Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ОСТАТОЧНОГО МАСЛА (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ОСТАТОЧНОГО МАСЛА (ВАРИАНТЫ)

СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ОСТАТОЧНОГО МАСЛА (ВАРИАНТЫ)

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: нефтепереработка. Способ селективной экстракционной очистки остаточного масла усовершенствован путем применения прямых огневых конвекционных нагревателей для нагрева асфальтена, деасфальтированной растворителем масляной фазы, деасфальтированного масла и десорбции водяным паром. Горячий отходящий газ, подаваемый в конвекционные нагреватели, имеет температуру 427 - 760oС. Технический результат - повышение экономичности процесса. 2 с. и 6 з.п.ф-лы, 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2186826
Класс(ы) патента: C10G21/14
Номер заявки: 98117091/04
Дата подачи заявки: 07.09.1998
Дата публикации: 10.08.2002
Заявитель(и): ДЗЕ М.В.КЕЛЛОГ КОМПАНИ (US)
Автор(ы): ГАНЕШАН Рам (US)
Патентообладатель(и): ДЗЕ М.В.КЕЛЛОГ КОМПАНИ (US)
Описание изобретения: Изобретение относится к усовершенствованию способа селективной экстракционной очистки остаточного масла, более конкретно к такому усовершенствованию, в котором для нагрева различных технологических потоков применяют прямой огневой конвекционный нагрев.
Деасфальтирование растворителем известно с 1930-х годов. Такие процессы рассмотрены, например, в патенте США 2940920 и, например, в таких публикациях, как: А. H. Northup et al." Advances in Solvent Deasphalting Tehnoloqy", представленной на ежегодном симпозиуме, проведенном 17-19 марта 1996 г. , Convention center, Сан-Антонио, Техас, и в работе S. R. Nelson et al. "ROSE®. The Energy-Efficient, Bottom-of-the Barrel Alternative", представленной на весеннем симпозиуме A.I.Ch.E., проведенном 24-25 марта 1985 г., Хьюстон, Техас, данные публикации включены здесь в качестве ссылки. С введением коммерчески доступной технологии процесса ROSE®, процессы деасфальтирования растворителем стали более экономичными и энергетически эффективными. Технологию деасфальтирования растворителем в настоящее время обычно применяют в нефтезаводской аппаратуре для глубокой конверсии и, кроме того, для получения сырья в крекинг-установке с псевдоожиженным катализатором, смазочных брайтстоков, представляющих собой высоковязкое остаточное цилиндровое масло из высококачественных нефтей парфинового основания, деасфальтированных газойлей для установок гидрообработки и гидрокрекинга, специальных смол и тяжелого дизельного топлива и асфальтовых компонентов смешанного продукта.
В типичном процессе селективной экстракционной очистки остаточного масла его контактируют при повышенном субкритическом давлении и температуре с легким углеводородным растворителем. Полученную смесь разделяют на деасфальтированную растворителем масляную фазу и асфальтеновую фазу. Асфальтеновую фазу нагревают и затем десорбируют паром с образованием потока асфальтенового продукта. Масляную фазу, деасфальтированную растворителем, нагревают до температуры выше равновесной температуры растворителя для осуществления разделения деасфальтированной растворителем масляной фазы на фазу растворителя и фазу деасфальтированного масла (DAO). Фазу DАО извлекают, нагревают и десорбируют паром для образования потока продукта DАО. В некоторых процессах перед извлечением DАО для получения из деасфальтированной растворителем масляной фазы фракции смолы можно осуществить в качестве промежуточной операции отделение смолы при повышенной температуре.
В любом случае асфальтеновую фазу, деасфальтированную растворителем масляную фазу и фазу DАО необходимо нагреть, а водяной пар, применяемый при десорбции асфальтеновой и DАО фаз, перегреть. Обычно в качестве нагревательной среды для подачи тепла, необходимого для поднятия температуры этих технологических потоков и водяного пара, применяли систему горячего масла. Нагрев жидкостных потоков осуществляли обычно в нескольких кожухотрубных теплообменниках.
Применение системы горячего масла обычно является достаточным и энергетически эффективным, однако существует возможность усовершенствования. Так, например, при применении системы горячего масла необходим огневой нагреватель горячего масла и система взаимосвязанных трубопроводов для горячего масла. Было бы желательно применять меньшее количество оборудования и уменьшить потери тепла от системы взаимосвязанных трубопроводов для горячего масла. Для сбережения энергии желательно также повысить эффективность нагревателя для горячего масла. Кроме того, также желательно компактное размещение оборудования, а также снижение капитальных и производственных затрат, связанных с нагревательной системой. Обычные трубчатые нагреватели для горячего масла, применяемые в металлургии, имеют минимальное количество материала Р5, поэтому из-за коррозии, вызываемой политионовой кислотой, в качестве труб для горячего масла часто применяют трубы, при изготовлении которых используют материал Р9.
Контроль температуры технологических жидкостей, нагретых посредством горячего масла, также является очень важным, потому что незначительные изменения температуры могут привести к осаждению асфальтенов, которые могут, например, засорить и закупорить теплообменные трубы. Контроль температуры часто может быть затруднен, потому что высокая температура горячего масла может привести к быстрым изменениям температуры. Поэтому весьма желательной является нагревательная система для асфальтеновой, деасфальтированной растворителем масляной фазы и фазы DАО, при применении которой можно более легко осуществить контроль температуры, и которая обладает более высоким сопротивлением к засорению и закупориванию.
Настоящее изобретение усовершенствует способ селективной экстракционной очистки остаточного масла путем замены системы нагрева горячего масла прямым огневым конвекционным нагревом. Это устраняет применение трубопровода для горячего масла и уменьшает количество необходимого оборудования, в особенности теплообменников. Указанное, в свою очередь, устраняет все потери тепла из системы взаимосвязанных трубопроводов горячего масла. Путем рециркуляции отходящего газа обратно в зону горения можно уменьшить температуру отходящего газа. Вследствие снижения температуры стенок труб обеспечивается выгода, состоящая в обеспечении ингибирования ухудшения качества технологических жидкостей (асфальтеновой фазы, деасфальтированной растворителем масляной фазы и фазы DAO). Кроме того, поскольку диаметр труб в конвекционном нагревателе гораздо больше, значительно уменьшается вероятность засорения или закупоривания диаметра труб. Более мягкий технологический процесс обеспечивает в прямом огневом конвекционном нагревателе более точный контроль температуры. Кроме того, поскольку температура продуктов сгорания в прямом огневом нагревателе, вследствие рециркуляции охлажденных отходящих газов, является более низкой, уровни оксидов азота, генерированных в результате сгорания топлива, также снижаются.
Соответственно настоящее изобретение предусматривает усовершенствование способа селективной экстракционной очистки остаточного масла. Способ селективной экстракционной очистки включает стадии: 1) контактирования остаточного масла с легким углеводородным растворителем при повышенном субкритическом давлении и температуре; 2) отделения деасфальтированной смешанным растворителем масляной фазы от асфальтеновой фазы; 3) нагрева асфальтеновой фазы со стадии (2) и десорбции водяным паром нагретой фазы для образования потока асфальтенового продукта; 4) нагрева деасфальтированной растворителем масляной фазы со стадии (2) до температуры выше равновесной температуры растворителя для осуществления разделения деасфальтированной растворителем масляной фазы на фазу растворителя и фазу DАО; 5) извлечения фазы DАО, и 6) нагрева фазы DАО со стадии (5) и десорбции водяным паром фазы DАО для образования потока продукта DАО.
Настоящее усовершенствование осуществляют путем нагрева на стадиях (3), (4) и (6), включающего стадии:
- (а) сгорания топлива и воздуха в зоне горения для смешивания с рециркулированным отходящим газом и образования горячего отходящего газа;
- (b) подачи горячего отходящего газа со стадии (а) в зону конвекционного нагрева;
- (с) пропускания асфальтеновой фазы со стадии (2), деасфальтированной растворителем масляной фазы со стадии (2) и фазы DАО со стадии (5) по стенкам труб через зону конвекционного нагрева для нагрева протекающих по стенкам труб жидкостей и охлаждения отходящего газа;
- (d) сбора охлажденного отходящего газа со стадии (с) и рециркуляции его части в зону горения на стадию (а).
Протекающие по стенкам труб жидкости и горячий отходящий газ предпочтительно пропускают через множество соответствующих секций конвекционного нагрева, расположенных параллельно. Стадия (3) способа селективной экстракционной очистки может включать нагрев и рециркуляцию части потока асфальтенового продукта для осуществления десорбции асфальтена, где рециркулированный асфальтен нагревается путем пропускания по стенкам труб через зону конвекционного нагрева на стадию (с). Способ селективной экстракционной очистки может также включать стадию перегрева водяного пара (7) для десорбции на стадиях (3) и (6), и усовершенствование может включать перегрев водяного пара путем пропускания по стенкам труб через секцию конвекционного нагрева на стадию (с). Горячий отходящий газ со стадии (с) предпочтительно имеет температуру от 800 до 1400oF (от 426,67 до 760oС).
В предпочтительном варианте настоящее изобретение предусматривает усовершенствованный способ селективной экстракционной очистки, включающий стадии: 1) контактирования остаточного масла с легким углеводородным растворителем при повышенном субкритическом давлении и температуре; 2) отделения деасфальтированной смешанным растворителем масляной фазы от асфальтеновой фазы; 3) нагрева асфальтеновой фазы со стадии (2) для образования первого горячего потока асфальтена; 4) подачи первого горячего потока асфальтена со стадии (3) в установку десорбции асфальтена водяным паром для образования потока асфальтенового продукта, по существу не содержащего растворителя; 5) нагрева части потока асфальтенового продукта со стадии (4) для образования второго горячего потока асфальтена; 6) подачи второго горячего потока асфальтена в установку десорбции асфальтена водяным паром на стадию (4); 7) нагрева деасфальтированной растворителем масляной фазы со стадии (2) до температуры выше равновесной температуры растворителя для осуществления разделения деасфальтированной смешанным растворителем масляной фазы на фазу растворителя и фазу DАО; 8) извлечения фазы DАО, отделенной на стадии (7); 9) нагрева фазы DАО со стадии (8); 10) десорбции водяным паром горячей фазы DАО со стадии (9) для образования потока продукта DАО, по существу не содержащего растворителя, и 11) перегрева водяного пара для применения на стадиях (4) и (10). Усовершенствование способа заключается в том, что нагрев на стадиях (3), (5), (7), (9) и (11) включает стадии:
- (а) сгорания топлива и воздуха в зоне горения для смешивания с рециркулированным отходящим газом и образования горячего отходящего газа;
- (b) подачи горячего отходящего газа со стадии (а) в зону конвекционного нагрева, содержащую множество параллельных секций конвекционного нагрева;
- (с) пропускания асфальтеновой фазы со стадии (2) по стенкам труб через одну из секций конвекционного нагрева для нагрева асфальтеновой фазы и охлаждения отходящего газа;
- (d) пропускания деасфальтированной растворителем масляной фазы со стадии (2) по стенкам труб через одну из секций конвекционного нагрева для нагрева деасфальтированной растворителем масляной фазы и охлаждения отходящего газа;
- (е) пропускания обедненной растворителем фазы DAO со стадии (8) по стенкам труб через одну из секций конвекционного нагрева для нагрева DAO и охлаждения отходящего газа;
- (f) пропускания части потока асфальтенового продукта со стадии (4) по стенкам труб через одну из секций конвекционного нагрева для нагрева асфальтена и охлаждения отходящего газа;
- (g) пропускания водяного пара по стенкам труб через одну из секций конвекционного нагрева для перегрева водяного пара и охлаждения отходящего газа;
- (h) сбора охлажденного отходящего газа из секций конвекционного нагрева и
- (i) рециркуляции части собранного отходящего газа со стадии (h) в зону горения на стадию (а).
Горячий отходящий газ со стадии (а) предпочтительно имеет температуру от 800 до 1400oF (от 426,67 до 760oС), и трубы, предназначенные для пропускания асфальтенов и водяного пара на стадиях (f) и (g), предпочтительно располагают параллельно в одной из секций конвекционного нагрева.
Сущность изобретения поясняется ниже с помощью чертежей, на которых:
фиг. 1 представляет собой упрощенную схему технологического процесса для типичного способа селективной экстракционной очистки остаточного масла в соответствии с настоящим изобретением;
фг.2 представляет собой схематический вид сверху прямого огневого конвекционного нагревателя в соответствии с вариантом настоящего изобретения;
фиг.3 представляет собой схематическое изображение одной из параллельных секций конвекционного нагрева, расположенных в прямом огневом конвекционном нагревателе, см. фиг. 2.
В типичном способе селективной экстракционной очистки остаточного масла, который проиллюстрирован на фиг.1, остаточное масло подают в трубопроводе 100 в смеситель 102, где его смешивают с растворителем, поданным через трубопровод 104, для получения смеси в трубопроводе 106. Смесь в трубопроводе 106 охлаждают в теплообменнике 108 и подают в сепаратор асфальтена 110, который разделяет смесь на нижний поток 112 и верхний поток 114. Нижний поток 112 представляет собой смесь асфальтенов и некоторого количества растворителя, тогда как верхний поток 114 содержит смесь деасфальтированного масла (DАО) и растворителя. Нижний поток 112 подают насосом 116, нагревают в теплообменниках 108 и 118, пропускают через змеевики конвекционного нагрева 120 и подают в десорбционную колонну 122. Нижний поток 124 подают насосом 126 в трубопроводы 128, 130. Асфальтеновый продукт, находящийся в трубопроводе 128, охлаждают в теплообменнике 118. Рециркулированный поток асфальтена в трубопроводе 130 нагревают в змеевиках конвекционного нагрева 132 и рециркулируют в десорбционную колонну асфальтенов 122. В десорбционную колонну асфальтенов 122 по трубопроводу 134 подают перегретый водяной пар. В трубопроводе 136 из десорбционной колонны асфальтенов 122 получают верхний поток, который содержит растворитель и воду, которую конденсируют в конденсаторе 138 и собирают в рабочем баке для растворителя 140.
Верхний поток 114 нагревают в поперечном теплообменнике 142, поперечном теплообменнике 144 и змеевиках конвекционного нагрева 146 и подают в сепаратор DАО 148. В трубопроводе 150 получают верхний поток из сепаратора DАО 148, охлаждают в поперечном теплообменнике 142 с деасфальтированной растворителем масляной фазой в трубопроводе 114 и дополнительно охлаждают в теплообменнике 152. Нижний поток из сепаратора DАО 148, содержащий главным образом DАО и некоторое количество остаточного растворителя, пропускают по трубопроводу 154 в десорбционную колонну DАО 156. Нижний поток 158 подают насосом 160 в трубопроводы 162, 164. Полученное в трубопроводе 162 деасфальтированное масло охлаждают в поперечном теплообменнике 144. Рециркулированный в трубопровод 164 поток DAO нагревают в змеевиках конвекционного нагрева 166 и рециркулируют в десорбционную колонну DAO 156. Перегретый пар по трубопроводу 168 подают в десорбционную колонну DAO 156. В трубопроводе 170 из десорбционной колонны DAO 156 получают перегретый поток, который содержит растворитель и воду, которые конденсируют в конденсаторе 138 и собирают в рабочем баке растворителя 140 вместе с растворителем и водой, поданными по трубопроводу 136 из десорбционной колонны асфальтенов 122. Из погружной трубы рабочего бака 140 по трубопроводу 172 удаляют воду. По трубопроводу 174 из погружного бака 140 рециркулируют растворитель и насосом 176 подают в трубопровод 178 вместе с охлажденным растворителем из теплообменника 152.
Смешанный растворитель в трубопроводе 178 можно подать насосом 180 в трубопровод 104 для последующей подачи в смеситель 102, который описан выше.
Водяной пар подают в трубопровод 182 и перегревают в змеевиках конвекционного нагрева 184 для последующей подачи в трубопроводы 134, 168, которые описаны выше.
На фиг. 2 и 3, где для обозначения подобных частей применяют те же самые ссылочные позиции, в системе прямого огневого конвекционного нагрева 200 в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения для смешивания с рецирку лированным отходящим газом и образования горячего отходящего газа для нагрева змеевиков для конвекционного нагрева 120, 132, 146, 166 и 184 сжигают топливо и воздух. По трубопроводу 204 в горелку 202 подают топливо. Через подвод 206, вентилятор 208 и канал 210 подают воздух, который может быть обогащен кислородом. В кожух горелки 212 через вентилятор для рециркуляции дымовых газов 214 и канал 216 подают рециркулированный отходящий газ. Для получения желательной температуры горения и скорости потока отходящего газа топливо, поступающий в зону горения воздух и рециркулированный отходящий газ используют в пропорциональных количествах. Газ, выходящий из кожуха горелки 212 и поступающий в канал подачи горячего отходящего газа 218, имеет температуру между 800 и 1400oF (между 427 и 760oС). Для уменьшения содержания образованных в процессе горения оксидов азота и для уменьшения температуры, которой могут быть подвергнуты технологические жидкости, желательными являются низкие температуры. С другой стороны, для уменьшения скорости потока отходящего газа, необходимого для стадий нагрева, и для уменьшения удельной поверхности теплопереносящих труб или змеевиков желательными являются повышенные температуры. Отходящий газ из каналов подачи 218 подают в расположенные параллельно зоны теплопереноса 220, 222, 224, 226 для нагрева соответствующих змеевиков для конвекционного нагрева 146, 166, 120, 132 и 184, через которые по соответствующим трубопроводам 114, 164, 112, 130 подают технологические жидкости и по трубопроводу 182 водяной пар, предназначенный для перегрева. Так как отходящий газ проходит через каждую из зон теплопереноса, жидкость в соответствующем змеевике нагревается и отходящий газ охлаждается. Охлажденный отходящий газ собирают в возвратных распределительных трубопроводах 228, 230, 232, 234. Из возвратного коллектора 236 отходящий газ подают в вентилятор для рециркуляции дымовых газов 214. Из возвратного коллектора 236 часть отходящего газа удаляют через трубопровод 238 и вентилятор 240 для выпуска через выпускную трубу 242.
Пример.
В способе селективной экстракционной очистки остаточного масла использованный нагреватель для прямого огневого нагрева, который проиллюстрирован на фиг. 1-3, был сконструирован таким образом, чтобы его рабочая скорость составила 35000 баррелей остаточного масла в день (5565000 л). Система прямого огневого конвекционного нагрева 200 имела температуру отходящего газа в трубопроводе для подвода 218, равную 1185oF (641oС). Для сведения к минимуму повреждений труб и коксования внутри труб температуры пленок в змеевиках 146, 166, 120 и 132 поддерживали при значениях ниже 650oF (343oС).
Змеевики 146 имели наружный диаметр 6,625 дюймов (16,827 см), толщину стенок 0,378 дюйма (0,96 см) и эффективную длину 19 футов (5,791 м). Змеевики 146 расположили в каждом ряду в двадцати трубах, с двенадцатью проходами. Четырнадцать из рядов снабдили пятью ребрами на дюйм (1,968 ребра/см), каждое из которых имело высоту 0,75 дюйма (1,905 см) и толщину 0,05 дюйма (0,127 см). Поток деасфальтированной растворителем масляной фазы протекал через трубы противотоком по отношению к отходящему газу. Отходящий газ имел температуру на выходе 379,4oF (193oС). Технологическая жидкость имела температуру на входе 314oF (157oС) и температуру на выходе 335oF (168oС). Падение давления отходящего газа составило 1,34 дюйма водяного столба (3,403 см). Падение давления технологической жидкости составило 11 фунтов/дюйм2 (0,7734 кг/см2). Конвективная зона 220 имела ширину 149 дюймов (378,46 см) и высоту 15 футов (4,5720 м). Теплоперенос рассчитали при 83,0 MMBTU в час.
Змеевики 166 имели наружный номинальный диаметр 4 дюйма (10,16 см), эффективную длину 19 футов (5,791 м). Змеевики 166 расположили в каждом ряду в шести трубах, с шестью проходами. Двадцать два ряда оребрили следующим образом: два ряда снабдили 2 ребрами/дюйм (0,787 ребра/см) высотой 0,25 дюйма (0,635 см); два ряда - 2,5 ребрами/дюйм (0,984 ребра/см) высотой 0,25 дюйма (0,158 см); два ряда - тремя ребрами/дюйм (1,181 ребра/см) высотой 0,25 дюйма (0,158 см); два ряда - четырьмя ребрами/дюйм (1,574 ребра/см) высотой 0,25 дюйма (0,158 см); два ряда - пятью ребрами/дюйм (1,968 ребра/см) высотой 0,25 дюйма (0,158 см); два ряда - четырьмя ребрами/дюйм (1,574 ребра/см) высотой 0,375 дюйма (0,952 см); два ряда - пятью ребрами/дюйм (1,968 ребра/см) высотой 0,375 дюйма (0,952 см) и восемь рядов - пятью ребрами/дюйм (1,968 ребра/см) высотой 0,5 дюйма (1,27 см). Поток DAO протекал через трубы параллельно потоку отходящего газа. Отходящий газ имел температуру на выходе 672o F (356 С). Технологическая жидкость имела температуру на входе 500oF (260oС) и температуру на выходе 580oF (304oС). Падение давления отходящего газа составило 4,1 дюйма (10,414 см) водяного столба. Падение давления технологической жидкости было равно 7,36 фунтов/дюйм2 (0,5174 кг/см2). Конвективная зона 222 имела ширину 52 дюйма (132,08 см) и высоту 17 футов (5,1816 м). Теплоперенос рассчитали при 28,845 MMBTU в час.
Змеевики 120 имели наружный диаметр 4,5 дюйма (11,430 см), толщину стенок 0,295 дюйма (0,749 см) и эффективную длину 19 футов (5,791 м). Змеевики 120 расположили в каждом ряду в шести трубах, с шестью проходами. Двадцать четыре ряда снабдили пятью ребрами на дюйм (1,968 ребра/см), каждое из которых имело толщину 0,05 дюйма (0,125 см), два ряда имели ребра высотой 0,25 дюйма (0,158 см), два ряда имели ребра высотой 0,5 дюйма (1,27 см), и двадцать рядов имели ребра высотой 0,75 дюйма (1,905 см). Поток асфальтенов протекал через трубы противотоком по отношению к отходящему газу. Отходящий газ имел температуру на выходе 400oF (204oС). Технологическая жидкость имела температуру на входе 343,3oF (173oС) и температуру на выходе 464oF (240oС). Падение давления отходящего газа составило 19,97 дюйма (50,724 см) водяного столба. Падение давления технологической жидкости было равным 7,08 фунтов/дюйм2 (0,4977 кг/см2). Конвективная зона 224 имела ширину 52 дюйма (132,08 см) и высоту 17 футов (5,1816 м). Теплоперенос рассчитали при 35,7 MMBTU в час.
Змеевики 132 имели наружный диаметр 4,5 дюйма (11,430 см), толщину стенок 0,237 дюйма (0,602 см) и эффективную длину 19 футов (5,791 м). Змеевики 132 расположили в каждом ряду в шести трубах, с тремя проходами. Шестнадцать рядов были не изолированы, без ребер. Четыре ряда имели 1 ребро на дюйм (0,39 ребра/см) высотой 0,25 дюйма (0,158 см). Два ряда имели два ребра на дюйм (0,787 ребра/см) высотой 0,25 дюйма (0,158 см). Два ряда имели 4 ребра на дюйм (1,574 ребра/см). Два ряда имели 4 ребра на дюйм (1,574 ребра/см) высотой 0,25 дюйма (0,158 см). Два ряда имели 5 ребер на дюйм (1,968 ребра/см) высотой 0,375 дюйма (0,952 см). Восемь рядов имели 5 ребер на дюйм (1,968 ребра/см) высотой 0,75 дюйма (1,905 см). Все ребра имели толщину 0,05 дюйма (0,125 см) и были изготовлены из углеродистой стали. Поток асфальтенов протекал через трубы параллельно потоку отходящего газа. Отходящий газ имел температуру на выходе 623o F (328oС). Технологическая жидкость имела температуру на входе 525oF (274oС) и температуру на выходе 580oF (304oС). Падение давления отходящего газа составило 1,0 дюйм (2,54 см) водяного столба. Падение давления технологической жидкости рассчитали при 75 фунтах/дюйм2 (5,2733 кг/см2).
Змеевики 184 имели наружный диаметр 4,5 дюйма (11,430 см), толщину стенок 0,207 дюйма (0,526 см) и эффективную длину 19 футов (5,791 м). Змеевики 184 расположили в каждом ряду в шести трубах, с тремя проходами. Девять из рядов снабдили 5 ребрами на дюйм (1,968 ребра/см), каждое из которых имело высоту 0,05 дюйма (0,125 см) и толщину 0,75 дюйма (1,905 см). Поток асфальтенов протекал через трубы противотоком по отношению к отходящему газу. Отходящий газ имел температуру на входе 623oF (328oС) и температуру на выходе 471oF (243oС). Падение давления отходящего газа на выходе составило 0,5 дюйма (1,27 см). Падение давления пара рассчитали при 14,4 фунтах/дюйм2 (1,012 кг/см2).
Конвективная зона 226 имела ширину 52 дюйма (132,08 см) и высоту 29 футов (8,8392 м). Теплоперенос рассчитали при 16,9 MMBTU в час.
Осуществили сравнение капитальных затрат при применении системы для горячего масла на основе кожухотрубных теплообменников с капитальными затратами при применении огневого нагрева этого примера. Применение огневого нагревателя позволяет устранить семь кожухотрубных теплообменников с установленной ценой около 3500000$ (все цены приведены в долларах США 1995 г.) и нагреватель для горячего масла с установленной ценой около 2750000$. Установленная цена системы конвекционного нагрева 200 равна примерно 2750000$. Таким образом, подсчитанная примерно экономия капитальных затрат составляет приблизительно 3500000$ даже без учета экономии, полученной в результате устранения системы трубопроводов для горячего масла (относительно прямой огневой системы), насосов для горячего масла, баков для хранения и т.д. Кроме того, значительно уменьшаются проблемы, связанные с закупориванием труб, в результате снижаются эксплуатационные расходы, что также приводит к получению дополнительной экономии. Ожидается также, что срок службы нагреваемых огнем труб может составить 20 лет, тогда как ожидаемый срок службы кожухотрубных теплообменников системы горячего масла предшествующей области может составить только 10 лет.
Предложенное изобретение проиллюстрировано с целью ссылки на описанный вариант. Специалистами в данной области могут быть осуществлены различные модификации настоящего изобретения. Следует учитывать, что все такие модификации и изменения входят в объем приложенной формулы изобретения и отражают его сущность.
Формула изобретения: 1. Способ селективной экстракционной очистки остаточного масла, включающий стадии: 1) контактирования остаточного масла с легким углеводородным растворителем при повышенном субкритическом давлении и температуре, 2) отделения деасфальтированной смешанным растворителем масляной фазы от асфальтеновой фазы, 3) нагрева асфальтеновой фазы со стадии (2) и десорбции водяным паром нагретой фазы для образования потока асфальтенового продукта, 4) нагрева деасфальтированной растворителем масляной фазы со стадии (2) до температуры выше равновесной температуры растворителя для осуществления разделения деасфальтированной растворителем масляной фазы на фазу растворителя и фазу деасфальтированного масла - фазу DAO, 5) извлечения фазы DAO и 6) нагрева фазы DAO со стадии (5) и десорбции водяным паром фазы DAO для образования потока продукта DAO, отличающийся тем, что нагрев на стадиях (3), (4) и (6) включает стадии: (а) сгорания топлива и воздуха в зоне горения для смешивания с рециркулированным отходящим газом и образования горячего отходящего газа; (b) подачи горячего отходящего газа со стадии (а) в зону конвекционного нагрева; (с) пропускания асфальтеновой фазы со стадии (2), деасфальтированной растворителем масляной фазы со стадии (2) и фазы DАО со стадии (5) по стенкам труб через зону конвекционного нагрева для нагрева протекающих по стенкам труб жидкостей и охлаждения отходящего газа; (d) сбора охлажденного отходящего газа со стадии (с) и рециркуляции его части в зону горения на стадию (а).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия (с) включает пропускание протекающих по стенкам труб жидкостей и горячего отходящего газа через множество соответствующих секций конвекционного нагрева, расположенных параллельно.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия (3) способа включает нагрев и рециркуляцию части потока асфальтенового продукта для осуществления десорбции асфальтена, рециркулированный асфальтен нагревают путем пропускания по стенкам труб через зону конвекционного нагрева на стадии (с).
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает стадию перегрева водяного пара (7) для десорбции на стадиях (3) и (6), где пар перегревают путем пропускания по стенкам труб через секцию конвекционного нагрева на стадию (с).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что горячий отходящий газ со стадии (а) имеет температуру от 800 до 1400oF (от 427 до 760oС).
6. Способ селективной экстракционной очистки остаточного масла, включающий стадии: 1) контактирования остаточного масла с легким углеводородным растворителем при повышенном субкритическом давлении и температуре, 2) отделения деасфальтированной смешанным растворителем масляной фазы от асфальтеновой фазы, 3) нагрева асфальтеновой фазы со стадии (2) для образования первого горячего потока асфальтена, 4) подачи первого горячего потока асфальтена на стадии (3) в установку десорбции асфальтена водяным паром для образования потока асфальтенового продукта, по существу не содержащего растворителя, 5) нагрева части потока асфальтенового продукта со стадии (4) для образования второго горячего потока асфальтена, 6) подачи второго горячего потока асфальтена в установку десорбции асфальтена водяным паром на стадию (4), 7) нагрева деасфальтированной растворителем масляной фазы со стадии (2) до температуры выше равновесной температуры растворителя для осуществления разделения деасфальтированной смешанным растворителем масляной фазы на фазу растворителя и фазу деасфальтированного масла - фазу DAO, 8) извлечения фазы DAO, отделенной на стадии (7), 9) нагрева фазы DAO со стадии (8), 10) десорбции водяным паром горячей фазы DAO со стадии (9) для образования потока продукта DAO, по существу не содержащего растворителя, и 11) перегрева водяного пара для применения на стадиях (4) и (10), отличающийся тем, что нагрев на стадиях (3), (5), (7), (9) и (11) включает стадии: (а) сгорания топлива и воздуха в зоне горения для смешивания с рециркулированным отходящим газом и образования горячего отходящего газа; (b) подачи горячего отходящего газа на стадии (а) в зону конвекционного нагрева, содержащую множество параллельных секций конвекционного нагрева; (с) пропускания асфальтеновой фазы со стадии (2) по стенкам труб через одну из секций конвекционного нагрева для нагрева асфальтеновой фазы и охлаждения отходящего газа; (d) пропускания деасфальтированной растворителем масляной фазы со стадии (2) по стенкам труб через одну из секций конвекционного нагрева для нагрева деасфальтированной растворителем масляной фазы и охлаждения отходящего газа; (е) пропускания обедненной растворителем фазы DAO со стадии (8) по стенкам труб через одну из секций конвекционного нагрева для нагрева DAO и охлаждения отходящего газа; (f) пропускания части потока асфальтенового продукта со стадии (4) по стенкам труб через одну из секций конвекционного нагрева для нагрева асфальтена и охлаждения отходящего газа; (g) пропускания водяного пара по стенкам труб через одну из секций конвекционного нагрева для перегрева водяного пара и охлаждения отходящего газа; (h) сбора охлажденного отходящего газа из секций конвекционного нагрева; (i) рециркуляции части собранного отходящего газа со стадии (h) в зону горения на стадию (а).
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что горячий отходящий газ со стадии (а) имеет температуру от 800 до 1400oF (от 427 до 760oС).
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что трубы для пропускания асфальтенов и водяного пара на стадиях (f) и (g) располагают параллельно в одной из секций конвекционного нагрева.