Файл: Суханов, В. П. Переработка нефти учебник.pdf

деасфальтизации) создается внутренним или внешним нагревом по­ тока раствора масла в пропане в верхней части колонны и нагре­ вом пропана и сырья во внешних подогревателях. Таким образом, температура в верхней части колонны при прочих равных условиях определяет качество получаемого деасфальтизата, а температура знизу — отбор его.

Из низа колонны выходит асфальтовый раствор, содержащий 30—50% пропана; из верха — раствор деасфальтированного масла, содержащий около 85% пропана.

Давление в колонне на установке для деасфальтизации выдер­ живают 35—40 кгс/см2 (в зависимости от температуры процесса).

Промышленная установка для одноступенчатой деасфальтизации гудрона пропаном

На рис. 121 показана принципиальная технологическая схема одноступенчатой деасфальтизации гудрона пропаном. Остаточное сырье насосом 1 прокачивается через паровой теплообменник 2, в котором оно нагревается до необходимой температуры, и поступает в деасфальтизационную колонну 7. Сжиженный пропан из емкости 5 забирается насосом 4, прокачивается через паровой теплообмен­ ник 3 и вводится в нижнюю часть деасфальтизационной колонны 7. Пропан, поднимаясь вверх, контактирует в противотоке с опускаю­ щимся тяжелым маслом.

Раствор деасфальтированного масла выводится из верха деас­ фальтизационной колонны 7 и последовательно проходит через ре­ гулятор давления, горизонтальные испарители пропана 17 и 16, обогреваемые соответственно паром низкого и высокого давления, а затем поступает в отпарную колонну 15, в которой остатки про­ пана отгоняются открытым паром; готовое же деасфальтированное масло насосом 14 откачивается в емкость. Асфальтовый раствор, уходящий из низа деасфальтизационной колонны 7, поступает в печь 13 и после нагрева в ней — в испарительную колонну 12, где под давлением испаряется основная часть пропана. Остатки пропа­ на отпариваются открытым паром в атмосферной отпарной колон­ не 10, а асфальт насосом 11 откачивается из низа колонны в ем­ кость.

Пары пропана высокого давления из испарителей 17 и 16 и ис­ парительной колонны 12 поступают в холодильники-конденсаторы 6 и далее в емкость 5 для сжиженного пропана. Пары пропана низ­ кого давления из отпарных колонн 10 и 15 освобождаются от водя­ ного пара в конденсаторе смешивания 9 и поступают во всасываю­ щую линию компрессора 8, после чего подаются в линию основного потока регенерированного пропана.

Примерный технологический режим работы установки на сер­ нистом смолистом сырье при соотношении пропан — сырье (по объ­ ему) 4 : 1 (в некоторых случаях 6:1) приводится ниже.

285

ю

00

СП

Рис. 121. Технологическая схема одноступенчатой деасфальтизации гудрона пропаном (аппаратура и оборудование описаны в тексте); линии:

Температура продукта на выходе из печи 200—250° С, на входе в деасфальтизационную колонну 100—150° С. Давление пропана на выходе из компрессора 18—20 кгс/см2, продукта в отпарных колон­ нах 1,5 кгс/см2.

При указанном выше режиме и в соответствии с данными, при­

венно битума и 34% пропана).

Одним из основных аппаратов уста­ новки для деасфальтизации является деасфальтизационная колонна. Это вертикальный цилиндрический аппа­ рат, разделенный глухим днищем на две части (рис. 122). В нижней части колонны имеется восемь жалюзийных перегородок (секций). Аппарат рассчи­ тан на рабочее давление 40 кгс/см2. Внутри колонны ниже глухого днища расположены горизонтальные распре­ делители — маточники для сырья и орошения, а под жалюзи — маточник для пропана. Основные размеры ко­ лонны, мм: внутренний диаметр 2400, общая высота 18 620, в том числе вы­ сота верхней, отстойной секции — 3920. Остальное оборудование — обычное для нефтеперерабатывающих заводов. Установка хорошо оснащена автома­ тикой, включая автоматическую бло­ кировку компрессоров.

2 8 7

20—25% парафино-нафтеновых углеводородов и 36—43% качест­ венных углеводородов, состоящих из малокольчатых ароматических углеводородов. В асфальте из гудрона малосернистых нефтей со­ держится соответственно 14 и 20% ценных масляных компонен­ тов.

Для более полного извлечения высоковязких масляных компо­ нентов на некоторых заводах работают установки для двухступен­ чатой деасфальтизации. В схему такой установки включены допол­ нительно колонна второй ступени деасфальтизации, два испарителя

Рис. 123. Принципиальная схема блока экстракции установки для двухступенчатой деасфальтизации ма­ сел пропаном:

для отпарки пропана из раствора деасфальтнзата второй ступени, теплообменники для нагрева гудрона, насосы для подачи пропана во вторую ступень и откачки тяжелого деасфальтнзата, отпарная колонна для деасфальтнзата второй ступени.

На рис. 123 приведена принципиальная схема блока экстракции установки для двухступенчатой деасфальтизации,масел пропаном. Раствор асфальта деасфальтизации первой ступени поступает во вторую ступень деасфальтизации, куда подается дополнительное количество пропана. В ее колонне давление на 4—5 кг/см2 ниже, чем в колонне первой ступени. Температура поддерживается также ниже на 10—12° С в нижней части и на 6—8° С в верхней части ко­ лонны.

Выход деасфальтнзата на второй ступени обычно бывает 10—15%, что равноценно увеличению выхода деасфальтнзата от ко­ личества гудрона из сернистой нефти на 30—50%. Увеличение выхо­ да деасфальтнзата вызывает соответственно уменьшение выхода ас­ фальта, который используют для получения битумов! Полученное со второй ступени деасфальтизации масло имеет более высокую

288

вязкость, чем масло, получаемое при одноступенчатой деасфальти­ зации гудрона, и может использоваться для прокатных станов либо как высоковязкий компонент дизельного масла. Схему двухступен­ чатой деасфальтизации гудронов особенно выгодно применять при переработке малосмолистого сырья с высоким содержанием масля­ ных фракций. Деасфальтизаты второй ступени более ароматизиро­ ваны по составу, чем первой. Масла из деасфальтизатов первой ступени после очистки фенолом и депарафинизации имеют индекс вязкости 80—90 и коксуемость 0,3—0,4%, а масла из деасфальтизата второй ступени — соответственно 77—90 и 0,8—1,2%.

§ 41. СЕЛЕКТИВНАЯ ОЧИСТКА ДИСТИЛЛЯТНЫХ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ И ДЕАСФАЛЬТИЗАТА

Важным показателем, характеризующим качество масел, являет­ ся их коксуемость, которая обусловливается главным образом на-, личием в них смол, асфальтенов и ароматических углеводородов, в особенности полициклических. Такие ароматические углеводороды остаются в деасфальтизате, а также содержатся, хотя и в меньших количествах, в масляных дистиллятных фракциях.

Основная задача и показатели селективной очистки

Основной задачей селективной очистки масляных дистиллятов и деасфальтизата является удаление из них полициклических арома-, тических углеводородов. Благодаря высокой растворимости арома­ тических углеводородов селективные растворители типа фурфурола и фенола извлекают из масел в первую очередь именно эти углево­ дороды.

Растворимость отдельных групп углеводородов повышается с

Рассмотрим процесс селективной экстракции на примере феноль­ ной очистки, когда растворителем служит фенол. Процесс осуществ­ ляется в экстракционной колонне, в которой соблюдается противо­ ток сырья и фенола.

Качество рафината будет тем выше, чем меньше в нем тяжелых ароматических углеводородов (с отрицательным индексом вязко­ сти). Ниже приводятся подтверждающие это лабораторные данные,

"Как видно из этих данных, с увеличением выхода рафината со­ держание в нем тяжелых ароматических углеводородов увеличи­ вается, а качество ухудшается — снижается индекс вязкости; кроме того, увеличивается содержание кокса.

Выход рафината тем больше, чем ничсе температура очистки; рафинат тем лучше, чем выше температура экстракции.

Температура в верхней части экстракционной колонны бывает обычно несколько ниже КТР (при очистке дистиллятного сырья примерно на 8—10°С), температура в нижней части должна быть выше температуры застывания сырья.

Изменение кратности фенола к сырью также влияет на показа­ тели процесса — чем она больше, тем меньше выход рафината; ка­ чество его при прочих равных условиях улучшается до определен­ ного предела, пока не достигнуто состояние «переочистки». Если «переочистить» 'масло, то многие показатели его качества улучшат­ ся, но оно будет крайне нестабильным. Обычно о степени очистки с этой точки зрения судят по коксуемости рафината (если коксу­ емость значительно снижена, то это указывает на «переочистку» масла).

При очистке фенолом остаточного сырья кратность фенола выше, чем при очистке дистиллятного. Например, при очистке деасфальтизата из сернистых нефтей типа туймазинской и бавлинской крат­ ность фенола к сырью примерно 3—3,5: 1, а при очистке дистиллят­ ных фракций 1,5—2 : 1.

При очистке фенолом сернистого сырья аппаратура подвергается коррозионному воздействию фенола и сероводорода в присутствии воды. Наиболее интенсивно корродируются оборудование и аппара­ тура системы конденсации фенольной воды и насосы, перекачиваю­ щие фенольную воду. Для уменьшения коррозии снижают температуру регенерации растворителя, применяя вакуум. Кроме того, очи­ стку остаточного сырья следует вести по возможности более «сухим» фенолом, содержащим не более 0,8% воды.

В табл. 30 приводится примерный материальный баланс феноль­ ной очистки масляных дистиллятов и деасфальтизатов из ромашкинской нефти, в табл. 31 — примерная характеристика полученных рафинатов и экстрактов.

Т а б л и ц а 30. Материальный баланс селективной очистки

290