2. Описание технологической схемы процесса деасфальтизации.

Процесс деасфальтизации является головным процессом для производства остаточных масел.

Назначение процесса деасфальтизации − извлечение масляных фракций из гудрона и удаление асфальто-смолистых соединений. Он основан на осаждении асфальто-смолистых веществ и экстракции парафинонафтеновых углеводородов растворителем. В качестве растворителя применяется сжиженный пропан.

Асфальто-смолистые соединения при эксплуатации масла повышают его склонность к осадкообразованию, а также ухудшают его вязкостно-температурные свойства.

Процесс деасфальтизации сжиженным пропаном является физическим процессом. В результате обработки пропаном, входящие в состав сырья углеводороды не претерпевают изменений и не теряют своих первоначальных свойств в процессе разделения на желательные и нежелательные группы.

Процесс деасфальтизации гудрона пропаном, представляющий собой получение коллоидного раствора асфальто-смолистых веществ в углеводородах, основан на свойстве сжиженных легких углеводородов растворять, при определенных условиях обработки (температура, давление, соотношение количества сырья и пропана), масляные углеводороды и парафины, не затрагивая при этом асфальто-смолистые вещества. Асфальто-смолистые вещества, имеющие высокий удельный вес, выделяются из раствора и осаждаются.

При деасфальтизации протекают два независимых друг от друга процесса: коагуляция асфальтенов и избирательное растворение парафинонафтеновых, а также ароматических углеводородов. В результате деасфальтизат очищается от смол, сернистых, азотистых соединений и углеводородов высокой коксуемости, а асфальт, соответственно, обогащается этими соединениями.

Установка состоит из двух основных блоков: блока экстракции и блока регенерации пропана из растворов деасфальтизата и асфальта.

Исходное сырье с установок АВТ и ВДУ поступает в сырьевые резервуары № 804, 805, 806. Уровень в резервуарах выведен на преобразователь Ш-9327,1.17, 1.18, 1.19, на дисплей персонального компьютера (ПК) и архивируется.

Сырье из резервуаров забирается одним из насосов Н-1ц, Н-2ц, ПН-1б и закачивается через теплообменник Т-1 в буферную емкость Е-10. В Т-1 сырье нагревается до температуры 110-140 ^оС (температура регулируется задвижкой, стоящей на линии подачи острого пара в теплообменник). Показание температуры до и после теплообменника Т-1 выведено на преобразователь Ш-9327, 1.38, 1.39 на дисплей ПК и архивируются. На напорном трубопроводе от насосов Н-1ц, 2ц, ПН-1б установлен прибор поз. 2, регистрирующий количество гудрона, поступающее на переработку.

Давление в Е-10 регулируется регулятором поз. 50 (клапан установлен на линии подачи острого пара к насосу ПН-1б) и регулятором поз. 50а (клапан установлен на выкидном трубопроводе насосов Н-1ц, Н-2ц) в пределах 1-4 кгс/см².

Из Е-10 сырье забирается насосами Н-1, Н-1а, Н-1б и подается в экстракционные колонны К-1, К-2. Расходы сырья регулируются: в колонну К-1 − регулятором поз.1, в колонну К-2 − регулятором поз. 3, клапаны установлены на линиях подачи сырья в колонны. При понижении расхода сырья в колонны ниже 18 м³/час срабатывает звуковая и световая сигнализация.

Пропан из одной из емкостей Е-1, Е-1а, Е-1б поступает на насос Н-2 или Н-3 и под давлением 40-50 кгс/см² подается в колонны К-1, К-2.

Для регулирования режима экстракции предусмотрено три ввода пропана в колонну К-2 и два в колонну К-1. Расход пропана в колонну К-1 регистрируется прибором поз. 7, в колонну К-2 − прибором поз. 9.

Показание температуры пропана на приеме насосов Н-2, Н-3 выведено на преобразователь Ш-9327 1.103, 1.105, на дисплей ПК и архивируется.

В колоннах происходит процесс экстракции при постоянном давлении и температуре, меняющейся по высоте колонн. Температуры, замеряемые в трех точках, выведены на преобразователь Ш-9327(К-1 1.40, 1.41, 1.42; К-2 1.43, 1.44, 1.45), на дисплей ПК и архивируются.

Температура верха колонны К-1 регулируется регулятором поз. 41, температура верха колонны К-2 – регулятором поз.44, клапаны установлены на линиях подачи острого пара в подогреватели колонн.

Гудрон, подаваемый в среднюю часть колонны, за счет разности плотностей с пропаном опускается вниз навстречу восходящему потоку пропана, подаваемого в низ колонны. В пропане растворяются масляные компоненты и частично смолы, образуя раствор деасфальтизата в пропане с содержанием пропана до 80%.

Нерастворимые в пропане асфальто-смолистые вещества осаждаются вниз колонны, образуя асфальтовый слой, непрерывно выводимый с низа колонны.

Раствор деасфальтизата, поднимаясь вверх колонны, проходит зону с внутренними пучками парового подогревателя, где нагревается до температуры 75-85 ^оС. Вследствие снижения растворяющей способности пропана с повышением температуры в верхней части колонн К-1, К-2 происходит выпадение из раствора деасфальтизата смол и высокомолекулярных углеводородов.

Освобожденный от смол раствор деасфальтизата в пропане из верхней части колонн поступает в испарители пропана Э-1, 1а, Э-2, 2а. Его количество замеряется регистраторами расхода поз. 22 и поз. 22а.

Постоянство давления в пределах 36-40 кгс/см² в колонне К-1 обеспечивается регулятором поз. 49, в колонне К-2 − регулятором поз. 51, клапаны установлены на линиях выхода раствора деасфальтизата в пропане из колонн.

Отгон пропана из раствора деасфальтизата в испарителях Э-1, 1а, Э-2, 2а, работающих параллельно, осуществляется при давлении до 27 кгс/см² и температуре 80-110 ^оС.

Температура в Э-1, 1а регулируется клапаном поз. 17, в Э-2, 2а регулятором поз. 19, клапан установлен на линии подачи пара в испарители. Показания температур деасфальтизата в Э-1, 2 выведены на регуляторы температур на щите операторной, показания температур деасфальтизата в Э-1а, 2а − на преобразователь Ш-9327 1.94, 1.58, на дисплей ПК и архивируются.

На установке предусмотрена схема работы испарителей Э-1, 1а на мятом паре, давление которого поддерживается регулятором давления поз.8, клапан установлен на выходе пара с установки.

Уровень в испарителях поддерживается регуляторами поз. 35 в Э-1; поз.65 в Э-1а; поз.64 в Э-2; поз.66 в Э-2а, клапаны установлены на линиях выхода деасфальтизата из испарителей.

Полуотпаренный деасфальтизат поступает в испарители Э-3, 3а, где нагревается до температуры 140-160 ^оС при давлении до 18 кгс/см ², и через регулятор уровня Э-3, За (поз. 32е) поступает в отстойную часть отпарной колонны К-3.

Температура в испарителях Э-3, 3а регулируется регулятором поз. 43, клапан установлен на линии подачи пара в Э-3, 3а. Показание температуры в испарителе Э-3 выведено на преобразователь Ш-9327 1.60, на дисплей ПК и архивируется, показание температуры в Э-3а выведено на регулятор, на щит в операторной (поз. 43).

За счет снижения давления до 3-6 кгс/см² в отстойной части колонны К-3 происходит дальнейшее испарение пропана из раствора деасфальтизата. Давление в отстойной части колонны К-3 регулируется регулятором поз. 56, клапан установлен на линии выхода паров пропана из отстойной в отпарную часть. Из отстойной части деасфальтизат, уровень которого регулируется регулятором поз. 77, перетекает в отпарную часть колонны К-3, где происходит отпаривание остатков пропана перегретым водяным паром при давлении до 2 кгс/см². Показания температур в колонне выведены на преобразователь Ш-9327 1.70, 1.81 на дисплей ПК и архивируются. Расход перегретого пара, поступающего из пароперегревателя печи П-2р, регистрируется прибором поз. 14, показание температуры пара выведено на преобразователь Ш-9327 2.75, на дисплей ПК и архивируется. Смесь паров пропана и воды из отпарной части К-3 поступает в конденсатор смешения К-8.

С низа колонны К-3 деасфальтизат одним из насосов ПН-4, 4а, Н-4ц через концевой холодильник АВГ Т-8 откачивается в парк установок селективной очистки.

Уровень деасфальтизата в отпарной части колонны К-3 регулируется регулятором поз. 74’, клапан установлен на линии выкида насоса Н-4ц, а также регулятором поз. 74, установлен на линии подачи пара к поршневым насосам ПН-4, 4а. При понижении уровня отпарной части колонны К-3 ниже 20% срабатывает звуковая и световая сигнализация. Температура откачиваемого с установки деасфальтизата выведена на преобразователь Ш-9327 1.57, на дисплей ПК и архивируется. Расход деасфальтизата, откачиваемого с установки, регистрируется прибором поз.170 (Ш-9327 1.3) с выводом показаний на дисплей ПК.

Раствор асфальта с пропаном с низа колонн К-1, К-2 за счет перепада давления непрерывно отводится через регуляторы уровня раздела фаз К-1 и К-2 (поз. 3е и З0з соответственно) в теплообменники Т-18, Т-18а. При понижении уровня раздела фаз в К-1, К-2 ниже 20% срабатывает звуковая и световая сигнализация.

В теплообменниках Т-18, 18а раствор асфальта подогревается выводимым с колонны К-5 асфальтом и поступает в печь П-2р. Количество проходящего раствора асфальта регистрируется прибором поз.29, давление в змеевике печи − прибором поз. 55.

В печи раствор асфальта нагревается до температуры 230-270 ^оС. Температура регулируется регулятором поз. 46/2, клапан установлен на линии подачи газового топлива к форсункам печи. Показания температуры входа и выхода асфальтового раствора, а также температуры перевалов, конвекционной части, дымовых газов, перегретого пара из пароперегревателя выведены на преобразователь Ш-9327 (соответственно т 2.53, 2.54, 2.56-2.63, 2.65-2.71, 2.72, 2.75), на дисплей ПК и архивируются.

Для нормальной эксплуатации печи П-2р установлены регуляторы давления газового топлива к форсункам поз. 61б, острого пара − поз. 63 и жидкого топлива − поз. 60. Кроме этого, для безопасной эксплуатации печи предусмотрены:

• дистанционное отключение подачи продукта, жидкого и газового топлива в случае аварии в змеевике печи;

• дистанционное включение паровой завесы с одновременным срабатыванием сигнализации, для изоляции печи от газовой среды при авариях с выбросом взрывоопасных газов;

• сигнализация по падению расхода (поз.29) в системе подачи продукта через печь ниже 35 м³/час; при снижении расхода ниже 30 м³/час происходит отсечение жидкого и газового топлива;

• сигнализация при снижении давления газового топлива ниже 0,5 кгс/см², а также блокировка по отключению газового топлива при снижении давления газового топлива ниже 3,5 кгс/см²(поз. 60).

Для исключения попадания газоконденсата из топливного газа на линии поступления газа установлен газосепаратор Е-15 и теплообменник Т-17а. Для подогрева жидкого топлива установлен теплообменник Т-17. Температура подаваемого топлива регулируется задвижками, установленными на линии подачи острого пара в теплообменники Т-17, Т-17а. Температуры подаваемого жидкого и газового топлива к форсункам выведены на преобразователь Ш-9327 1.89, 2.74, на дисплей ПК и архивируются.

Из печи П-2р асфальт поступает в испарительную емкость Е-27р, где при давлении до 27 кгс/см² происходит частичное испарение пропана за счет снижения давления (в змеевике печи давление до 35 кгс/см²). Температуры низа и верха емкости Е-27р выведены на преобразователь Ш-9327 1.65, 1.49, на дисплей ПК и архивируются.

Асфальт с остатками пропана через клапан регулятора уровня Е-27р (поз. 364) поступает в колонну К-7, где также происходит испарение пропана при давлении до 18 кгс/см². Температуры низа и верха К-7 выведены на преобразователь Ш-9327 1.77, 1.79, на дисплей ПК и архивируются.

Из К-7 асфальт через регулятор уровня поз. 31е перепускается в отстойную часть колонны К-5, где происходит испарение пропана при давлении 3-6 кгс/см². Давление в отстойной части регулируется регулятором поз. 57, клапан установлен на линии выхода паров пропана из отстойной части колонны в отпарную. Из отстойной части асфальт через регулятор уровня поз. 78 перетекает в отпарную часть колонны К-5. В отпарной части колонны К-5 при давлении до 2 кгс/см² осуществляется окончательное отпаривание пропана за счет подачи перегретого водяного пара в низ колонны, расход которого регистрируется поз. 12. Температуры колонны К-5 выведены на преобразователь Ш-9327 1.80, 1.63, на дисплей ПК и архивируются.

Смесь паров пропана и воды из отпарной части К-5 поступает в конденсатор смешения К-8. С низа колонны К-5 асфальт забирается насосом ПН-6, 6а, Н-6ц и прокачивается через теплообменник типа «труба в трубе» Т-18, 18а, где отдает тепло раствору асфальта, поступающему из колонны К-1, К-2 в печь, далее через теплообменник АВГ Т-10 выводится с установки.

При понижении уровня в К-5 ниже 20% срабатывает световая и звуковая сигнализация. Уровень в колонне К-5 поддерживается регулятором уровня поз.75, клапан установлен на линии подачи пара к насосам ПН-6, 6а, а также клапаном поз. 75’, установленным на линии выкида насоса Н-6ц. Показание температуры асфальта, выводимого с установки, выведено на преобразователь Ш-9327 1.90, на дисплей ПК и архивируется. Расход асфальта с установки регистрируется прибором поз. 10 с выводом показаний на дисплей ПК.

Пары пропана из испарителей Э-1, 1а, Э-2, 2а, Е-27р с давлением до 27 кгс/см² поступают в каплеотбойник Е-3, а затем в конденсаторы воздушного охлаждения АВЗ Т-3, 3а, 3б, 3в, 3г, 3д, 3е. Температуры входа и выхода паров пропана из Е-3 выведены на преобразователь Ш-9327 1.68, 1.75, на дисплей ПК и архивируются. При накоплении уровня (поз. 68) в емкости Е-3 выше 30% срабатывает звуковая и световая сигнализация. Накопившийся пропан насосом ПН-9 или ПН-7, 7а откачивается в К-1, К-2.

После АВЗ сконденсированный пропан поступает через водяные теплообменники Т-6а, 6б в одну из емкостей Е-1, 1а, 1б, где предусмотрены регистраторы уровней поз. 69, 70, 71 и поз. 41, 42, 43. Показания уровней выведены на потенциометр ИУИ, а также на преобразователь Ш-9327 1.13 1.14, 1.15, на дисплей ПК и архивируются. При понижении уровня в Е-1, 1а, 1б ниже 20% и повышении выше 80% срабатывает световая сигнализация. Температуры пропана после Т-6а и Т-6б выведены на преобразователь Ш-9327 1.69, 1.59, на дисплей ПК и архивируются. Давление пропана на выходе из Т-6а, Т-6б регистрируется прибором поз. 52.

Пары пропана после испарителей Э-3, 3а, К-7 и компрессоров В-1а, 1б поступают в каплеотбойник Е-28р и далее в АВЗ Т-4. При накоплении уровня пропана в Е-28р (поз. 359) выше 30% срабатывает звуковая и световая сигнализация. Накопившийся продукт насосом ПН-9 или ПН-7, 7а откачивается в К-1, К-2. Значение температуры пропана в Е-28р выведено на преобразователь Ш-9327 1.72, на дисплей ПК и архивируется.

Из АВЗ Т-4 пропан поступает на доохлаждение в водяной теплообменник Т-7, а затем в емкость низкого давления Е-2, из которой насосом Н-8, 8а откачивается в рабочую емкость высокого давления. Предусмотрена схема перекачки пропана струйным насосом. При понижении уровня в емкости Е-2 (поз. 72) ниже 20% и повышении выше 80% срабатывает световая сигнализация. Значение температуры пропана на входе в Е-2 выведено на преобразователь Ш-9327 1.71, на дисплей ПК и архивируется.

Смесь паров пропана и воды из отпарных частей колонн К-3, К-5 поступает в конденсатор смешения К-8, где происходит охлаждение паров пропана и конденсация водяных паров за счет смешения с оборотной водой.

Сконденсированные водяные пары и оборотная вода через клапан, установленный на выходе воды из К-8 и связанный с регулятором уровня поз. 79, сбрасывается в систему ПЛК. Температуры паров пропана на входе и выходе из колонны К-8 выведены на преобразователь Ш-9327 1.76, 1.67, на дисплей ПК и архивируются.

Охлажденный газообразный пропан из К-8 поступает в нижнюю часть колонны защелачивания К-9, где происходит очистка пропана от сернистых соединений.

Уровень щелочи контролируется визуально по уровнемерным стеклам. Принцип очистки основан на химической реакции:

2NаОН + H₂S = Nа₂S + 2Н₂O.

Щелочь закачивается насосом Н-11 из Е-5 в колонну К-9 до средней отметки указательного стекла. Колонна К-9 служит для очистки газообразного пропана, который поступает из конденсатора смешения К-8, а также части пропана с выкида компрессоров В-1а, В-1б в нижнюю часть К-9. Газообразный пропан барботирует через уровень щелочи и с верха колонны К-9 поступает через каплеотбойную емкость Е-7 на прием компрессоров В-1а, 1б. При снижении концентрации щелочи ниже 0,5% она дренируется в ПЛК и заменяется на свежую. На емкости Е-7 установлен сигнализатор уровня поз. 89, связанный с аварийной сигнализацией и блокировкой остановки компрессоров, которые срабатывают при повышении уровня в Е-7 выше 80%. Температура пропана на выходе из Е-7 выведена на преобразователь Ш-9327 1.93, на дисплей ПК и архивируется.

Сжатый после I ступени до 3,6 кгс/см² пропан поступает через промежуточный водяной холодильник Т-19 на прием II ступени компрессора. На II ступени пропан сжимается до 18 кгс/см² и через гаситель пульсации Е-9 вместе с парами пропана из Э-3, 3а, К-7 поступает в каплеотбойник Е-28р.

Контроль за давлением после I и II ступени ведется по техническим манометрам, значения температур на приеме II ступени и на выкиде компрессоров выведены на преобразователь Ш-9327 1.97, 1.99, 1.98, 1.101, на дисплей ПК и архивируются.

Для защиты II ступени компрессоров от сконденсированных паров бутана и очистки паров пропана от бутана предусмотрен дебутанизатор Е-8. Сброс в Е-8 ведется с выкида I ступени и после промежуточного холодильника Т-19 с приема II ступени. Дренирование бутана производится периодически по мере накопления через Е-6а на факел.

Острый пар на установку поступает с магистрали 13-го ряда. Давление острого пара на установку регулируется регулятором поз. 62, клапан установлен на линии острого пара на установку, расход регистрируется прибором поз. 62и. Показание температуры поступающего пара выведено на преобразователь Ш-9327 1.96, на дисплей ПК и архивируется.

Мятый пар с установки поступает в общезаводскую магистраль 13-го ряда. Давление регулируется клапаном регулятора поз.8, расход регистрируется прибором поз. 8а. Показание температуры уходящего пара выведено на преобразователь Ш-9327 2.58, на дисплей ПК и архивируется.

Щелочь на установку закачивают с реагентного хозяйства по линии закачки щелочи в емкость Е-5. Уровень в емкости Е-5 регистрируется прибором поз. 82.

Оборотная вода на установку поступает по наземному трубопроводу диаметром 500 мм с БОВ-4, после чего разделяется по двум линиям диаметром 300 мм и 200 мм. Давление оборотной воды регистрируется датчиками давления поз. 97 и поз. 98, расход воды регистрируется приборами поз. 20 и поз. 21, показания выведены на Ш-9327 1.4, 1.5, на дисплей ПК. При понижении давления ниже 2 кгс/см² срабатывает звуковая и световая сигнализация. Показание температуры поступающей воды выведено на преобразователь Ш-9327 1.95, на дисплей ПК и архивируется.

Воздух на приборы КИП и А поступает с компрессорной станции цеха № 22 через ресивер Е-14 и регулятор давления поз. 99. Показание прибора выведено на щит в операторной. При понижении давления ниже 2,5 кгс/см² срабатывает звуковая и световая сигнализация.