A propános aszfaltmentesítés egy olyan eljárás, amelynek során nagy molekulatömegű kátrány- aszfaltén anyagokat távolítanak el az olajfinomítás maradéktermékeiből,amely azon alapul, hogy a propán, mint kicsapószer , koagulál és magával ragad a kátrány-aszfaltén anyagok egy részét, amelyeket ezt követően eltávolítanak az egységből. aszfalttalanító bitumennel. Az eljárás célterméke aszfaltmentesített olaj. A leggyakoribb módszer az olajmaradványok aszfaltmentesítésére.
Az első propán aszfalttalanító üzemet 1934-ben helyezték üzembe az USA -ban [1] . A Szovjetunióban egy ipari létesítmény projektjét 1949-ben dolgozták ki a GrozNII " Groznefteproekt " munkájának anyagai alapján, és ipari méretekben először ezt a létesítményt a Novokuibyshevsk Finomítóban indították el 1952-ben. 1953-1954 között a létesítményeket a Groznij , Baku és Novo-Ufimszk olajfinomítókban helyezték üzembe [2] . Kezdetben az aszfaltmentesítési eljárást csak a gyantatartalmú olajok kátrányán végezték, később azonban az aszfaltmentesítést kezdték alkalmazni az alacsony kátránytartalmú olajokból visszamaradt olajok előállítására [3] .
A kátrány-aszfalt anyagok kőolajtermékekből történő kivonására szolgáló meglévő módszerek 4 csoportra oszthatók [4] :
Az oldószeres módszerrel történő aszfaltmentesítés folyamata abból áll, hogy kis molekulatömegű alkánok vagy más kicsapószerek jelenlétében, amelyekre nézve az aszfaltének liofóbok , ezek a kicsapó szerek koagulálnak és szolvát formájában magukkal vonják a gyantás-aszfalt anyagok egy részét. rétegek. A propános aszfaltmentesítés ebbe a módszercsoportba tartozik [4] .
Az adszorpciós módszerek 65°C-on külön adszorpciós és deszorpciós fokozatú adszorbens mozgóágyat használnak. A termikus katalitikus aszfaltmentesítés az aszfaltének nyomás alatti és magas hőmérsékleten történő kicsapása katalizátor (pl . fém -kloridok ) és hidrogén jelenlétében . A kémiai módszerek a kőolajtermékek ásványi savakkal , kénhidrogénnel stb. történő kezelésén alapulnak [4] .
A legszélesebb körben alkalmazott aszfaltmentesítés könnyű szerves oldószerekkel, különösen - propánnal [5] .
Az olajmaradványok aszfaltmentesítési eljárásának célja a bennük oldott és diszpergált nagy molekulatömegű gyantaszerű aszfaltén vegyületek kinyerése. Az eljárás célterméke aszfalttalanító olaj, mellékterméke aszfaltmentesítő bitumen ( aszfaltit ) [6] . Az aszfaltmentesítés során 2 folyamat megy végbe egyszerre [5] :
A célterméket (aszfaltmentesített olaj) alacsonyabb kokszolóképesség (0,8-1,3%), kisebb sűrűség (895-930 kg/m3 ), 18-26 mm2 / s viszkozitás (100°C-on) jellemzi [6] .
A nyersanyagot (olajmaradékot) a 17 szivattyú a 2 gőzfűtőn keresztül a 3 aszfaltmentesítő oszlop középső részébe pumpálja (egyes üzemekben, mielőtt az alapanyag belép a 2 fűtőberendezésbe, keverővel propánt vezetnek be, hogy elkerüljék a vízkalapácsot ) [ 6] .
A 7 tartályból a 18 szivattyú által kivett cseppfolyósított propán az 1 gőzfűtőn keresztül a 3 oszlop alsó részébe kerül. A középső részen érintkezik a leszálló, jobban felmelegedett alapanyagokkal és a felfelé lévő belső recirkulátorral. folyam. Az érintkezési zónában zsalugáteres vagy csomagolós típusú tálcák találhatók. Az aszfaltmentesítő oszlop keresztmetszetében való egyenletes eloszlás érdekében az olajmaradványt és a propánt cső alakú elosztókon keresztül vezetik be, amelyekben nagyszámú lyuk van lefelé a nyersanyagoknál, a propánnál pedig felfelé [6] .
A 3. oszlop elhagyása előtt az aszfaltmentesített olajoldatot a felső beépített 4 fűtőben felmelegítjük, és a hevítés során felszabaduló nehézfrakciókból a kolonna legfelső részében ülepedjük . Ez az oldat a nyomásszabályozón való áthaladás után a 8 elpárologtatóba kerül, amelyet alacsony nyomású gőz melegít, majd a 9 elpárologtatóba, amelyet nagynyomású gőz melegít fel. A 3. oszloptól a 8. elpárologtató felé haladva a propán egy része gőzállapotba kerül a forrás hatására, amely a nyomás 4,0 MPa-ról 2,4 MPa-ra csökkenésével jár. A 9 elpárologtatóból kilépő aszfaltmentesített olajos oldatot, amely legfeljebb 6 tömeg% propánt tartalmaz, a 12 sztrippelő oszlopban nyílt gőzzel kezeljük . Ennek az oszlopnak a tetejéről propán és vízgőz keveréke távozik, alulról pedig a kész aszfaltmentesített olaj a 19 szivattyúval a 15 hűtőn keresztül a tartályba kerül [6] .
Az aszfaltmentesítő oszlopból alulról távozó bitumenes oldat az áramlásszabályozón keresztül folyamatosan a 10 kemencetekercsbe áramlik, amelynek kimeneténél a propán nagy része gőzállapotban van. A gőzöket a 11 vízszintes szeparátorban választják el a folyadéktól. A propánmaradványokat nyílt gőzzel a 13 bitumeneltávolító oszlopban eltávolítják. Az aszfaltmentesítő bitument ennek az oszlopnak az aljáról egy 20 dugattyús szivattyú kiszivattyúzza és a hűtőbe juttatja. 16 [6] .
A nagynyomású propángőzök a 8, 9 és 11 berendezésből való kilépés után belépnek a kondenzátorokba - az 5 és 5a hűtőkbe. A cseppfolyósított propánt a 7 gyűjtőben gyűjtik össze. Az 5. és 5a. kondenzátor-hűtőszekrényekben a propángőz 1,7-1,8 MPa nyomáson kondenzálódik. Az alacsony nyomású propángőz a 12 és 13 sztrippelőoszlop elhagyása után vízgőzzel keveredve belép a 14 keverőkondenzátorba, ahol kiszabadul a vízgőzből, majd a 22 cseppecskén való áthaladás után a 21 kompresszor összenyomja és továbbítja a kondenzátor-hűtő 6. A propán veszteségeket úgy pótoljuk, hogy kívülről tápláljuk a 7 vevőbe [6] .
A műszaki propán fajlagos fogyasztása az egyfokozatú aszfalttalanító egységeknél 2-4 kg/1 tonna feldolgozott kátrány [6] .
Ez a technológiai séma egylépcsős aszfalttalanító üzemet ír le, de létezik kétlépcsős eljárás is, amely abban különbözik, hogy a kimeneten két különböző viszkozitású aszfaltmentesítési terméket kapunk, miközben a teljesítmény akár 30%-kal is megnőhet [6] .
Az aszfaltmentesítés egy folyadékfázisú folyamat, amelyet aszfaltmentesítési oszlopokban hajtanak végre 3,7–4,4 MPa túlnyomás mellett és szűk hőmérséklet-tartományban [6] :
Az oldószer és a nyersanyag aránya (térfogatban) (5-8):1 [6] .