Главная -> Словарь

Одноступенчатой деасфальтизации

На большинстве установок селективной очистки процесс экстракции осуществляется в противоточных насадочных колоннах, которые из-за недостаточной степени контактирования фаз не обеспечивают требуемой глубины извлечения низкоиндексных компонентов из очищаемого сырья. Глубина извлечения масляных компонентов при использовании колонн такого типа при одноступенчатой экстракции составляет 85—90% от их потенциального содержания в сырье. Для повышения разделяющей способности и производительности экстракционных колонн на ряде установок вместо насадки используют жалюзийные и перфорированные тарелки, позволяющие повысить производительность по сравнению с насадочными колоннами на 15—20% при очистке дистиллятного сырья. Эффективность экстракции в процессе селективной очистки может быть повышена при создании пульсаци-онного режима в насадочных колоннах i или замене насадки в верхней части колонны на вращающиеся вибрирующие тарелки . Улучшить контакт между сырьем и растворителем в экстракционных колоннах можно, пропуская противотоком к движению растворителя инертный газ с пульсирующим изменением его расхода . Такой способ экстракции позволяет вследствие увеличения дисперсности и перемешивания движущихся потоков с учетом пульсационного режима повысить степень извлечения из сырья компонентов, ухудшающих эксплуатационные свойства масел.

На большинстве установок селективной очистки процесс экстракции осуществляется в противоточных насадочных колоннах, которые из-за недостаточной степени контактирования фаз не обеспечивают требуемой глубины извлечения низкоиндексных компонентов из очищаемого сырья. Глубина извлечения масляных компонентов при использовании колонн такого типа при одноступенчатой экстракции составляет 85—90% от их потенциального содержания в сырье. Для повышения разделяющей способности и производительности экстракционных колонн на ряде установок вместо насадки используют жалюзийные и перфорированные тарелки, позволяющие повысить производительность по сравнению с насадочными колоннами на 15—20% при очистке дистиллятного сырья. Эффективность экстракции в процессе селективной очистки может быть повышена при создании пульсаци-онного режима в насадочных колоннах ' или замене насадки в верхней части колонны на вращающиеся вибрирующие тарелки . Улучшить контакт между сырьем и растворителем в экстракционных колоннах можно, пропуская противотоком к движению растворителя инертный газ с пульсирующим изменением его расхода . Такой способ экстракции позволяет вследствие увеличения дисперсности и перемешивания движущихся потоков с учетом пульсационного режима повысить степень извлечения из сырья компонентов, ухудшающих эксплуатационные свойства масел.

Выполнение расчета равновесия жидких фаз направлено на установление составов и соотношения фаз и в конечном счете на получение результатов моделирования процесса. Поэтому важно, чтобы алгоритм расчета был достаточно эффективным. Выбор его применительно к экстракционным колоннам определяется методом расчета от ступени к ступени. В связи с широким распространением модифицированного релаксационного метода расчета противоточных процессов разделения равновесие жидкость — жидкость на теоретической ступени контакта целесообразно рассматривать как расчет одноступенчатой экстракции.

Алгоритмы расчета равновесия жидкость — жидкость — пар и многофазных систем рассмотрены в работах . В них показано, что расчет равновесия жидкость — жидкость как одноступенчатой экстракции является предпочтительным по сравнению с методами решения систем нелинейных уравнений относительно составов фаз.

Программы, реализующие эти алгоритмы на АЛГОЛ-60, приведены ниже. В таблице представлены результаты расчета одноступенчатой экстракции с приближенными коэффициентами распре-

Компоненты Расчет равновесной фазы Расчет одноступенчатой экстракции

ПРОГРАММА РАСЧЕТА ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ ЭКСТРАКЦИИ

Порядок работы с программой расчета одноступенчатой экстракции. Исходными данными для расчета являются константы уравнения NRTL, брутто-состав системы, приближенные значения коэффициентов распределения, пределы поиска доли экстрактной фазы. Ввод данных осуществляется в такой последовательности:

В опытах использовались НМП, отвечающий нормам МРТУ 42 № 67—15, н-тридекан марки «хч» по МРТУ 6-09-4535-67, а-метилнафталин марки «ч» по МРТУ 6-09-6030-69 и дважды перегнанная вода. Опытные данные по взаимной растворимости в исследуемых системах при температурах 20, 40 и 60°С определялись по методике, описанной в ; результаты определения взаимной растворимости приведены в табл. 1 и 2. Для расчета составов равновесных фаз в изучаемых системах применен аналитический метод расчёта по опытным данным о взаимной растворимости и количеству фаз в одноступенчатой экстракции . Составы равновесных фаз при различных температурах приведены в табл. 3, полученные диаграммы фазового равновесия трехкомпонентных систем представлены на рис. 1 и 2.

На основе описания равновесия-жидкость-жидкость уравнением NRTL рассмотрены два варианта расчета составов фаз. Первый вариант заключается в определении состава равновесной фазы при задании состава другой фазы. Второй вариант эквивалентен расчету одноступенчатой экстракции. Расчет в обоих вариантах выполняется с использованием итерационного метода уточнения коэффициентов распределения и составов фаз по соответствующим программам, приведенным в тексте статьи. Программы представлены на АЛГОЛ—60. Имеются указания по работе с ними и примеры расчета.

Для целей моделирования процесса экстракции рассмотрен алгоритм, расчета неполной и полной колонн с использованием модифицированного релаксационного метода и описанием равновесия жидкость-жидкость уравнением NRTL. Подробно рассмотрен способ задания начального приближения по количеству и составу потоков на тарелках. Основой метода является расчет одноступенчатой экстракции от тарелки к тарелке. С целью упрощения алгоритма в качестве начального приближения назначаются коэффициенты распределения, которые уточняются при счете от тарелки к тарелке и от цикла к циклу путем расчета их согласно уравнению.

Промышленные установки пропановой деасфальтизации гуд — ронов могут быть одно- или двухступенчатыми. При двухступенча — той деасфальтизации гудронов получают два деасфальтизата разной вязкости и коксуемости; их суммарный выход больше, чем деас — фальтизата одноступенчатой деасфальтизации того же сырья. Следовательно, двухступенчатую деасфальтизацию следует отнести к ресурсосберегающему технологическому процессу глубокой переработки нефтяного сырья.

В результате перехода от одноступенчатой деасфальтизации к двухступенчатой суммарный выход деасфальтизата увеличивается на 15 — 30% . Этот прирост зависит главным образом от качества сырья и предъявляемых к продуктам требований,

Установка одноступенчатой деасфальтизации гудронов жидким пропаном

Установка одноступенчатой деасфальтизации гудронов жидким пропаном

РИС. VI 1-1. Технологическая схема установки одноступенчатой деасфальтизации гудрона жидким пропаном-

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

В результате перехода от одноступенчатой деасфальтизации к двухступенчатой выход деасфаль-тизата при переработке гудронов увеличивается на 13—30 %, . Прирост зависит главным образом от качества сырья и предъявляемых к продуктам требований.

ТАБЛИЦА 2.42. Свойства деасфальтизатов одноступенчатой деасфальтизации, полученных на опытных установках

Технологическая схема . При одноступенчатой деасфальтизации гудрон через подогреватель 1 подается в верхнюю часть экстракционной колонны 3. Сжиженный пропан из емкости 16 через подогреватель 2 подается в нижнюю часть колонны 3. С верха колонны 3 выводится раствор деасфальтизата, проходит через испарители пропана 4, где отгоняется основная часть пропана. Деасфальтизат из испарителей, содержащий до

Рис. 2.49. Установка одноступенчатой деасфальтизации гудрона пропаном:

Принципиальная схема установки одноступенчатой деасфальтизации гудрона с узлом регенерации растворителя, работающим в сверхкритическом режиме, представлена на рис.4. Насосом 2 деасфальтизатный раствор с верха экстракционной колонны 1 прокачивается через теплообменники 3,4 в сепаратор 5, работающий в сверхкритическом режиме. В сепараторе происходит разделение смеси деасфальтизат - пропан на две фазы: верхнюю пропановую и нижнюю деасфальтизатную. Верхняя фаза состоит из практически чистого пропана, последний проходит через теплообменники 3,6, где отдает основную часть тепла деасфальтизатному и асфальтному растворам, через струйный компрессор -7, где используется в качестве рабочего тела для компремирования паров пропана, выходящих из отпарных колонн, и через водяной холодильник 14 - в емкость растворителя.