加拿大油砂沥青减压渣油梯级分离逆流萃取工艺基础

发布时间：2020-11-02 05:57

　　 梯级分离技术为我校国家重质油重点实验室自主研发的溶剂脱沥青技术,在继承传统溶剂脱沥青技术高液收,低运行成本的优势同时,利用超临界状态下溶剂性质随萃取体系温度、压力显著变化的特点,相较传统溶剂脱沥青工艺,能够大幅提高传质效率,灵活控制产物质量,降低溶剂回收功耗。本论文以加拿大油砂沥青减压渣油为原料,正戊烷为溶剂,在自行设计的逆流萃取塔上进行溶剂脱沥青实验,详细考察了流动形式,温度,压力,温差,剂油比对脱沥青油和脱油沥青性质与收率的影响。结果表明,在萃取体系温度为160°C,压力为5 MPa的情况下,采取逆流萃取的流动形式,可以在较低剂油比2.5下获得与原有工艺剂油比为4.0时相近的脱沥青油收率与性质,显著降低了剂油比与回收能耗。在最佳操作条件:压力5 MPa,塔顶温度170°C,塔底温度150°C,剂油比2.5,主副溶剂比2.25:0.25下,脱沥青油收率为64.2 wt%,其中残炭脱除率为47.9wt%,金属镍脱除率为76.95 wt%,金属钒脱除率为79.51 wt%,硫脱除率为47.12wt%,氮脱除率为55.81 wt%。使用Aspen Plus流程模拟软件对本实验进行模拟,进料使用模拟蒸馏数据输入得到虚拟组分,热力学方法选择PSRK。模拟结果表明,脱沥青油及脱油沥青产物收率的模拟值与实际值误差最大不超过6.1 wt%,较为良好的反映了整个过程的实际生产情况,同时根据现有模拟能耗分析得到,影响工艺能耗高低的关键是剂油比的选择,并对2.5,3.5,5.0,8.0四种剂油比进行收率与能耗的关系分析,可以作为实际生产中经济性判断依据。
【学位单位】：中国石油大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TE624
【部分图文】：

中国石油大学（北京）硕士学位论文此使用超临界状态下的溶剂对重质油进行萃取，通过改变萃取体系件显著改变溶剂性质，灵活调节溶剂对重质油原料的溶解度，控制，溶剂回收部分也采用超临界回收技术，改变萃取相的温度压力，青油失去溶解性而分离，不需要经常规的蒸发过程，就可以回收循设备操作费用。但是超临界戊烷的密度要小于相同压力下液体戊烷临界戊烷溶剂脱沥青油的收率要小于液体戊烷脱沥青油的收率[27,28

进超临界溶剂脱沥青工艺的研究前广泛应用的 ROSE 工艺与梯级分离工艺，ROSE 工艺中重进行非临界萃取接触，当重质油黏度较大时无法充分传质，以及溶剂的加入量，增加装置负荷与功耗，降低生产过程的非临界状态下温度压力对烷烃溶剂的密度影响有限，在生产力等参数，来控制脱沥青油产物的收率与性质能力有限，可分离在超临界状态下进行重质油的萃取，避免了以上问题，使用萃取塔结构简图如图 1.2 所示，现阶段梯级分离工艺使，溶剂与重质油混合并流进入，其分离效果最高达到一次平较大，达到相同分离效果时为 4 左右，ROSE 工艺采用逆流用进料分布器与规整填料，使得两相分布均匀，充分接触， 2.6 左右，在溶剂脱沥青过程中，溶剂回收能耗决定了整个此在保证分离选择性的前提下，应尽量降低剂油比。

溶剂脱沥青生产装置中，溶剂回收是决定工艺能耗的关键，逆流萃取单级萃取过程串联起来，实现萃取相与萃余相的逆流操作，可以在萃的情况下获得较大的分离程度，降低了剂油比，贾生盛等对超临界逆进行了研究，使用正戊烷作为溶剂，孤岛渣油作为原料，工艺流程如原料和预稀释溶剂按比例混合后进入加热器，从填料塔上部流入，主填料段下部进入[44]，在塔中逆向流动并接触，底部得到脱油沥青，顶油与溶剂混合物，进入油气分离器，通过升压降温进行分离，溶剂回。实验测定了多种因素对产物收率以及性质的影响，得出以下结论：1）相同剂油比下，逆流萃取选择性高于一段、二段萃取选择性；2）逆流萃取得到的脱沥青油收率比相同压力，相同塔顶温度的一段，而比相同塔底温度的一段脱沥青收率略低；3）逆流萃取脱沥青过程中塔顶塔底存在温差的选择性高于无温差的4）逆流萃取比一段、二段萃取相分离快。
【参考文献】

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本文编号：2866659