181507. lajstromszámú szabadalom • Eljárás savnyomok eltávolítására folyékony szénhidrogénekből
3 181507 4 módszer szerint egyszerűen egy nagy — előmosónak nevezett — kezelőtartályt adott részig megtöltenek híg, vizes lúgoldattal, és ezen átvezetik a kezelendő szénhidrogént. A szénhidrogén nyersanyag bevezetése rendszerint fúvókákon történik, hogy bensőséges érintkezés jöjjön létre a szénhidrogén és a híg lúgoldat között. Néha az érintkezés jobb megoldására a lúgoldatot szivattyúval keringetik, ily módon lehetővé téve a keveredést a csőbe lépő szénhidrogénnel. A lúgoldat koncentrációját és mennyiségét rendszerint úgy állítják be, hogy a nyersanyagban lévő, gyengén savas tiolokból csak nagyon keveset abszorbeáljon. A lúgos előkezelés csak az erősebben savas jellegű nafténsavakat, a kénhidrogént és egyéb, nyomnyi mennyiségben jelenlévő savas vegyületeket távolítja el. Ha a termékben csak nagyon kis savtartalom engedhető meg, az előmosót koaguláltató homokszűrő követheti, amely a kezelt szénhidrogén nyersanyagból a benne levő vizes sóoldat-cseppeket eltávolítja. A homokszürőt azonban koaguálóképességének fenntartásához állandóan kezelni szükséges, és a vizes lúgoldat a homokot megtámadja. Sajnos, ilyen kezelés nem mindig oldja meg kielégítő módon a savak eltávolításának problémáját. A nagy előkezelő tartály használata megnöveli az üzem beruházási költségét, és nem mindig alkalmas a lúg megfelelő kihasználásához. A nafténsavak eltávolítása esetében a legjobb eltávolítási hatásfok nagyon híg lúgoldattal érhető el. Szakaszos előmosó rendszernél ez azzal jár, hogy a nafténsav eltávolítás hatékonysága ciklikusan változik. A hatásfok akkor a legnagyobb, ha a lúgoldat friss, legkisebb pedig a lúgoldat megsemmisítése előtt. Az eljárás szakaszos jellege és a naftenát szappanok felületaktív volta következtében az elhasznált lúgoldattal egy bizonyos mennyiségű, még nem közömbösített lúg is mindig megsemmisítésre kerül. Még akkor is, ha az előmosó után valamilyen szokásos, például homokszűrős vagy szitaszövetes koaguláltatót kapcsolnak, néha előfordul, hogy a kezelt szénhidrogén a megengedhetőnél több savas sót tartalmaz. Ennek az az oka, hogy a koaguláltató berendezés hatásfoka több tényezőtől függ. Megfelelő hatékonyságot csak egy szűk sebességtartományon belül lehet elérni, és a hatásfok csökkenése megszokott jelenség használat közben, mert a részecskék lerakódása, a homok kopása, a homokban járatok képződése és egyéb tényezők csökkentik a teljesítményt. Mivel a hagyományos koaguláltatókkal gyakori karbantartás nélkül nem lehetett elég jó hatásfokot elérni, elektromos koaguláltatókat kezdtek használni. Ezek a berendezések hasonlítanak a kőolaj kezelésénél jól ismert sómentesitőkhöz, amelyekkel az olaj sós víztartalmát rávolítják el. Az elektromos koaguláltatók segítségével megfelelő mértékben el lehet távolítani az előmosott szénhidrogénekből a nafténsavas sókat ahhoz, hogy a további feldolgozásra kerülő anyag minőségi követelményei vagy az esetleges szabványelőirások — például a sugárhajtású gépek üzemanyagainál a víz leválasztása — teljesíthetők legyenek. Az elektromos koaguláltatók azonban költségesek. Kezelésük is körülményes, és ez részben a munkabér-, részben az energiaköltségek növekedésében jelentkezik. Az eddigi előmosó eljárásoknál jelentkező másik nehézség a nagy mennyiségű használt vegyszer elhelyezése. Mint már az előzőekben említettük, a szakaszos típusú előmosó tartályok jó hatásfokú működése eleve kizárja a lúgos oldat teljes felhasználását. Az előmosó tartályban lévő, viszonylag nagy mennyiségű oldatban mindig tekintélyes mennyiségű közömbösítetlen lúg marad vissza. Ily módon — ha a lúgoldat saveltávolítási hatásfoka már nem megfelelő — elkerülhetetlen e viszonylag nagy mennyiségű, nem semlegesített lúg egyidejű eldobása. Ez nemcsak a rossz reagenskihasználás miatt probléma, hanem azért is, mert a szabad lúg megsemmisítése is nehézséget jelent. A szakaszos előmosás másik hátránya, hogy a használt lúgos fázisban jelenlevő nafténsavakat nem könnyű visszanyerni. Ha mégis megkísérlik a kinyerést, először savas kémhatásúvá kell tenni a használt lúgoldatot, és azután elválasztani a savat az olajtól. Mivel a merkaptánkonvertáló eljárások előmosási műveletében híg oldatokkal dolgoznak, a nafténsavak kinyerését rendszerint nem tartják érdemesnek. Ily módon potenciálisan értékes nyersanyag veszendőbe megy. A nafténsavak felhasználhatók festékek szárító komponenseként, fakonzerválószemek és bizonyos mértékben a nagy terhelések esetén alkalmazható („extreme pressure, EP”) kenőanyagokban. Használják a nafténsavakat kaucsuk, különböző gyanták és polimerizátumok oldószereként, anilin festékekhez, kőolajok derítésére, rovarirtóként és adalékanyagul faolajhoz, a repedezés nélküli száradás elősegítésére. A fentiek miatt a kőolajfinomítás szakemberei olyan eljárás után kutatnak, amely lehetővé teszi a sav jó hatásfokú elválasztását, gazdaságosan megvalósítható, és módot ad a lúgoldat közel sztöchiometrikus hasznosítására. Szükséges az is, hogy ez az eljárás folyamatos legyen, és ne kelljen a nagy mennyiségű lúgoldatot gyakran leengedni és mozgatni. A találmány tárgya eljárás cseppfolyós szénhidrogének savtartalmának eltávolítására, és az eljárás lényege, hogy vizes lúgoldatot keverünk a szénhidrogénekhez; az így kialakult elegyet hidrofil anyagból álló koaguláltató ágyra vezetjük; ezen az ágyon szénhidrogénfázist és külön vizes fázist választunk szét; és az ágyon az eljárás termékeként egy — a kezdetinél kisebb savtartalmú — szénhidrogénfázist és egy savtartalomra majdnem telített vizes fázist nyerünk ki. Találmányunk tárgya szűkebb értelemben folyamatos eljárás nafténsavak eltávolítására kerozinpárlatokból oly módon, hogy a kerozinpárlatot és a párlatban levő nafténsavak semlegesítéséhez elméletileg szükséges 1—3 s%-os vizes nátrium-hidroxid-oldatnak a párlat mennyiségére számított 100 —120 s%-nyi mennyiségét folyamatosan összekeverjük; az így létrejött elegyet a továbbiakban 0,5—20 óra'1 folyadéktérsebességgel hidrofil anyagból álló koaguláltató ágyon keresztül vezetjük, és ezen az ágyon a használt vizes lúgot a kerozinpárlatból koaguláltatással kiválasztjuk; az így kapott kerozint — amely eredeti nafténsavtartalmának 0—10%-át tartalmazza —, mint az eljárás termékét az ágy alsóbb részéből elvezetjük, és a vizes fázist a szénágy alján vezetjük el. A találmány szerinti eljárással bármilyen mennyiségű savat tartalmazó szénhidrogén párlat kezelhető. A nafténsavak például általában az ASTM D 86 szabványnak megfelelő, 150 °C feletti végforrpontú párlatokban találhatók. A kőolajfinomítókban a legtöbb közbenső párlatban előfordul kénhidrogén. A katalitikus krakkolás termékeiben gyakran vannak karbonsavak. Mindezekre az anyagokra a találmányunk szerinti eljárás kiváló eredménnyel alkalmazható. A tiolok átalakítása céljából kezelésre kerülő kerozinpárlatok nagyrészében jelentős a nafténsavtartalom. A nafténsavtartalmat általában savszámmal jellemzik, szokásos egysége az egy gramm minta semlegesítéséhez szükséges KOH mg-ok száma. A termékelöírások a legtöbbször a sugárhajtású gépek üzemanyagaiban a megengedhető maximális savszámot 0,010 mg KOH/g-ban jelölik meg. Ma olyan nyersanyagokkal kell számolni, amelyeknek 0,100 mg KOH/g-nál nagyobb a savszáma. A jelenlegi szakaszosan működő előmosó egységek a hozzájuk kapcsolt koaguláltatóval együtt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
