ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Противоточная экстракция многокомпонентных систем из "Технологические расчеты установок переработки нефти" Деасфальтизация тяжелых нефтяных остатков пропановым растворителем— чрезвычайно сложный процесс, связанный с коагуляцией асфальтенов. В процессе деасфальтизации происходит взаимодействие надмолекулярных структур и их разрушение, взаимодействие, связанное с разрушением дисперсных систем, с последующей коагуляцией асфальтенов. Процессы, протекающие на границе раздела твердой фазы, связаны с изменением поверхностной энергии, что еще более усложняет взаимодействие, Упрощенная модель растворения, разработанная автором, не учитывает всей сложности перестройки структур, но, как будет показано в расчетах, учитывает наиболее сильные взаимодействия и удовлетворительно описывает процесс разделения гудронов. Сходимость расчетных и промышленных данных вполне достаточная. [c.230] По литературным данным, разделяющая способность жалюзийных тарелок в промышленной деасфальтизационной колонне приблизительно равняется трем теоретическим ступеням. При помощи псевдопротивоточной схемы Нэша можно представить последовательность контактов встречных потоков промышленной колонны (рис. 4.2, см. стр, 237). [c.230] В зависимости от технологического режима и качественной характеристики сырья содержание пропана в фазах рефлюкса и асфальтовой фазе меняются довольно в узких пределах. В среднем следует принять концентрацию пропана в фазе рефлюкса равной 0,6% (масс.), в асфальтовых фазах II и I ступеней разделения 0,55 и 0,50% (масс.) соответственно. Расчет противоточной экстракции осуществляется по описанной выше методике от ступени к ступени. После каждого единичного узла экстракции определяют состав отходящих потоков. Найденные составы используют для расчета последующих ступеней разделения. Расчет продолжают до тех пор, пока не установится устойчивое равновесие, т. е. количество вводимых в систему продуктов будет равно количеству выводимых. [c.231] При расчете противоточного процесса деасфальтизации используем продукты разделения гудрона туймазинской нефти фракция 1 — парафино-нафтеновая, фракция 2 — легкая ароматика, фракция 3 — средняя ароматика, фракция 4 — тяжелая ароматика, фракция 5 — коагулят. Характеристика фракций этого гудрона представлена в табл. 4.2. [c.231] Технологический режим, а также производительность установки приняты иа основании промышленных данных температура по ступеням разделения 60, 70 и 82 С соответственно массовое соотношение пропан сырье = 2,5 1,0 производительность установки по сырью 650 т/сут или 27,083 т/ч производительность установки по пропану 67,708 т/ч. Согласно схеме Нэша, расчет начинаем со II ступени первого ряда. [c.231] Содержание пропана в асфальтовой фазе на II ступени разделения 55% (масс.), т. е. 15,581 - (0,55/0,45) = 19,044 т/ч. Содержание пропана в масляной фазе 67,708—19,044 = 48,664 т/ч. III ступень первого ряда, температура 82 °С Поступает 48,664 т/ч пропана и 11,502 т/ч пропано-масляной фазы. [c.237] Содержание пропана в фазе рефлюкса на HI ступени составляет 60% (масс.), т. е. 8,0738- (0,6/0,4) = 12,И1 т/ч. Пропан, уходящий с деасфальтизатом, 48,664—12,111 =36,553 т/ч. [c.238] Поступает 67,708 т/ч свежего растворителя, со II ступени первого ряда 19,044 т/ч растворителя и 15,581 т/ч асфальта. [c.238] Высокая кратность отнощения пропана к сырью (пропана — 86,752 т/ч и асфальта — 15,581 т/ч) приводят к тому, что фракции 1, 2, 3 и 4 полностью растворяются в пропане, а фракция 5 растворяется частично. [c.238] В асфальтовой фазе с I ступени уходит 50% (масс.) пропана, т. е. 4,279- (0,5/0,5) =4,279 т/ч. [c.238] В пропано-масляной фазе уходит пропана 86,752—4,279 = = 82,473 т/ч и 11,3026 т/ч масла. [c.238] Поступает 27,083 т/ч свежего гудрона 11,3026 т/ч масла, 8,0738 т/ч рефлюкса количество поступающего пропана 82,473+ 12,111=94,584 т/ч. [c.239] Содержание пропана в асфальтовой фазе 55% (масс.), т. е. 28,305- (0,55/0,45) =34,596 т/ч. [c.239] Содержание пропана в масляной фазе 94,584—34,596 = = 59,988 т/ч. [c.239] Поступает 59,988 т/ч пропана и 18,154 т/ч масла. [c.239] Содержание пропана в фазе рефлюкса 60% (масс.), т. е. 13,259-(0,6/0,4) = 19,889 т/ч. [c.240] Пропан, уходящий с масляной фазой 59,988—19,889 = = 40,099 т/ч. [c.240] На последующих рядах противоточной схемы в промежуточных потоках накапливаются углеводородные компоненты. Начиная с пятого ряда противоточной схемы, количество выводимых углеводородных фракций из системы начинает нарастать и на тринадцатом ряду достигается состояние, близкое к равновесию. [c.240] Материальный баланс по целевым и промежуточным потокам на 13-м ряду противоточной схемы представлен на рис. 4.3 (в числителе углеводородная фаза, а в знаменателе растворитель). Получив данные о распределении фракций между фазами по 13-му ряду противоточной схемы, можно провести расчет экстракционной колонны и получить исчерпывающую информацию по выходу и качеству деасфальтизата, по нагрузке каждой секции колонны и т. д. [c.240] Выход деасфальтизата 7,6419 (18,565 + 7,6419) =29,16% (масс.). [c.240] Вернуться к основной статье