Dezasfaltarea cu propan este un proces de îndepărtare a substanțelor tar- asfaltenice cu molecul mare din produsele reziduale de rafinare a petrolului , bazat pe faptul că propanul, ca precipitant , coagulează și antrenează o parte din substanțele gudron-asfaltene, care sunt ulterior îndepărtate din unitate. cu bitum de desasfaltareProdusul țintă al acestui proces este uleiul deasfaltat. Cea mai comună metodă de deasfaltare a reziduurilor de ulei.
Prima instalație de deasfaltare cu propan a fost pusă în funcțiune în 1934 în SUA [1] . În URSS, proiectul unei instalații industriale a fost dezvoltat în 1949 pe baza materialelor lucrării GrozNII " Groznefteproekt ", iar la scară industrială, această instalație a fost lansată pentru prima dată la Rafinăria Novokuibyshevsk în 1952. În 1953-1954, instalațiile au fost puse în funcțiune la rafinăriile de petrol Grozny , Baku și Novo-Ufimsk [2] . Inițial, procesul de dezasfaltare se desfășura numai pe gudronii uleiurilor rășinoase, dar ulterior a început să fie folosită dezafaltarea pentru a obține uleiuri reziduale din uleiuri cu conținut scăzut de gudron [3] .
Metodele existente pentru extracția substanțelor gudron-asfaltice din produsele petroliere pot fi împărțite în 4 grupe [4] :
Procesul de dezasfaltare prin metoda solventului constă în faptul că, în prezența alcanilor cu greutate moleculară mică sau a altor precipitanți, față de care asfaltenele sunt liofobe , acești precipitanți coagulează și antrenează o parte din substanțele rășino-asfaltice sub formă de solvat. straturi. Dezasfaltarea cu propan aparține acestui grup de metode [4] .
Metodele de adsorbție folosesc un pat mobil adsorbant cu etape separate de adsorbție și desorbție la 65°C. Dezasfaltarea termică catalitică este precipitarea asfaltenelor sub presiune și temperatură ridicată în prezența unui catalizator (de exemplu , cloruri metalice ) și a hidrogenului . Metodele chimice se bazează pe tratarea produselor petroliere cu acizi minerali , hidrogen sulfurat etc. [4] .
Cea mai utilizată dezasfaltare folosind solvenți organici ușori, în special - propan [5] .
Scopul procesului de dezasfaltare a reziduurilor petroliere este extragerea compușilor rășino- asfaltenici dizolvați și dispersați în ele. Produsul țintă al procesului este uleiul de deasfaltare, iar produsul secundar este bitumul de deasfaltare ( asfaltita ) [6] . În procesul de deasfaltare au loc simultan 2 procese [5] :
Produsul țintă (ulei desasfaltat) se caracterizează prin capacitate de cocsificare mai mică (0,8–1,3%), densitate mai mică (895–930 kg/m3 ) și vâscozitate de 18–26 mm2 / s (la 100°C) [6] .
Materia primă (reziduul de ulei) este pompată de pompa 17 prin încălzitorul cu abur 2 în partea de mijloc a coloanei de deasfaltare 3 (în unele fabrici, înainte ca materia primă să intre în încălzitorul 2, propanul este introdus cu ajutorul unui mixer pentru a evita lovitura de berbec ) [ 6] .
Propanul lichefiat preluat din recipientul 7 de către pompa 18 este trimis prin încălzitorul cu abur 1 în partea inferioară a coloanei 3. În partea de mijloc, acesta intră în contact cu materiile prime mai încălzite coborând și cu recirculatorul intern în sus. curgere. În zona de contact există tăvi de tip lambriu sau ambalaj. Pentru distribuirea uniformă pe secțiunea transversală a coloanei de deasfaltare, reziduurile de ulei și propanul sunt introduse în aceasta prin distribuitoare tubulare cu un număr mare de orificii orientate în jos pentru materiile prime și în sus pentru propan [6] .
Înainte de a părăsi coloana 3, soluția de ulei deasfaltat este încălzită în încălzitorul încorporat superior 4 și depusă în partea superioară a coloanei din fracțiunile grele eliberate în timpul încălzirii . După trecerea prin regulatorul de presiune, această soluție intră în evaporatorul 8, care este încălzit cu abur de joasă presiune, și apoi în evaporatorul 9, care este încălzit cu abur de înaltă presiune. Pe drumul de la coloana 3 la evaporatorul 8, o parte din propan trece în stare de vapori din cauza fierberii asociate cu o scădere a presiunii de la 4,0 la 2,4 MPa. Soluția de ulei deasfaltat care părăsește evaporatorul 9, care conține nu mai mult de 6% din masa de propan, este tratată în coloana de stripare 12 cu abur deschis . Din partea de sus a acestei coloane pleacă un amestec de propan și vapori de apă, iar de jos, uleiul deasfaltat finit este trimis de pompa 19 prin răcitorul 15 către rezervor [6] .
Soluția bituminoasă care părăsește de jos coloana de deasfaltare curge continuu prin regulatorul de debit în serpentina 10 a cuptorului, la ieșirea căreia cea mai mare parte a propanului se află în stare de vapori. Vaporii sunt separați de lichid în separatorul orizontal 11. Reziduurile de propan sunt îndepărtate cu abur deschis în coloana de stripare a bitumului 13. Bitumul de desasfaltare este pompat din partea inferioară a acestei coloane de o pompă cu piston 20 și trimis la răcitor. 16 [6] .
Vaporii de propan de înaltă presiune după ieșirea din aparatele 8, 9 și 11 intră în condensatoare - frigiderele 5 și 5a. Propanul lichefiat este colectat în recipientul 7. În condensatoarele-frigidere 5 și 5a, vaporii de propan sunt condensați la o presiune de 1,7-1,8 MPa. Vaporii de propan de joasă presiune după părăsirea coloanelor de stripare 12 și 13 într-un amestec cu vapori de apă intră în condensatorul de amestecare 14, unde este eliberat din vaporii de apă și apoi, după trecerea picăturii 22, este comprimat de compresorul 21 și trimis la condensatorul-răcitor 6. Pierderile de propan se compensează prin alimentarea acestuia din exterior către receptor 7 [6] .
Consumul specific de propan tehnic la unitățile de dezasfaltare cu o singură etapă este de 2–4 kg la 1 tonă de gudron prelucrat [6] .
Această schemă tehnologică descrie o instalație de deasfaltare într-o singură etapă, cu toate acestea, există și un proces în două etape, care diferă prin faptul că la ieșire se obțin două produse de deasfaltare cu vâscozitate diferită, în timp ce producția poate crește până la 30% [6] .
Dezasfaltarea este un proces în fază lichidă care se desfășoară în coloane de deasfaltare la o suprapresiune de 3,7–4,4 MPa și într-un interval de temperatură îngust [6] :
Raportul dintre solvent și materia primă (în volum) este (5-8):1 [6] .