Меню Рубрики

Установка деасфальтизации гудрона пропаном

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 % асе. на смесь) с низа деасфальти-зационной колонны. Показатели качества деасфаль-тизатов:

Средняя молекулярная масса Плотность при 20°С, кг/м 3 Вязкость при 100°С, мм 2 /с Коксуемость по Конрадсону, % (масс.) при производстве масляного сырья при производстве сырья для крекинга 500—650 895—930 18—26 0,8—1,3 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 основныесек­ции: 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 / 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.

Водяной пар вводится в трубные пучки испарителей 14 и 16. Температура кипящего раствора в первом из них менее высокая, чем во втором. По пути из колонны 4 в испаритель 14 часть пропана переходит в парообразное состояние вследствие вскипания при снижении давления примерно с 4,0 до 2,4 МПа.

Выходящий из испарителя 16 раствор деасфаль-тизата, содержащий относительно небольшое коли­чество пропана (обычно не более 6 % масс.), обра­батывается в отпарной колонне 23 открытым водяным паром. С верха этой колонны уходит смесь пропано-вых и водяных паров, а с низа — готовый деасфальтизат, направляемый насосом 21 через холодильник 22 в резервуар. Полноту удаления пропана кон­тролируют по температуре вспышки деасфальти-зата.

Битумный раствор, выходящий из деасфальти-зационной колонны снизу, непрерывно поступает через регулятор расхода 9 в змеевик печи 19. На выходе из этого змеевика значительная часть про­пана находится в парообразном состоянии. Пары отделяются от жидкости в горизонтальном сепара­торе 20, работающем под тем же давлением, что и испаритель 16. Остатки пропана отпариваются открытым водяным паром в битумной отпарной ко­лонне 25. Битум деасфальтизации откачивается с низа этой колонны поршневым насосом 26, за кото­рым следует холодильник 27.

Пары пропана высокого давления по выходе из аппаратов 14, 16 и 20 поступают через каплеотбой-ник 15 в конденсаторы-холодильники 13 и 12. Сжи­женный пропан собирается в приемнике 11. В кон­денсаторах-холодильниках 13 и 12 пары пропана конденсируются под давлением, близком, к рабочему давлению в аппаратах 16 и 20, т. е. при 1,7— 1,8 МПа. Этим достигается необходимый темпера­турный перепад между теплоотдающей и охлажда­ющей средами без применения компрессора. На не­которых установках пары пропана, выходящие из сепаратора 20 и освобожденные от увлекаемых ка­пель битума, являются теплоносителем для одного из испарителей.

Пары пропана низкого давления, выходящие в смеси с водяным паром из отпарных колонн 23 и 25, освобождаются от водяного пара в конденсаторе смешения 28 и затем, пройдя каплеуловитель 18, сжимаются компрессором 17 и направляются в кон­денсатор-холодильник 12а./ Потери пропана вос­полняются подачей его извне в приемник 11. Если пропан вводится в деасфальтизационную колонну через два внутренних распределителя, то пропан, направляемый в расположенный выше распредели­тель, предварительно нагревают до более высокой температуры (например, до 70 °С) по сравнению с пропаном, подаваемым через нижний распредели­тель (на схеме показан только один распределитель пропана).

Читайте также:  Установка интеркома в шлеме

На некоторых установках битумный раствор до входа в змеевик печи 19 подогревают в теплообмен­нике. Трубчатая печь ограждена противопожарной стеной. Во избежание прогара труб змеевиков печи очень важно обеспечить непрерывное поступление в них достаточного количества раствора или смеси его с экстрактом, добавленным для уменьшения вяз­кости битума деасфальтизации. Расход топлива зависит от его теплотворной способности, качества

подаваемого сырья, глубины его деасфальтизации и других факторов и составляет в среднем 15—30 кг на 1 т гудрона.

Для уменьшения уноса парами мелких капель жидкости в верхних частях аппаратов 23, 25 и 28 расположены отбойные тарелки 24 насадочного типа (слой из колец Рашига).

На установках деасфальтизации довольно боль­шой расход водяного пара, причем предусмотрена проверка чистоты его конденсата, поскольку при недостаточной плотности соединений в испарителях или подогревателях растворы, находясь под более высоким давлением, могут проникать в зоны кон­денсации водяного пара. На многих установках имеется колонна щелочной очистки от сероводорода паров технического пропана, выходящих из конден­сатора смешения 28.

Технологический режим установки при пере-.работке сернистого смолистого гудрона:

Температура,°С сырья при входе в колонну 4 вверху колонны 4 внизу колонны 4 в испарителе 14 в испарителе 16 битумного раствора при выходе из печи паров пропана на выходе из аппарата 28 Давление избыточное, МПа в приемнике 11 в колонне 4 в испарителе 14 в испарителе 16 паров пропана на выходе из компрессора 17 Кратность пропана к сырью (по объему) 130—170 75—85 50—65 60—85 160—170 210—250 30—40 1,7—1,8 3,7—4,4 2,2—2,4 1,7—2,0 1,8—2,0 (5—8):1

Удельный расход технического пропана на уста­новках одноступенчатой деасфальтизации равен 2— 4 кг на 1 т перерабатываемого гудрона.

Ниже в таблицах приведены характеристики и выходы деасфальтизатов, полученных одноступен­чатой деасфальтизацией концентратов и гудронов разного качества.

источник

Установка деасфальтизации гудрона пропаном

Характеристика сырья, получаемых продуктов и растворителя (пропана). Выбор и обоснование схемы установки и параметров процесса. Описание основного оборудования, условия его эксплуатации. Баланс установки и колонны деасфальтизации, расчет теплообменника.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Химическая технология переработки нефти и газа»

«Установка деасфальтизации гудрона пропаном»

Содержание

1. Характеристика сырья, получаемых продуктов и растворителя (пропана)

2. Выбор и обоснование схемы установки и параметров процесса

3. Технологическая схема установки и ее краткое описание

4. Характеристика основного оборудования и условия его эксплуатации

5.1 Материальный баланс установки, материальный баланс колонны деасфальтизации

5.2 Тепловой баланс колонны деасфальтизации

5.3 Расчет внутреннего парового подогревателя

5.4 Расчет давления в колонне деасфальтизации

5.5 Расчет размеров колонны деасфальтизации

5.6 Расчет блока регенерации пропана (испаритеои и отпарные колонны)

Для извлечения масляных компонентов из остатков используется процесс деасфальтизации низкомолекулярными алканами (пропаном). В последние годы в связи с широким развитием процессов каталитического крекинга и гидрокрекинга, деасфальтизация используется для получения сырья данных процессов. пропан деасфальтизация теплообменник

Растворяющая способность пропана по отношению к компонентам масляного сырья резко меняется в области температур, близких к критической температуре (КТ) пропана (96,8°С).

При отрицательных температурах (-60°С) из раствора в пропане выделяется часть компонентов нефтяного остатка — твердых углеводородов с наименьшей растворимостью. При повышении температуры до 20°С (область температур, далеких от КТ пропана) растворяющая способность пропана повышается, при 20°С (KTP1) происходит полное растворение всех компонентов в жидком пропане. Образуется однофазная система, которая существует в области температур от КТР1 до КТР2. Полное растворение концентрата может быть достигнуто только тогда, когда в сырье не содержится асфальтенов, которые коагулируют и выделяются из раствора во всем интервале температур. При дальнейшем повышении температур (выше КТР2) из-за уменьшения плотности пропана начинается постепенное выделение компонентов нефтяного остатка из раствора. В первую очередь выделяются более тяжелые компоненты — смолы и полициклические ароматические и нафтеноароматические углеводороды с короткими боковыми цепями, затем моноциклические углеводороды с большим числом атомов углерода в боковых цепях и, наконец, нафтеновые и парафиновые углеводороды.

В процессе деасфальтизации пропаном происходит сочетание таких процессов, как коагуляция асфальтенов, экстракционное выделение смолистых веществ, пептизация асфальтенов смолами и высокотемпературное фракционирование углеводородов [1].

При высаживании асфальтенов наблюдается увлечение вместе с ними углеводородов и смол. Часть из них захватывается механически, а часть находится внутри агрегированных мицелл.

Последовательное понижение растворимости углеводородов в пропане с ростом температуры выше 40°С позволяет разделить сырье на фракции. Пропан является фракционирующим растворителем.

Глубина извлечения асфальто-смолистых веществ (АСВ), т.е. эффективность процесса деасфальтизации, оценивается по коксуемости деасфальтизата.

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 °С), растворимость составных частей масляного сырья уменьшается. С повышением температуры процесса от 75 до 90 °С 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 MПa. 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 мм 2 /с при температуре 100 °С.

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 м 3 (м 2 -ч); общий объем сырья и пропана определяется, исходя из их количеств и плотностей при 20 °С. Кратность пропана к сырью (массовое соотношение 2,5-6,0 : 1) выбирается тем большим, чем выше выход деасфальтизата. Процесс ведут в сравнительно узком интервале температур: верха колонны 75—85 °С, низа: 50—65 °С.

1. Характеристика сырья, получаемых продуктов и растворителя (пропана)

Сырьем установки деасфальтизации служит гудрон, продуктами деасфальтизации являются деасфальтизат, а также асфальт, в качестве фракционирующего растворителя выступает пропан. Для переработки на установке взят гудрон Туймазинской нефти. В таблицах 1.1 и 1.2 представлена характеристика сырья и получаемых продуктов [1].

Таблица 1.1 — Физико-химические свойства нефти

источник

Одноступенчатая деасфальтизация гудрона пропаном

На одноступенча­той установке остаточное сырье (гудрон, концентрат) насосом 17 подается через паровой подогреватель 2 в деасфальтизационную колонну 3. На некоторых установках в сырье перед входом в подогреватель 2 вводят некоторое количество пропана; во избежание гидравлического удара используют смеситель. При­меняют также колонны с двумя и тремя вводами сырья и пропана. Сжиженный пропан, забираемый из приемника 7, насосом 18 подается через паровой подогреватель 1 в нижнюю часть колонны 8. В средней ее части пропан в восходящем потоке контактирует с опускающимися более нагретым сырьем и внутрен­ним рециркулятом. Раствор деасфальтизата с основным количеством пропана на­гревается в зоне парового подогревателя 4, отстаивается и выво­дится сверху колонны. После снижения давления при помощи регулятора давления РД примерно до 2,4 МПа (24 кгс/см 2 ) этот раствор поступает в горизонтальный испаритель 8, обогреваемый водяным паром низкого давления, а затем в испаритель 9, обогре­ваемый паром повышенного давления. Давление в аппарате 9 ниже; а температура выше, чем в аппарате 8. Часть пропана пере­ходит в парообразное состояние вследствие снижения давления. Деасфальтизат, выходящий из испарителя 9 и содержащий относи­тельно небольшое количество пропана (обычно не более 6%), обрабатывается в отпарной колонне 12 открытым водяным паром. Сверху этой колонны уходит смесь пропановых и водяных паров, а снизу—готовый деасфальтизат, который насосом 19 откачива­ется через холодильник 15 в резервуар. Полноту удаления пропа­на контролируют по температуре вспышки деасфальтизата. Битумный раствор по выходе снизу колонны 3 нагревается в змеевиках печи 10, где испаряется значительная часть пропана. Пары отделяются от жидкости в сепараторе 11, работающем под тем же давлением, что и испаритель 9. Остатки продана отпари­вают открытым водяным паром в битумной отпарной колонне 13. Битум деасфальтизации
откачивают снизу этой колонны насосом 20. На некоторых установках битумный

Схема установки деасфальтизации гудрона пропаном:

1-паровой подогреватель пропана; 2- паровой подогреватель сырья; 3-деасфальтизационная колонна; 4-внутренний паровой подогреватель; 5, 5а, 6-конденсаторы пропана; 7-приемник жидкого пропана; 8, 9-испарители пропана из раствора деасфальтизата; 10-печь; 11-сепаратор; 12, 13-отпарные колонны; 14-конденсатор смешения; 15-холодильник деасфальтизата; 16-холодильник битума; 17-сырьевой насос; 18-пропановый насос; 19-насос откачки деасфальтизата; 20-насос откачки битума; 21- пропановый компрессор; 22-каплеотбойник; УУ-указатель уровня; РД-регулятор давления; РУ -регулятор уровня; РР-регулятор расхода.

I-сырье; II -ввод пропана; III-пары пропана; IV-раствор деасфальтизата; V-готовый деасфальтизат; VI-раствор битума; VII-битум; VIII-водяной пар; IX-вода

раствор до поступления в змеевики печи подогревают в теплообменнике. Пары пропана высокого давления из испарителей 8 и 9 и сепа­ратора 11 поступают, (на многих установках через отбойник) в конденсаторы-холодильники 5 и 5а. Сжиженный пропан собирается в приемнике 7. Отбойник служит для отделения’ от паров пропана увлеченных капелек жидкости, В конденсаторе-холодильнике 5 пары пропана конденсируются под давлением, близким к рабочему давлению в аппаратах 9 и 11, т. е. при 1,7—1,8 МПа (17— 18 кгс/см 2 ). Этим достигается без применения компрессора необ­ходимый температурный перепад между теплоотдающей и охлаж­дающей средами. На некоторых установках пары пропана, выхо­дящие из сепаратора 11, после прохождения каплеотбойника яв­ляются теплоносителем для одного из испарителей. Лары пропана низкого давления, выходящие в смеси с водяным паром из отпарных колонн 12 и 13, освобождаются от водяного пара в конденса­торе смешения 14, после чего, пройдя каплеотбойник 22, они сжи­маются компрессором 21 и направляются в конденсатор-холодильник 6. Потери пропана восполняют подачей его извне в приемник 7.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 11097 — | 8258 — или читать все.

источник

Двухступенчатой деасфальтизации гудрона пропаном

Назначение – удаление с помощью избирательных растворителей смолисто-асфальтеновых веществ и полициклических углеводородов, обладающих повышенной коксуемостью и низким индексом вязкости. В качестве растворителя обычно применяется пропан. Деасфальтизация гудрона применяется также для получения сырья установок каталитического крекинга и гидрокрекинга; в этом случае наряду с пропаном используются бутан, пентан или легкие бензиновые фракции.

1 ступень (К-1) 2 ступень (К-2)

Объемное отношение пропан :сырье 6:1-8:1 8:1-10:1

Давление, кгс/см 2 42-46 38-42

Нагрузка на единицу площади

поперечного сечения, м 3 /(м 2. ч) 35-45

в испарителях Т-2, Т-3 и колонне К-4 27

в испарителе Т-4 и колонне К-5 18

в испарителях Т-2, Т-3 50-100

Нагретое в теплообменнике Т-1 сырье подается в среднюю часть экстракционной колонны первой ступени К-1. В нижнюю часть этой колонны поступает жидкий пропан. В результате контакта гудрона с пропаном образуются: раствор деасфальтизата I в пропане, уходящий с верха колонны К-1 в блок регенерации растворителя, и раствор асфальта I в пропане, который направляется в середину экстракционной колонны второй ступени К-2. В нижнюю часть колонны К-2 подается жидкий пропан; с верха этой колонны удаляется раствор деасфальтизата II в пропане, а с низа – раствор асфальта II.

Регенерация пропана из раствора деасфальтизата первой ступени происходит в испарителе Т-2, эвапораторе К-5 и отпарной колонне К-6. Освобожденный от пропана деасфальтизат I откачивается через холодильник

Х-4 с установки. Для выделения пропана из раствора деасфальтизата II служат испарители Т-3 и Т-4, колонна К-7. Удаление растворителя из асфальтного раствора проводится в колоннах К-4 (куда раствор подается через печь П-1) и К-3. С низа колонны К-3 асфальт через теплообменник Т-5 и холодильник Х-3 отка

чивается с установки. Пары пропана, уходящие из испарителей Т-2, Т-3 и ко


лонны К-4, конденсируются в холодильнике Х-1, а покидающие испаритель Т-4 и колонну К-5 – в холодильнике Х-2. Сконденсировавшийся пропан собирается в емкости Е-1. Смесь паров пропана и воды из колонн К-3, К-6 и К-7 направляется в конденсатор смешения К-8, орошаемый водой. С верха конденсатора смешения К-8 пропан поступает во всасывающую линию компрессора ПК-1, сжимается и через холодильник Х-6 возвращается в систему циркуляции пропана. Часть пропана выводится на щелочную очистку от сернистых соединений.

Схема установки двухступенчатой деасфальтизации гудрона пропаном:

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10627 — | 7813 — или читать все.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector