1. Tháp tách loại không khí cho nguyên liệu
Nguyên liệu là phần cất hay phần khử asphalt được bơm đến tháp tách loại không khí 3 sau khi đã được đưa đến nhiệt độ khoảng 130-140oC bằng cách cho trao đổi nhiệt với phần trích
furfurol đi ra khỏi tháp 18. Tháp 3 được nối với hệ thống tạo chân không và hoạt động ở
Pck=9,97 kPa. Tháp có mục đích tách ẩm và không khí có trong nguyên liệu (furfural rất nhạy với sự oxy hóa và với sự có mặt của nước là những tác nhân làm giảm rõ rệt hiệu năng của quá trình trích ly.
2. Tháp trích ly
Nguyên liệu vào khoảng giữa tháp, có tỷ trọng chừng 0,85. Nhiệt độ của nguyên liệu được hiệu chỉnh nhờ vào thiết bị trao đổi nhiệt 5. Dung môi vào ở đỉnh, do có tỷ trọng lớn (1,1598) dung môi đi xuống sẽ gặp dòng dầu nhớt đi lên. Để điều chỉnh đáy tháp đến nhiệt độ mong ước, ta cho tuần hoàn lại một phần pha trích: dòng trích ở đáy tháp được làm lạnh trong thiết bị trao đổi nhiệt 28 và được quay lại tháp. Tháp trích ly 6 hoạt động dưới áp suất dư 6 kPa ở đỉnh tháp để pha dầu ra ở đỉnh tự di chuyển đến tháp 10. Áp suất đáy tháp gần bằng 10 kPa (6bar + chiều cao cột lỏng) cho phép tháo phần trích hỗn hợp mà không cần dùng bơm. Áp suất hoạt động trong tháp trích ly thực tế không có ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình trích ly lỏng-lỏng.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ LÀM SẠCH BẰNG FURFUROL
3. Tháp thu hồi dung môi có trong pha dầu.
Phần dầu hỗn hợp được chuyển về lò 9 đi qua thiết bị trao đổi nhiệt 31 (trao đổi giữa dầu hỗn hợp với dầu gốc đi ra khỏi công đoạn). Nó được nâng lên nhiệt độ khoảng chừng 210oC khi ra khỏi lò để hóa hơi hầu như tất cả furfural trong vùng bốc hơi của tháp 10. Furfural được tách loại trong vùng tinh cất bằng hơi của tháp 10. Dung môi khô (chứa ít nước) được thu hồi
trong bình 32 (bình khô). Dung môi ướt bị thấm nhiễm nước từ vùng tinh luyện bằng hơi của tháp 11 được chuyển về bình 25 (bình ướt). Tháp được tạo chân không và làm việc ở áp suất tuyệt đối khoảng 39,9 kPa ở đỉnh tháp. Dung dịch rafinat được tách ra từ đáy tháp 11
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ LÀM SẠCH BẰNG FURFUROL
4. Các tháp thu hồi dung môi có trong pha dung môi
Gần giống như dòng dầu, dòng dung môi di chuyển cũng khá phức tạp với mục đích giảm sự tiêu thụ năng lượng liên quan đến việc hóa hơi hoàn nguyên furfural. Để thực hiện điều này, dòng dung môi được tạo thành từ 4 giai đoạn hóa hơi kế tiếp nhau và được kết thúc bằng quá trình tinh cất bằng hơi nước. Dung môi hỗn hợp, có chứa từ 85-90% furfural được tháo ra khỏi đáy của tháp trích ly nhờ trọng lực. Nó được nâng lên đến nhiệt độ khoảng 165 oC nhờ lò nung 13 và 2 thiết bị trao đổi nhiệt 15 và 16 nhằm thu hồi nhiệt lượng của dung dịch trích ra khỏi tháp 14 và của hơi đỉnh của tháp 20 rồi vào hóa hơi trong tháp 14. Hơi furfural ở đỉnh 14 chỉ được ngưng tụ một phần trong trong tháp tách nước và dung môi 17 và sau đó được chuyển đến tháp furfural 18 (khoảng 30% furfural có trong dung môi hỗn hợp được thu hồi trong 14).
Phần dung môi hỗn hợp ở đáy 14 sau đó được bơm đến lò 19, ở đây dung môi được đun đến khoảng 225 oC để bốc hơi trong tháp 20. Hơi dung môi ở đỉnh 20 được ngưng tụ trong thiết bị trao đổi nhiệt 15 và đưa về tháp furfural 18 (khoảng 60% furfural có trong dung môi hỗn hợp ban đầu được thu hồi ở đỉnh tháp 20). Phần dung môi hỗn hợp ở đáy 20 sau đó được hóa hơi trong 21 mà tháp này được nối với hệ thống tạo chân không và có áp suất ở đỉnh khoảng 39,9 kPa.
Nhiệt độ trong 21 khoảng 170oC. Furfural từ đỉnh 21 (khoảng 10%) sau khi ngưng tụ được đưa về bình 32 để cung cấp cho hồi lưu về tháp trích ly 6. Quá trình thu hồi furfural trong dung môi kết thúc trong tháp 22, nó vận hành giống như tháp 11. Dung dịch chiết được lấy ra từ đáy tháp 22 dẫn vào bình chứa. Hơi đã bị thấm nhiễm nước đến từ vùng tinh cất bằng hơi của 22 được ngưng tụ trong thiết bị làm lạnh 26 và thu gom trong bình chân không 25.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ LÀM SẠCH BẰNG FURFUROL
5. Các tháp chưng cất đẳng phí và tách loại nước
Dung môi furfurol nhiễm nước từ bình chứa chân không 25 vào bình chứa 35, và cả phần hỗn hợp hơi đẳng phí từ tháp 17. Nhiệt độ trong bình chứa 35 từ 35-40oC là rất quan trọng và phải khá thấp nhằm thu được kết quả lắng tốt giữa pha nước và furfural. Pha furfural (90%
furfural/10% nước) từ 35 được quay lại tháp 17 để làm dòng hồi lưu ướt. Pha nước (10% furfural/90% nước) trong bình B4, được chuyển về tháp tách loại nước 23, sau khi được phân tách trong bình chứa 34.
Hơi furfurol nhiễm nước được phân tách ở đỉnh tháp 23, được làm lạnh ở thiết bị trao đổi nhiệt 27, quay trở lại bình chứa 35. Hơi nước được tách từ đáy tháp 23 được sử dụng để nung nóng hơi nước.