2.4.2 Эксплуатация установки

Процесс деасфальтизации основан на различной растворимости углеводородов сырья в избирательном растворителе — сжиженом пропане. При противоточном движении гудрона и пропана в экстракционной колонне К‑1, К‑2 в растворитель, в первую очередь, переходят легкорастворимые нафтено-парафиновые и низкомолекулярные ароматические углеводороды, входящие в состав сырья. Смолы и асфальтены, а также полициклические ароматические углеводороды составляют остаток — асфальт. Процесс деасфальтизации зависит от ряда факторов, основными из которых являются температура, давление, соотношение пропан:сырье, качество сырья, качество растворителя.

2.4.2.1 Температура

Температура вверху экстракционных колонн К‑1, К‑2 определяет качество получаемого деасфальтизата, температура внизу колонны — его отбор. С повышением температуры вверху экстракционной колонны получают более светлый деасфальтизат с меньшим значением коксуемости. Однако, при повышении температуры и приближении ее к критической температуре пропана, плотность жидкого пропана (а следовательно и его растворяющая способность) снижается, содержание в пропане углеводородных компонентов сырья уменьшается. Углеводородные компоненты сырья с повышением температуры постепенно осаждаются из раствора деасфальтизата вместе со смолами и асфальтенами, выход деасфальтизата при этом снижается.

Снижение температуры вверху экстракционных колонн приводит к увеличению выхода деасфальтизата за счет увеличения растворяющей способности пропана, однако качество деасфальтизата ухудшается за счет перехода в раствор малоценных низкоиндексных полициклических ароматических углеводородов и смол.

Создание температурного градиента деасфальтизации (разности температур между верхом и низом экстракционных колонн К‑1, К‑2; постепенное равномерное снижение температуры по её высоте) позволяет наиболее полно и селективно отделить асфальто-смолистые вещества от деасфальтизата. Необоснованное снижение температуры внизу экстракционной колонны при высокой температуре вверху может привести к избытку внутренней флегмы и захлебыванию аппарата.

2.4.2.2 Давление

В экстракционных колоннах К‑1, К‑2 установки поддерживается давление в пределах от 3,4 МПа до 4,2 МПа. Это обусловлено необходимостью поддержания растворителя в жидкофазном состоянии для протекания процесса экстракции. При снижении давления в колонне плотность пропана снижается, а, следовательно, снижается и его растворяющая способность. Качество экстракции ухудшается.

2.4.2.3 Соотношение пропан: сырье

При выбранной температуре экстракции увеличение количества подаваемого в экстракционные колонны пропана до определенного предела позволяет более селективно осаждать из сырья асфальто-смолистые соединения за счет уменьшения межмолекулярного взаимодействия. Однако при избытке пропана растворимость смолистых соединений сырья увеличивается, качество деасфальтизата ухудшается (повышается коксуемость, ухудшается цвет). При этом несколько увеличивается отбор деасфальтизата.

2.4.2.4 Качество сырья

Оптимальным сырьем процесса деасфальтизации являются нефтяные остатки с содержанием до 15 % (по массе) масляных компонентов. Переработка более концентрированных остатков экономически нецелесообразна из-за низкого выхода деасфальтизата и высоких энергозатрат (требуется увеличение кратности пропан:сырье для разрушения надмолекулярных структур в сырье и экстрагирования из него масляных компонентов).

Переработка сырья с большим содержанием низкокипящих углеводородов приводит к получению деасфальтизата низкого качества. Это обусловлено тем, что низкокипящие углеводороды, переходя в раствор деасфальтизата, выполняют функцию «промежуточного растворителя» и переводят в раствор низкоиндексные полиароматические и смолистые соединения. При этом увеличивается вязкость, коксуемость деасфальтизата, ухудшается цвет.

2.4.2.5 Качество растворителя

Присутствие в пропановой фракции сухих газов (метана или этана) приводит к ухудшению растворяющей способности растворителя, снижает отбор и вязкость получаемого деасфальтизата. При этом увеличивается давление в аппаратах системы регенерации.

При увеличении содержания в пропановой фракции бутанов и углеводородов непредельного ряда увеличивается выход деасфальтизата, но одновременно возрастает его вязкость и коксуемость. Это обусловлено повышенной растворяющей способностью высокомолекулярных компонентов растворителя по отношению к компонентам сырья.