Энергосберегающая технология сольвентной деасфальтизации нефтяных остатков 05. 17. 07 Химия и технология топлив и специальных продуктов

Вид материалаДиссертация
Рис. 5 Четырехмодульный струйный аппарат для компремирования газов растворителя.
Исследование процесса пропан-бутановой деасфальтизации гудронов различных НПЗ
Таблица 3 - Характеристика нефтяных остатков
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9


Разработка инжекторной системы компремирования низконапорных газов растворителя с использованием высоконапорного потока растворителя, выводимого из сверхкритического разделителя.

В процессе регенерации растворителя в сверхкритических условиях основной поток регенерируемого жидкого пропана имеет высокое давление 4,5-5,0 МПа, что открывает возможность использования этого потока для сжатия и компремирования газообразного пропана системы низкого давления без применения механического газового компрессора за счет использования струйных жидкостно-газовых компрессоров, в которых рабочей жидкостью служит жидкий пропан высокого давления.

Принципиальная возможность применения газожидкостных струйных компрессоров для компремирования газообразного пропана была проверена и обоснована экспериментальными исследованиями на пилотной установке компремирования пропана и пропан-бутановых смесей струйным инжектором. Выполнен цикл экспериментально-исследовательских работ по созданию газо-газовых и жидкостно-газовых струйных аппаратов, предназначенных для работы в системе регенерации растворителя на установках деасфальтизации гудрона. Разработаны компьютеризированные методики расчетов размеров модулей и рабочих характеристик струйных аппаратов.

Результаты расчета показали, что достижение требуемого коэффициента инжекции в одноступенчатом газоструйном компрессоре возможно в области, близкой к расчетной предельной степени сжатия 6-7, что предъявляет повышенные требования к его конструкции. Этот недостаток исключается в двухступенчатом варианте газоструйной системы компремирования паров растворителя. Результаты расчета показывают, что в этом случае степень сжатия в струйном компрессоре на первой ступени не превышает 4,0, на второй ступени – 3,3.

Разработана унифицированная конструкция газо-газовых и газо-жидкостных инжекторов, предназначенных для работы на первой и второй ступенях блока струйных компрессоров установок деасфальтизации гудрона.

Конструктивной особенностью разработанных струйных аппаратов является их многомодульное исполнение, при котором в одном корпусе инжектора с одной камерой всасывания устанавливается несколько параллельных форсунок с камерами смешения. Такие системы позволяют значительно снизить металлоемкость конструкции и существенно расширить диапазон рабочих характеристик струйного насоса.

На рис.5 приведена конструктивная схема четырехмодульного струйного аппарата. Предложенная конструкция позволяет при необходимости легко заменить форсунки и камеры смешения. При снижении расходов потоков через инжектор, лишние форсунки и камеры смешения глушатся. Длина аппарата составляет 1300мм, его масса 60кг. В 2007г. были спроектированы и изготовлены 12 промышленных аппаратов струйных компрессоров, предназначенных для компремирования газообразной пропан-бутановой смеси на установке деасфальтизации гудрона 36/2 ОАО «Уфанефтехим».




Рис. 5 Четырехмодульный струйный аппарат для компремирования газов растворителя.

1 – корпус, 2 – ввод рабочей жидкости, 3 – форсунки (4шт.), 4 – общая камера всасывания, 5 – ввод паро-газовой инжектируемой среды, 6 – камеры смешения (4шт.), 7 – заглушка, 8 – вывод паро-жидкостного потока.


4 Исследование процесса пропан-бутановой деасфальтизации

Исследование процесса пропан-бутановой деасфальтизации гудронов различных НПЗ

Пропан-бутановая деасфальтизация гудронов проводилась на пилотной установке ЭПД-2. В исследовании использовались гудроны западносибирской малосернистой (МГЗСН) и сернистой (ГЗСН) нефтей и гудрон арланской нефти (ГАН).

Малосернистый западносибирский гудрон был отобран на установке деасфальтизации ОАО «Ангарская нефтехимическая компания», гудроны западносибирской сернистой и арланской высокосернистой нефтей были отобраны на ОАО «Новойл». Их характеристики приводятся в табл. 3.

Таблица 3 - Характеристика нефтяных остатков

Показатели

МГЗСН


ГЗСН

ГАН

Плотность, кг/м3

980

984

1039

Коксуемость, % масс.

13,4

12,4

14,8

Содержание серы, % масс.

1,1

2,3

4,4

Температура размягчения, °С

20

21

30

Содержание, ррm

ванадия

никеля


32

27


140

75


288

136

Групповой хим. состав, % масс.










насыщенные

24,9

17,0

13,3

ароматические

47,6

53,2

55,5

смолы

22,6

22,1

22,9

асфальтены

4,9

7,7

8,3


Для проведения экспериментов были приготовлены пропан-бутановые смеси из пропана и нормального бутана, отобранных в ОАО «Новойл». Содержание пропана в пропан-бутановых смесях варьировалось от 0 до 100%. Во всех опытах кратность растворителя к сырью составляла 6:1 (по объему). Результаты опытов приведены в табл. 4. Видно, что с увеличением содержания бутана в растворителе выход деасфальтизата растет, соответственно растут и его плотность, коксуемость, повышается вязкость.