Способ деасфальтизации нефтяных остатков

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для деасфальтизации нефтяных остатков. Деасфальтизацию осуществляют в экстракторе колонного типа, оснащенном контактными устройствами и подогревателем, расположенным в его верхней части. Нефтяной остаток предварительно смешивают с растворителем с одновременным охлаждением смеси и подают в зону питания экстрактора. Из смеси выделяются фазы деасфальтизатного раствора и асфальтеносодержащей дисперсной системы с растворителем, движущиеся соответственно в верхнюю и нижнюю части экстрактора. В верхней части из раствора деасфальтизата вследствие нагрева выделяется рисайкл, опускающийся вниз противотоком восходящему раствору деасфальтизата. Ниже места ввода сырьевой смеси устанавливается граница раздела фаз между асфальтеносодержащей дисперсной системой с растворителем и раствором деасфальтизата. Зона питания экстрактора располагается между границей раздела фаз и контактными устройствами. На стадии смешения нефтяного остатка с растворителем смесь охлаждают на 0,1-5 градусов ниже температуры в нижней отстойной зоне. Раствор деасфальтизата выводят из верхней отстойной зоны экстрактора, а асфальтеносодержащую дисперсную систему с растворителем - из нижней. После удаления из них растворителя получают деасфальтизат и асфальт.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для деасфальтизации нефтяных остатков.

Известен способ деасфальтизации гудрона, осуществляемый в экстракторе колонного типа, оснащенном контактными устройствами. Нагретый основной поток пропана вводят под контактные устройства, а оставшуюся часть, составляющую 2-9 об. от его общей загрузки, смешивают с гудроном и подают в экстрактор над контактными устройствами. Пропан и смесь гудрона с пропаном движутся соответственно восходящим и нисходящим потоками. Предварительное смешение части пропанам с гудроном обеспечивает получение системы с более низкой вязкостью, чем у исходного гудрона, что способствует его растворению. Деасфальтизатный раствор и асфальтеносодержащая дисперсная система с пропаном концентрируются соответственно в верхней и нижней частях экстрактора. Между асфальтеносодержащей дисперсной системой с пропаном и раствором деасфальтизата устанавливается граница раздела фаз. Для более полного удаления из деасфальтизатного раствора смолистых веществ его подогревают в верхней части экстрактора. Раствор деасфальтизата выводят из верхней отстойной зоны экстрактора, а асфальтеносодержащую дисперсную систему с пропаном из нижней. После удаления из них пропана получают деасфальтизат и асфальт.

Для получения данных, сопоставимых с предлагаемым способом деасфальтизации нефтяных остатков, авторами проведен опытный пробег на промышленной установке деасфальтизации.

Деасфальтизацию гудрона товарной смеси западносибирских нефтей (плотность ρ²₄⁰ 0,988, вязкость условная при 80 ^oC 32 C, фракционный состав по Богданову: н. к. ^oC 388; 5, 10, 20 и 21,6 выкипают до температур 442^o, 463^o, 488^o и 500 ^oC соответственно) техническим пропаном с содержанием основного вещества 98,7 осуществляют в экстракторе колонного типа диаметром 2,4 м, высотой 16,6 м, оснащенного восемью жалюзийными тарелками. Расход гудрона с температурой 129 ^oC 0,0075 м³/C, пропана с температурой 55 ^oC 0,026 м³/C. Объемное соотношение пропана к гудрону 3,4:1. Подачу гудрона в пропан осуществляют на входе в экстрактор с последующим вводом смеси между границей раздела фаз и контактными устройствами. Температура смеси на входе в экстрактор 60 ^oC, в верхней и нижней его отстойных зонах 77 ^oC и 60^oC соответственно. Давление в экстракторе 3628442 N/м². Из экстрактора выводят 0,028 м³/C раствора деасфальтизата и 0,0069 м³/C асфальтеносодержащей дисперсной системы с пропаном. Отбор деасфальтизата с коксовым числом 1,08 мас. цветом 5,5 единиц ЦНТ, плотностью ρ²₄⁰ 911 кг/м³, кинематической вязкостью при 100 ^oC 24,0 сСт, составляет 1,875 кг/C, или 25,3 от гудрона. Температура размягчения асфальта по методу кольца и шара 35,5 ^oC.

Недостатком известного способа деасфальтизации нефтяных остатков является низкий отбор деасфальтизата.

Целью изобретения является увеличение отбора деасфальтизата путем растворения мальтенов нефтяных остатков.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу деасфальтизации нефтяных остатков, включающему предварительное смешивание их с растворителем с одновременным охлаждением, подачу смеси в зону питания экстрактора, выделение фазы деасфальтизатного раствора и фазы асфальтеносодержащей дисперсной системы с растворителем, концентрирующихся в верхней и нижней частях экстрактора соответственно, причем зона питания располагается между границей раздела фаз и контактными устройствами, вывод деасфальтизатного раствора из верхней отстойной зоны экстрактора, а асфальтеносодержащей дисперсной системы с растворителем из нижней отстойной зоны, смесь охлаждения на 0,1-5^o ниже температуры в нижней отстойной зоне.

Способ реализуется следующим образом.

Деасфальтизацию осуществляют в экстракторе колонного типа, оснащенном контактными устройствами и подогревателем, расположенным в его верхней части. Нефтяной остаток предварительно смешивают с растворителем с одновременным охлаждением смеси и подают в зону питания экстрактора. Из смеси выделяются фазы деасфальтизатного раствора и асфальтеносодержащей дисперсной системы с растворителем, движущиеся соответственно в верхнюю и нижнюю части экстрактора. В верхней части из раствора деасфальтизата вследствие нагрева выделяется рисайкл, опускающийся вниз противотоком восходящему раствору деасфальтизата. Ниже места ввода сырьевой смеси устанавливается граница раздела фаз между асфальтеносодержащей дисперсной системой с растворителем и раствором деасфальтизата. Зона питания экстрактора располагается между границей раздела фаз и контактными устройствами. На стадии смещения нефтяного остатка с растворителем смесь охлаждают на 0,1-5^o ниже температуры в нижней отстойной зоне. Раствор деасфальтизата выводят из верхней отстойной зоны экстрактора, а асфальтеносодержащую дисперсную систему с растворителем из нижней. После удаления из них растворителя получают деасфальтизат и асфальт.

Снижение температуры смеси на входе в экстрактор может быть достигнуто предварительным охлаждением нефтяного остатка, например, за счет прокачки через предусмотренную проектом буферную емкость или охлаждением оборотного растворителя путем добавления к нему свежей порции из накопительных емкостей. Из приведенных ниже примеров следует, что при предварительном охлаждении отдельно нефтяного остатка или растворителя до температур, обеспечивающих получение на входе в экстрактор смеси с температурой на 0,1-5^o ниже, чем в его нижней отстойной зоне, последующем смешении и подаче в зону питания экстрактора отбор деасфальтизата соответствует отбору по прототипу.

Деасфальтизацию гудрона товарной смеси западносибирских нефтей пропаном осуществляют на промышленной установке. На вход теплообменника, работающего без подачи хладоагента-воды, подают 0,026 м³/C пропана с температурой 55 ^oC и 0,0075 м³/C гудрона, охлажденного в буферной емкости со 129 ^oC до 118 ^oC. Смесь направляют в экстрактор между границей раздела фаз и контактными устройствами. Температуры в верхней и нижней отстойных зонах 77 ^oC и 57,1^oC соответственно, а в зоне питания 56,7^oC. Отбор деасфальтазата с коксуемостью 1,8 мас. составляет 25,3 то есть соответствует отбору по прототипу.

На вход теплообменника, работающего без подачи воды, подают 0,026 м³/C пропана, охлажденного с 55 ^oC до 28 ^oC за счет добавления к нему свежей порции пропана из накопительных емкостей и 0,0075 м³/C гудрона с температурой 129 ^oC. Смесь направляют в экстрактор между границей раздела фаз и контактными устройствами. Температуры в верхней и нижней отстойных зонах 77 ^oC и 57,1 ^oC соответственно, а в зоне питания 56,0 ^oC. Отбор деасфальтазата с коксуемостью 1,08 мас. составляет 25,3 что соответствует отбору по прототипу.

В предлагаемом способе деасфальтизации нефтяных остатков охлаждение смеси нефтяного остатка с растворителем на стадии их смещения на 0,1-5^o ниже температуры в нижней отстойной зоне позволяет увеличить отбор деасфальтизата.

При проведении поиска по патенту не установлена известность использования предлагаемого приема для увеличения отбора деасфальтизата, что позволяет признать предлагаемый способ деасфальтизации нефтяных остатков соответствующим критериям изобретения.

Пример 1. Подачу гудрона в пропан производят на входе в теплообменник. Хладоагент оборотная вода. Охлажденная смесь поступает в экстрактор между границей раздела фаз и контактными устройствами. Подача гудрона с температурой 129 ^oC составляет 0,0075 м³/C, а пропана с температурой 55 ^oC - 0,026 м³/C. Объемное соотношение пропана к гудрону 3,4:1. Температура смеси на входе в экстрактор 57 ^oC. Температуры в верхней и нижней отстойных зонах 77 ^oC и 57,1 ^oC соответственно. Отбор деасфальтизата с коксовым числом 1,08 мас. цветом 5,5 единиц ЦНТ, кинематической вязкостью при 100 ^oC 24,2 сСт составляет 26,7 Температура размягчения асфальта по методу кольца и шара 38 ^oC. Охлаждение смеси гудрона с пропаном на стадии их смещения на 0,1^o ниже температуры в нижней отстойной зоне экстрактора с последующей ее подачей между границей раздела фаз и контактными устройства позволяет увеличить отбор деасфальтизата с 25,3 до 26,7 то есть на 1,4 абсолютных, или на 5,5 относительных. При этом кинематическая вязкость деасфальтизата при 100 ^oC возрастает с 24,0 до 24,2 сСт, то есть на 0,8 Пример 2. Подачу гудрона в пропан производят на входе в теплообменник. Хладоагент оборотная вода. Охлажденную смесь направляют в экстрактор между границей раздела фаз и контактными устройствами. Подача гудрона с температурой 129 ^oC составляет 0,0075 м³/C, а пропана с температурой 55 ^oC - 0,026 м³/C. Температура смеси на входе в экстрактор 53 ^oC, в верхней и нижней отстойных зонах 77 ^oC и 54 ^oC соответственно. Отбор деасфальтизата с коксовым числом 1,06 мас. цветом 5,5 единиц ЦНТ, кинематической вязкостью при 100 ^oC 24,5 сСт, составляет 28,1 Температура размягчения асфальта по методу кольца и шара 39,1 ^oC. Охлаждение смеси гудрона с пропаном на стадии их смещения на один градус ниже температуры в нижней отстойной зоне экстрактора с последующей ее подачей между границей раздела фаз и контактными устройствами позволяет увеличить отбор деасфальтизата с 25,3 до 28,1 то есть на 2,8 абсолютных или на 11,1 относительных. При этом кинематическая вязкость деасфальтизата при 100 ^oC возрастает с 24,0 до 24,5 сСт, то есть на 2,1 относительных.

Пример 3. Подачу гудрона в пропан производят на входе в теплообменник. Хладоагент оборотная вода. Охлажденную смесь направляют между границей раздела фаз и контактными устройствами. Подача гудрона с температурой 129 ^oC составляет 0,0075 м³/C, а пропана с температурой 55 ^oC 0,026 м³/C. Объемное соотношение пропана к гудрону 3,4:1. Температура смеси на входе в экстрактор 50 ^oC, в верхней и нижней отстойных зонах 77 ^oC и 55 ^oC соответственно. Отбор деасфальтизата с коксовым числом 1,07 мас. цветом 5,5 единиц ЦНТ, кинематической вязкостью при 100 ^oC 24,6 сСт составляет 30,7 Охлаждение смеси гудрона с пропаном на стадии их смещения на пять градусов ниже температуры в нижней отстойной зоне экстрактора с последующей ее подачей между границей раздела фаз и контактными устройствами позволяет увеличить отбор деасфальтизата с 25,3 до 30,7 то есть на 5,4% абсолютных или на 21,3% относительных. При этом кинематическая вязкость деасфальтизата при 100^oC возрастает с 24,0 до 24,6 сСТ, то есть на 2,5% Охлаждение смеси гудрона с пропаном на стадии их смещения на 0,1-5^o ниже температуры в нижней отстойной зоне экстрактора с последующей ее подачей между границей раздела фаз и контактными устройствами позволяет увеличить отбор деасфальтизата с 25,3 до 30,7 то есть на 5,4 и регулировать его за счет изменения температуры смеси на выходе из теплообменника. Кинематическая вязкость деасфальтазата при 100 ^oC возрастает с 24,0 до 24,6 сСт, то есть на 2,5

Формула изобретения

Способ деасфальтизации нефтяных остатков путем обработки их углеводородным растворителем в экстракторе колонного типа, оснащенном контактными устройствами и подогревателем в верхней его части, с последующим выводом фазы деасфальтизатного раствора из верхней отстойной зоны экстрактора и фазы асфальтенсодержащей дисперсии с растворителем из нижней отстойной зоны, отличающийся тем, что нефтяной остаток предварительно смешивают с углеводородным растворителем, смесь охлаждают на 0,1 5,0 град. ниже температуры в нижней отстойной зоне экстрактора и подают в зону питания экстрактора между границей раздела фаз и контактными устройствами.