Способ очистки - RU2355486C2

1. Способ очистки устройств химической установки или установки для переработки углеводородов для удаления органических соединений, загрязнений, осадка, кокса и других загрязнений, включающий следующие операции:
а) соединение устройства, подлежащего очистке, с установкой, содержащей в основном:
нагревательные средства,
систему циркуляции жидкости,
соединительную систему для образования замкнутого контура,
устройство для входа/выхода жидкостей,
средства управления,
фильтрующие средства,
б) создание замкнутого циркуляционного контура, который фактически содержит:
указанное устройство, подлежащее очистке, и указанную установку, по существу, включающую:
нагревательные средства,
систему для циркуляции жидкости,
соединительную систему для образования замкнутого контура,
устройство для входа/выхода жидкостей,
средства управления,
фильтрующие средства,
в) заливку в устройства достаточного количества жидкости на углеводородной основе таким образом, чтобы замкнутый контур для циркуляции потока был заполнен во время последующей циркуляции,
г) осуществление циркуляции жидкости на углеводородной основе в указанном контуре,
д) нагревание циркулирующей жидкости на углеводородной основе до температуры предпочтительно от 100 до 600°С, более предпочтительно от 150 до 500°С и наиболее предпочтительно от 200 до 400°С,
е) создание давления циркулирующей жидкости на углеводородной основе предпочтительно от 1 до 50 бар, более предпочтительно от 10 до 50 бар и наиболее предпочтительно от 25 до 50 бар,
ж) осуществление циркуляции жидкости на основе углеводорода в течение времени, достаточного для очистки устройства, предпочтительно от 20 мин до 7 дней при температуре от 100 до 600°С и под давлением от 1 до 50 бар,
и) мониторинг состояния операций очистки с целью определения времени очистки с помощью химического и/или физического анализа,
к) удаление циркулирующей жидкости на углеводородной основе,
л) заполнение водой замкнутого контура с осуществлением циркуляции потока,
м) введение водорастворимой жидкости в любую пригодную точку замкнутого контура с получением водного раствора,
н) запуск циркуляции водного раствора,
о) нагревание циркулирующего водного раствора при температуре предпочтительно от 60 до 150°С, более предпочтительно от 80 до 130°С и наиболее предпочтительно от 90 до 120°С,
п) создание давления циркулирующего водного раствора предпочтительно от 1 до 50 бар, более предпочтительно от 1 до 25 бар и наиболее предпочтительно от 1 до 10 бар,
р) осуществление циркуляции водного раствора в течение времени, достаточного для обезгаживания устройства, предпочтительно от 20 мин до 7 дней при температуре от 60 до 150°С и под давлением от 1 до 50 бар,
с) мониторинг состояния операций очистки с целью определения времени очистки путем анализа общего содержания углеводородов в циркулирующей жидкости,
т) прекращение циркуляции, когда результаты двух последовательных измерений общего содержания углеводородов в циркулирующем водном растворе отличаются в пределах +/-1%,
у) удаление циркулирующего водного раствора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что к устройству, подлежащему очистке, подключают внешнюю установку с помощью замкнутого контура, содержащего устройство, подлежащее очистке, и указанную установку, при этом все компоненты установки являются пригодными для работы при температуре от 100 до 600°С и под давлением от 2 до 80 бар.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что установка является передвижной и смонтирована на салазках.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что установка содержит
барабан (5) предпочтительно металлического типа,
насос (10), присоединенный к указанному барабану,
систему нагревания барабана (5), внешнюю (19) или внутреннюю (2) по отношению к барабану и содержащую нагревательную среду и/или нагреватель любого типа, пригодного для данной области применения, предпочтительно выбранный из следующей группы: электрический нагреватель, топливный нагреватель, теплообменник, пар, теплопередающая жидкость, жидкость, имеющая температуру >100°С,
входную систему (3, 21, 22) для жидкости на углеводородной основе или смеси жидкостей на углеводородной основе, обеспечивающую ввод в контур указанной жидкости на углеводородной основе,
соединительную систему (15-16) для замыкания контура, содержащего барабан, насос и устройство, подлежащее очистке, предпочтительно выбранную из группы, включающей металлический трубопровод и гибкий металлический шланг,
выходную систему для очищающих жидкостей (21-22), предназначенную для удаления очищающих жидкостей из контура,
манометры, и/или регуляторы температуры (11), и/или давления (12), и/или уровня (17), и/или анализаторы кислорода и/или взрывоопасности (20), датчики которых предпочтительно устанавливают внутри барабана (5),
клапаны, трубопроводы для соединения различных частей установки,
систему реверсирования потока (80-81-82-4),
фильтрующую систему (18).

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что установка содержит:
теплообменник (27), соединенный одной стороной с устройством, подлежащим очистке, а другой стороной - с нагревательной системой,
насос (10), соединенный с теплообменником,
нагревательную систему (25) для теплообменника, внутреннюю или внешнюю по отношению к теплообменнику, состоящую из нагревательной среды и/или нагревателя любого типа, пригодного для данной области применения, предпочтительно выбранного из группы, включающей: электрический нагреватель, топливный нагреватель, теплообменник, пар, теплопередающую жидкость, жидкость, имеющую температуру >100°С,
входную систему (3-21-22) для жидкости на углеводородной основе или смеси жидкостей на углеводородной основе, обеспечивающую ввод указанной жидкости на углеводородной основе в контур,
соединительную систему (15-16) для замыкания контура, содержащего теплообменник, насос и устройство, подлежащее очистке, предпочтительно выбранную из группы, включающей металлический трубопровод и гибкий металлический шланг,
выходную систему для очищающих жидкостей (21-22), предназначенную для удаления очищающих жидкостей из контура,
манометры, и/или регуляторы температуры (11) и/или давления (12), и/или анализаторы кислорода и/или взрывоопасности (20), датчики которых предпочтительно устанавливают внутри контура,
клапаны, трубопроводы для соединения различных частей установки,
систему реверсирования потока (80-81-82-4),
фильтрующую систему (18).

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что установка содержит:
насос (10), соединенный с устройством, подлежащим очистке,
трубопровод (91) для подачи в устройство, подлежащее очистке, нагревательной среды, предпочтительно выбранной из следующей группы: пар, теплопередающая жидкость, жидкость, имеющая температуру >100°С,
входную систему (3-21-22) для жидкости на углеводородной основе или смеси жидкостей на углеводородной основе и/или жидкости согласно настоящему изобретению, обеспечивающую ввод указанной жидкости на углеводородной основе в контур,
соединительную систему (15-16) для замыкания контура, содержащего теплообменник, насос (10) и устройство, подлежащее очистке, предпочтительно выбранную из группы, включающей металлический трубопровод и гибкий металлический шланг,
выходную систему для очищающих жидкостей (21-22), предназначенную для удаления очищающих жидкостей из контура,
манометры, и/или регуляторы температуры (11) и/или давления (12), и/или анализаторы кислорода и/или взрывоопасности (20), датчики которых предпочтительно устанавливают внутри контура,
клапаны, трубопроводы для соединения различных частей установки,
систему реверсирования потока (80-81-82-4),
фильтрующую систему (18).

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что устройства, подлежащие очистке, соединяют внутри химической установки или установки для переработки углеводородов, которые содержат указанные устройства, путем создания замкнутого контура для циркуляции потока, включающего указанные устройства и нагревательную среду и/или нагреватель, являющиеся частью другой химической установки или установки для переработки углеводородов и соединяемые любым пригодным способом с устройствами, подлежащими очистке.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревательное средство предпочтительно выбирают из следующей группы: топливный нагреватель, электрический нагреватель, теплообменник, пар, теплопередающая жидкость, жидкость, имеющая температуру >100°С.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что химическую установку или установку для переработки углеводородов, которая содержит устройство, подлежащее очистке, предпочтительно выбирают из установок следующей группы: отгонка легких фракций, вакуумная установка, легкий крекинг, флюид-каталитический крекинг, флюид-каталитический крекинг RCC, гидрообработка, гидроочистка, риформинг, коксование, гидрокрекинг, термический крекинг, деасфальтирование, алкилирование, изомеризация, получение этилена, бутадиена, фенола, кумола, деметаллизация, депарафинизация, Flexicoking, Flexicracking, GO-fining (gas oil fining), Isocracking, LC-Fining, Magnaforming, Lube Isocracking, депарафинизация смазочного масла, платформинг, сверхкритическая экстракция остаточных нефтепродуктов (Resid Oil Supercritical Extraction, ROSE), Residfining, термический крекинг остаточных нефтепродуктов, селективное коксование с задержанным течением (Selective Yield Delayed Coking, SYDEC), Solvahl, жидкостное деасфальтирование, Unicracking, получение альфа-олефинов, бензол/толуол/ксилольных ароматических соединений, алкилбензола, капролактама, диметилтерефталата, полиэтилена, полипропилена, полистирола, поливинилхлорида, стирола, винилхлоридного мономера, изомеризация ксилола, получение стирол-бутадиенового каучука (Styrene-Butadiene Rubber, SBR), нитрил-бутадиенового каучука (Nietrilic-Butadiene Rubber, NBR), акрилонитрила, акрилонитрил-стирол-бутадиена (Acrylonitrile-Styrene-Butadiene, ABS) и толуолдиизоцианата (Toluendiisocyanate, TDI).

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что устройство, подлежащее очистке, предпочтительно выбирают из следующей группы: теплообменник, перегонная колонна, нагреватель, ребойлер, трубопровод, фильтр, насос, реактор, резервуар, обессоливатель, экстрактор, сепаратор и т.п.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкость на углеводородной основе, полученная из сырой нефти или из химической установки или установки для переработки углеводородов, предпочтительно выбирают из следующей группы: сырая нефть, газолин, газойль, нафта прямой гонки, керосин, легкий каталитический газойль из флюид-каталитического крекинга, декантированное масло из флюид-каталитического крекинга, простой метил-трет-бутиловый эфир, бензол, толуол, ксилолы, кумол, метанол, циклогексан, этилбензол, линейный алкилбензол, диметилтерефталат, фталевый ангидрид, стирол, простой терт-амилметиловый эфир, этанол, диметилформамид, диоктилфталат, изопропиловый спирт, бутиловый спирт, аллиловый спирт, бутигликоль, метилгликоль, простой этил-терт-бутиловый эфир, этаноламины, ацетон, октиловый спирт, метил-этил-кетон, метил-изобутил-кетон и их любые смеси.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что контроль операций очистки выполняют с помощью химического анализа параметров циркулирующей жидкости, предпочтительно выбранных из следующей группы: вязкость (ASTM D 445), плотность (ASTM D 1298), дистилляция (ASTM D 86), содержание коксового остатка по Конрадсону (Conradson Carbon Residue, CCR) (ASTM D 4530 или D 189), осадки, полученные горячей фильтрацией (IP 375), осадки для экстракции (ASTM D 473), зольность (ASTM D 482), содержание асфальтенов (IP143).

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что контроль операций очистки выполняют с помощью анализа физических параметров циркуляционного контура, предпочтительно выбранных из следующей группы: скорость теплопередачи, коэффициент загрязнения, давление, температура.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что циркуляцию производят до тех пор, пока разность между двумя последовательными результатами анализа не будет находиться в пределах +/-5%.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также операцию ввода второй жидкости на углеводородной основе после заполнения замкнутого контура первой жидкостью на углеводородной основе.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что отношение между первой жидкостью на углеводородной основе и второй жидкостью на углеводородной основе предпочтительно составляет от 99.9 до 90% по объему, более предпочтительно от 91 до 95% по объему и наиболее предпочтительно от 91 до 93% по объему.

17. Способ по п.15, отличающийся тем, что вторую жидкость на углеводородной основе предпочтительно выбирают из следующей группы: полиметакрилаты, полиизобутиленсукциниммиды, полиизобутиленсукцинаты; сополимер лаурилакрилат/оксиэтилметакрилата; алкиларилсульфонаты, алканоламин-алкиларилсульфонаты и алкиларилсульфоновые кислоты; замещенные амины, в которых заместителем является углеводород, содержащий по меньшей мере 8 атомов углерода; ацилированные соединения, содержащие азот и замещающую группу по меньшей мере с 10 алифатическими атомами углерода, при этом указанный заместитель получают в результате реакции ацилирующего агента - карбоновой кислоты по меньшей мере с одним аминным соединением, содержащим по меньшей мере одну группу -NH-, и указанный ацилирующий агент соединяется с указанным аминным соединением с помощью имидного, амидного, амидинного или орацилоксиаммониевого мостика; азотосодержащие конденсированные соединения фенола, альдегида или аминного соединения, содержащего по меньшей мере одну группу -NH-; сложные эфиры карбоновой кислоты, содержащей замещение; фенолы, содержащие гидрокарбильное замещение; алкоксилированные производные спирта, фенола или амина; фталаты; органические фосфаты; сложные эфиры олеиновых кислот; полиамины.

18. Способ по п.15, отличающийся тем, что вторую жидкость на углеводородной основе предпочтительно выбирают из следующей группы: гликоль общей формулы СН₂OH-(СН)_nОН_n-СН₂OH, где n=0-10; простые гликолевые эфиры общей формулы R₁-O-CH₂-CH₂-O-R₂, где R₁ - гидрокарбильный заместитель C₁-C₂₀, a R₂ - атом Н или гидрокарбильный заместитель C₁-C₂₀; сложные гликолевые эфиры общей формулы R₁-O-O-CH₂-CH₂-O-O-R₂, где R₁ - гидрокарбильный заместитель C₁-C₂₀, а R₂ - атом Н или гидрокарбильный заместитель С₁-С₂₀; гликолевые эфиры алкоксикислот общей формулы R₁-O-CH₂-CH₂-O-O-R₂, где R₁ и R₂ - гидрокарбильный заместитель C₁-C₂₀.

19. Способ по п.15, отличающийся тем, что вторую жидкость на углеводородной основе предпочтительно выбирают из следующей группы: простые эфиры общей формулы R₁-O-R₂, где R₁ или R₂ - гидрокарбильный заместитель C₁-C₂₀; бензолы, содержащие замещение, общей формулы

где n=1-6, a R может представлять собой независимо атом Н, группу -ОН, группу -СНО, группу -NH₂, тот же самый или другой гидрокарбильный заместитель C₁-С₃₀; кетоны общей формулы R₁-CO-R₂, где R₁ или R₂ - гидрокарбильный заместитель C₁-C₂₀; ангидриды общей формулы R₁-CO-O-CO-R₂, включая ангидриды, в которых R₁ или R₂ связаны вместе и образуют циклические ангидриды, где R₁ или R₂ - гидрокарбильный заместитель C₁-C₂₀; амиды общей формулы
где R, R₁, R₂ представляют собой независимо атом Н или гидрокарбильный заместитель C₁-C₂₀; гетероциклические соединения, предпочтительно гидрированные, содержащие от 0 до 3 гидрокарбильных заместителей C₁-C₂₀.

20. Способ по п.15, отличающийся тем, что вторую жидкость на углеводородной основе предпочтительно выбирают из следующей группы: фураны, пирролы, имидазолы, триазолы, оксазолы, тиазолы, оксодиазолы, пираны, пиридин, пиридазин, пиримидин, пиразин, пиперазин, пиперидин, триазины, оксазины, оксадиазины, морфолин, индан, индены, бензофураны, бензотиофены, индолы, индазол, индоксазин, бензоксазол, антранил, бензопиран, кумарины, хинолины, бензопироны, циннолин, циназолин, нафтгидрин, пиридопиридин, бензоксазины, карбазол, ксантен, акридин, пурин, бензопирролы, циклические амиды, бензохинолины, бензокарбазолы, индолин, бензотриазолы.

21. Способ по п.15, отличающийся тем, что вторую жидкость на углеводородной основе предпочтительно выбирают из следующей группы: метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, изобутанол, простой метилгликолевый монометиловый эфир, простой бутилгликолевый монобутиловый эфир, алифатические амины C₈⁺, этоксилированные по меньшей мере 6 моль оксида этилена, арильные сульфонаты, бензол, дифенил, фенатрен, нонилфенол, 1-метил-2-пирролидинон, простой диэтиловый эфир, диметилформамид (ДМФ), тетрагидрофуран (ТГФ), этилендиамин, диэтиламин, триэтиламин, пропиламин, 1-(3-аминопропил)-2-пирролидон, 1-(3-аминопропил)-имидазол, 2-(2-аминоэтиламино)этанол, изопропиламин, кумен, 1,3,5-триметилбензол, 1,2,4-триметилбензол, малеиновый ангидрид, р-толуидин, о-толуидин, дипропиламин, простой дифениловый эфир, гексаметилбензол, пропилбензол, циклогексиламин, 1-изопропил-4-метилбензол, 1,2,3,5-тетраметилбензол, гексанол, морфолин, о-ксилол, m-ксилол, р-ксилол, бутиламин, метиламин, мезитилен, экзамин, ангидрид янтарной кислоты, декагидронафталин, этилбензол, 1,2-диметилнафталин, 1,6-диметилнафталин, р-цимол, простой этиловый эфир, простой изопропиловый эфир, этоксибензол, простой фениловый эфир, ацетофенон, моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), триэтаноламин (ТЭА), диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, додецилбензол, лауриловый спирт, миристиловый спирт, дибутилфталат, диоктилфталат, диизооктилфталат, динонилфталат, дидецилфталат, метилэтилкетон (МЭК), метилизобутилкетон (МИБК), простой метил-терт-бутиловый эфир (МТБЭ), циклогексан, сложные метиловые или этиловые эфиры жирных кислот, полученные путем этерификации растительных и/или животных масел (биодизельное топливо).

22. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также операцию циркуляции жидкости на углеводородной основе при температуре или под давлением, достаточными для поддержания указанной жидкости вблизи или выше ее критической точки.

23. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также операцию циркуляции второй жидкости на углеводородной основе при температуре или под давлением, достаточными для поддержания указанной жидкости вблизи или выше ее критической точки.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что вторую жидкость на углеводородной основе предпочтительно выбирают из следующей группы: диметиламин, этиламин, этилформиат, метилацетат, диметилформамид, пропанол, пропиламин, изопропиламин, триметиламин, тетрагидрофуран, простой этилвиниловый эфир, этилацетат, пропилформиат, бутанол, метилпропанол, простой диэтиловый эфир, простой метилпропиловый эфир, изопропилметиловый эфир, диэтилсульфид, бутиламин, изобутиламин, диэтиламин, циклопентанол, 2-метилтетрагидрофуран, тетрагидропиран, пентанал, изобутилформиат, пропилацетат, простой бутилметиловый эфир, простой терт-бутил метиловый эфир, простой этилпропиловый эфир, метилпиридины, циклогексанон, циклогексан, метилциклопентан, циклогексанол, гексанал, пентилформиат, изобутилацетат, 2-этоксиэтилацетат, простой метилпентиловый эфир, простой дипропиловый эфир, простой диизопропиловый, гексанол, метилпентанолы, триэтиламин, дипропиламин, диизопропиламин, бензальдегид, толуол, крезолы, бензиловый спирт, метиланилины, диметилпиридины, фурфурол, пиридин, метилциклогексан, гептанол, ацетофенон, этилбензол, ксилолы, этилфенолы, ксиленолы, анилины, диметиланилин, этиланилин, октаннитрил, этилпропаноат, метилбутаноат, метилизобутаноат, пропилпропаноат, этил-2-метилпропаноат, метилпентаноат, пропил-3-метилбутаноат, октанолы, 4-метил-3-гептанол, 5-метил-3-гептанол, 2-этил-1-гексанол, простой дибутиловый эфир, простой ди-терт-бутиловый эфир, дибутиламин, диизобутиламин, хинолин, изохинолин, индан, кумол, пропилбензол, 1,2,3-триметилбензол, 1,2,4-триметилбензол, мезитилен, о-толуидин, N,N-диметил-о-толуидин, нонанолы, нафталин, бутилбензол, изобутилбензол, цимолы, р-диэтилбензол, 1,2,4,5-тетраметилбензол, декагидронафталин, деканол, 1-метилнафталин, карбазол, дифенил, гексаметилбензол, додеканолы, дифенилметан, тридеканолы, тетрадеканолы, гексадеканолы, гептадеканолы, терфенилы, октадеканолы, эйкозанолы.

25. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно производят очистку нескольких устройств, в том числе устройств различных типов.

26. Способ по п.1, отличающийся тем, что повышает температуру на входе печи химической установки или установки для переработки углеводородов.

27. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также операцию отделения устройств, подлежащих очистке, от других технологических устройств перед созданием замкнутого контура для циркуляции потока.

28. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также операцию снижения температуры и давления циркулирующей жидкости на углеводородной основе перед операцией удаления указанной жидкости.

29. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также операцию извлечения и/или повторного использования любым пригодным образом удаленной жидкости на углеводородной основе.

30. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также повторение операций б)-и).

31. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также операцию снижения температуры и давления циркулирующего водного раствора, чтобы обеспечить последующее удаление раствора.

32. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также операцию извлечения и повторного использования водного раствора.

33. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также повторение операций л)-у).

34. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает также повторение операций л) и н)-у).

35. Способ по п.1, отличающийся тем, что водорастворимую жидкость предпочтительно выбирают из следующей группы: неионные поверхностно-активные вещества, анионные поверхностно-активные вещества.

36. Способ по п.1, отличающийся тем, что водорастворимую жидкость предпочтительно выбирают из следующей группы: алкильные, арильные или алкиларильные бензолсульфонаты общей формулы RC₆H₄SO₃M, где R - гидрокарбильный заместитель C₈-C₂₀, а М - ион Н, Na, Ca, аммония, триэтаноламмония, изопропиламмония; диалкилсульфосукцинаты общей формулы RO₂CCH₂CH(SO₃Na)CO₂R, где R - гидрокарбильный заместитель С₂-C₂₀; алкилсульфаты общей формулы
ROSO₃M, где R - гидрокарбильный заместитель C₅-C₂₀, а М - ион натрия, аммония, триэтаноламмония; этоксилированные и сульфатированные спирты общей формулы R-(-ОСН₂СН₂-)_n-OSO₃М, где R - гидрокарбильный заместитель C₅-C₂₀, n=1-5, а М - ион натрия, аммония, триэтаноламмония; этоксилированные спирты общей формулы R-(-O-CH₂CH₂-)_n-OH, где R - гидрокарбильный заместитель C₅-С₃₀, n=1-30; сложные глицериновые эфиры одно- и двухосновных жирных кислот, в которых жирная кислота содержит гидрокарбильный заместитель С₁₀-С₄₀; моно- и диэтаноламиды жирных кислот общей формулы RCONHC₂H₄OOCR и
RCON(C₂H₄OH)C₂H₄OOCR, где R - гидрокарбильный заместитель С₁₀-С₄₀; поверхностно-активные вещества поли(оксиэтилен-ко-оксипропилен), известные также, как блочный полимер и имеющие молекулярную массу 50-10000; моно-, ди- и полиалифатические амины, полученные из жирных кислот, в частности из RNHCH₂CH₂CH₂NH₂, где R - гидрокарбильный заместитель С₁₀-С₄₀; этоксилированные алкиламины общей формулы

где m+n=2-40; алкоксилированные этилендиамины общей формулы

где х и у=4-100.

37. Способ по п.1, отличающийся тем, что водорастворимую жидкость предпочтительно выбирают из следующей группы: диоктилсульфокцинат натрия, олеин, этоксилированный 4-20 моль оксида этилена.