Материал: Технология глубокой переработки нефти и газа.

нию пропан и сырье вводятся через распределители трубчатой кон­ струкции с большим числом отверстий, обращенных вниз для сырья и вверх - для пропана.

Раствор деасфальтизата до выхода из К-1 догревается в верхнем встроенном паровом подогревателе и далее отстаивается в самой верхней зоне от выделившихся при нагреве смолистых фракций. Раздел фаз между растворами деасфальтизата и битумным (асфаль­ товым) регулируется на уровне чуть ниже ввода пропана в К-1.

Регенерация пропана из деасфальтизатного раствора осущест­ вляется последовательно: сначала в трех испарителях Э-1, Э-1а и Э -1 б, в качестве которых используются паровые подогреватели с па­ ровым пространством, затем - в отпарной колонне К-2 при низком давлении. С верха К-2 уходит смесь пропана и водяных паров, а с низа - целевой продукт установки - деасфальтизат, который насо­ сом через холодильник откачивается в резервуар.

Регенерация пропана из битумного раствора, выводимого с низа К -1, осуществляется сначала в испарителе-сепараторе Э-2 - после его нагрева в трубчатой печи П-1, затем в отпарной колонне К-3. Тяжелый остаток деасфальтизации - битум - откачивается с низа К-3 в товарный парк.

Обезвоживание влажного пропана, отводимого с верха К-2 и К-3, проводится в колонне-конденсаторе смешения К-4.

Пары пропана высокого давления из испарителей Э-1, Э-1 а, Э-1б и Э-2 поступают после охлаждения и конденсации в конденсатораххолодильниках в приемник жидкого пропана Е-1. Туда же поступают после сжатия компрессором потоки пропана низкого давления.

Технологический режим установки при переработке сернистого гудрона следующий.

281

6.3.3. Процесс пропановой деасфальтизации срегенерациейрастворителя в сверхкритических условиях

Существенным недостатком процессов пропановой деасфальти­ зации гудронов являются большие расходы энергии. Основная доля энергозатрат в процессе деасфальтизации падает на узел регенера­ ции растворителя. Это связано с тем, что в процессе используется большое количество растворителя, в 5-6 раз превышающее по объе­ му исходное сырье. На всех действующих установках деасфальтиза­ ции регенерацию пропана осуществляют энергоемким способом ис­ парения и последующей конденсации. Процесс испарения требует большого количества низкопотенциального тепла (прежде всего в виде острого водяного пара), которое трудно затем утилизировать, а последующие процессы конденсации и охлаждения паров раствори­ телей требуют больших расходов охлаждающей воды и электроэнер­ гии в аппаратах воздушного охлаждения.

В последние годы на многих установках пропановой и бута - новой деасфальтизации регенерацию растворителя осущ ествля­ ют в сверхкритических режимах, позволяющих проводить про­ цессы регенерации без испарения и конденсации растворителя и тем самым существенно сократить энергозатраты . Так, эконо­ мия энергоресурсов в процессах «РОЗЕ» (фирмы «Керр -М ак­ ги»), «Демекс» (фирмы Ю ОП) и «Асваль» (Ф ранцузского нефтя­ ного института), использующих способ регенерации раствори­ теля без испарения, составляет 25-40 %. Кроме того, за счет ис­ ключения процесса конденсации при регенерации растворителя значительно уменьшается расход воды и сокращ ается потреб­ ность в холодильном оборудовании. На одном из отечественных Н П З (Ново-Уфимском) проведена реконструкция типовой про­ пановой деасфальтизации гудрона с переводом на энергосбере­

282

гающую регенерацию пропана из деасфальтизатного раствора в сверхкритических параметрах*.

В сверхкритических условиях растворимость деасфальтизата в пропане (и в бутане, пентане) резко падает вследствие исчезнове­ ния межмолекулярных сил растворителя, поэтому в сепараторе (от­ стойнике) происходит расслоение раствора деасфальтизата на две жидкие фазы: верхнюю пропановую и нижнюю деасфальтизатную. Ниже приведена принципиальная схема узла регенерации пропана в сверхкритическом режиме из деасфальтизатного раствора.

Ждеасфаль-

мается» до давления 5 МПа и поступает в сепаратор (отделитель) С-1, где раствор расслаивается на две фазы. Верхняя фаза состоит практически из чистого пропана, который после рекуперации тепла рециркулирует в экстракционную колонну К-1. Нижняя фаза, выво­ димая с низа С -1, содержит 80-95 % деасфальтизата. Остатки про­ пана с последнего отпариваются в отпарной колонне К-2.

Регенерация пропана из асфальтового раствора с низа К-1 осу­ ществляется традиционным способом испарения и отпарки водяным паром.

Двухступенчатая деасфальтизация г у д р о н о в пропаном предназ­ начена для получения из остаточного сырья двух деасфальтизатов разной вязкости. Получаемые деасфальтизата I и II ступеней далее перерабатывают раздельно или в смеси в остаточные масла.

В результате перехода от одноступенчатой деасфальтизации к двухступенчатой суммарный выход деасфальтизата увеличивается на 15 - 30% (относительных). Этот прирост зависит главным обра­ зом от качества сырья и предъявляемых к продуктам требований.

* Авторы разработки И.Р.Хайрутдинов, Н.Р.Сайфуллин и др.

283

тизации гудрона западно-сибирских нефтей следующий (в % масс, к сырью):

6.4. Технология процессов селективной очистки масляных фракций и деасфальтизатов

Назначение процессов селективной очистки - удаление смо­ листых веществ и полициклических ароматических углеводородов

284

из масел с целью повышения их индекса вязкости и снижения коксу­ емости (по признаку извлечения нежелательного компонента его можно назвать процессом деароматизации масел).

Сырьем процессов служат масляные дистилляты, получаемые при вакуумной перегонке мазутов, и деасфальтизаты гудронов (см. табл. 6.3 и 6.4).

Целевые п р о д у к т ы процессов - рафинаты (см. табл. 6.6) - направ­ ляются на депарафинизацию с целью улучшения низкотемператур­ ных свойств масел. Побочные продукты селективной очистки - эк­ стракты - используются как сырье для производства битумов, тех­ нического углерода, нефтяных коксов, пластификаторов каучуков в резиновой и шинной промышленности, как компонент котельного топлива.

В качестве растворителей на ранних этапах развития процессов селективной очистки масел использовались анилин, нитробензол, жидкий сернистый ангидрид, хлорекс (Р, Р'-дихлорэтиловый эфир) и др. Основными промышленными растворителями в настоящее вре­ мя являются фенол, фурфурол и находящий все большее примене­ ние N-метилпирролидон (ЫМП), свойства которых были приведены в табл. 6.1.

6.4.1. Влияние операт ивны х параметров на эффективность процессов очистки масел селективными растворителями

Процесс экстракции углеводородов избирательными раство­ рителями является многофакторным: на результаты очистки вли­ яют химический состав и качество сырья, природа и количество растворителя, температурный режим и эффективность экстрак­ ционного аппарата.

Качество сырья. Поскольку целевым назначением процесса очи­ стки масел избирательными растворителями является повышение индекса вязкости, то качество сырья следует рассматривать в пер­ вую очередь с точки зрения содержания в нем высокоиндексных ком­ понентов.

Известно, что в масляных фракциях нефтей парафино-нафтено­ вого основания содержится больше углеводородов, обеспечивающих высокий индекс вязкости, чем в соответствующих фракциях тяже­ лых высокоароматизированных нефтей. Поэтому, с точки зрения производства масел с хорошими вязкостно-температурными свой­

285

ствами, первые нефти являются более предпочтительным исходным сырьем, чем вторые. Наоборот, высокая концентрация в исходном сырье смолистых и гетероорганических соединений, а также поли­ циклических ароматических углеводородов, характеризующихся отрицательным индексом вязкости и подлежащих удалению при очи­ стке, делает нецелесообразным использование такого сырья.

Существенное влияние на качество базовых масел и на технико­ экономические показатели процессов селективной очистки оказы­ вает фракционный состав сырья. При очистке масляных фракций, выкипающих в широком интервале температур, вместе с низкоин­ дексными компонентами удаляются и приближающиеся к ним по растворимости низкокипящие ценные углеводороды сырья. В то же время часть полициклических углеводородов, имеющих высокие КТР, остается в рафинате (табл. 6.7).

Т аблица 6.7

Влияние фракционного состава масляных дистиллятов из сернистых нефтей на эффективность очистки фенолом

Чем уже температуры выкипания дистиллятных фракций, тем более эффективно проходит их очистка селективным растворителем.

При очистке деасфальтизатов важную роль играет глубина де­ асфальтизации, оцениваемая коксуемостью. Очевидно, что легче «деароматизировать» деасфальтизат с низким содержанием поли­ циклических ароматических углеводородов, то есть деасфальтизат с меньшей коксуемостью. Поэтому коксуемость деасфальтизатов не должна превышать 1,2 % масс, (предпочтительно около 1,0 % масс.).

Природа растворителя. В настоящее время в мировой нефтепе­ реработке для селективной очистки масел применяются в основном следующие три избирательных растворителя: фенол, фурфурол и N-метилпирролидон.

Фенол как избирательный растворитель для очистки масел из­ вестен давно. Еще в 1922 г. был взят патент на применение фенола

286