Способ двухколонной пропановой деасфальтизации нефтяных остатков


 


Владельцы патента RU 2552419:

Биктимиров Феликс Саитович (RU)

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа двухколонной пропановой деасфальтизации нефтяных остатков в двух последовательно соединенных экстракторах, по которому сырье смешивают с жидким пропаном, смесь охлаждают и вводят в первый экстрактор для разделения на раствор деасфальтизата I и асфальтовую фазу. Сырье смешивают с частью пропана, с вводом охлажденной смеси выше нижнего ввода оставшегося количества пропана, раствор деасфальтизата I без нагрева наверху первого экстрактора направляют вниз второго экстрактора, в котором за счет повышения температуры верха разделяют на рисайкл и раствор деасфальтизата II, с регенерацией из него пропана путем постепенного нагрева и снижения давления в испарителях пропана до давления в системе конденсации пропана, с дополнительным нагревом раствора деасфальтизата II из последнего испарителя пропана до 240-250°C, с возвратом рисайкла насосом наверх первого экстрактора, с подачей полученных продуктов в отпарные колонны, работающие без подачи в них водяного пара. Технический результат - улучшение качества деасфальтизата и асфальта, снижение энергозатрат. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано не только в производстве нефтяных масел.

Известен способ пропановой деасфальтизации (ПДА) гудрона путем его обработки жидким пропаном в экстракторе колонного типа, оснащенном контактирующими устройствами и нагревателем в верхней части, с последующим разделением на раствор деасфальтизата (РДА) и асфальтовую фазу (АФ), с регенерацией пропана из РДА путем постепенного нагрева и снижения давления в испарителях пропана до давления в системе конденсации пропана (СКП) и резкого снижения давления после нагрева АФ в печи до давления в СКП, с завершением удаления остатков пропана в отпарных колоннах деасфальтизата и асфальта [В.Т. Бражников. Современные установки для производства смазочных масел. М., Гостоптехиздат. 1971, с.39-41].

Недостатки известного способа ПДА:

- низкий (25-26%) отбор и невысокое качество деасфальтизата, поскольку в зоне его концентрации (выше верхнего контактирующего устройства) имеются только греющие змеевики, не перекрывающие полностью сечение аппарата;

- зона экстракции пропаном желательных компонентов из горячего гудрона, подаваемого на верхнее контактирующее устройство, занимает почти всю высоту аппарата, не оставляя места для зоны концентрации деасфальтизата;

- процесс ПДА проводится с нагревом перед экстрактором и сырья, и пропана, хотя его растворяющая способность повышается не с повышением, а с понижением температуры экстракции [Л.П. Казакова, С.Э. Крейн. Физико-химические основы производства нефтяных маслел. М., Химия, 1978, с.69-87];

- невысокая (20-22 сст при 100°С) вязкость деасфальтизата - сырья для масляного производства, приводящая к перерасходу дорогостоящего остаточного масла-компонента при приготовлении моторных масел и к повышению их себестоимости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу ПДА, т.е. прототипом, является способ двухступенчатой ПДА, осуществляемый в двух последовательно соединенных экстракторах колонного типа, оснащенных контактирующими устройствами между вводами сырья и пропана. С верха первого экстрактора выводится раствор менее вязкого деасфальтизата (РДА I), а АФ I с низа первого экстрактора является сырьем второго экстрактора и подается по месту ввода гудрона. С верха второго экстрактора выводится раствор более вязкого деасфальтизата (РДЛ II), а с низа = АФ II. В низ второго экстрактора подается дополнительное количество пропана, а температура экстракции несколько ниже, чем в первом экстракторе. Растворы деасфальтизатов обеих ступеней могут либо смешиваться, либо перерабатываться раздельно [Сборник «Производство масел», ЦНИИТЭнефтехим, 1966, с.5, статья «Промышленный опыт получения высоковязкого масла П-40»].

Недостатки прототипа:

- невысокое качество деасфальтизатов из-за того, что в обоих экстракторах отсутствуют эффективные зоны концентрации деасфальтизатов и они по этой причине больше «работают» на качество асфальта, а не деасфальтизата - целевого продукта этого процесса;

- большие энергозатраты, поскольку кратность пропана к сырью в низ второго экстрактора значительно больше, чем в первый [С.А. Ахметов. Технология глубокой переработки нефти и газа. Издательство «Гилем», Уфа, 2002 г., с.284];

- существенным недостатком является нагрев и сырья, и пропана перед первым экстрактором, хотя процесс ПДА необходимо проводить в низкотемпературном режиме;

- постоянное поступление влаги в СКП с пропаном низкого давления (из отпарных колонн), в которой растворяется сероводород, обязательно образующийся при нагреве продуктов процесса в печи, образуя сильнокоррозионную среду.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является улучшение качества и деасфальтизата, и асфальта, а также снижение энергозатрат.

Предлагаемый способ двухколонной ПДА нефтяных остатков в двух последовательно соединенных экстракторах, по которому сырье обрабатывается жидким пропаном в зоне экстракции, смесь охлаждается и вводится в первый экстрактор для разделения на РДА I и АФ, отличается тем, что для разбавления сырья используется только часть пропана, а охлажденная смесь вводится выше нижнего ввода оставшегося количества пропана, раствор деасфальтизата I без нагрева наверху первого экстрактора подают в низ второго экстрактора, в котором за счет повышения температуры верха разделяется на рисайкл и раствор деасфальтизата II, с регенерацией из него пропана путем постепенного нагрева и снижения давления в испарителях пропана до давления в системе конденсации пропана, с дополнительным нагревом раствора деасфальтизата II из последнего испарителя пропана до 240-250°C, с возвратом рисайкла насосом наверх первого экстрактора [патент РФ №2436836].

Предлагаемый способ двухколонной ПДА позволяет вынести зону экстракции, занятую контактирующими устройствами, за пределы первого экстрактора, а охлаждение пропан-гудроновой смеси позволяет осуществить низкотемпературный режим, снижая энергозатраты за счет исключения подачи пропана во второй экстрактор.

Предлагаемая технология двухколонной ПДА позволяет: а) обеспечить снижение содержание смол в деасфальтизате за счет понижения температуры верха до «не выше 55°C» [М.Г. Митрофанов и др. Деасфальтизация гудрона мангышлакской нефти при помощи пропана. Труды ГрозНИИ, вып. XXIV, Химия, 1968, с.68] и увеличить отбор остаточного рафината за счет повышения последующего процесса селективной очистки, растворители которого не могут удалить смолы, которые «пропустила» ПДА [Л.П. Казакова, С.Э. Крейн. «Физико-химические основы производства нефтяных масел.»; М., Химия, с.95]; б) обеспечить переход к режиму «сухой» ПДА (сокращенно, СПДА), что и экономично (исключается подача в отпарные колонны деасфальтизата и асфальта до 5% водяного пара и примерно в 2 раза уменьшается норма расхода пропана), и экологично, т.к. исключается сероводород, содержащий стоки, которые к тому же насыщались пропаном.

Кроме того, разделение жидкого пропана на два потока и подача части пропана с более низкой, не выше 40°C зоной промывки (т.к. пропан-гудроновую смесь не целесообразно охлаждать до той же температуры) позволяет повысить эффективность стадии промывки и повысить качество асфальта для последующего его использования не только в битумном или коксовом производствах, но и (что, вероятно, не менее важно) в производстве радиационно-стойких клеевых материалов из гудронов высокосернистых нефтей типа арланской [Ю.В. Поконова. Химия и технология топлив и масел, №4, 2011, с.36-391).

Пример: горячий гудрон Западно-Сибирской нефти (плотность при 20°С 0,985 г/см куб., вязкость условная при 80°С 55 сек) с температурой 110-120°С смешивается с частью пропана в соотношении 1:4 (об.), смесь охлаждается до 42-45°C и вводится на две тарелки выше нижнего вода пропана, подаваемого в низ экстрактора в соотношении 1:1 (об.) температурой 37°С.

Без нагрева наверху первого экстрактора выводится РДА I и подается вниз второго экстрактора, в котором разделяется на РДА II и рисайкл, который насосом подается наверх первого экстрактора с низа первого экстрактора АФ, направляется на регенерацию пропана по традиционной технологии.

С верха второго экстрактора при температуре не выше 55°С направляется на регенерацию пропана путем постепенного нагрева и снижения давления в испарителях пропана до давления в СКП, а РДА II из последнего испарителя пропана дополнительно нагревается до 240-250°С, и завершением остатков пропана в отпарных колоннах деасфальтизата и асфальта.

Пропан из РДА II только вначале отделяется по традиционной технологии, но из последнего испарителя пропана с температурой дополнительно нагревается в печи до 240-250°С и поступает в отпарную колонну, работающую без подачи водяного пара (т.е. в «сухом» режиме).

Асфальтовая фаза из сепаратора, в котором от нее удаляется основная доля пропана при давлении в СКП (16 ат), направляется в отпарную колонну, также работающую без подачи водяного пара.

В отсутствии влаги в пропане низкого давления (из отпарных колонн) становятся ненужными ни конденсатор смещения, ни запланированные мероприятия но «борьбе» с сероводородной коррозией оборудования СКП, т.к. сероводород, обязательно образующийся при нагреве в печи продуктов процесса, имеет молекулярную массу (34), которая ближе к этану (30), чем к пропану (44), и поэтому сероводород будет просто отдуваться из рабочей емкости пропана вместе с метаном и этаном в топливную сеть установки.

Отсутствие нагревателя наверху первого экстрактора означает создание протяженной низкотемпературной зоны экстракции с минимальным градиентом между температурами верха и низа первого экстрактора, что позволяет осуществить более эффективное отделение тяжелой ароматики от смол [Л.П. Казакова, С.Э. Крейн. Физико-химические основы производства нефтяных масел. М., Химия, 1978, с.74-75, рис.16] и значительно улучшить качество и деасфальтизата, и асфальта.

Последующие промышленные испытания позволят уточнить, не потребуется ли вывод некоторой части рисайкла в качестве побочного промежуточного продукта с целью сохранения или регулирования высокого качества и деасфальтизата, и асфальта.

1. Способ двухколонной пропановой деасфальтизации нефтяных остатков в двух последовательно соединенных экстракторах, по которому сырье смешивают с жидким пропаном, смесь охлаждают и вводят в первый экстрактор для разделения на раствор деасфальтизата I и асфальтовую фазу, отличающийся тем, что сырье смешивают с частью пропана, с вводом охлажденной смеси выше нижнего ввода оставшегося количества пропана, раствор деасфальтизата I без нагрева наверху первого экстрактора направляют вниз второго экстрактора, в котором за счет повышения температуры верха разделяют на рисайкл и раствор деасфальтизата II, с регенерацией из него пропана путем постепенного нагрева и снижения давления в испарителях пропана до давления в системе конденсации пропана, с дополнительным нагревом раствора деасфальтизата II из последнего испарителя пропана до 240-250°C, с возвратом рисайкла насосом наверх первого экстрактора, с подачей полученных продуктов в отпарные колонны, работающие без подачи в них водяного пара.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура верха второго экстрактора не превышает 55°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам сольвентной деасфальтизации нефтяных остатков и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для получения деасфальтизата и асфальта.

Изобретение относится к способам деасфальтизации нефтяных остатков и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для получения деасфальтизата и асфальта.

Изобретение относится к сольвентной деасфальтизации нефтяных остатков и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа, включающего экстракцию нефтяного остатка легким углеводородным растворителем с получением асфальтового и деасфальтизатного растворов, регенерацию растворителя из нагретого асфальтового раствора, включающую отгонку паров растворителя среднего давления однократным испарением с получением асфальта, регенерацию растворителя из нагретого деасфальтизатного раствора, включающую сверхкритическую сепарацию с получением регенерированного растворителя и деасфальтизатной фазы и отгонку паров растворителя среднего давления однократным испарением с получением деасфальтизата, а также сжатие смеси паров растворителя среднего давления.

Изобретение относится к области переработки углеводородного сырья путем деасфальтизации. .
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при переработке нефти. .

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при деасфальтизации нефтяных остатков легкими углеводородными растворителями.

Изобретение относится к способу для экономичной переработки остаточных продуктов перегонки тяжелых сырых нефтей, включающему стадии: а) подачи сырья - остатка после перегонки нефти при атмосферном давлении или в вакууме, причем 30-100% указанного сырья кипит выше 524°С, в устройство для деасфальтизации растворителями SDA, с получением потока асфальтенов и потока деасфальтизата DAO; b) переработки указанного потока асфальтенов, по меньшей мере, в одном реакторе с псевдоожиженным слоем в присутствии катализатора, где реактор эксплуатируют при общем давлении от 10,335 до 20,670 кПа, температуре 399-454°С, удельном часовом расходе жидкости от 0,1 до 1,0 ч-1 и скорости замены катализатора от 0,285 до 2,85 кг/м3 или где реактор или реакторы эксплуатируют при общем давлении от 3445 до 20,670 кПа, температуре 388-438°С, удельном часовом расходе жидкости от 0,2 до 1,5 ч-1 и скорости замены катализатора от 0,142 до 1,42 кг/м3 ; и с) переработки указанного потока деасфальтизата, по меньшей мере, в одном реакторе с псевдоожиженным слоем в присутствии катализатора, в котором на стадиях а - с общая конверсия остатка достигает более 65%.

Изобретение относится к способам деасфальтизации гудронов (тяжелых нефтяных остатков вакуумной перегонки мазутов) пропаном для получения компонентов остаточных базовых масел и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам деасфальтизации нефтяных остатков углеводородными растворителями, нацеленным на получение сырья для вторичной переработки процессами каталитического крекинга и коксования.
Изобретение относится к способу десульфуризации нефтяного масла, включающему стадию разбавления нефтяного масла-сырья подходящим органическим растворителем перед проведением реакции десульфуризации. Органический растворитель выбран из алканов, алкенов, циклических алкенов и алкинов. Концентрация растворителя в смеси из нефтяного масла-сырья и растворителя находится в диапазоне 0,1-70%. Проведение реакции смеси нефтяное масло-растворитель с натрием при температуре в диапазоне 240-350°C и давлении в диапазоне 0-500 фунт/кв. дюйм (0-3,45 МПа) в течение 15 минут-4 часов при перемешивании, чтобы получить конечную смесь, содержащую обессеренное нефтяное масло. Технический результат - снижение содержания асфальтена в нефтяном масле, улучшение вязкости обессеренного нефтяного масла, снижение содержания остаточного натрия. 9 з.п. ф-лы, 4 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области переработки углеводородного сырья путем деасфальтизации, в частности к получению асфальтенов, обладающих свойствами полупроводников. Изобретение касается способа получения асфальтенов путем деасфальтизации углеводородного сырья, включающего обработку сырья растворителем с последующим отделением раствора деасфальтизата от асфальтенсодержащих веществ, ступенчатое фракционирование, при этом в качестве сырья используют тяжелые нефтяные остатки, которые предварительно подвергаются окислению воздухом при температуре 245-255°С с получением окисленного битума, обладающего структурой типа "гель", причем продолжительность окисления определяется для каждого вида тяжелых нефтяных остатков по достижению верхней точки перегиба графика зависимости температуры размягчения окисленного битума от продолжительности окисления. Технический результат - улучшение электронных характеристик асфальтенов. 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу конверсии сланцевого масла или смеси сланцевых масел, имеющих содержание азота по меньшей мере 0.1 мас. %, содержащему следующие стадии: a) сырье подвергается удалению загрязнений с получением остатка и масла, очищенного от загрязнений, b) масло, очищенное от загрязнений, вводится в часть для гироконверсии в присутствии водорода, причем указанная часть содержит по меньшей мере один реактор с кипящим слоем, работающий в режиме газообразного и жидкого восходящего потока и содержащий по меньшей мере один катализатор гидроконверсии на подложке, c) выходящий поток, полученный на стадии b), вводится по меньшей мере частично в зону фракционирования, из которой, посредством атмосферной дистилляции, выходят газообразная фракция, фракция лигроина, фракция газойля и фракция, более тяжелая, чем газойль, d) указанная фракция лигроина обрабатывается по меньшей мере частично в другой части для гидрообработки в присутствии водорода, причем указанная часть содержит по меньшей мере один реактор с фиксированным слоем, содержащий по меньшей мере один катализатор гидрообработки, и e) указанная фракция газойля обрабатывается по меньшей мере частично в части для гидрообработки в присутствии водорода, причем указанная часть содержит по меньшей мере один реактор с фиксированным слоем, содержащий по меньшей мере один катализатор гидрообработки. Изобретение также относится к установке для обработки сланцевого масла вышеуказанным способом. Изобретение способствует максимизации выхода топливной базы. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 1 пр.
Наверх