logo search
лекции Томина

5. Факторы, определяющие эффективность процесса деасфальтизации в растворе пропана.

Качество сырья.

Сырье широкого фракционного состава деасфальтируется хуже, чем сырье, не содержащее фракций, выкипающих до 500оС. Низкомолекулярные компоненты хорошо растворяются в пропане и действуют как промежуточный растворитель. Таким образом, увеличивается растворяющая способность пропана по отношению к ПАУ и смолам. Это снижает глубину деасфальтизации и селективность процесса. При переработке более концентрированного остатка деасфальтизат характеризуется низкой коксуемостью и цветом, однако при переработке сырья узкого фракционного состава выход деасфальтизата ниже.

Концентрацию гудрона подбирают в зависимости от характера нефти. Концентрация гудронов малосмолистых нефтей должна быть большей из-за присутствия в них большого количества компонентов, легко растворимых в пропане. В гудронах высокосмолистых нефтей должно содержаться некоторое количество низкомолекулярных компонентов. В противном случае возможны потери ценных высокомолекулярных парафинонафтеновых углеводородов.

Температура. С увеличением температуры процесса снижается растворимость компонентов сырья в пропане, особенно при температурах, близких к 96,8оС (критическая температура пропана). С повышением температуры верха (tв) колонны деасфальтизации получают более светлый деасфальтизат с меньшим выходом и коксуемостью. При приближении tв к критической температуре пропана уменьшаются его плотность и растворяющая способность. Углеводородные компоненты сырья осаждаются из раствора вместе со смолами и асфальтенами. Выход деасфальтизата снижается.

С уменьшением температуры растворяющая способность сжиженного пропана растет. Он начинает удерживать в растворе не только парафино-нафтеновые и высокоиндексные ароматические углеводороды, но и низкоиндексные. Ухудшаются осаждение АСВ, цвет деасфальтизата, возрастает его коксуемость.

Температура верха колонны определяет качество деасфальтизата. Постепенное равномерное снижение температуры по высоте колонны позволяет отделить не только высокомолекулярные смолы (М = 800 ÷ 900), но и смолы массы 700 ÷ 800, ухудшающие цвет деасфальтизата, т.е. создание температурного градиента повышает селективность процесса. Температурный градиент деасфальтизации – разность температур между верхом и низом колонны. Температура низа колонны обеспечивает необходимый отбор деасфальтизата.

Оптимальный температурный режим: температура верха от 65 до 85оС; температура низа от 45 до 62оС; градиент температур 20 – 25оС.

Кратность растворителя к сырью. Влияние кратности пропана к сырью на выход и качество продуктов деасфальтизации показано на рис. В области I происходит насыщение сырья пропаном. В области II до оптимальной кратности глубина извлечения АСВ увеличивается, падает вязкость, плотность и коксуемость деасфальтизата. Уменьшается его выход. Раствор масляных компонентов в пропане при оптимальной кратности – насыщенный. В области III выход деасфальтизата начинает увеличиваться, ухудшается его качество, так как раствор компонентов в пропане перестает быть насыщенным, пропан начинает растворять ПАУ и смолы.

Оптимальная кратность пропана к сырью уменьшается с увеличением температуры деасфальтизации.

Р и с. Влияние кратности пропана к сырью на выход и качество продуктов деасфальтизации:

1 – температура размягчения асфальта; 2 – выход деасфальтизата;

3 – вязкость деасфальтизата; 4 плотность деасфальтизата;

5 – коксуемость деасфальтизата

Качество пропана. Обычно используют пропан чистотой не менее 95 % об. Повышенное содержание этана снижает выход деасфальтизата, повышает давление в аппаратах установки, снижает коэффициент теплопередачи в теплообменной температуре. Норма содержания этана – 2 % об.

Бутан, изобутан и пентан повышают растворяющую способность пропана, увеличивают выход деасфальтизата, но ухудшают его качество.

Пропилены и бутилены увеличивают растворимость смол и ПАУ в пропане, снижая качество деасфальтизата.

Давление. Давление процесса деасфальтизации подбирается таким образом, чтобы пропан находился в жидкой фазе, поэтому давление непосредственно связано с температурой процесса и составом технического пропана. Обычно процесс деасфальтизации ведут под давлением на 0,3-0,5 МПа выше, чем давление насыщенных паров сжиженного пропана. Давление обычно поддерживается на уровне 3,5-4,5 МПа.