven, k a n n e t e c k n a t av att man arbetar med ett väsentligen konstant tryckförlopp