Процесс деасфальтизации масляного сырья пропаном
.pdfДля деасфальтизата характерно также иметь более низкую плотность, вязкость, показатель преломления, содержание серы и металлов, чем у сырья.
Цвет деасфальтизата изменяется от светло-коричневого до коричнево-зеленого. Цвет гудронов изменяется от темно-коричневого до черного.
Выход деасфальтизата на сырье зависит от характера сырья, требований к качеству деасфальтизата, условий процесса. Обычно он составляет 23(30)-80(90)% масс.
С увеличением коксуемости сырья выход деасфальтизата снижается.
Зная коксуемость сырья и задаваясь требуемыми качествами деасфальтизата (та же коксуемость) можно найти его выход a priori по формуле Бондаренко:
y = 94 – 4 x + 0.1 (x – 10)2,
где y - выход деасфальтизата; х - коксуемость сырья. Формула применима, если коксуемость деасфальтизата составляет 1.1-1.2%. Если она равна 1.6-1.8% масс., то формула принимает вид:
у = 98 – 3.1 x.
Процесс деасфальтизации ведут в противоточной колонне высотой 18-22 м, диаметр составляет 2.4; 2.8; 3.4; 3.6 м.
9
Консорциум « Н е д р а »
|
|
|
Подвод сырья и пропана в колонну |
|||
|
|
|
осуществляется |
через |
трубчатые |
|
|
|
|
перфорированные разделители. |
|
||
|
|
|
Сырье и пропан нагревают перед вводом |
|||
|
|
|
в колонну до соответственно 120-140оС и |
|||
|
|
|
35-40оС. |
|
|
|
|
|
|
Для |
более |
полного |
извлечения |
|
|
|
углеводородов из сырья температура низа |
|||
|
|
|
колонны |
поддерживается на |
уровне 50- |
|
|
|
|
65оС. |
|
|
|
Рис. 2 |
Схема |
колонны |
Для более полного удаления из раствора |
|||
деасфальтизата нежелательных |
|
|||||
|
деасфальтизации |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
компонентов температура верха поддерживается на уровне 75-88оС.
Разность температур между температурой верха колонны и температурой низа колонны называется температурным градиентом деасфальтизации (ТГД) и составляет 10-12оС. Эта разность создается за счет двух технических приемов:
1.За счет разности температур нагрева сырья и пропана.
2.За счет подвода тепла к раствору деасфальтизата от подогревателя в верхней части колонны. Чем выше ТГД, тем выше выход и качество деасфальтизата.
Если с целью увеличения качества деасфальтизата слишком повысить температуру верха и при этом с целью
увеличения его выхода снизить температуру низа, то это приведет к избытку внутреннего орошения и циркуляции чрезмерно большого количесвта раствора между верхом и низом колонны.
Уровень раздела фаз находится ниже нижнего уровня ввода пропана в колонну.
10
Консорциум « Н е д р а »
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА И ЕЕ КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Технологическая схема установки деасфальтизации такова. Жидкий пропан из приемника 7 насосом 1 через пароподогреватель 2 подается в низ деасфальтизационной колонны 3, где в средней части контактирует с опускающимся сырьем, подаваемым насосом через пароподогреватель в верх колонны. Образующийся раствор деасфальтизата с основным количеством пропана (85%) нагревается в зоне пароподогревателя 4, отстаивается и выводится из колонны сверху. Раствор проходит редуктор давления (на схеме не показан) - ресивер. После ресивера давление падает до 2-2.5 МПа. Затем раствор деасфальтизата поступает в горизонтальный испаритель 8, который греется водяным паром низкого давления, а затем, освобожденный частично от пропана, поступает в испаритель 9, обогреваемый паром высокого давления. Р8>Р9; Т8<Т9. В испарителях 8 и 9 от деасфальтизата отделяется основная часть пропана.
На выходе из 9 раствор деасфальтизата содержит 3-5% масс. пропана.
Далее раствор деасфальтизата идет в отпарную колонну 12, где с помощью острого водяного пара отпариваются остатки пропана. Сверху 12 уходят пары воды и пропана, а снизу деасфальтизат, который охлаждается в холодильнике и выводится с установки.
Битумный раствор с низа 3 греется в печи 10 и идет в сепаратор 11, где от него отделяется основная часть пропана. Р11=Р9. Снизу 11 битумный раствор с остатками пропана идет в отпарную колонну 13, где с помощью острого водяного пара отпариваются остатки пропана.
11
Консорциум « Н е д р а »
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
Рис. 3 |
Технологическая схема установки деасфальтизации |
|
|
|
остаточных масел пропаном |
Из 12 и 13 пары воды и пропана идут в конденсатор смешения 14 и сверху уходит пропан, а снизу вода.
Пропан из 14 через каплеотбойник 15, где отделяются остатки воды и жидкой фаза, идет на компрессор 16 и далее на конденсацию в конденсатор-холодильник, откуда уже сконденсировавшийся пропан идет в 7.
Существует вариант двухступенчатой деасфальтизации, при которой раствор битума первой ступени поступает на повторную деасфальтизацию. Температура 1 ступени выше, чем 2; кратность растворителя выше на второй ступени. Деасфальтизат первой ступени имеет более низкую вязкость, плотность, коксуемость, показатель преломления и более высокий индекс вязкости, чем деасфальтизат второй ступени. Пропан из деасфальтизатов второй и первой ступеней регенерируют раздельно.
12
Консорциум « Н е д р а »
Достоинством двухступенчатой установки является более высокий суммарный выход деасфальтизата. Недостатки:
-потери технического пропана (Расход пропана на 1 т продукта составляют при одноступенчатой схеме 2-3 кг, при двухступенчатой - 3-4.5 кг.
-очень высоки энергозатраты. 4 РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА УСТАНОВКИ
Таблица 1. - Материальный баланс процесса деасфальтизации гудрона
Продукты |
На сырье установки, % |
На сырье установки, тыс. т/год |
|
|
|
Поступило: |
100 |
81 |
Фракция > 500оС |
||
Получено: |
|
|
Деасфальтизат |
33 |
26,73 |
Асфальт |
66 |
53,46 |
Потери |
1 |
0,81 |
ВСЕГО: |
100 |
81 |
5 ПОЛУЧАЕМЫЕ ПРОДУКТЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
1.Деасфальтизаты, используемые для выработки остаточных масел.
2.Асфальты, служащие сырьем для производства битумов или компонентами котельных топлив.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, Л.: Химия, 1984, 256 с.
13
Консорциум « Н е д р а »
