9.Деасфальтизация гудронов сжиженным пропаном. Факторы, определяющие эффективность процесса.

Деасфальтизация - это процесс удаления см.-асф в-в, полицик-их УВ и гетероатомных соединений из остатков перегонки мазута – гудронов. Необходимость процесса вызвана тем, что см.-асф в-ва ухудшают экспл-ные св-ва масел (вязкость, вязкостно темп, стабильность против окисления, нагара и лакаобразоваия), а так же снижает эфф-ость последующих процессов очистки. В качестве раст-ля исп-ют сжиженный пропан. Процесс основан на различной раств-сти УВ и см.-асф в-в в сжиженном пропане. Сж. пропан при определенных условия хорошо растворяет парафино-нафтеновые у/в и низкомолек-ную ароматику и осаждает см.-асф в-ва и полицик-кую ароматику. Эффективность процесса оценивается по выходу и качеству деас-та. Основным показателем качества д-та явл-ся коксуемость. Эффективность процесса д-ции зависит от след. факторов:

1.Качество сырья

2.Температурный режим процесса

3.Давление процесса

4.Кратность пропана к сырью

5.Чистота пропана

1.Качество сырья

а)Фракционный состав. Оптимальный режим в процессе определяется фр. составом. Остаточное сырье широкого фр-го состава содержит низкомолек-ные компоненты, которые в обл. критических темп-ур более раств в пропане чем высокмол-ые фр-ии растворяясь в пропане они действуют как промежуточный раст-ль, повышая дисперсионные силы пропана и его раст-щую сп-сть к смолам и асф, это снижает глубину деас-ии ухудшает селективность процесса, выход деасф-та получается высокий а кач-во низкое. С углублением отборов дистиллятов при вакуумной отгонке мазута эффективность извлечения см.-асф в-в возрастает. Деас-ат из такого сырья получают высокого кач-ва, но меньшего выхода. От фр-го состава сырья зависит темп-ра обр-ия двухфазной системы. С уменьшение вязкости сырья увел-ся темп-ра обр-ия второй фазы приближающейся к критической темп-ре пропана, что делает процесс не целесообразным. С увел-ем вязкости сырья снижается темп-ра обр-ия второй фазы, выход деас-та падает т.о. в кач-ве сырья процесса выбирают сырье по фр-му составу, чтобы выход деасф-та был хорошего кач-ва и достаточным.

б)Химический состав. Пропан не только высаждает УВ асф-ны в определенных условиях не растворяет их, но и обладает различной избирательностью по отношению к ним. Раст-ость этих компонентов в нем определяется молек-ой массой и структурными особенностями молекул. При одинаковой молек-ой массе наибольшей раст-стью обладает парафиновые УВ, наименьшей см.-асф в-ва. Раст-сть ароматики зависит от цикличности и длинны боковых цепей. С увел-нием числа колец в молекуле и уменьшим длины боковых цепей раст-сть падает поэтому деасф-ты содержат параф-нафт у/в и моноц-ую ароматику. Хим состав гудрона зависит от исходной нефти. Т.о. для получения оптимального выхода деасф-та с заданными свойствами подбирают необходимую концентрацию гудрона и оптимальный режим процесса.

2. Температура При отрицательных Т(50-60⁰С) из раствора в С3Н8 выделяется часть компонентов (40%) осадка (твердых у/в). При высокой Т растворяющая способность пропана увеличивается, при 20С происходит полное растворение всех компонентов в нем. Система гомогенная и будет существовать до Т=40С (КТР2). При дальнейшем повышении Т из-за уменьшения плотности пропана дисперсионные силы между молекулами компонентов и растворителя ослабевают, и начинается выделение из раствора компонентов. Из раствора сначала будут выделятся самые тяжелые компоненты (САВ, ПЦА, Н-А, Н, П). при Т=96,8С все компоненты выделены из раствора. В области от КТР2 до критической Т растворителя 96,8 существует 2-хфазная система, и этот интервал Т можно использовать п процессе очистки масел.

3.Давление процесса процесс ведут под давлением превышающем ДНП и сжиженного тех-го пропана на 0,4 МПа давление равно 3,6 – 4,2 МПа. При давлении большем ДНП пропана значительно резко возрастает плотность пропана его раст-ая спос-ть, ухудшается кач-во деасф-та.

4.Кратность пропана к сырью при малой кратности до 2 происходит насыщение сырья пропаном. Увел-ние кратности ведет к обр-ию двух фазной системы насыщенного раствора у/в в пропане и пропана в см.-асф в-ах. При некоторой кратности пропана глубина извлечения нежелательных увеличивается до некоторого значения кратности при этом выход понижается, а кач-во д-та увеличивается. Низкомолекулярные компоненты, растворяясь в пропане, увел-ют его дисперсионные силы, раст-сть к смолам, высокий выход деасф-та. При этом концентрация раствора уменьшается, из р-ра выделяются высоком-ые в-ва, ослабевают десперс-ые силы, выход уменьш-ся, а кач-во растет.

Оптимальная кратность пропана к сырью может быть рассчитана для каждого сырья. При увеличении кратности выше 5 раствор перестает быть насыщенным и пропан раст-ет компоненты не растворимые при низкой кратности выход повышается а кач-во падает. оптимальная кратность зависит от хим состава. Для получения продукта оптимального кач-ва из гудрона с высоким содержанием см.-асф и полицикл-ой ароматики – 3:1 для гудрона из параф-нафт - 5:1

5.Чистота пропана Процесс зависит от качества, а именно от наличия в пропане его гомологов как низко-, так и высокомолек-ных, а также присутствия олефиновых УВ. Чистота должна быть не ниже 95%. Если много этана то увеличивается Р в аппарате, Если в пропане содержатся высокомолекулярные у/в то раст-щая сп-сть↑.