Propanavasfaltering är en process för att avlägsna högmolekylära tarasfaltenämnen från restprodukterna från oljeraffinering baserat på det faktum att propan som fällningsmedel koagulerar ochdrar med sig en del av tjärasfaltenämnen som sedan avlägsnas från enheten meddeasfalterande bitumen . Målprodukten för denna process är deasfalterad olja. Den vanligaste metoden för att deasfaltera oljerester.
Den första propaneasfalteringsanläggningen togs i drift 1934 i USA [1] . I Sovjetunionen utvecklades projektet med en industriell installation 1949 baserat på materialen från arbetet i GrozNII " Groznefteproekt ", och i industriell skala för första gången lanserades denna installation vid Novokuibyshevsk-raffinaderiet 1952. 1953-1954 togs installationerna i drift vid oljeraffinaderierna Grozny , Baku och Novo-Ufimsk [2] . Inledningsvis utfördes avasfalteringsprocessen endast på tjäror av hartsartade oljor, men senare började deasfaltering användas för att få ut restoljor från tjärhaltiga oljor [3] .
Befintliga metoder för utvinning av tjära-asfaltämnen från petroleumprodukter kan delas in i 4 grupper [4] :
Processen för avasfaltering med lösningsmedelsmetoden består i det faktum att i närvaro av lågmolekylära alkaner eller andra utfällningsmedel, med avseende på vilka asfaltener är lyofoba , koagulerar dessa utfällningsmedel och drar med sig en del av de hartsartade asfaltämnena i form av solvat. skikten. Propaneasfaltering tillhör denna grupp av metoder [4] .
Adsorptionsmetoder använder en adsorberande rörlig bädd med separata adsorptions- och desorptionssteg vid 65°C. Termisk katalytisk avasfaltering är utfällning av asfaltener under tryck och förhöjd temperatur i närvaro av en katalysator (t.ex. metallklorider ) och väte . Kemiska metoder är baserade på behandling av petroleumprodukter med mineralsyror , svavelväte , etc. [4] .
Den mest använda avasfalteringen med lätta organiska lösningsmedel, i synnerhet - propan [5] .
Syftet med processen för avasfaltering av oljerester är att extrahera lösta och dispergerade i dem högmolekylära hartsartade asfaltenföreningar . Målprodukten för processen är avasfalteringsolja, och biprodukten är avasfalterande bitumen ( asfaltit ) [6] . I processen med avasfaltering sker 2 processer samtidigt [5] :
Målprodukten (avasfalterad olja) kännetecknas av lägre kokskapacitet (0,8–1,3%), lägre densitet (895–930 kg/m3 ) och viskositet på 18–26 mm2 / s (vid 100°C) [6] .
Råvaran (oljerester) pumpas av pumpen 17 genom ångvärmaren 2 till den mellersta delen av deasfalteringskolonnen 3 (i vissa anläggningar, innan råvaran kommer in i värmaren 2, tillförs propan med hjälp av en blandare för att undvika vattenslag ) [ 6] .
Flytande propan som tas från behållaren 7 av pumpen 18 skickas genom ångvärmaren 1 till den nedre delen av kolonnen 3. I den mittersta delen kommer den i kontakt med de nedåtgående mer uppvärmda råvarorna och den interna recirkulatorn i den uppåtgående delen flöde. I kontaktzonen finns brickor av jalusi- eller förpackningstyp. För jämn fördelning över avasfalteringskolonnens tvärsnitt införs oljeresterna och propanen i den genom rörformiga fördelare med ett stort antal hål vända nedåt för råmaterial och uppåt för propan [6] .
Innan den lämnar kolonnen 3 värms den avasfalterade oljelösningen i den övre inbyggda värmaren 4 och sedimenteras i den översta delen av kolonnen från de tunga fraktioner som frigörs under uppvärmningen . Efter att ha passerat genom tryckregulatorn kommer denna lösning in i förångaren 8, som värms upp med lågtrycksånga, och sedan in i förångaren 9, som värms upp med högtrycksånga. På vägen från kolumn 3 till förångaren 8 övergår en del av propanen till ångtillstånd på grund av kokning i samband med en minskning av trycket från 4,0 till 2,4 MPa. Den avasfalterade oljelösningen som lämnar förångaren 9, innehållande högst 6% av massan av propan, behandlas i strippningskolonnen 12 med öppen ånga . Från toppen av denna kolonn lämnar en blandning av propan och vattenånga och från botten skickas den färdiga deasfalterade oljan med pump 19 genom kylare 15 till tanken [6] .
Den bituminösa lösningen som lämnar avasfalteringskolonnen underifrån strömmar kontinuerligt genom flödesregulatorn in i ugnsspolen 10, vid vars utlopp det mesta av propanen är i ångtillstånd. Ångorna separeras från vätskan i den horisontella separatorn 11. Propanresterna strippas med öppen ånga i bitumenavdrivningskolonnen 13. Den avasfalterande bitumenen pumpas ut från botten av denna kolonn med en kolvpump 20 och skickas till kylaren 16 [6] .
Högtryckspropanångor efter att ha lämnat apparaterna 8, 9 och 11 kommer in i kondensorerna - kylskåp 5 och 5a. Flytande propan samlas upp i behållare 7. I kondensor-kylskåp 5 och 5a kondenseras propanånga under ett tryck av 1,7-1,8 MPa. Lågtryckspropanånga efter att ha lämnat strippningskolonnerna 12 och 13 i en blandning med vattenånga kommer in i blandningskondensorn 14, där den frigörs från vattenånga och sedan, efter att ha passerat droppen 22, komprimeras av kompressorn 21 och skickas till kondensor-kylaren 6. Propanförluster kompenseras genom att den matas utifrån till mottagaren 7 [6] .
Den specifika förbrukningen av teknisk propan vid enstegsdeasfalteringsenheter är 2–4 kg per 1 ton bearbetad tjära [6] .
Detta tekniska schema beskriver en enstegs deasfalteringsanläggning, men det finns också en tvåstegsprocess, som skiljer sig genom att två deasfalteringsprodukter med olika viskositet erhålls vid utgången, medan produktionen kan öka upp till 30 % [6] .
Avasfaltering är en vätskefasprocess som utförs i avasfalteringskolonner vid ett övertryck på 3,7–4,4 MPa och i ett smalt temperaturområde [6] :
Förhållandet mellan lösningsmedlet och råvaran (i volym) är (5-8):1 [6] .