Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 60
Текст из файла (страница 60)
т/год. Получаемую смесь легче транспортировать и распылять форсунками. Термическое расщепление смеси кислых гудронов и отработанной серной кислоты проводят в печах сжигания при 800 — 1200 'С. В этих условиях происходит образование диоксида серы и полное сжигание органических вешеств. За рубежом по этому принци- 2б0 пу функционирует ряд установок производительностью 700 — 850 т/сут. 98 — 99%-ной серной кислоты или олеума. Работают такие установки и в нашей стране.
Органическая часть кислых гудронов включает различные сернистые соединения, смолы, твердые асфальтообразные вещества — асфальтсны, карбены, карбоиды и другие компоненты, что позволяет перерабатывать их в битумы, широко используемые в качестве дорожно-строительных материалов.
При нагревании кислых гудронов присутствуюшие в их составе сульфосоединения и свободная серная кислота расщепляются и, окисляя органическую часть, вызывают уплотнение массы с образованием гетерогенной смеси с высоким содержанием карбоидов. С целью получения гомогенной битумной массы переработку кислых гудронов ведут в смеси с прямогонными гудронами (смолистые массы, получающиеся после отгона из нефтей топливных и масляных фракций); при этом реакции уплотнения (за счет уменьшения концентрации окислителя и свободных радикалов от разложения сернистых соединений) идут менее глубоко с образованием смол и асфальтенов.
Наиболее простая технологическая схема процесса приведена на рис. 4.1. Периодический процесс варки битума проводят в обогреваемом топочными газами пустотелом кубе при 280 — 320 С. Из загруженной смеси кислого и прямогонного гудрона вначале испаряется вода. С целью подавления интенсивного вспенивания обрабатываемой массы нагревание ведут со скоростью 0,2 — 0,4 град/мин при переработке кислых гудронов процес- Часть 011. Технологические решения ло утилизации твердых отходов й тель нный ель Рис.
4.1. Схема установки для переработки кислого гудрона в битум: 1 — смсситсль; 2 — насосы; 3 — куб; 4 — отбовиикг 5 — холодильник-конденсатор; б — сепара- гор; 7 — абсорбср; 8 — емкости для погдотитсля 261 сов очистки масел и 2 — 4 град/мин— при использовании кислых гудронов от очистки керосина. Из газовой фазы куба при охлаждении выделяют масляную фракцию и абсорбируют диоксид серы раствором соды или аммиачной водой. Несконденсированные углеводороды и СО, выбрасывают в атмосферу.
Отрицательными сторонами такой организации процесса являются его периодичность, низкая производительность, загрязнение атмосферы и отсутствие перемешивания реакционной массы, что ухудшает качество продукта. Способность кислых гудронов легко разлагаться при температуре 160— 350 'С с образованием диоксида серы Наибольшее распространение в промышленности нашли установки низкотемпературного разложения кислых гудронов на коксовом тепло- носителе.
Наряду с кислыми гудронами на таких установках можно разлагать и растворы отработанной серной кислоты при условии их предварительного смешивания с богатыми по содержанию органических веществ кислыми гудронами или нефтяными и высокосернистого кокса широко используют в промышленности для получения этих продуктов. Принципиально переработка кислых гудронов по этому направлению может осуществляться как с получением высокосернистого кокса и богатого по БО, газа (для предприятий, имеющих необходимые мощности по переработке последнего), так и с получением преимущественно высокосернистого кокса. В последнем случае перед коксованием кислые гудроны следует подвергать нейтрализации при помощи щелочных отходов или реагентов с таким расчетом, чтобы обеспечивалась нейтрализация кислых продуктов, возникающих при коксовании. остатками. Одна из таких схем приведена на рис.
4.2. Исходное сырье — кислый гудрон и отработанную серную кислоту смешивают в системе, состоящей из емкостей 1, 2, холодильника и насосов, с целью приготовления смеси с кислотностью около 50% При концентрации Н,БО, <45% транспортирование кислого гудрона в установке затруднено, а при ее содержании > 60 % Глава 4. Утилизация отходов в нефтепереработке и нефтехимии Рис. 4.2. Схема установки низкотемпературного разложения кислых гудронов на коксовом теплоносителе: 1, 2 — смесители; 3 — емкость; 4- холодильник; 5 — подогреватель воздуха; 6, 18 — циклоны; 7 — дымосос; 8, 17, 25, 27- вентиляторы и воздуходувки; р, 19, 21, 26 — печи; 10 — шнековый подъемник; Л вЂ” поперечный конвейер-выравниватель; Г2 — реторта; 13 — конвейер", 14— промежуточный бункер; 15- сепаратор; 16 — бункер для товарного кокса; 20- котел-упяизагор; 22- дозатор кокса; 23 — конвейер-смеситель; 24, 28 — 32 — насосы.
Потоки: 1 — отработанная серная кислота; и — кислый гудрон; Г1! — кокс; 1К вЂ” активный кислый гудрон; Г П- газы разложения; П1 — воздух; ИГ1 — природный газ; 1Х вЂ” диоксид серы, на сериокислотную установку; Х вЂ” вода; Х1 — водяной пар; ХГ1 — горячий воздух; Х!Г1 — дымовые газы интенсивное паро-газовыделение обусловливает образование пылевидного кокса, транспортирование которого также осложнено; кроме того, при содержании Нз804 = 50% кислый гудрон приобретает реакционную способность при температуре 150- 250 С. Смесь поступает в расходную емкость.
Разложение кислого гудрона проводят в системе циркуляции кокса„ состоящей из дозатора кокса, конвейера-смесителя, шнекового подъемника, поперечного конвейера и реторты. Кислый гудрон при б0 С из расходной емкости подают в аппарат 23, где смешивают в соотношении 1: 8 с нагретым до 340 — 350 'С коксом, поступающим из реторты, и разлагают. При дальнейшем транспортировании на верх реторты в обогреваемом дымовыми газами аппарате 10 происходит окончательное разложение кислого гудрона.
Поперечным конвейером часть кокса подают в трубное пространство реторты, в которой за счет частичного сжигания кокса и летучих веществ (в нижнюю ее часть для этого подают воздух) обеспечивается его подогрев до 340 — 350 С, а другую часть отводят на охлаждение. Газы разложения из аппаратов 23 и П проходят циклон 18, печь для сжигания при 1000 — 1050 С органических примесей 21, котел-утилизатор и поступают в сернокислотное производство. При переработке 40 т/сут.
кислых гудронов образуются 84 тыс. м' газа следующего состава (по объему): б,5% $0„24,0% Н,О, 10,0% СО„ 59,5 % Хз. Тепло отходящих дымовых газов системы циркуляции кокса используют для подогрева воздуха в печах 9, 19, 2б, в рекуператоре 5. Через циклон 6дымососом 7 их выбрасывают в атмосферу. Часть ЛИ. Технологические решения ио утилизации твердых отходов Выход кокса составляет 27 — 30 % от загрузки установки, в нем содержится 8 — 12 % серы, 70 — 75 % связанного углерода; выход летучих веществ составляет 17 — 22 %.
Низшая теплогворная способность такого кокса 30,2 МДж/кг. Существенные недостатки промышленной реализации процесса, согласно описанной выше технологии (сильная коррозия отдельных аппаратов, сложность нагрева и транспортирования твердого теплоносителя и др.), вызвали предложения, связанные с использованием для разложения кислых гудронов и коксования получаемых при этом органических остатков жидких теплоносителей (нефтяных остатков, газойлевых фракций коксования, органических остатков кислых гудронов). Проведенные лабораторные разработки подтвердили возможность промышленной реализации такого процесса.
В лаборагорных условиях исследована также возможность проведения процесса коксования кислых гудронов после их предварительной нейтрализации. Высокоссрнистый нефтяной кокс, получаемый на установках коксования, может быть использован в ряде пирометаллургических процессов цветной металлургии в качестве сульфидирующего (вместо специально добываемых серосодержащих веществ— пирита, гипса и т.п.) и восстановительного агента, в некоторых производствах химической промышленности (для получения Иа,Б, СЯ,) и в других целях. Промышленная реализация процессов получения высоко- сернистых нефтяных коксов на базе кислых гудронов начинается и в нашей стране. Проводятся исследования по сепарации кислых гудронов (эк- стракцией, адсорбцией) с целью раздельного использования кислотной и органической частей этих многотоннажных отходов, Трудности, связанные с утилизацией кислых гудронов, привели к реализации в нефтеперерабатывающей промышленности отдельных элементов и принципов безотходной технологии.
Широко внедряются, в частности, более прогрессивные способы очистки нефтепродуктов — экстракция (очистка селективными растворителями), гидрообессеривание, адсорбция. Твердые примеси, присутствующие в перерабатываемых и вспомогательных материалах на заводах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, и ряд других веществ приводят к образованию такого распространенного вида отходов, как нефтяные шламы.
Выход их составляет около 7 кг на 1 т перерабатываемой нефти, что приводит к скоплению огромных масс этих отходов в земляных амбарах нефтеперерабатывающих заводов. Такие шламы представляют собой тяжелые нефтяные остатки, содержащие в среднем 10 — 56% нефтепродуктов, 30— 85% воды и 1,3 — 46% твердых примесей. При хранении в шламонакопителях (амбарах) такис отходы расслаиваются с образованием верхнего слоя, в основном состоящего из водной эмульсии нефтепродуктов, среднего слоя, включающего загрязненную нефтепродуктами и взвешенными частицами воду, и нижнего слоя, около 3/4 которого приходится на влажную твердую фазу, пропитанную нефтепродуктами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
