167533. lajstromszámú szabadalom • Eljárás oldószeres finomító üzem szabályozására
5 167533 6 Az alapolaj finomítását az üzem indításakor olyan oldószer adagolás-hőmérséklet kombináció alapján végezzük, amelyet különböző oldószer adagolás-hőmérséklet párokból úgy választottunk ki, hogy az a kívánt minőségű finomított olajat eredményezze. A hárompólusú kétállású 30 kapcsoló az 1. ábrán látható helyzetben átengedi az ábrán fel nem tüntetett külső jelforrásból érkező Es , E 6 és E 7 jeleket. Az E 5 jel a 14 hőmérsékletíró- és szabályozóműszer alapjelét úgy állítja be, hogy az az üzem indulási szakasza idejére megválasztott hőmérsékletnek feleljen meg. Az E6 jel impulzusai a 6 mennyiségíró és szabályozó alapjelét az E7 jel által meghatározott irányban módosítja úgy, hogy az alapolaj időegység alatt áramló mennyisége a 4 vezetékben az üzem indulási szakaszában megkívánt oldószer adagolás számára megfelelő értékű legyen, hiszen, amint azt fent már láttuk, az oldószer betáplálást a 4 vezetékben áramló alapolaj mennyiséggel szabályozzuk. Az üzemi hozam önmagában nem határozza meg a finomított olaj mennyiségét. A minőség a finomítási viszonyok szelektivitásának függvényében állandó hozam esetében is változhat. A szelektivitás a finomításhoz alkalmazott oldószer azon viszonylagos képessége, amellyel különbséget tesz a nemkívánatos vagy kivonatolható és a kívánatos, finomítvány minőségű molekulák között. Minél kevesebb olaj van oldatban az extrakt keverékben, annál szelektívebb az elválasztás, hiszen az oldószer ilyenkor jobban megközelíti a tiszta oldószert. A szelektivitás az extrakció hőmérsékletének csökkentésével javul, aminek következtében csökken az olaj relatív oldékonysága az oldószerben. Minthogy azonban az alacsonyabb hőmérsékleten az oldószer minden térfogategysége kevesebb olajat tartalmaz, a finomítás kívánt mértékének eléréséhez nagyobb oldattérfogatot kell használnunk. Amilyen mértékben javítjuk az extrakció hőmérsékletének csökkentésével és az oldószer/olaj arány növelésével a finomítási körülmények szelektivitását, úgy_ javul a meghatározott minőségű finomított olajhozam, ugyanakkor viszont ezzel párhuzamosan csökken az időegység alatt termelt mennyiség. Van tehát egy gazdaságilag optimális szelektivitás. A gazdaságosság szempontjából történő optimalizálás a hozam és a termelt mennyiség közötti kölcsönös összefüggés megállapításával jár együtt. Bármely adott oldószeres finomító üzemnek három főtermelési korlátja van, nevezetesen: az oldószer átbocsátóképesség, a finomított olaj átbocsátóképesség és az extrakt olaj átbocsátóképesség. E korlátok valamely C oldószer szelektivitási jellemző és az S oldószer adagolás összefüggésének esetére a lehetséges üzemeltetés egy tartományát határozzák meg. E tartomány határai egyszerű matematikai összefüggések. A 2. ábra szemléltetés céljából az 1. ábrán vázolt oldószeres finomító üzem lehetséges üzemeltetési tartományát bemutató grafikon. A lehetséges legnagyobb extrakt olaj áramló mennyiségből adódó CEO oldószer szelektivitási jellemző korlátjának, határértékének megfelelő vonalat a következő egyenlet határozza meg: 5 EOM CEO = 1. SOL = EO M ahol EOM az oldószeres finomító üzem geometriai 10 méretei alapján meghatározott legnagyobb lehetséges extrakt olaj mennyiség, illetve időegység alatt átáramló mennyiség a 25 vezetékben, SOL pedig az oldószer mennyisége a 7 vezetékben. A 2. ábrán bemutatott grafikon szerkesztésénél legnagyobb 15 extrakt olaj mennyiségként 4100 liter/nap, legnagyobb oldószer mennyiségként pedig 27 000 liter/nap értéket alkalmaztunk. Minthogy s SOL oldószer mennyiség értéke a maximum, a 7 vezetékben mérhető pillanatnyi, tényleges áramló 20 mennyiség helyett a fenti maximális mennyiségnek megfelelő elektromos feszültség állítható elő. Az ROM lehetséges legnagyobb finomított paraffinos olaj mennyiségből - amely a 2. ábra 25 esetében 9500 liter/nap- adódó CRO oldószer szelektivitási jellemző korlátnak megfelelő vonalat a 100(SOL)-S(ROM ) CRO= — 2. 30 S(SOL) + 100(SOL) - S(ROM ) egyenlet alapján határozzuk meg, amelyben S a térfogatszázalékokban kifejezett oldószer adagolás. 35 A TEM extrakt keverék hőmérsékletéből adódó CT olaoszer szelektivitási jellemző korlátnak megfelelő vonalat a 40 CT = — 3 (TR - TMISC) Sn egyenlet határozza meg, amelyben TR az oldószerre vonatkozó és részletesebben a következők-45 ben ismertetett alaphőmérséklet, TMISC a paraffintartalmú alapolaj elegyedési hőmérséklete — a 2. ábra esetében ez HOC0 (230 F 0 )- és A a feldolgozandó alapolaj laboratóriumi vizsgálattal megállapított állandó jellemzője, amelynek értéke a 50 2. ábra esetében 186. A módszert az A értékének meghatározására a 3 458 432 lajstromszámú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás ismerteti. Az „n" hatványkivető az alkalmazott oldószer típusától függő állandó jellemző, amelynek 55 értéke a 0,42-0,67 tartományba esik. A feltaláló a Hydrocarbon Processing c. folyóirat Vol. 45, No. 7. 1966. júliusi számának 133. lapján „Figure Solvent Extract of Heavy Oils" (Nehéz olajok oldószeres kivonatának ábrája) címen megjelent 60 cikkében a megfelelő oldószerek különböző ,,n" értékeit közli. Az elegyedési hőmérséklet az a hőmérséklet, amelyen az alapolaj teljes mértékben oldódik az oldószerben. Az elegyedési hőmérséklet az adott 65 alapolajra laboratóriumban állapítható meg. 3
