Способ деасфальтизации тяжелых углеводородных фракций

 

Сущность: противоточную подачу тяжелого углеводородного сырья и растворителя в колонный аппарат осуществляют инжекторы и отражатели, установленные внутри аппарата. 3 ил.

Изобретение относится к способам деасфальтизации тяжелых углеводородных фракций сжиженными низкомолекулярными алканами, алифатическими спиртами или бензиновыми фракциями и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ деасфальтизации тяжелых углеводородных фракций, в соответствии с которым предварительно смешанное с растворителем сырье подвергают одновременно акустическому и гидродинамическому воздействию /1/, причем гидродинамическое воздействие создают перемешиванием высокоскоростной турбинной мешалкой.

Недостатком данного метода является низкая эффективность массообмена при указанных видах воздействия, приводящая к уменьшению выхода деасфальтизата. Кроме этого, необходимость установки ультразвукового излучателя и высокоскоростной турбинной мешалки связана с увеличением энергозатрат на осуществление процесса. Наличие уплотнений вала мешалки снижает надежность и безопасность процесса. Механическое перемешивание и ультразвуковое воздействие приводит к усложнению аппаратурного оформления.

За прототип изобретения принят способ деасфальтизации тяжелых углеводородных фракций, в котором процесс происходит в колонном аппарате, оснащенном жалюзийными тарелками при противоточном движении сырья и растворителя /2/. Противоточное движение обусловлено разностью плотностей потоков более тяжелое сырье подают в верх колонны, растворитель, обладающий меньшей плотностью, в низ аппарата. Восходящий поток растворителя, отбираемый с верха колонны, экстрагирует из встречного потока сырья целевой продукт деасфальтизат. Неизвлекаемые компоненты в виде смеси асфальта с растворителем отбирают с низа колонны.

Распределение сырья и растворителя по сечению колонны с помощью маточников и применение жалюзийных тарелок направлено на увеличение поверхности массообмена потоков сырья и растворителя увеличение выхода деасфальтизата.

Цель изобретения увеличение выхода деасфальтизата в процессе деасфальтизации.

Поставленная цель достигается тем, что исходное сырье и растворитель, в качестве которого используют предельные парафиновые углеводороды С₃-С₇, бензиновые фракции или алифатические спирты С₃-С₅, подают колонный аппарат таким образом, что сырье и растворитель образуют встречные потоки, противоточное движение которых обусловлено разностью их плотностей. Непрерывно отбирают из аппарата растворы асфальта и деасфальтизата, при этом сырье и растворитель подают в аппарат через инжекторы, интенсифицируя процесс смешения за счет использования энергии струи подаваемого сырья и растворителя.

Сущность способа поясняется схемами, приведенными на фиг. 1, 2,3.

Сырье 1 и растворитель 2 подают в верхнюю и нижнюю часть колонного аппарата 3, оснащенного жалюзийными тарелками 4. Поступая по трубопроводам 5,6, заканчивающимися соплами 7,8, в инжекторы 9,10, сырье и растворитель инжектируют сырьевую смесь в верхней и нижней частях аппарата соответственно. Потоки из инжекторов 9,10, включающие сырье с инжектируемой сырьевой смесью, обогащенной деасфальтизатом (верхний инжектор), и растворитель с инжектируемой сырьевой смесью, обогащенной асфальтом (нижний инжектор), попадают на отражатели 11,12, представляющие собой наборы полых конусов различного диаметра.

Высокоскоростное истечение струй сырья и растворителя, поступающих в аппарат через сопла инжекторов, обеспечивает интенсивное смешение с инжектируемой сырьевой смесью, расход которой через инжекторы в 2-3 раза выше расхода сырья и растворителя.

Наряду с дроблением потоков из инжекторов на отражателях 11, 12 это приводит к увеличению поверхности массообмена и, как следствие, повышению выхода деасфальтизата за счет роста глубины отбора целевых компонентов.

Жалюзийные тарелки 4 выполняют те же функции, что и в способе, принятом за прототип обеспечение контакта между восходящим потоком растворителя и встречным потоком сырья.

Раствор извлеченного из сырья деасфальтизата отбирается из верхней части колонны, смесь неизвлеченных компонентов (асфальта) и части растворителя 14 отбирают с низа аппарата.

Для создания заданного температурного профиля в аппарате (в случае применения в качестве растворителя парафиновых углеводородов С₃-С₄) в верхней отстойной зоне аппарата устанавливают змеевик 15 для подогрева раствора деасфальтизата в этой зоне теплоносителем 16.

Предлагаемый способ был проверен в лабораторных условиях.

В качестве сырья процесса деасфальтизации использовали гудрон смеси западно-сибирских нефтей плотностью 986 кг/м³, вязкостью при 100^oС 142 мм²/с, коксуемостью 15-19% Пример 1. Деасфальтизацию сырья осуществляют в соответствии со способом, взятым за прототип.

В колонный аппарат, оснащенный жалюзийными тарелками, через маточники подают сырье и растворитель (сжиженный пропан) соответственно в верх и низ колонны. Отношение массовых расходов сырья и растворителя 1:3. Температура в зоне смешения 60^oС, в месте установки подогревателя в верхней отстойной зоне 80^oC.

После удаления растворителя из раствора деасфальтизата определяют его выход, который составил 32% Пример 2. Деасфальтизацию сырья осуществляют в соответствии с предлагаемым способом. Отношение массовых отходов сырья и растворителя, температуры в зоне смешения и верхней отстойной зоне те же, что и в примере 1.

Сырье и растворитель поступают в аппарат через инжекторы. Расход инжектируемой сырьевой смеси в 2 раза выше расходов сырья и растворителя. Аппарат оснащен отражателями (см. фиг. 2,3).

Выход деасфальтизата в этом случае составил 34,5% Качество целевого продукта в обоих опытах получали одинаковым - коксуемость деасфальтизата находилась в пределах 1,1-1,2% Как видно из примеров, предлагаемый способ деасфальтизации обеспечивает повышение выхода деасфальтизата на 2,5% Его осуществление не связано с существенным усложнением аппаратурного оформления.

В предлагаемом способе получение выхода деасфальтизата, равного выходу в способе, взятом за прототип, осуществляется при снижении соотношения расхода растворителя к сырью на 20-25% что приводит к соответствующему снижению энергозатрат.

Формула изобретения

Способ деасфальтизации тяжелых углеводородных фракций путем противоточной подачи исходного сырья и растворителя в колонный аппарат и непрерывного отбора из аппарата растворов асфальта и деасфальтизата, отличающийся тем, что подачу сырья и растворителя осуществляют через инжекторы и отражатели, установленные внутри аппарата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3