Россия
В работе рассматривается возможность применения технологии регенерации пропана в сверх-критических условиях и аппаратурное оформление установки деасфальтизации гудрона пропаном
энергосберегающая технология регенерации, регенерация пропана в сверхкритических условиях
Установка деасфальтизации гудрона пропаном предназначена для удаления асфальтосмолистых веществ и части полициклических ароматических углеводородов с целью подготовки сырья к дальнейшей очистке и депарафинизации. Продукцией установки являются деасфальтизат, используемый для выработки остаточных масел и асфальт, служащий сырьем для производства битумов, процесса коксования или компонентом котельного топлива.
Установка деасфальтизации включает три основных блока: экстракции, регенерации пропана из раствора деасфальтизата и асфальта и блок сепарации [1]. Процесс деасфальтизации протекает в экстракционной колонне. С верха колонны выходит целевой продукт – деасфальтизат, который поступает в испарители для выделения растворителя. Температура процесса поддерживается в пределе 70–120 °C, а давление 15–30 кгс/см². Дальнейшее выделение растворителя ведется путем понижения давления и увеличения температуры в колоннах отпаривания. С низа экстракционной колонны выходит асфальт. Его регенерация ведется посредством нагрева в печи и далее в колоннах отпаривания. Пропан возвращается в процесс путем его захолаживания в аппаратах воздушного охлаждения и в кожухотрубчатых теплообменниках и дальнейшим компримированием.
Основными недостатками традиционной технологии процесса деасфальтизации являются: высокий расход энергоресурсов (водяного пара в испарителях, электроэнергии для захолаживания и компримирования пропана) и неполная регенерация растворителя (пропана).
С целью модернизации установки деасфальтизации гудрона пропаном предлагается внедрение новой энергоэффективной технологии, состоящей в регенерации пропана из раствора деасфальтизата в сверхкритических условиях [1]. В модернизируемой технологической схеме, отводимый с верхней части экстракционных колонн деасфальтизатный раствор с помощью бустерных насосов подается в теплообменные аппараты, а затем поступает в сепараторы, работающие в сверхкритическом режиме. В сепараторах происходит процесс разделения смеси на верхнюю - пропановую и нижнюю - деасфальтизатную фазу.
Экспериментальные исследования процесса фазоразделения раствора деасфальтизата с пропаном позволили выявить основные закономерности влияния параметров режима проведения процесса, характеристик деасфальтизата и растворителя на степень разделения. В таблице 1 приведены экспериментальные данные.
Таблица 1 – Составы фаз (в % масс.), полученные в результате экспериментов
|
Номер опыта |
Условия |
Верхняя фаза |
Нижняя фаза |
|||
|
температура, °С |
давление, МПа |
пропан |
деасфаль-тизат |
пропан |
деасфаль-тизат |
|
|
1 |
105 |
4,7 |
99,81 |
0,19 |
5,5 |
94,5 |
|
2 |
112 |
5,1 |
99,65 |
0,35 |
6,7 |
93,3 |
|
3 |
117 |
6,0 |
99,58 |
0,42 |
6,1 |
93,9 |
|
4 |
122 |
6,8 |
99,71 |
0,29 |
5,8 |
94,2 |
|
5 |
125 |
7,2 |
99,62 |
0,38 |
6,2 |
93,8 |
|
6 |
137 |
7,9 |
99,76 |
0,24 |
6,0 |
94,0 |
|
7 |
86 |
4,4 |
96,68 |
1,32 |
22,0 |
78,0 |
|
8 |
91 |
4,5 |
98,68 |
1,34 |
18,4 |
81,6 |
|
9 |
117 |
4,7 |
99,63 |
0,37 |
4,7 |
95,3 |
|
10 |
117 |
5,0 |
99,83 |
0,17 |
5,3 |
94,7 |
|
11 |
106 |
5,2 |
97,96 |
2,04 |
10,3 |
89,7 |
|
12 |
118 |
5,5 |
99,79 |
0,21 |
6,0 |
94,0 |
|
13 |
127 |
5,9 |
99,68 |
0,32 |
5,9 |
94,1 |
По представленным данным в таблице 1 можно сделать вывод, что для пропанового растворителя оптимальный режим сверхкритической регенерации находится в области температур около 120 °С и давления 5,0 МПа. Таким образом, модернизация установки деасфальтизации гудрона пропаном и применение метода сверхкритической регенерации растворителя позволит повысить селективность процесса на стадии сепарации пропана, сократить количество ступеней сепарации, а следовательно, и снизить энергоемкость процесса деасфальтизации.
1. Замковой, Н.П. Повышение эффективности работы установки деасфальтизации гудрона пропаном / Н.П. Замковой, Е.В. Подоплелов, А.И. Дементьев // Вестник Ангарского государственного технического университета. – 2019. – № 13. – С. 40–44.
