19 Процесс деасфальтезации гудрона в сжиженном пропане.

Назначение процесса – удаление смолисто-асфальтеновых веществ, полициклоароматических соединений из гудрона (полугудрона) с целью снижения коксуемости и получения сырья для процессов гидрокрекинга, каталитического крекинга, производства остаточных масел.

В качестве растворителей используют пропан, бутан, легкий бензин.

Продукты – деасфальтизат (идет на селективную очистку, гидрокрекинг, каталитический крекинг), и асфальт (компонент котельного топлива, битумов).

Сырьё насосом 1 через паровой подогреватель 2 подается вверх колонны деасфальтизации 3. Из емкости 21 насосом 22 через теплообменник 23 в низ деасфальтизационной колонны 3 подаётся пропан. Колонна 3 сверху оборудована встроенным паровым подогревантелем для регулирования качества деасфальтизата.

Сверху 3 раствор деасфальтизата проходит клапан регулятор 4, (давление снижают с 4,0 до 2,5 МПа), затем подается в горизонтальный испаритель высокого давления 5. Сверху 5 отводится пропан, а снизу раствор деасфальтизата, содержащий 20% пропана, поступает в горизонтальный испаритель низкого давления 6. Сверху 6 удаляется пропан. Деасфальтизат с 3 % пропана поступает в отпарную колонну 7. Снизу 7 деасфальтизат насосом 8 через холодильник 9 откачивается в товарный парк. Сверху 7 пары воды и пропана идут в конденсатор смешения 14.

С низа деасфальтизационной колонны 3 раствор асфальта поступает в печь 10, где нагревается до температуры 260-280 ^оС, затем в сепаратор 11, сверху которого отводится пропан, а снизу асфальт, содержащий до 2% пропана, через клапан регулятор 12 подается в отпарную колонну 13. Снизу 13 асфальт насосом 15 прокачивается через холодильник 16 и отводится в товарный парк. Сверху 13 пары воды и пропана поступают в конденсатор смешения 14, куда подаётся холодная вода. Сверху 14 пропан отводится в каплеотбойник 17, затем сжимается в компрессоре 18, охлаждается в конденсаторе-холодильнике 19 и собирается в емкости 21. Сверху 5, 6, 11 пропан поступает в пропановую линию, после компремирования охлаждается в конденсаторе-холодильнике 20 и также собирается в емкости 21. В емкость 21 предусмотрена подача свежего пропана.

Кратность пропана к сырью в зависимости от качества сырья 3-8 : 1. Температура в колонне деасфальтизации: верха – 65-85 ^оС, низа – 55-65 ^оС. Температура ввода сырья – 130-170 ^оС.

Процесс предназначен для удаления из нефтяных остатков вакуумной перегонки мазута САВ и ПЦА углеводородов с повышенной коксуемостью и низким ИВ. Головной процесс в производстве остаточных масел.

Сырье – гудрон.

САВ – ухудшают эксплуатационные свойства масел (вязкость, вязкостно-температурные свойства, снижают ИВ, стабильность против окисления, способствуют нагаро- и лакообразованию)

Снижают эффективность последующих процессов очистки

• в селективной очистке фенол не растворяет асфальтены

• в депарафинизации – затрудняют кристаллообразование

• при адсорбционной очистке – ухудшают адсорбцию смол и сернистых соединений

Процесс основан на различной растворимости углеводородов и САВ в сжиженном пропане. При определенных условиях пропан растворяет углеводороды и не растворяет САВ. Глубина извлечения САВ (эффективность процесса) оценивается коксуемостью деасфальтизата.

Т яжелые нефтяные остатки – коллоидные системы

САВ - дисперсная фаза

Масла – дисперсионная среда

Гудроны – устойчивая дисперсная система

Растворитель способен переводить нефтяные остатки из агрегативно устойчивого состояния в неустойчивое. Растворитель разрушает сольватную оболочку дисперсной фазы. Частицы укрупняются и осаждаются

Явления при деасфальтизации

• Коагуляционное высаживание асфальтенов из раствора

• Экстракционное высаживание смол

• Пептизация асфальтенов смолами (внизу колонны)

• Высокотемпературное фракционирование углеводородов

Особенности пропана как растворителя

• Избирателен не по групповому составу, а по молекулярной массе

• С повышением температуры растворяющая способность снижается, а избирательность возрастает

Кратность пропана к сырью зависит от концентрации САВ и концентрации желательных компонентов в сырье

Выход деасфальтизата

с увеличением коксуемости сырья – уменьшается

Формула Бондаренко Б.И.

Y = 94 - 4x + 0,1(x-10)²,

где x- коксуемость сырья (4-18%)

Колонны деасфальтизации

Процесс жидкофазный, противоточный

Колонны высотой 18-22 м

Тарелки – решетчатые типа жалюзи, перфорированные с керамической насадкой

Температура ввода сырья – 120 - 150^оС

Давление – 3,6 - 4,2 МПа

Температура низа – 50 - 65^оС

Температура верха – 75 - 88^оС

• В зоне выше ввода сырья – фракционирование смеси углеводородов

• В зоне между вводом сырья и пропана – процессы извлечения углеводородов из сырья и высаживание САВ

• В зоне подачи пропана – коагуляция и высаживание асфальтенов

• В отстойной зоне раствора асфальта – пептизация частиц асфальтенов смолами и выделение дисперсионной среды в виде высокомолекулярных углеводородов

Вверх колонны деасфальтизации 3 подаётся сырьё, из ёмкости 21 вниз колонны подаётся пропан. Верх колонны оборудован встроенным паровым подогревателем для регулирования качества деасфальтизата.

Раствор деасфальтизата проходит клапан-регулятор 4 (давление понижается с 4 до 2,5 МПа) и далее направляется в испаритель высокого давления 5. Далее деасфальтизат с 20% пропана поступает в испаритель низкого давления 6. Деасфальтизат с 3% пропана поступает в отпарную колонну 7.

Раствор асфальта поступает в печь, где нагревается до температуры 260-280 °С, затем в сепаратор 11. Далее асфальт с 2% пропана поступает в отпарную колонну 13.

С верха 14 пропан поступает в каплеотбойник 17, сжимается в компрессоре 18, охлаждается и собирается в ёмкости 21.

Из 5, 6 и 11 пропан после компремирования, охлаждения поступает в ёмкость 21.