Способ регенерации пропана из деасфальтизатного раствора

 

Сущность изобретения: деасфальтизатный раствор из экстрактора предварительно нагревают и подают в сепаратор, где происходит разделение на верхнюю фазу, обогащенную пропаном, и нижнюю фазу, обогащенную деасфальтизатом. Разделение в сепараторе проводят при сверхкритических для пропана условиях и при дополнительном нагреве нижней фазы, обогащенной деасфальтизатом, до температуры, на 10 - 30^oС превышающей температуру верхней фазы, обогащенной пропаном. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам деасфальтизации нефтяных остатков.

Известен способ регенерации растворителя из деасфальтизатного раствора путем многоступенчатого повышения температуры и снижения давления в трубчатых паровых испарителях с последующей отпаркой растворителя в отпарной колонне (1).

Недостаток данного способа сложность из-за его многоступенчатости, а также низкая эффективность разделения деасфальтизатного раствора.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому эффекту является способ регенерации растворителя из деасфальтизатного раствора путем нагрева деасфальтизатного раствора с последующим двухступенчатым разделением посредством повышения температуры и постадийного понижения давления в сепараторах, работающих в сверхкритических условиях (2).

Этот способ обеспечивает достаточно высокую эффективность разделения деасфальтизатного раствора, однако многоступенчатость делает его сложным как в технологии, так и в аппаратурном оформлении и автоматическом контроле процесса.

Изобретение направлено на упрощение технологии процесса разделения деасфальтизатного раствора на верхнюю фазу, обогащенную растворителем, и нижнюю фазу, обогащенную деасфальтизатом.

Предлагаемый способ заключается в том, что деасфальтизатный раствор либо сразу после экстрактора, либо после нагрева в подогревателе подают для разделения при сверхкритических условиях в сепаратор, в котором температуру нижней фазы поддерживают на 10-30^оС выше температуры верхней фазы путем подвода тепла к низу сепаратора. Целесообразно для поддержания указанного градиента температуры использовать дополнительный прием: подачу деасфальтизатного раствора в сепаратор с более низкой температурой, т.е. уменьшить температуру нагрева деасфальтизатного раствора.

Создание градиента температуры в сепараторе позволит изменить гидродинамические (вязкость) и термодинамические (константы равновесия) характеристики нижней фазы в сторону уменьшения концентрации растворителя, а верхней в сторону уменьшения деасфальтизата. Кроме того, предлагаемый способ дает возможность подачи деасфальтизатного раствора с более низкой температурой, в частности, при температуре ниже критической, а это уменьшит расход энергии и, кроме того, исключит интенсивное турбулентное течение двухфазного потока "деасфальтизат растворитель" в трубопроводе между нагревателем и сепаратором, приводящее к образованию мелкодисперсных капель деасфальтизата в пропане, трудноподдающихся разделению в сепараторе.

Способ осуществляют следующим образом.

Деасфальтизатный раствор из экстрактора через подогреватель подают в сепаратор, где происходит разделение раствора на две фазы: верхнюю, обогащенную растворителем, и нижнюю, обогащенную деасфальтизатом. Для повышения эффективности разделения раствора температуру нижней фазы в сепараторе поддерживают на 10-30^оС выше температуры верхней фазы, например, путем подогрева нижней фазы при помощи подогревателей, установленных внутри или снаружи сепаратора, или циркуляцией нижней фазы через теплообменники. Для усиления эффективности разделения раствора целесообразно уменьшить температуру его нагрева до подачи в сепаратор и достигать сверхкритических условий по температуре в самом сепараторе.

П р и м е р ы. Для регенерации пропана из деасфальтизатного раствора использовали сепаратор, изготовленный из металлической трубы. Сепаратор снабжен стеклянной гляделкой для наблюдения за процессом разделения, электрообогревателем, манометром, карманом для термопар, штуцерами для ввода деасфальтизатного раствора, вывода пропана и деасфальтизата, а также двумя штуцерами, установленными в нижней части сепаратора, для циркуляции деасфальтизатной фазы через подогреватель. Для испытаний был использован деасфальтизатный раствор с содержанием 85,6 мас. пропана и 14,4 мас. деасфальтизата с установки деасфальтизации пропаном гудрона малосернистой западносибирской нефти.

П р и м е р 1. Нагретый до 115^оС деасфальтизатный раствор подали в сепаратор, работающий при сверхкритических условиях: температура верхней фазы 115^оС, температуру нижней фазы путем электрообогрева повысили до 145^оС, давление в сепараторе 50 атм.

После разделения содержание пропана в верхней фазе составило 99,70 мас. содержание деасфальтизата 0,30 мас. содержание деасфальтизата в нижней фазе 92,3 мас. пропана 7,7 мас.

Аналогично были проведены эксперименты с изменением температуры нижней и верхней фаз сепаратора (пример 2), с изменением величины градиента температур в сепараторе (примеры 3 и 4), с заграничными значениями градиента температур в сепараторе (примеры 5 и 6), с изменением температуры нагрева деасфальтизатного раствора перед подачей в сепаратор (пример 7).

Для сравнения были проведены эксперименты по разделению этого же деасфальтизатного раствора в сепараторе без создания градиента температур в сепараторе (примеры 8-10). Все данные экспериментов приведены в таблице.

Как видно из таблицы, при использовании предлагаемого способа с созданием градиента температуры в сепараторе (см. примеры 1-4, 7) обеспечивается достаточно четкое разделение деасфальтизатного раствора: содержание деасфальтизата в верхней фазе составляет 0,20-0,40 мас. содержание пропана в нижней фазе 5,9-12,0 мас. Причем наиболее эффективное разделение происходит при температурном градиенте в 16-30^оС, тогда содержание деасфальтизата в верхней фазе составляет 0,20-0,34 мас. а пропана в нижней фазе 5,9-9,1 мас. Для сравнения: при способе разделения этого же деасфальтизатного раствора в сепараторе с одинаковой температурой верхней и нижней фаз (примеры 8-10) содержание деасфальтизата в верхней фазе составляет 0,35-0,60 мас. содержание деасфальтизата в нижней фазе 82-84,8 мас. При заграничных значениях градиента температур в сепараторе по предлагаемому способу (см. примеры 5 и 6) разделение деасфальтизатного раствора ухудшается.

Что касается сравнения с прототипом, эффективность разделения деасфальтизатного раствора по предлагаемому способу остается примерно на одном уровне с прототипом (из описания патента Франции N 2588877 следует, что содержание деасфальтизата в верхней фазе составляет 0,37-0,40 мас. содержание пропана в нижней фазе 6,93-15,0 мас.). Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с прототипом является: более упрощенная технология разделения деасфальтизатного раствора за счет одноступенчатости способа и, как следствие, упрощение аппаратурного оформления, автоматического контроля, сокращение обслуживающего персонала и необходимой для установления дополнительных сепараторов площади.

Внедрение способа не представляет трудностей (установление обогревателя нижней части сепаратора или дополнительного подогревателя для циркуляции нижней фазы сепаратора).

Формула изобретения

1. СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ПРОПАНА ИЗ ДЕАСФАЛЬТИЗАТНОГО РАСТВОРА путем нагрева деасфальтизатного раствора с последующим его разделением в сепараторе при сверхкритических для пропана условиях на верхнюю фазу, обогащенную пропаном, и нижнюю фазу, обогащенную деасфальтизатом, отличающийся тем, что разделение деасфальтизатного раствора в сепараторе проводят при дополнительном нагреве нижней фазы, обогащенной деасфальтизатом, до температуры, на 10 - 30^oС превышающей температуры верхней фазы, обогащенной пропаном.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что деасфальтизатный раствор нагревают до температуры ниже критической температуры пропана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2