Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время основные тенденции развития современных нефтеперерабатывающих производств обусловлены необходимостью увеличения глубины переработки нефти и ужесточением экологических требований к процессам и продуктам НПЗ. Многие показатели качества товарных масел, а также технико-экономические показатели процессов очистки масляного производства в основном предопределяются качеством исходных нефтей и их масляных фракций. В России наиболее массовым сырьем для производства масел являются смеси западно-сибирских и волго-уральских нефтей, в то время как в Ираке наиболее массовым сырьем для производства масел является нефть Басры.
В представленной диссертации решается проблема
совершенствования технологии переработки высокопарафинистых и парафинистых дистиллятов и остатков из иракских нефтей при повышении эффективности процесса селективной очистки путем замены фурфурола на N-метилпирролидон (N-МП), обладающий лучшими избирательными и экологическими свойствами и меньшим коррозионным эффектом. Селективная очистка масляных дистиллятов является составной частью традиционной технологии производства нефтяных масел. При очистке масляных дистиллятов применяются в основном три избирательных растворителя: фенол, фурфурол и N-МП. В странах Ближнего Востока, в том числе и в Республике Ирак, при селективной очистке масляных дистиллятов применяется только фурфурол.
В последние годы за рубежом и в России фенол был заменен на N-МП. Сведения о замене фурфурола на N-МП весьма ограничены. В связи с этим в представленной работе исследована селективная очистка масляных дистиллятов фурфуролом и N-МП и намечены основные пути совершенствования технологии производства базовых дистиллятных и остаточных минеральных масел на основе иракских нефтей. Кроме того, весьма интересным для переработки высокопарафинистого и парафинистого
масляного сырья является новый подход к очередности проведения технологических процессов производства базовых дистиллятных масел в условиях Иракского НПЗ: неглубокая среднетемпературная депарафинизация масляных дистиллятов с их последующей селективной очисткой N-МП взамен фурфурола при наиболее оптимальных режимных параметрах процесса (температура экстракции, состав и кратность растворителя).
Актуальной с точки зрения переработки высокосернистого
остаточного сырья является задача проведения предварительного окисления
деасфальтизата из нефти Басры с последующей селективной очисткой
избирательными растворителями типа фурфурол и N-МП и
депарафинизацией, в результате которых возможно получение малосернистых остаточных базовых минеральных масел с улучшенными экологическими и эксплуатационными свойствами.
Цель работы. Исследование и совершенствование технологии производства минеральных базовых масел на основе иракских нефтей.
Задачи исследования:
Определение потенциального содержания состава и свойств масляных фракций в мазуте из иракской нефти.
Исследование способов интенсификации процесса селективной очистки масел, позволяющих увеличить выход и улучшить качество рафинатов на Иракском НПЗ, а также экологичность процесса.
Сравнение углеводородного состава и показателей качества рафинатов, полученных с использованием фурфурола и N-МП, а также предлагаемого бинарного растворителя (фурфурол и N-МП).
Оценка влияния последовательности процессов очистки масляных дистиллятов на выход и качество целевого продукта, и показатели экстракционных процессов.
Разработка рекомендаций по совершенствованию технологии производства базовых дистиллятных масел из парафинистых и сернистых нефтей на Иракском НПЗ.
- Оценка влияния процесса предварительного окисления на
дальнейшую очистку деасфальтизата.
Влияние природы растворителя на очистку окисленных остаточных масел.
Разработка технологии получения базовой основы остаточных минеральных масел с улучшенными эксплуатационными и экологическими свойствами в условиях Иракского НПЗ.
Научная новизна
Доказана целесообразность замены в процессе селективной очистки масляных фракций из мазута нефти Басры на Иракском НПЗ фурфурола, обладающего высокой коррозионностью и токсичностью, на более экологически чистый и избирательный растворитель N-МП. Показано, что содержание смол и серы в депарафинированных маслах, полученных из рафинатов, очищенных N-МП, меньше по сравнению с маслами из рафинатов фурфурольной очистки. Установлено, что при использовании N-МП взамен фурфурола на 30-35С снижается критическая температура растворения (КТР), уменьшается расход растворителя и соответственно кратность соотношения «растворитель: сырье» и, следовательно, энергетические затраты процесса в целом при существенном углублении степени очистки и улучшении качества базовых минеральных масел с незначительным понижением их выхода.
Установлено, что применение смеси растворителей фурфурола и N-МП при селективной очистке III (360- 420С) масляной фракции позволит значительно улучшить качество рафината. Зависимость выхода рафината от содержания в бинарной смеси растворителей N-МП носит экстремальный характер и наблюдается синергетический эффект при содержании в смеси растворителей N-МП в количестве 20-40% масс, заключающийся в увеличении выхода рафината на 5-6% на сырье.
3 Показана принципиальная возможность увеличения выхода конечного продукта депарафинированного масла на 1,1% масс, на сырье при
проведении технологических процессов в обратной последовательности (депарафинизация -^селективная очистка).
4 Предложена технология предварительного окисления деасфальтизата пероксидом водорода в присутствии муравьиной кислоты, позволяющего улучшить экологические свойства остаточных масел из иракской нефти при применении схемы очистки сернистого сырья от сераорганических соединений путем предварительного окисления с последующим извлечением сульфоксидов избирательным растворителем (фурфурол, N-МП) в процессе селективной очистки.
Практическая ценность. Для переработки парафинистых
дистиллятов из иракского вида сырья разработана усовершенствованная технология производства дистиллятных базовых минеральных масел, применение которой позволит улучшить экологические и технико-экономические показатели процесса селективной очистки.
Проведение процесса неглубокой депарафинизации показало, что предварительная депарафинизация высокопарафинистых масляных дистиллятов в технологических схемах с обратной последовательностью приводит к увеличению скорости фильтрации в 1,5-2 раза по сравнению с традиционной схемой.
Для НПЗ республики Ирак предложена для внедрения технология производства остаточных минеральных масел путем селективной очистки сернистого деасфальтизата N-МП с предварительным окислением сырья и последующей его депарафинизацией.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на
XVI Международной научно-практической конференции
«НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА- 2008» (г. Уфа, 2008 г.); Международной научно-практической конференции «ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ НА ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ И ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ» (г. Уфа, 2008).
Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано: три статьи в журналах, рекомендованных ВАК, одна статья в сборнике материалов Международной конференции.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, включающего 106 наименований. Диссертация изложена на 138 страницах и включает 24 таблицы и 24 рисунка.
