Технологическая схема установки деасфальтизации гудрона пропаном

Тех_схема_деасфальтизации_пропаном.cdw

Насосы сырьевые центробежные
Насос сырьевой поршневой
Теплообменник подогрева сырья
Насосы подачи сырья в экстакционные колонны
Колонна экстракционная
Испарители пропана 1-ой ступени
Испарители пропана 2-ой ступени
Колонна отпарная деасфальтизата
Насос деасфальтизата центробежный
Насос деасфальтизата поршневой
Холодильник деасфальтизата концевой
Теплообменники раствора асфальта
Подогреватель мазута
Подогреватель топливного газа
Газосепаратор (отделитель жидкости)
Емкость испарительная (асфальта)
Колонна испарения пропана
Колонна отпарная асфальта
Конденсатор смешения
Колонна защелачивания
Насос асфальта поршневой
Насос асфальта центробежный
Конденсаторы воздушного охлаждения
Насосы поршневые откачки пропана
Водяные холодильники пропана
Конденсатор воздушного охлаждения
Водяной холодильник пропана
Насос раствора едкого натра
Емкость раствора едкого натра
Емкость каплеотбойная
Холодильник водяной промежуточный
Дебутанизатор (отделитель жидкости)
Технологическая схема
деасфальтизации гудрона
Таблица 1. Спецификация оборудования

Технологическая схема деасфальтизации.doc

Технологическая схема производства
1. Теоретические основы процесса деасфальтизации
Основные факторы влияющие на процесс
Протекание процесса деасфальтизации определяют следующие факторы: температурный режим экстракции давление кратность пропана к сырью качество сырья и растворителя.
Температура процесса
С повышением температуры верха деасфальтизационной колонны (или РДК) получают более светлый деасфальтизат с меньшим выходом и коксуемостью. При приближении температуры верха деасфальтизационной колонны к критической плотность жидкого пропана и его растворяющая способность уменьшаются; следовательно уменьшается растворимость в пропане углеводородных компонентов сырья. Последние осаждаются из раствора вместе со смолами и асфальтенами выход деасфальтизата при этом снижается.
По мере уменьшения температуры по высоте колонны растворяющая способность сжиженного пропана растет он удерживает в растворе не только парафино-нафтеновые и высокоиндексные ароматические углеводороды но и низкоиндексные ароматические углеводороды с высоким показателем преломления (nd20 153). Ухудшается осаждение в осадок смолистых соединений возрастает коксуемость и ухудшается цвет деасфальтизата.
Создание температурного градиента деасфальтизации – разности температур между верхом и низом колонны постепенное равномерное снижение температуры по ее высоте позволяет наиболее полно и селективно отделить смолисто-асфальтеновые вещества от деасфальтизата. Необоснованное снижение температуры низа деасфальтизационной колонны может привести к избытку внутренней флегмы и захлебыванию аппарата.
Чем ниже температура процесса тем выше плотность пропана и его растворяющая способность.
Для растворения углеводородной части гудрона по мере снижения температуры требуется меньше пропана однако в раствор при этом наряду с масляными углеводородами переходят и смолистые вещества селективность процесса падает. В таких случаях приходится увеличивать кратность пропана к сырью.
При выбранной температуре процесса повышение подачи пропана до определенного предела позволяет избирательно осаждать из сырья смолисто-асфальтеновые соединения однако при избытке пропана смолы все более растворяются в нем переходят в деасфальтизат повышая его вязкость и коксуемость и ухудшая его цвет.
Приведенные на рис. 1.1 кривые характеризуют зависимость выхода и качества деасфальтизата от соотношения пропан: сырье при переработке концентрированных гудронов ромашкинской нефти. Оптимальное разбавление гудронов выбирают на промышленной установке в зависимости от качества сырья и требуемых параметров деасфальтизата от эффективности контакта сырья и растворителя в колонне числа ступеней экстракции.
Рис. 1.1 – Влияние кратности пропана (соотношение пропан : сырье) и температуры на качество деасфальтизатов.
Чем меньше содержится в сырье смолисто-асфальтеновых веществ тем труднее его деасфальтировать тем большая кратность пропана необходима для получения деасфальтизата заданного качества. С повышением в гудроне доли углеводородных компонентов возрастает их концентрация в растворе; чтобы добиться необходимой селективности процесса кратность пропана к сырью увеличивают.
При переработке гудронов с относительно высокой долей масляных углеводородов оптимальные результаты достигаются при большем разбавлении сырья пропаном чем при деасфальтизации гудронов с высоким содержанием смолисто-асфальтеновых веществ. Так при деасфальтизации гудронов из малосмолистых жирновской и коробковской нефтей рекомендуемое соотношение пропана к сырью составляет 8:1 (объемн.) при деасфальтизации гудронов с высоким содержанием смолисто-асфальтеновых веществ из ромашкинской нефти оптимальные результаты достигаются при объемном соотношении 4 – 5:1.
При вовлечении в гудрон низкокипящих фракций и маловязких углеводородов заметно ухудшается селективность процесса уменьшается вязкость деасфальтизата одновременно в нем увеличивается содержание смолистых соединений ухудшается его цвет. При переработке облегченного и маловязкого сырья предпочитают больше разбавлять его пропаном (до 8–10:1). Температуру деасфальтизации (75–83 0С) подбирают экспери-ментально в зависимости от растворяющей способности содержащихся в сырье углеводородов.
В экстракционных колоннах промышленных установок деасфальтизации гудронов пропаном поддерживается давление 36–42 МПа (36–42 кгссм2). При применяемых температурах обработки сырья плотность пропана с ростом давления в колонне заметно повышается что приводит к повышению выхода деасфальтизата. Одновременно повышается его коксуемость ухудшается цвет.
При содержании в пропане метана или этана значительно возрастает осаждение в асфальт ценных масляных углеводородов снижается отбор и вязкость деасфальтизата возрастает давление в аппаратуре блоков деасфальтизации и регенерации растворителя ухудшаются коэффициенты теплопередачи в конденсаторах-холодильниках. При содержании в пропане 3–5% Н-бутана увеличивается выход деасфальтизата несколько возрастет его вязкость и коксуемость. Растворимость масляных углеводородов в изобутане меньше чем в Н-бутане. При наличии 3–5% пропиленов и бутиленов в одинаковых условиях процесса вследствие повышения растворимости смол и полициклических соединений коксуемость деасфальтизата увеличивается на 01–025%
2. Описание технологической схемы процесса деасфальтизации
Процесс деасфальтизации является головным процессом для производства остаточных масел.
Назначение процесса деасфальтизации извлечение масляных фракций из гудрона и удаление асфальто-смолистых соединений. Он основан на осаждении асфальто-смолистых веществ и экстракции парафинонафтеновых углеводородов растворителем. В качестве растворителя применяется сжиженный пропан.
Установка состоит из двух основных блоков: блока экстракции и блока регенерации пропана из растворов деасфальтизата и асфальта.
Исходное сырье с установок АВТ и ВДУ поступает в сырьевые резервуары № 804 805 806.
Сырье из резервуаров забирается одним из насосов Н-1ц Н-2ц ПН-1б и закачивается через теплообменник Т-1 в буферную емкость Е-10. В Т-1 сырье нагревается до температуры 110-140 оС (температура регулируется задвижкой стоящей на линии подачи острого пара в теплообменник). На напорном трубопроводе от насосов Н-1ц 2ц ПН-1б установлен прибор поз. 2 регистрирующий количество гудрона поступающее на переработку.
Давление в Е-10 регулируется регулятором поз. 50 (клапан установлен на линии подачи острого пара к насосу ПН-1б) и регулятором поз. 50а (клапан установлен на выкидном трубопроводе насосов Н-1ц Н-2ц) в пределах 1-4 кгссм2.
Из Е-10 сырье забирается насосами Н-1 Н-1а Н-1б и подается в экстракционные колонны К-1 К-2. Расходы сырья регулируются клапаны установлены на линиях подачи сырья в колонны. При понижении расхода сырья в колонны ниже 18 м3час срабатывает звуковая и световая сигнализация.
Рис. 1.2 – Технологическая схема деасфальтизации гудрона жидким пропаном.
Пропан из одной из емкостей Е-1 Е-1а Е-1б поступает на насос Н-2 или Н-3 и под давлением 40-50 кгссм2 подается в колонны К-1 К-2.
Для регулирования режима экстракции предусмотрено три ввода пропана в колонну К-2 и два в колонну К-1.
В колоннах происходит процесс экстракции при постоянном давлении и температуре меняющейся по высоте колонн. Температуры замеряемые в трех точках выведены на дисплей ПК и архивируются.
Температура верха колонн К-1 и К-2 регулируется регуляторами которые установлены на линиях подачи острого пара в подогреватели колонн.
Гудрон подаваемый в среднюю часть колонны за счет разности плотностей с пропаном опускается вниз навстречу восходящему потоку пропана подаваемого в низ колонны. В пропане растворяются масляные компоненты и частично смолы образуя раствор деасфальтизата в пропане с содержанием пропана до 80%.
Нерастворимые в пропане асфальто-смолистые вещества осаждаются вниз колонны образуя асфальтовый слой непрерывно выводимый с низа колонны.
Раствор деасфальтизата поднимаясь вверх колонны проходит зону с внутренними пучками парового подогревателя где нагревается до температуры 75-85 оС. Вследствие снижения растворяющей способности пропана с повышением температуры в верхней части колонн К-1 К-2 происходит выпадение из раствора деасфальтизата смол и высокомолекулярных углеводородов.
Освобожденный от смол раствор деасфальтизата в пропане из верхней части колонн поступает в испарители пропана Э-1 1а Э-2 2а. Его количество замеряется регистраторами расхода.
Постоянство давления в пределах 36-40 кгссм2 в колоннах К-1 и К-2 обеспечивается регуляторами которые установлены на линиях выхода раствора деасфальтизата в пропане из колонн.
Отгон пропана из раствора деасфальтизата в испарителях Э-1 1а Э-2 2а работающих параллельно осуществляется при давлении до 27 кгссм2 и температуре 80-110 оС.
Температура в Э-1 1а регулируется клапаном поз. 17 в Э-2 2а регулятором поз. 19 клапан установлен на линии подачи пара в испарители. Показания температур деасфальтизата в Э-1 2 выведены на регуляторы температур на щите операторной показания температур деасфальтизата в Э-1а 2а на преобразователь Ш-9327 1.94 1.58 на дисплей ПК и архивируются.
На установке предусмотрена схема работы испарителей Э-1 1а на мятом паре давление которого поддерживается регулятором давления поз.8 клапан установлен на выходе пара с установки.
Уровень в испарителях поддерживается регуляторами поз. 35 в Э-1; поз.65 в Э-1а; поз.64 в Э-2; поз.66 в Э-2а клапаны установлены на линиях выхода деасфальтизата из испарителей.
Полуотпаренный деасфальтизат поступает в испарители Э-3 3а где нагревается до температуры 140-160 оС при давлении до 18 кгссм 2 и через регулятор уровня Э-3 За поступает в отстойную часть отпарной колонны К-3.
Температура в испарителях Э-3 3а регулируется регулятором поз. 43 клапан установлен на линии подачи пара в Э-3 3а. Показание температуры в испарителе Э-3 выведено на преобразователь Ш-9327 1.60 на дисплей ПК и архивируется показание температуры в Э-3а выведено на регулятор на щит в операторной (поз. 43).
За счет снижения давления до 3-6 кгссм2 в отстойной части колонны К-3 происходит дальнейшее испарение пропана из раствора деасфальтизата. Давление в отстойной части колонны К-3 регулируется регулятором поз. 56 клапан установлен на линии выхода паров пропана из отстойной в отпарную часть. Из отстойной части деасфальтизат уровень которого регулируется регулятором поз. 77 перетекает в отпарную часть колонны К-3 где происходит отпаривание остатков пропана перегретым водяным паром при давлении до 2 кгссм2. Показания температур в колонне выведены на преобразователь Ш-9327 1.70 1.81 на дисплей ПК и архивируются. Расход перегретого пара поступающего из пароперегревателя печи П-2р регистрируется прибором поз. 14 показание температуры пара выведено на преобразователь Ш-9327 2.75 на дисплей ПК и архивируется. Смесь паров пропана и воды из отпарной части К-3 поступает в конденсатор смешения К-8.
С низа колонны К-3 деасфальтизат одним из насосов ПН-4 4а Н-4ц через концевой холодильник АВГ Т-8 откачивается в парк установок селективной очистки.
Уровень деасфальтизата в отпарной части колонны К-3 регулируется регулятором поз. 74’ клапан установлен на линии выкида насоса Н-4ц а также регулятором поз. 74 установлен на линии подачи пара к поршневым насосам ПН-4 4а. При понижении уровня отпарной части колонны К-3 ниже 20% срабатывает звуковая и световая сигнализация. Температура откачиваемого с установки деасфальтизата выведена на преобразователь Ш-9327 1.57 на дисплей ПК и архивируется. Расход деасфальтизата откачиваемого с установки регистрируется прибором поз.170 (Ш-9327 1.3) с выводом показаний на дисплей ПК.
Раствор асфальта с пропаном с низа колонн К-1 К-2 за счет перепада давления непрерывно отводится через регуляторы уровня раздела фаз К-1 и К-2 в теплообменники Т-18 Т-18а. При понижении уровня раздела фаз в К-1 К-2 ниже 20% срабатывает звуковая и световая сигнализация.
В теплообменниках Т-18 18а раствор асфальта подогревается выводимым с колонны К-5 асфальтом и поступает в печь П-2р. Количество проходящего раствора асфальта регистрируется прибором поз.29 давление в змеевике печи прибором поз. 55.
В печи раствор асфальта нагревается до температуры 230-270 оС. Температура регулируется регулятором поз. 462 клапан установлен на линии подачи газового топлива к форсункам печи. Показания температуры входа и выхода асфальтового раствора а также температуры перевалов конвекционной части дымовых газов перегретого пара из пароперегревателя выведены на преобразователь Ш-9327 (соответственно т 2.53 2.54 2.56-2.63 2.65-2.71 2.72 2.75) на дисплей ПК и архивируются.
Для нормальной эксплуатации печи П-2р установлены регуляторы давления газового топлива к форсункам острого пара и жидкого топлива. Кроме этого для безопасной эксплуатации печи предусмотрены:
дистанционное отключение подачи продукта жидкого и газового топлива в случае аварии в змеевике печи;
дистанционное включение паровой завесы с одновременным срабатыванием сигнализации для изоляции печи от газовой среды при авариях с выбросом взрывоопасных газов;
сигнализация по падению расхода в системе подачи продукта через печь ниже 35 м3час; при снижении расхода ниже 30 м3час происходит отсечение жидкого и газового топлива;
сигнализация при снижении давления газового топлива ниже 05 кгссм2 а также блокировка по отключению газового топлива при снижении давления газового топлива ниже 35 кгссм2.
Для исключения попадания газоконденсата из топливного газа на линии поступления газа установлен газосепаратор Е-15 и теплообменник Т-17а. Для подогрева жидкого топлива установлен теплообменник Т-17. Температура подаваемого топлива регулируется задвижками установленными на линии подачи острого пара в теплообменники Т-17 Т-17а. Температуры подаваемого жидкого и газового топлива к форсункам выведены на преобразователь Ш-9327 1.89 2.74 на дисплей ПК и архивируются.
Из печи П-2р асфальт поступает в испарительную емкость Е-27р где при давлении до 27 кгссм2 происходит частичное испарение пропана за счет снижения давления (в змеевике печи давление до 35 кгссм2). Температуры низа и верха емкости Е-27р выведены на преобразователь Ш-9327 1.65 1.49 на дисплей ПК и архивируются.
Асфальт с остатками пропана через клапан регулятора уровня Е-27р (поз. 364) поступает в колонну К-7 где также происходит испарение пропана при давлении до 18 кгссм2. Температуры низа и верха К-7 выведены на преобразователь Ш-9327 1.77 1.79 на дисплей ПК и архивируются.
Из К-7 асфальт через регулятор уровня поз. 31е перепускается в отстойную часть колонны К-5 где происходит испарение пропана при давлении 3-6 кгссм2. Давление в отстойной части регулируется регулятором поз. 57 клапан установлен на линии выхода паров пропана из отстойной части колонны в отпарную. Из отстойной части асфальт через регулятор уровня поз. 78 перетекает в отпарную часть колонны К-5. В отпарной части колонны К-5 при давлении до 2 кгссм2 осуществляется окончательное отпаривание пропана за счет подачи перегретого водяного пара в низ колонны расход которого регистрируется поз. 12. Температуры колонны К-5 выведены на преобразователь Ш-9327 1.80 1.63 на дисплей ПК и архивируются.
Смесь паров пропана и воды из отпарной части К-5 поступает в конденсатор смешения К-8. С низа колонны К-5 асфальт забирается насосом ПН-6 6а Н-6ц и прокачивается через теплообменник типа «труба в трубе» Т-18 18а где отдает тепло раствору асфальта поступающему из колонны К-1 К-2 в печь далее через теплообменник АВГ Т-10 выводится с установки.
При понижении уровня в К-5 ниже 20% срабатывает световая и звуковая сигнализация. Уровень в колонне К-5 поддерживается регулятором уровня поз.75 клапан установлен на линии подачи пара к насосам ПН-6 6а а также клапаном поз. 75’ установленным на линии выкида насоса Н-6ц. Показание температуры асфальта выводимого с установки выведено на преобразователь Ш-9327 1.90 на дисплей ПК и архивируется. Расход асфальта с установки регистрируется прибором поз. 10 с выводом показаний на дисплей ПК.
Пары пропана из испарителей Э-1 1а Э-2 2а Е-27р с давлением до 27 кгссм2 поступают в каплеотбойник Е-3 а затем в конденсаторы воздушного охлаждения АВЗ Т-3 3а 3б 3в 3г 3д 3е. Температуры входа и выхода паров пропана из Е-3 выведены на преобразователь Ш-9327 1.68 1.75 на дисплей ПК и архивируются. При накоплении уровня (поз. 68) в емкости Е-3 выше 30% срабатывает звуковая и световая сигнализация. Накопившийся пропан насосом ПН-9 или ПН-7 7а откачивается в К-1 К-2.
После АВЗ сконденсированный пропан поступает через водяные теплообменники Т-6а 6б в одну из емкостей Е-1 1а 1б где предусмотрены регистраторы уровней поз. 69 70 71 и поз. 41 42 43. Показания уровней выведены на потенциометр ИУИ а также на преобразователь Ш-9327 1.13 1.14 1.15 на дисплей ПК и архивируются. При понижении уровня в Е-1 1а 1б ниже 20% и повышении выше 80% срабатывает световая сигнализация. Температуры пропана после Т-6а и Т-6б выведены на преобразователь Ш-9327 1.69 1.59 на дисплей ПК и архивируются. Давление пропана на выходе из Т-6а Т-6б регистрируется прибором поз. 52.
Пары пропана после испарителей Э-3 3а К-7 и компрессоров В-1а 1б поступают в каплеотбойник Е-28р и далее в АВЗ Т-4. При накоплении уровня пропана в Е-28р (поз. 359) выше 30% срабатывает звуковая и световая сигнализация. Накопившийся продукт насосом ПН-9 или ПН-7 7а откачивается в К-1 К-2. Значение температуры пропана в Е-28р выведено на преобразователь Ш-9327 1.72 на дисплей ПК и архивируется.
Из АВЗ Т-4 пропан поступает на доохлаждение в водяной теплообменник Т-7 а затем в емкость низкого давления Е-2 из которой насосом Н-8 8а откачивается в рабочую емкость высокого давления. Предусмотрена схема перекачки пропана струйным насосом. При понижении уровня в емкости Е-2 (поз. 72) ниже 20% и повышении выше 80% срабатывает световая сигнализация. Значение температуры пропана на входе в Е-2 выведено на преобразователь Ш-9327 1.71 на дисплей ПК и архивируется.
Смесь паров пропана и воды из отпарных частей колонн К-3 К-5 поступает в конденсатор смешения К-8 где происходит охлаждение паров пропана и конденсация водяных паров за счет смешения с оборотной водой.
Сконденсированные водяные пары и оборотная вода через клапан установленный на выходе воды из К-8 и связанный с регулятором уровня поз. 79 сбрасывается в систему ПЛК. Температуры паров пропана на входе и выходе из колонны К-8 выведены на преобразователь Ш-9327 1.76 1.67 на дисплей ПК и архивируются.
Охлажденный газообразный пропан из К-8 поступает в нижнюю часть колонны защелачивания К-9 где происходит очистка пропана от сернистых соединений.
Щелочь закачивается насосом Н-11 из Е-5 в колонну К-9 до средней отметки указательного стекла. Колонна К-9 служит для очистки газообразного пропана который поступает из конденсатора смешения К-8 а также части пропана с выкида компрессоров В-1а В-1б в нижнюю часть К-9. Газообразный пропан барботирует через уровень щелочи и с верха колонны К-9 поступает через каплеотбойную емкость Е-7 на прием компрессоров В-1а 1б. При снижении концентрации щелочи ниже 05% она дренируется в ПЛК и заменяется на свежую. На емкости Е-7 установлен сигнализатор уровня поз. 89 связанный с аварийной сигнализацией и блокировкой остановки компрессоров которые срабатывают при повышении уровня в Е-7 выше 80%. Температура пропана на выходе из Е-7 выведена на преобразователь Ш-9327 1.93 на дисплей ПК и архивируется.
Сжатый после I ступени до 36 кгссм2 пропан поступает через промежуточный водяной холодильник Т-19 на прием II ступени компрессора. На II ступени пропан сжимается до 18 кгссм2 и через гаситель пульсации Е-9 вместе с парами пропана из Э-3 3а К-7 поступает в каплеотбойник Е-28р.
Контроль за давлением после I и II ступени ведется по техническим манометрам значения температур на приеме II ступени и на выкиде компрессоров выведены на преобразователь Ш-9327 1.97 1.99 1.98 1.101 на дисплей ПК и архивируются.
Для защиты II ступени компрессоров от сконденсированных паров бутана и очистки паров пропана от бутана предусмотрен дебутанизатор Е-8. Сброс в Е-8 ведется с выкида I ступени и после промежуточного холодильника Т-19 с приема II ступени. Дренирование бутана производится периодически по мере накопления через Е-6а на факел.
Острый пар на установку поступает с магистрали 13-го ряда. Давление острого пара на установку регулируется регулятором поз. 62 клапан установлен на линии острого пара на установку расход регистрируется прибором поз. 62и. Показание температуры поступающего пара выведено на преобразователь Ш-9327 1.96 на дисплей ПК и архивируется.
Мятый пар с установки поступает в общезаводскую магистраль 13-го ряда. Давление регулируется клапаном регулятора поз.8 расход регистрируется прибором поз. 8а. Показание температуры уходящего пара выведено на преобразователь Ш-9327 2.58 на дисплей ПК и архивируется.
Щелочь на установку закачивают с реагентного хозяйства по линии закачки щелочи в емкость Е-5. Уровень в емкости Е-5 регистрируется прибором поз. 82.
Оборотная вода на установку поступает по наземному трубопроводу диаметром 500 мм с БОВ-4 после чего разделяется по двум линиям диаметром 300 мм и 200 мм. Давление оборотной воды регистрируется датчиками давления поз. 97 и поз. 98 расход воды регистрируется приборами поз. 20 и поз. 21 показания выведены на Ш-9327 1.4 1.5 на дисплей ПК. При понижении давления ниже 2 кгссм2 срабатывает звуковая и световая сигнализация. Показание температуры поступающей воды выведено на преобразователь Ш-9327 1.95 на дисплей ПК и архивируется.
Воздух на приборы КИП и А поступает с компрессорной станции цеха № 22 через ресивер Е-14 и регулятор давления поз. 99. Показание прибора выведено на щит в операторной. При понижении давления ниже 25 кгссм2 срабатывает звуковая и световая сигнализация.