Описание технологической схемы производственного объекта (производства продукции) по стадиям технологического процесса



Описание технологического процесса и технологической схемы установки

 

Теоретические основы технологического процесса

Процесс деасфальтизации заключается в извлечении из гудрона масляных компонентов и выпадении в осадок тяжелых углеводородов - асфальто-смолистых веществ.

Основными факторами, влияющими на процесс деасфальтизации, являются:

- тип сырья и его фракционный состав;

- температурный режим процесса;

- состав растворителя;

- соотношение растворитель к сырью;

- давление в экстракционной колонне.

Процесс деасфальтизации обычно ведется при температуре 55-85 °С, давлении 35÷40 кгс/см2 (3,5÷4,0 МПа) и соотношении сырья к пропану 1:4÷6.

Чем выше температура процесса, тем меньше растворимость в пропане смол и высокомолекулярных углеводородов и тем выше качество деасфальтизата, тем меньше его выход. Подъем температуры экстракции ограничивается критической температурой растворителя, при приближении к которой растворяющая способность растворителя падает до нуля.

Температура в нижней части экстракционной колонны выбирается с расчетом максимального растворения в пропане масляных компонентов гудрона. По мере подъема раствора по высоте колонны, температура его постепенно повышается, в результате из раствора выпадают нежелательные компоненты. Эта разница между температурой верха и низа называется температурным градиентом экстракции и составляет 10÷20 °С.

Контактирование гудрона с растворителем происходит в экстракционной колонне в противотоке. Жидкий растворитель подается в нижнюю часть экстрактора, а гудрон - в верхнюю. Поднимаясь вверх, растворитель встречается с компонентами сырья. Для улучшения контакта и растворимости масляных компонентов с растворителем в экстракционной колонне установлены тарелки жалюзийного типа.

Растворитель с масляной частью гудрона в виде раствора деасфальтизата выводится с верха экстрактора, а асфальто-смолистые вещества с растворителем в виде раствора асфальта – с низа. 

При наличии в растворителе вместе с пропаном н-бутана и изо-бутана растворимость в нем тяжелых углеводородов и смол повышается и тем больше, чем больше концентрация бутана. Для растворителя с содержанием в смеси 50-55 % бутана (соответственно пропана - 45-50 %) выход деасфальтизата составит 38-40 % от гудрона, а его коксуемость - 4,5-5,0 %. С увеличением бутана в смеси до 65-67 % выход деасфальтизата повысится до 48 %, его коксуемость повысится до 5,5-6,0 %. Температура размягчения асфальта (КиШ) при этом повысится с 70 до 80 °С.

 

Основные свойства компонентов смеси

Показатели Пропан С3Н8 н-бутан С4Н10 изо-бутан i-С4Н10
Молекулярный вес 44,09 58,12 58,12
Температура кипения при 1 кгс/см2 (0,1 МПа), ºС - 42,1 -0,5 -11,7
Критическая температура, ºС 96,8 152,0 133,7
Критическое давление, кгс/см2 (МПа), 42,6 (4,26) 34,9 (3,49) 37,0 (3,7)
Критическая плотность, г/см3 0,217 0,228 0,221
Относительная плотность жидкой фазы при температуре кипения и давлении 1 кгс/см2 (0,1 МПа) 0,508 0,584 0,563

 

Критическая температура для принятой смеси растворителей будет равной ~ 130 °C, критическое давление ~ 40 кгс/см2 (4,0 МПа). Зависимость упругости паров пропана, бутана и изобутана от температуры представлена в таблице:

Пропан (С3Н8)

Температура, ºС 30 40 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
Давление, кгс/см2 10,8 13,62 16,99 18,89 20,69 23,2 25,62 28,23 31,0 34,0 37,26 40,71

 

Н-бутан (С4Н10)

Температура, ºС 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Давление, кгс/см2 2,79 3,73 4,9 6,31 8,0 10 12,34 15,09 18,28 21,94 26,14 30,89 36,23

 

Изо-бутан  (i-С4Н10)

Температура, ºС 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 134,98
Давление, кгс/см2 3,94 5,18 6,7 8,52 10,7 13,26 16,24 19,67 23,58 28,02 33,01 36,0

        

 

Описание технологического процесса

 

Сырье – гудрон или смесь гудрона и затемненного продукта с установок АВТМ-1,2,9 поступает в сырьевую емкость Е-15а.

 Из сырьевой емкости Е-15а центробежным насосом Н-15/1 (Н-15/1р) сырье подается на прием насосов Н-2,2р,7. С приемной линии по перемычке сырье поступает в выкидную линию насосов Н-2,2р,7, далее в верхнюю часть экстракционной колонны К-1. В верхней части экстракционной колонны К-1 имеется паровой змеевик. Змеевик служит для поддержания необходимого температурного градиента между верхом и низом колонны, теплоносителем является водяной пар.

Из ёмкости Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/4) растворитель насосом Н-3 (Н-20) через трубное пространство теплообменника Т-2,2а подаётся в нижнюю часть колонны К-1.

Сырье и растворитель в экстракционной зоне колонны за счёт разности удельных весов, подвергаются противоточному контактированию. Растворитель с растворенными компонентами сырья (раствор деасфальтизата) выводится с верха колонны, а нерастворенная часть сырья (раствор асфальта) – с низа колонны.

Раствор деасфальтизата с верха колонны К-1 поступает в испаритель Э-1, где за счет тепла растворителя поступающего из испарителя Э-1б и эвапоратора Э-2 происходит разделение растворителя от раствора.

Из Э-1 неиспарившаяся часть растворителя и деасфальтизат поступают самотеком за счет перепада давления во второй испаритель Э-1а, где нагрев раствора происходит за счет подачи водяного пара в змеевик испарителя.

Пары растворителя из Э-1 и Э-1а поступают через эвапоратор Э-1в в конденсаторы воздушного охлаждения КВО-1,2,3,4, проходят через секции погружного конденсатора-холодильника Т-4, после чего сконденсированный растворитель возвращается в ёмкость Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/4).

Из Э-1а неиспарившаяся часть растворителя с деасфальтизатом за счет перепада давления поступает в третий испаритель Э-1б, где нагрев раствора происходит за счет подачи водяного пара в змеевик испарителя. Пары растворителя из Э-1б смешиваясь с потоком паров из эвапоратора Э-2, проходят через змеевик испарителя Э-1, далее смешиваются с потоком паров из Э-1, Э-1а проходят через эвапоратор Э-1в, конденсаторы воздушного охлаждения КВО-1,2,3,4, секции погружного конденсатора-холодильника Т-4ивозвращаются в емкости Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/4). В эвапораторе Э-1в отбивается деасфальтизат, увлеченный потоком паров растворителя из испарителей Э-1,     Э-1а, Э-1б.

 Деасфальтизат из Э-1б с остатками растворителя поступает в колонну К-2. В отпарной колонне К-2 происходит отпарка остатков растворителя из деасфальтизата за счет подачи водяного пара в нижнюю часть колонны.

Водяной пар и пары растворителя с верха К-2 поступают в конденсатор смешения Т-5. Деасфальтизат с низа К-2 поступает на прием насоса Н-4     (Н-4р) и откачивается с установки.

С низа колонны К-1 раствор асфальта самотеком за счет перепада давления поступает в змеевик печи П-1 и далее поступает в эвапоратор Э-2а. В    

Э-2а происходит испарение растворителя из раствора асфальта.

Испарившиеся пары растворителя из эвапоратора Э-2а поступают в эвапоратор Э-2, где за счет уменьшения скорости движения растворителя и изменения направления происходит выпадение капелек увлеченного растворителем асфальта. Из Э-2 пары растворителя поступают в змеевик испарителя Э-1, смешиваясь с потоком паров растворителя из Э-1б, далее смешиваются с потоком из Э-1, Э-1а, проходят через эвапоратор Э-1в, конденсаторы воздушного охлаждения КВО-1,2,3,4, секции погружного конденсатора-холодильника Т-4возвращаются в емкости Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/4).

Из Э-2а асфальт с остатками растворителя поступает в отпарную колонну К-3. В низ К-3 подается водяной пар. Асфальт с низа К-3 поступает на прием насоса Н-5 (Н-5р) и откачивается с установки. С верха К-3 водяной пар и пары растворителя поступают в конденсатор смешения Т-5.

Водяной пар с растворителем из отпарных колонн К-2 и К-3 поступает в конденсатор смешения Т-5 и конденсируются за счет подачи оборотной воды в верхнюю честь аппарата. Сконденсированный водяной пар дренируется в промышленную канализацию.

Охлажденные пары растворителя поступают в ресивер Е-8. В Е-8 отбиваются капли воды, увлеченные парами растворителя из Т-5.

Из Е-8 пары растворителя поступают на прием 1-ой ступени компрессора Н-1/1 (Н-1/2) далее охлаждаясь через холодильник в ресивер Е-9, где происходит дополнительное отделение воды от растворителя. С верха Е-9 пары растворителя поступают на прием 2-ой ступени компрессора Н-1/1 (Н-1/2). Растворитель сжимается и через секцию погружного конденсатора-холодильника Т-8 поступает в емкость Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/3).Собирающаяся вода из Е-8, Е-9 дренируется на установку 36-1/2 в дренажную емкость Е-5.

Описание технологической схемы производственного объекта (производства продукции) по стадиям технологического процесса

 

Сырье- гудрон или смесь гудрона и затемненного продукта с установок АВТМ-1, 2, 9 поступает в буферную емкость Е-15а (установка 36-1/2), откуда  центробежным насосом Н-15/1 (Н-15/1р) сырье подается на прием насосов  Н-2,2р,7. С приемной линии по перемычке сырье поступает в выкидную линию насосов Н-2,2р,7, далее в верхнюю часть экстракционной колонны К-1 (FRC 302). Температура гудрона подаваемого в колонну К-1 определяется прибором TR 108-1. Выкид насоса Н-15/1 (Н-15/1р) соединяется с выкидом насоса Н-15/2 (Н-15/2р) установки 36-1/2, а также имеет соединение с приемом и выкидом насоса Н-2 (Н-2р, Н-7), поэтом при необходимости подачу сырья в К-1 можно производить по следующей схеме: из емкости Е-15а насосом Н-15б (установка 36-1/2) по линии выкида насоса Н-15/1(Н-15/1р) сырье подается на прием насоса Н-2 (Н-2р) установки 36-1/1, затем насосом Н-2 (Н-2р, Н-7) в верхнюю часть экстракционной колонны К-1.

В колонне К-1 имеется 8 жалюзийных тарелок. В верхней части экстракционной колонны К-1 имеется паровой змеевик с поверхностью нагрева 36,8 м2 спиралеобразного типа. Змеевик служит для поддержания необходимого температурного градиента (10-25оС) между верхом и низом колонны. Теплоносителем является  водяной пар. Отработанный в змеевике водяной пар через конденсатоотводчик поступает в конденсатосборник Е-13, и направляется в общую линию конденсатопровода.

В качестве растворителя используется пропановая изобутановая фракция. Пропановая изобутановая фракция закачивается  из реагентного хозяйства товарного производства или из парка высокого давления газо-каталитического производства в емкости Е-1/1, Е-1/2, Е-1/4.

Уровень в ёмкости Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/4) связан с сигнализацией по верхнему уровню и срабатывает при достижении 80% от шкалы прибора LRAH 410А или 412 (LRAH 420А или 423, LRAH 424А или 424). При этом загорается сигнальная лампа и срабатывает звуковая сигнализация.

Из ёмкости Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/4) насосом Н-3 (Н-20) растворитель прокачивается через пучки теплообменников Т-2 и Т-2а подаётся в нижнюю часть колонны К-1. Температура низа колонны К-1 поддерживается регулятором TRC 104, Регулирующий клапан TV 104 установлен на линии подачи пара в межтрубное пространство теплообменника Т-2. Предусмотрена порционная подача растворителя в среднюю часть колонны К-1 после теплообменника Т-2а для поддержания температурного режима в средней части экстракционной колонны К-1.Температура после теплообменника Т-2а регулируется регулятором TRC131, регулирующий клапан TV 131 которого установлен на линии подачи пара в межтрубное пространство теплообменника Т-2а. Расход порционной подачи растворителя контролируется прибором FR 321.  На приемной, выкидной и циркуляционной линии насоса Н-3 установлены отсекатели (UV 606, UV 607, UV 608) с дистанционным управлением со щита операторной, для отсечения поступления растворителя к насосу Н-3 при аварийной ситуации на установке.

Попадая в колонну К-1 сырье и растворитель за счёт разности удельных весов происходит движение сырья вниз, а растворителя вверх. При этом происходит растворение компонентов масел в растворителе и выпадение асфальтового раствора в низ колонны.

Давление в колонне К-1 поддерживается в пределах 36-40 кгс/см2 регулятором PRC 202. Регулирующий клапан PV202, установлен на линии деасфальтизатного раствора из колонны К-1 в испаритель Э-1.При снижении давления в колонне К-1 до 24 кгс/см2, прибор PRSAL202.1, PRSAL202.2, автоматически отключаются насосы Н-3, Н-20, Н-15/1, Н15/1р, закрывается клапан отсекатель UV601 на линии приема насосов Н-15/1, Н-15/1р закрывается клапан отсекатель UV602 на линии раствора деасфальтизата из колонны К-1 в испаритель Э-1, закрывается клапан отсекатель UV 607 на линии растворителя в колонну К-1.

Уровень в колонне К-1 LIRCAH 401 зависит от расхода FIRCA 303 раствора асфальта из К-1 в печь П-1, который регулируется регулятором FV 303 расположенного на линии поступления раствора асфальта из К-1 в П-1. При повышении уровня в колонне К-1 более 70% от шкалы прибора LIRCAH 401 срабатывает световая и звуковая сигнализация.

Раствор деасфальтизата с верха колонны К-1 поступает в испаритель

Э-1, где за счет тепла растворителя поступающего из испарителя Э-1б и эвапоратора Э-2 поддерживается температура 50-75оС. Давление в испарителе Э-1 поддерживается в пределах 22-24 кгс/см2 регулятором PRC 206, регулирующий клапан PV 206 установлен на линии выхода газа из испарителя Э-1. Уровень в испарителе Э-1контролируется прибором LR 418. Температура в испарителе Э-1 определяется прибором TR 107-13.

Из Э-1 неиспарившаяся часть растворителя и деасфальтизат поступают самотеком за счет перепада давления во второй испаритель Э-1а, где нагрев раствора происходит за счет подачи водяного пара в змеевик испарителя до температуры 60-120оС. Температура деасфальтизата в испарителе Э-1а регулируется регулятором TRC 105-5, клапан-регулятор TV 105-5 установлен на линии подачи водяного пара в пучок испарителя Э-1а. Паровой конденсат после пучка испарителя Э-1а через конденсатоотводчик поступает в расширитель Е-13. Давление в Э-1а поддерживается 20-22 кгс/см2 регулятором PRC 207, клапан-регулятор PV 207 установлен на линии выхода газа из испарителя в эвапоратор Э-1в. Уровень в испарителе Э-1а контролируется прибором LR 405.

Пары растворителя из Э-1 и Э-1а поступают через эвапоратор Э-1в в конденсаторы воздушного охлаждения КВО-1,2,3,4, проходят через секции погружного конденсатора-холодильника Т-4, после чего сконденсированный растворитель с температурой 25-60 ºС возвращается в ёмкость Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/4). Температура растворителя после КВО-1,2,3,4 контролируется термопарами TR 108-4,7,8,9 TR 108-5, на выходе из Т-4 контролируется термопарой TR 105-3.

Из Э-1а неиспарившаяся часть растворителя с деасфальтизатом за счет перепада давления поступает в третий испаритель Э-1б, где нагрев раствора происходит за счет подачи водяного пара в змеевик испарителя, до температуры 130-150оС. Пароконденсат из змеевика Э-1б выводится по аналогии с Э-1а. Температура деасфальтизата в испарителе Э-1б регулируется регулятором TRC 103, регулирующий клапан TV103 установлен на линии подачи водяного пара в змеевик Э-1б. Давление в испарителе Э-1б поддерживается в пределах 17-20 кгс/см2 и контролируется прибором PR 208. Уровень в испарителе Э-1б регулируется регулятором LRC 406, регулирующий клапан LV 406 установлен на линии выхода деасфальтизата в отпарную колонну К-2. Пары растворителя из Э-1б смешиваясь с потоком паров из эвапоратора Э-2, проходят через змеевик испарителя Э-1, далее смешиваются с потоком паров из Э-1, Э-1а проходят через эвапоратор Э-1в, конденсаторы воздушного охлаждения КВО-1,2,3,4, секции погружного конденсатора-холодильника Т-4возвращаются в емкости Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/4). В эвапораторе Э-1в отбивается деасфальтизат, увлеченный потоком паров растворителя из испарителей Э-1, Э-1а, Э-1б. По мере накопления, деасфальтизат из Э-1в откачивается насосом Н-7 (Н-2, Н-2р) через печь П-1 в Э-2а.

 Для исключения попадания паров растворителя в аварийных ситуациях с Э-1б в отпарную колонну К-2 на линии находится отсекатель UV 603 с дистанционным управлением со щита в операторной.Деасфальтизат с остатками растворителя поступает в колонну К-2. В отпарной колонне К-2 происходит отпарка остатков растворителя из деасфальтизата за счет подачи водяного пара в нижнюю часть колонны. Расход водяного пара в К-2 контролируется прибором FR 311. Температура верха и низа в колонне К-2 поддерживается в пределах от 115-150ºС и контролируются приборами TR 107-17 и TR 105-7. Водяной пар и пары растворителя с верха К-2 поступают в конденсатор смешения Т-5. Деасфальтизат с низа К-2 поступает на прием насоса Н-4 (Н-4р) и откачивается с установки. Уровень в К-2 регулируется регулятором LIRCSAL 403. Регулирующий клапан LV 403 установлен на линии подачи водяного пара к поршневому насосу Н-4, регулирующий клапан LV 403-1 установлен на линии выкида центробежного насоса Н-4р.

С низа колонны К-1 раствор асфальта самотеком за счет перепада дав-ления поступает в змеевик печи П-1, где нагревается до температуры 220-245оС и поступает в эвапоратор Э-2а, где происходит испарение основной части растворителя из раствора асфальта. Температура асфальтового потока на выходе из печи П-1 регулируется регулятором TIRCАН 162-1, регулирующий клапан TV 162 установлен на линии подачи топливного газа к основным горелкам печи. Давление в Э-2а поддерживается   17-20 кгс/см2. Уровень в Э-2а поддерживается регулятором уровня LRC 407. Клапан LV 407 расположен на линии откачки асфальта в К-3. Для исключения попадания растворителя с Э-2а в отпарную колонну К-3 на трубопроводе установлен отсекатель с дистанционным управлением со щита операторной UV 604. Расход раствора асфальта из колонны К-1 в печь П-1 FRC 303 регулируется клапаном, установленным на линии подачи асфальта из К-1 в П-1 FV 303. Температура асфальта на выходе из печи П-1 регулируется регулятором TRCА 162, регулирующий клапан TV 162, установлен на линии подачи газообразного топлива к основным горелкам печи. Давление сырья на входе в печь регистрируется прибором PRAL 281.

При прекращении приема гудрона в колонну К-1 включается схема циркуляции асфальта с Э-2а насосом Н-7,Н-2,Н-2р через печь П-1 в Э-2а.

Испарившиеся пары растворителя из эвапоратора Э-2а поступают в эвапоратор Э-2, где за счет уменьшения скорости движения растворителя и изменения направления происходит выпадение на днище Э-2 капелек увлеченного асфальта. Температура в Э-2 контролируется прибором TIR 105-8, а давление – PR 209. Пары растворителя из Э-2 смешиваясь с потоком паров из испарителя Э-1б, проходят через змеевик испарителя Э-1, далее смешиваются с потоком паров из Э-1, Э-1а проходят через эвапоратор Э-1в, конденсаторы воздушного охлаждения КВО-1,2,3,4, секции погружного конденсатора-холодильника Т-4ивозвращаются в емкость Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/4).

Из Э-2а раствор асфальт поступает в отпарную колонну К-3. В низ К-3 подается водяной пар. Расход пара в К-3 контролируется прибором FR 312. Температура низа и верха в колонне К-3 поддерживается в пределах 200-230оС и контролируется термопарами, показания которых выведены на монитор (температура низа TR 105-9, температура верха TR 107-18). Уровень К-3 регулируется регулятором LIRCAH 404 и имеет сигнализацию по максимальному уровню, срабатывающую при уровне выше 80% от шкалы прибора. При этом на щите управления загорается сигнальная лампа, срабатывает звуковая сигнализация. Регулирующий клапан LV 404 расположен на линии подачи водяного пара к поршневому насосу Н-5 (Н-5р). Давление в колонне К-3 поддерживается 0,7-1,0 кгс/см2. Асфальт с низа К-3 поступает на прием насоса Н-5 (Н-5р) и откачивается с установки. С верха К-3 водяной пар и пары растворителя поступают в конденсатор смешения Т-5.

Водяной пар с растворителем из отпарных колонн К-2 и К-3 поступает в конденсатор смешения Т-5 и конденсируются за счет подачи оборотной воды в верхнюю честь аппарата. Сконденсированный водяной пар дренируется в промышленную канализацию.

Уровень воды в Т-5 поддерживается регулятором LRCAHL 402, регулирующий клапан LV 402 установлен на дренажном трубопроводе. Уровень воды в Т-5 является гидрозатвором, предотвращающим выход паров растворителя в промканализацию, имеет световую и звуковую сигнализацию по минимальному и максимальному значению от шкалы прибора.

Охлажденные пары растворителя поступают в ресивер Е-8. Давление в Е-8 поддерживается 0,4-0,5 кгс/см2. В Е-8 отбиваются капли воды, увлеченные парами растворителя из Т-5. По мере наполнения Е-8 конденсат вручную дренируется в Е-5 установки 36-1/2. Уровень в Е-8 контролируется прибором LRAH 408, при повышении уровня в Е-8 более 10% от шкалы прибора срабатывает звуковая и световая сигнализация.

Из Е-8 пары растворителя поступают на прием 1-ой ступени двухступенчатого компрессора Н-1/1 (Н-1/2). Первая ступень компрессора сжимает пары растворителя до 5 кгс/см2. С выкида 1-ой ступени пары растворителя через кожухотрубный холодильник Х-1 поступают в дебутанизатор Е-9, где выпадает в жидком виде бутан, содержащийся в растворителе. Для регулирования давления на приеме I-ой ступени компрессора Н-1/1 (Н-1/2) имеется регулятор давления PIRC 203, регулирующий клапан PV 203 установлен на линии сброса давления с выкида 2-ой ступени компрессора Н-1/1 (Н-1/2) в конденсатор смешения Т-5.

Из Е-9 пары растворителя поступают на прием II ступени компрессора. Во II ступени пары растворителя сжимаются до 20 кгс/см2 и через конденсатор-холодильник Т-8 поступают в емкость Е-1/1 (Е-1/2, Е-1/4). Охлаждение паров растворителя в Х-1 происходит за счет подачи оборотной воды.

Уровень в дебутанизаторе Е-9 LICAН 409 поддерживается клапаном LV 409, установленным на линии дренажа из Е-9 в Е-5 установки 36-1/2 и имеет световую и звуковую сигнализацию при повышении уровня более 10% от шкалы прибора.

Предусмотрена блокировка компрессора Н-1/1,2 от верхнего уровня Е-8 LS 408 и Е-9 LS 409.

Для подготовки отдельных видов оборудования к ремонту предусмотрена схема прокачивания нефтепродуктом из емкости Е-15 на прием насосов  Н-7, Н-9 (Н-9р). С выкида насоса Н-9(Н-9р) прокачиваются насосы Н-4 (Н-4р) и Н-5 (Н-5р).

По 45-линии с К-1, Э-1, Э-1а, Э-1б, Э-2 насосом Н-2,2р откачиваетсянефтепродукт через  печь П-1в Э-2а.


Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 182; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!