ТОХФ / 2 группа (ООНХС) / Технологические схемы - Крюков - 1997 / TS060

Глава VII

Деасфальтизация нефтяных остатков

Процесс деасфальтизации гудронов или концентратов сжиженными низкомолекулярными углеводородами, главным образом жидким пропаном, используется как при производстве высоковязких остаточных масел, так и компонентов сырья для каталитического крекинга и гидрокрекинга. На некоторых заводах деасфальтизат является компонентом малосернистых жидких котельных топлив.

При не очень жестких требованиях к качеству деасфальтизата, в основном по коксуемости (23 вместо 1,01,3 % масс. по Конрадсону), например для деасфальтизата — сырья крекинга — растворение компонентов ведут пропан-бутановой смесью, а не техническим пропаном концентрацией 9498 % (масс.). БашНИИ НП разработан процесс деасфальтизации остатков бензиновой фракцией, так называемый процесс добен.

Смолы и особенно асфальтены, — компоненты сырья, наименее растворимые в жидком пропане. На различной растворимости составляющих компонентов и основано использование пропана как деасфальтирующего растворителя. При температурах, близких к критической температуре пропана (около 96 °C), растворимость составных частей масляного сырья уменьшается. С повышением температуры процесса от 75 до 90 °C улучшается качество деасфальтизата, но снижается его выход, так как из раствора выделяются преимущественно компоненты с высокими значениями плотности, коэффициента преломления и молекулярной массы; к ним, в частности, относятся высокомолекулярные полициклические углеводороды.

Процесс деасфальтизации остаточного сырья техническим пропаном — жидкофазный процесс, осуществляемый во избежание испарения растворителя при давлении около 4 МПа. Выход деасфальтизата соответствующего качества в значительной мере определяется характером сырья и колеблется в широком диапазоне — от 26 до 90 % (масс.). С ужесточением требований к качеству деасфальтизата и увеличением коксуемости сырья выход деасфальтизата уменьшается. Для одноступенчатых установок наиболее типичными являются деасфальтизаты вязкостью от 18 до 26 мм²/с при температуре 100 °C.

Производительность установок деасфальтизации весьма различна — от нескольких сотен до нескольких тысяч тонн сырья в сутки. На мощных установках сырье подвергают деасфальтизации в двух или более параллельно действующих колоннах. Размеры колонн с жалюзийными неподвижными элементами в зонах контактирования следующие: диаметр 2,43,6 м, высота 1823 м. Удельная нагрузка живого поперечного сечения колонны 2834 м³/(м²_*ч); общий объем сырья и пропана определяется, исходя из их количеств и плотностей при 20 °C. Кратность пропана к сырью (массовое соотношение 2,54,5:1) выбирается тем большим, чем выше выход деасфальтизата. Процесс ведут в сравнительно узком интервале температур: верха колонны 7585 °C, низа 50—65 °C.

Установка одноступенчатой деасфальтизации гудронов жидким пропаном

Целевым продуктом одноступенчатой установки деасфальтизации гудронов жидким пропаном является деасфальтизат, в котором концентрация парафино-нафтеновых углеводородов значительно выше, чем в сырье. Пропан растворяет предпочтительно парафиновые, парафино-нафтеновые и легкие ароматические углеводороды, присутствующие в гудроне или концентрате. Асфальтены, смолы и полициклические ароматические углеводороды концентрируются в побочном продукте — битуме деасфальтизации, который отводится в смеси с пропаном (3035 % масс. на смесь) с низа деасфальтизационной колонны. Показатели качества деасфальтизатов:

Средняя молекулярная масса	500—650
Плотность при 20 °C, кг/м3	895—930
Вязкость при 100 °C, мм2/с	18—26
Коксуемость по Конрадсону, % (масс.)
при производстве масляного сырья	0,8—1,3
при производстве сырья для крекинга	реже (до 1,6) 2—3 (и более)

Содержание металлов (никеля и ванадия) в деасфальтизате значительно меньше, чем в сырье; глубокого же обессеривания не наблюдается.

Установка включает следующие основные секции: деасфальтизации, регенерации пропана при высоком давлении (от 2,5 до 1,8 МПа), регенерации пропана при низком давлении (несколько превышающем атмосферное). Технологическая схема установки представлена на рис. VII-1.

Остаточное сырье (гудрон или концентрат) насосом 1 подается через паровой подогреватель 3 в среднюю часть деасфальтизационной колонны 4. На некоторых установках в сырье перед входом его в подогреватель 3 вводят пропан (умеренное количество), причем во избежание гидравлического удара используют смеситель.

Сжиженный пропан, забираемый из приемника 11 насосом 10, направляется через паровой подогреватель 2 в нижнюю зону колонны 4. В средней части колонны пропан в восходящем потоке контактирует с опускающимися более нагретым сырьем и внутренним рециркулятом. В зоне контактирования расположены тарелки жалюзийного или насадочного типа. Для равномерного распределения по поперечному сечению колонны сырье и пропан вводятся в нее через распределители трубчатой конструкции с большим числом отверстий, обращенных вниз — для сырья и вверх — для пропана.

Раствор деасфальтизата до выхода из колонны 4 нагревается в верхнем встроенном подогревателе 5 и далее отстаивается в самой верхней зоне колонны 4 от выделившихся при нагреве тяжелых фракций, так называемых «смол».

Пройдя регулятор давления 6, раствор деасфальтизата поступает в испаритель 14, обогреваемый водяным паром низкого давления, а затем в испаритель 16, обогреваемый паром повышенного давления.