WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Султанов Фаиз Минигалеевич

Энергосберегающая технология сольвентной

деасфальтизации нефтяных остатков

  05.17.07 – Химия и технология топлив и специальных продуктов

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

доктора технических наук

УФА-2009

Диссертация выполнена в ГУП «Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан» и ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Научный консультант 

доктор химических наук, профессор Хайрудинов Ильдар Рашидович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ахметов Сафа Ахметович,

ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

доктор технических наук, профессор Григорян Леон Гайкович,

ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет»

доктор химических наук, профессор Доломатов Михаил Юрьевич,

ГОУ ВПО «Уфимская государственная академия экономики и сервиса»

Ведущая организация:

       ОАО «ВНИПИ нефть»

Защита состоится _____________200__г. в ___часов на заседании диссертационного Совета ________  при ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» (УГНТУ) по адресу:

450062, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет».

Автореферат диссертации разослан «___»___________200___г.

Учёный секретарь диссертационного Совета, доктор технических наук,

профессор                         К.Г. Абдульминев

Общая характеристика работы

Актуальность  проблемы. В последние годы в России в связи с формированием рыночных отношений наблюдается тенденция к повышению стоимости всех видов энергоресурсов. Особенно сильно выросли цены на электроэнергию и водяной пар. Высокая стоимость энергоносителей в сочетании с большой изношенностью оборудования и значительным отставанием в темпах обновления технологического оформления процессов приводит к удорожанию продукции нефтепереработки и снижению её конкурентоспособности на мировом  и отечественном рынках.

В России в настоящее время эксплуатируются 19 из имеющихся 24-х установок пропановой  деасфальтизации гудрона. Технология процесса была разработана ещё в 50-60-х годах и до настоящего времени не претерпела существенных изменений. В качестве растворителя используется пропан, целевым продуктом процесса является деасфальтизат - базовый продукт для выпуска моторных масел. Выход побочного продукта процесса - асфальта достигает 64-85% на исходное сырьё. Асфальт пропановой деасфальтизации на сегодня большей частью используется крайне неэффективно. По удельным энергозатратам отечественные установки пропановой деасфальтизации  гудрона значительно уступают зарубежным аналогам.

Эти обстоятельства потребовали проведения исследовательских работ по созданию современных энергосберегающих технологий процесса деасфальтизации гудрона, направленных на получение как сырья для производства минеральных масел, так и сырья для гидрокаталитических процессов глубокой переработки нефти, и разработки новых направлений квалифицированного применения продуктов процесса деасфальтизации гудрона.

Исходя из этого были сформулированы цель и задачи исследований. Они выполнены в соответствии с «Программой по разработке процессов деасфальтизации нефтяных фракций методом сверхкритической экстракции пропаном и смесью пропан-бутан», утверждённой первым заместителем МНХП СССР В.М.Гермашом 29 октября 1989г., а также «Программой научно-производственной деятельности ИПНХП по обеспечению генерального плана развития нефтеперерабатывающих предприятий АО «Башнефтехим» в1995г и распоряжением кабинета Министров РБ № 969-р от 25.08.95г.

Цель работы. Разработка научно-методической основы для реализации современных технологий процессов пропановой и пропан-бутановой деасфальтизации, направленной на снижение энергоемкости процессов и расширение сырьевой базы и ассортимента получаемых продуктов.

Задачи исследований:

  • создание экспериментальной базы и методов исследования;
  • исследование закономерностей процесса пропан-бутановой деасфальтизации и сверхкритического разделения смеси деасфальтизат – растворитель и разработка методов расчета;
  • разработка технологических схем по оснащению установок пропановой и пропан-бутановой деасфальтизации гудрона современными узлами регенерации растворителя в сверхкритических условиях, инжекторной системой компремирования, аминной очистки растворителя, системой нагрева потоков горячим органическим теплоносителем;
  • проведение технико-экономического анализа эффективности включения процесса пропан-бутановой деасфальтизации в схемы глубокой переработки нефти.
  • поиск новых направлений применения процесса пропан-бутановой деасфальтизации нефтяных остатков, включающий исследования по:

       - расширению сырьевой базы процесса и ассортимента выпускаемой продукции;

       - научному обоснованию и реализации на отечественных НПЗ топливного направления с применением процесса деасфальтизации нефтяных остатков;

       - разработке новых экономически выгодных схем переработки нефти с включением процесса деасфальтизации.

Научная новизна работы.

Обоснованы и разработаны научно-методические основы для создания нового процесса пропан-бутановой деасфальтизации нефтяных остатков, включающего узел сверхкритической регенерации, инжекторную систему компремирования и узел аминной очистки растворителя.

На основе экспериментов и термодинамического анализа установлены закономерности процесса фазового разделения деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях, разработаны методики расчета состава равновесных фаз, получаемых в условиях сверхкритического разделения, выявлено влияние физических и динамических параметров, таких как средний размер и дисперсный состав частиц фазы деасфальтизата, формирующихся в подводящем (трансферном) трубопроводе в сверхкритический разделитель, скорость потока, время прибывания смеси в разделителе на результаты фазоразделения.

Выполнено физическое моделирование процесса компремирования пропана струйным инжектором. Показана принципиальная возможность вовлечения высоконапорного потока пропана, получаемого при сверхкритическом разделении деасфальтизатного раствора, для инжектирования низконапорного потока газообразного пропана, выводимого из отпарных колонн установки деасфальтизации, за счет применения струйных аппаратов.

Разработаны методики расчета рабочих параметров струйных аппаратов, включаемых в узел регенерации растворителя из деасфальтизатного раствора в сверхкритическом режиме.

Установлены закономерности, определяющие влияние параметров режима процесса деасфальтизации, физико-химических характеристик сырья и растворителя на качество и выход продуктов. Разработаны методики и программы расчетов требуемого состава растворителя для заданных параметров разделения.

Научно-практическая значимость работы и внедрение результатов работы в практику.

Разработаны лабораторные и пилотные установки, специальная технологическая нитка, реализованная на промышленной установке при проведении опытно-промышленных экспериментов, и методики исследования процесса разделения деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях.

На основе проведенных исследований разработан новый процесс сольвентной деасфальтизации нефтяных остатков с использованием энергосберегающей технологии регенерации растворителя в сверхкритических условиях, инжекторной системы компремирования растворителя и дополнительных узлов аминной очистки растворителя и нагрева и циркуляции органического теплоносителя АМТ-300. Новый процесс освоен и успешно внедрен в производство в 2007г. на ОАО «Уфанефтехим». Экономия энергоресурсов в результате реконструкции установки составила 39,4%, в стоимостном выражении 28,7 млн. руб. в год, содержание сероводорода в циркулирующем растворителе снижено с 2 до 0,01%.

Получены опытно-промышленные партии пропан-бутанового деасфальтизата и асфальта и опробованы различные направления их использования. На установке деасфальтизации 36/1, получения битума 19/3 ОАО «Уфанефтехим» в промышленных масштабах реализована технология получения неокисленных дорожных битумов марок БНН 50/80 и БНН 80/120. На установках деасфальтизации 36-1/1, 36-1/2, селективной очистки 37/1, депарафинизации 39/2 ОАО «Новойл» получены опытные партии высоковязких технологических маслел ПС-28 и П-40.

В 1994г. ПРСО «Башкиравтодор» с использованием неокисленных дорожных битумов ОАО «Уфанефтехим» построен опытный участок дороги протяженностью свыше 10 км.  Результаты многолетних квалификационных испытаний и наблюдений за дорожным покрытием показали, что в течение 15 лет на этом участке не произошли существенные изменения качества дороги, отсутствуют следы глубокого износа и разрушений.

Разработаны технологические регламенты на проектирование реконструкции установок пропановой деасфальтизации 36/1 (ОАО «Новойл», 1993г.), 36/2 (ООО «Лукойл–Волгограднефтепереработка», 1992г.), 36/2М (ОАО «Ангарская нефтехимическая компания», 1992г.), 36/5 (ЗАО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания», 1991г.).

Выполнены исследования и подготовлены технико – экономические расчеты (ТЭР) применительно к сырьевой базе России и Казахстана по организации переработки тяжелых нефтей сочетанием процессов атмосферной перегонки нефти и деасфальтизация мазута с получением деметаллизированной нефти и дорожных битумов марок БНД 60/90 и БНД 90/130.

       Технология пропан-бутановой деасфальтизации в различных вариантах внедрена в производство на ОАО «Уфанефтехим» и ОАО «Новойл».

Основные положения, защищаемые автором.

  • Методики прогноза режима и величин основных технологических параметров процесса фазового разделения деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях.
  • Защищенная патентами РФ энергосберегающая технология регенерации растворителя в процессах пропановой и пропан-бутановой деасфальтизации гудрона с применением сверхкритического разделителя для деасфальтизатного раствора и струйного аппарата для очистки и компремирования растворителя систем низкого и среднего давлений.
  • Защищенные патентами РФ технологии производства новых видов продукции на основе деасфальтизата  и асфальта  пропан-бутановой деасфальтизации гудрона.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на международных, всероссийских, республиканских и отраслевых конференциях, семинарах и совещаниях, в том числе:

  • на международной конференции по проблемам комплексного освоения трудноизвлекаемых запасов нефти и природных битумов (добыча и переработка) (г. Казань, 1994 г.);
  • на первой и второй республиканских конференциях по энергоресурсосбережению в республике Башкортостан (г. Уфа, 1997, 1999 г.г.).
  • на научно–практической конференции, проведенной в рамках VI Международной специализированной выставки «Нефть, газ–99», г. Казань, 1999г.
  • на V Международной научной конференции «Методы кибернетики химико–технологических процессов (КХТП–V–99)», г. Уфа, 21-22 июня 1999г.
  • на Международной конф. «Современная технология и производство экологически чистых топлив в первом десятилетии XXI века», г. Кириши, 1999г.
  • на Международной конференции «Актуальные проблемы Российской нефтепереработки и возможности их решения», Санкт-Петербург, 31 октября 2000г.
  • на НП Конференциях, проведенных в рамках II, III, IV,V, VI Конгрессов нефтегазопромышленников России, г. Уфа, 2000, 2001, 2003, 2004, 2005г.г.
  • на Международных НП Конференциях «Нефтепереработка-2008», г. Уфа, 2008г. и «Нефтегазопереработка-2009», г. Уфа, 2009г.

Публикации. По теме диссертации издано 70 научных работ, в том числе 2 тематических обзора, 21 статьи в научных журналах, 28 тезисов докладов, получены 19 патентов Российской Федерации. Основные материалы, относящиеся к теме диссертации, изложены в научно-технических отчетах ГУП «Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан» (ГУП «ИНХП РБ») и технологических регламентах на проектирование реконструкции установок.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и приложений.

Материал диссертации изложен на 313 страницах машинописного текста, включая 74 таблиц, 47 иллюстраций, список цитируемой литературы из 252 наименований, и приложения на 25 стр.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, показана научная новизна, практическая ценность, приведены результаты внедрения работы и основные научные положения, выносимые на защиту.

1 Литературный обзор

В обзоре обобщены информация и результаты исследований отечественных и зарубежных авторов по проблемам совершенствования процессов деасфальтизации гудрона углеводородными растворителями с целью получения сырья для производства минеральных масел, дорожных битумов и сырья для процесса каталитического крекинга.

Показано, что с целью значительного снижения энергозатрат на установках деасфальтизации большую перспективу имеет технология сверхкритической регенерации растворителя (процесс РОЗЕ).

2 Разработка методов исследования

2.1 Разработка методик экспериментального исследования

Исследования процесса деасфальтизации нефтяных остатков и наработка продуктов проводились в опытном производстве ГУП «ИНХП РБ» на пилотной установке экстракции периодического действия ЭПД-2.

Для проведения исследований процесса сверхкритического фазоразделения деасфальтизатного раствора были разработаны лабораторная и пилотная установки, которые позволяют визуально наблюдать процессы разделения и произвести отборы проб и анализы состава образующихся фаз в статических условиях и при непрерывной подаче деасфальтизатного раствора.

Для проведения опытно-промышленных экспериментов по отработке процесса регенерации растворителя в сверхкритических условиях была изготовлена и смонтирована специальная технологическая линия на промышленной установке пропановой деасфальтизации 36/5 ЗАО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания» (ЗАО «РНПК»), состоящая из дозировочного насоса, подогревателя деасфальтизатного раствора и аппарата разделения фаз (АРФ) с соответствующей трубопроводной обвязкой (рис. 1).

Рис. 1 Схема технологической линии фазоразделения в сверхкритических условиях:

АРФ - аппарат разделения фаз; 1 - испаритель Э-1; 2 - испаритель Э-1а; 3 -дозировочный насос, 4 - подогреватель, 5 - пробоотборники; Т,Р - датчики температуры, давления.

Потоки: I–поток деасфальтизатного раствора из колонны К-1; II–деасфальтизат; III–пропан; IV–пары пропана; V–водяной пар.

Деасфальтизатный раствор отбирался из потока деасфальтизатного раствора, выходящего с верха экстракционной колонны К-1. Дозировочным насосом этот раствор под давлением 4,5-6,0 МПа прокачивался через паровой подогреватель, нагревался до 110-150 °С и далее подавался в аппарат фазового разделения, где пропан отделялся от деасфальтизата. Пропан с верха АРФ поступал в линию выхода паров пропана из испарителя Э-1а. Деасфальтизатный раствор с низа АРФ выводили в линию деасфальтизатного раствора из Э-1а. Количество поступающего на разделение раствора регулировали длиной хода плунжера дозировочного насоса в пределах до 60 л/ч.

АРФ представляет из себя цилиндрический аппарат, снабженный стеклянными "гляделками" для визуального наблюдения за процессом фазоразделения. В первой серии опытов, проведенной в 1992г., использовали вертикальный аппарат фазоразделения объемом 135 мл. Во второй и третьей сериях опытов, проведенных в 1993, 1994 гг., использовали укрупненный горизонтальный аппарат объемом 2л, эскиз которой приведен на рис. 1.

Для проведения исследований струйных аппаратов нами совместно с сотрудниками ФГУП «НПП «Мотор» была разработана и сконструирована пилотная установка компремирования пропана и пропан - бутановых смесей струйным инжектором. Установка была смонтирована на опытном производстве ГУП «ИНХП РБ» с использованием существующего оборудования и технологических линий бехельтерной водородной установки.

2.2 Математическое моделирование процесса деасфальтизации со сверхкритическим узлом регенерации растворителя

Степень разделения деасфальтизатного раствора в статических условиях зависит от режимных параметров процесса, определяющих термодинамическое состояние системы, таких как, температура, давление, химический состав разделяемой смеси. При проведении процесса в непрерывном режиме на степень разделения существенно влияют также динамические, конструктивные и другие характеристики процесса. Поэтому для математического моделирования процесса необходимо не только его термодинамическое рассмотрение, но и изучение гидродинамики потоков неоднородной дисперсной системы в самом разделителе и в подводящем (трансферном) трубопроводе.

В работе с использованием уравнений Флори и Хаггинса для химических потенциалов растворителя и растворенного вещества получены следующие зависимости для определения составов образующихся фаз в статических условиях:

r                                        (1)

       ,                                        (2)

где φ1 – объемная доля растворителя в нижней фазе, r – отношение молярных объемов деасфальтизата и растворителя, 2 – объемная доля деасфальтизата в верхней фазе, – параметр, определяемый экспериментально (величины с индексом «к» относятся к экстракционной колонне, а с индексом «р» - к сверхкритическому разделителю).

Для определения влияния динамических параметров на характеристики процесса разделения деасфальтизатного раствора, поступающего в сверхкритический разделитель в виде эмульсии, проведены гидродинамические расчеты. Эти расчеты показали, что минимальная длина разделителя l, обеспечивающая содержание масла в выводимом  растворителе не больше некоторого требуемого технологическими нормами значения С*, определяется формулой:

                       ,                                                (3)

где - скорость осаждения частиц, Q – расход эмульсии на входе в аппарат, С0 – концентрация деасфальтизата в эмульсии на входе в разделитель.

Скорость осаждения частиц в разделителе в значительной степени зависит от дисперсного состава частиц. Показано, что дисперсный состав частиц фазы деасфальтизата формируется в подводящем (трансферном) трубопроводе в разделитель и определяется гидродинамической неустойчивостью (релей-тейлоровского типа) поверхности раздела фаз. Нами, на основе линейного анализа неустойчивости Релей-Тейлора поверхности частиц деасфальтизата по отношению к динамическому напору турбулентных пульсаций скорости в трансферном трубопроводе, получено следующее выражение для расчета характерного размера частиц dх, поступающих в разделитель:

,                                        (4)

где - поверхностное натяжение; V- средняя скорость потока; г -плотность фазы растворителя, 0,4.

Учитывая существенно статистический характер процесса формирования дисперсного состава частиц и используя методы и результаты известной в статистической физике теории перколяции, теоретически показано и экспериментально подтверждено, что функция распределения частиц по размерам подчиняется закону Розина–Раммлера:

,                                (5)

где R(d) – доля объема фазы деасфальтизата, приходящаяся на капли размером большим d; dx –характерный размер капли (4); s – параметр, близкий к 1.

2.3 Расчет качественных характеристик и выхода продуктов деасфальтизации нефтяных остатков

В данной работе на основе проведенных экспериментальных исследований процесса деасфальтизации гудрона и общих теоретических предпосылок нами предлагается ряд зависимостей для определения характеристик продуктов деасфальтизации по известному значению выхода деасфальтизата (D) и оценки выхода деасфальтизата c учетом состава растворителя и качества сырья. Эти зависимости в наиболее простом виде, включающие по одному экспериментальному параметру, определяются уравнениями:

       = Dn,

       = 1+ D +...+ Dn .                                                (6)

где: = Ха / Хг  и  = Хд / Хг  — безразмерные величины; D – выход деасфальтизата; n–показатель степени, конкретный для каждого показателя качества; в качестве Х в уравнениях могут рассматриваться показатели коксуемости, содержание тяжелых металлов или асфальтенов, величины с индексом «д» относятся к деасфальтизату, индексом «а» - к асфальту, индексом «г» – к гудрону.

Влияние критических параметров растворителя на характерные для этого растворителя значения выхода и плотности деасфальтизата определяется уравнениями:

,        (7)

,                                                        (8)

,                                                (9)

где критические температура и плотность растворителя; выход и плотность деасфальтизата; наименьшая достижимая на данном растворителе плотность деасфальтизата; плотность гудрона; плотность наиболее легких фракций гудрона; k и –постоянные.

3 Исследование процесса регенерации растворителя из деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях

Основные закономерноти фазоразделения при регенерации растворителя из деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях.

Экспериментальное исследование процесса на статической лабораторной установке фазоразделения АРФ-2 позволило выявить основные закономерности влияния параметров режима проведения процесса, характеристик деасфальтизата и растворителя на степень фазоразделения.

На рис. 2 приводится диаграмма фазового состояния деасфальтизатного раствора, построенная по экспериментальным данным (табл. 1). Линия ОК соответствует линии фазового равновесия жидкость – пар для чистого пропана; линия АК проведена по экспериментальным точкам 16, в которых визуально фиксируется полное обесцвечивание верхней пропановой фазы в разделителе АРФ-2.

Таблица 1 - Составы фаз (в % масс.), полученные на лабораторной установке разделения фаз АРФ-2 для деасфальтизата, отобранного на установке 36/5 ЗАО «РНПК»

Номер опыта

Условия

Верхняя фаза

Нижняя фаза

температура, °С

давление, МПа

пропан

деасфаль-тизат

пропан

деасфаль-тизат

1

105

4,7

99,81

0,19

5,5

94,5

2

112

5,1

99,65

0,35

6,7

93,3

3

117

6,0

99,58

0,42

6,1

93,9

4

122

6,8

99,71

0,29

5,8

94,2

5

125

7,2

99,62

0,38

6,2

93,8

6

137

7,9

99,76

0,24

6,0

94,0

7

86

4,4

96,68

1,32

22,0

78,0

8

91

4,5

98,68

1,34

18,4

81,6

9

117

4,7

99,63

0,37

4,7

95,3

10

117

5,0

99,83

0,17

5,3

94,7

11

106

5,2

97,96

2,04

10,3

89,7

12

118

5,5

99,79

0,21

6,0

94,0

13

127

5,9

99,68

0,32

5,9

94,1

14

100

6,2

87,50

12,50

17,2

82,8

15

139

7,1

99,78

0,22

6,3

93,7

Слева от линии АК деасфальтизатный раствор при более низких температурах (до 85°С) представляет собой однородную темно - красную жидкость, по мере продвижения к кривой АК эта жидкость постепенно расслаивается. При этом верхний слой постепенно изменяет окраску от темно-красного до желтого, светло-желтого цвета и затем становиться бесцветным. Одновременно снижается объем нижней фазы и далее он сохраняется на достигнутом уровне после момента обесцвечивания верхнего слоя жидкости.

Составы фаз, получаемых при сверхкритическом разделении деасфальтизатного раствора, определяются химическим и фракционным составами деасфальтизатов. В случае деасфальтизатов с относительно низким содержанием парафино-нафтеновых углеводородов - 32-35% масс. (деасфальтизаты ОАО "Уфанефтехим", ОАО "Новойл" и ЗАО «РНПК») содержание пропана в деасфальтизатной фазе не превышает 6% масс., тогда как в случае деасфальтизатов с высоким содержанием насыщенных углеводородов - 40-50% (деасфальтизаты ОАО «Ангарская нефтехимическая компания» и ООО «Лукойл-ВНП») оно составляет 12-17%.

Для верхней пропановой фазы наблюдается корреляция между содержанием в ней деасфальтизата и фракционным составом деасфальтизата. Чем меньше температура выкипания 5-10% масс. деасфальтизата, тем больше содержание масла в пропане.

На рис.3,4 представлены результаты разделения смеси пропана, бутана и деасфальтизата на лабораторной установке АРФ-2.

В экспериментах использовали пропан-бутановую смесь, содержащую 32% пропана и 68% суммы бутанов. Деасфальтизат был наработан из гудрона западно-сибирской нефти на пилотной установке деасфальтизации ЭПД-2 с применением в качестве растворителя этой же пропан-бутановой смеси. Как видно из представленных результатов, для пропан-бутанового растворителя качественный характер изменения состава фаз в сверхкритическом разделителе от режима его работы такой же, что и для пропанового растворителя.

Рис. 3 Содержание деасфальтизата в верхней фазе сверхкритического разделителя

Температура регенерации, °С: 1 – 137; 2 – 145; 3 – 153; 4 – 161.

Рис. 4 Содержание растворителя в нижней фазе сверхкритического разделителя

Температура регенерации, °С: 1 – 137; 2 – 145; 3 – 153; 4 – 161.

От состава растворителя сильно зависит  режим проведения сверхкритического разделения деасфальтизатного раствора. Если для пропанового растворителя оптимальный режим сверхкритической регенерации находится в области 120°С и 5,0 МПа, для пропан-бутанового растворителя качественное разделение может происходить, как это видно из рис.3,4, при температуре 140–150°С и давлении 4,2-4,5 МПа.

На рис. 3,4 сплошной линией представлены результаты расчетов состава фаз, полученные с помощью уравнений (1). Видно, что результаты термодинамических расчетов состава фаз хорошо согласуются с опытными данными, полученными в статических условиях.

Результаты исследования процесса сверхкритического фазоразделения в промышленных условиях.

Для исследования процесса сверхкритического фазоразделения в промышленных условиях были проведены в 1991-1994г.г. три серии опытно-промышленных экспериментов на установке пропановой деасфальтизации 36/5 ЗАО «РНПК» (рис. 1).

Непосредственные визуальные наблюдения за процессом фазоразделения на пилотном аппарате позволили установить общую гидродинамическую картину образующихся в разделителе потоков и их влияние на степень фазоразделения. Результаты опытов, проведенных в широком диапазоне изменения параметров режима разделения (t=100-140°C, P=4,0-6,5МПа), позволили выявить основные закономерности влияния температуры, давления, высоты уровня фаз, градиента температуры в аппарате на чистоту потока растворителя, выводимого с верха аппарата.

В частности, было установлено, что имеет место резкое увеличение выноса деасфальтизата с растворителем при превышении давления в аппарате выше некоторого порогового значения. Увеличение температуры процесса фазоразделения приводит к увеличению порогового давления. Путем применения внутренних устройств можно существенно расширить область варьирования параметров режима, в котором осуществляется удовлетворительное отделение растворителя от деасфальтизата.

Как в лабораторных, так и опытно-промышленных экспериментах прослеживается общая закономерность улучшения степени разделения деасфальтизатного раствора (уменьшение содержания масла в верхней фазе и уменьшение содержания пропана в нижней фазе) с ростом температуры и понижением давления, что согласуется с результатами термодинамических расчетов.

Влияние гидродинамических факторов хорошо прослеживается при сравнении результатов разделения, полученных в лабораторных опытах, в которых процесс фазоразделения осуществляется в статических условиях, и данных опытно-промышленных экспериментов.

В статических условиях пороговое давление Рн, выше которого содержание деасфальтизата в верхней фазе пропана больше нормы (0,5%), зависит только от температуры, т.е. Рн=Рн (Т). Например, при Т= 120 0С  Рн(120 0С) = 6,0 МПа (см. табл. 1). В динамических условиях это пороговое давление Рн(Т) зависит так же от времени пребывания деасфальтизатного раствора в разделителе t и наличия в нем коагулирующих устройств. Так, для пустотелых разделителей объемами 2л (t 2 мин.) и 0,135л (t 10с) величина Рн (1200С) составляет 5,4 и 4,8 МПа, соответственно.

При наличии коагулирующих устройств в разделителе, величина Рн (Т) приближается к своему статическому значению и составляет при 120 0С 5,8 МПа. Таким образом, оснащение аппарата сверхкритического фазоразделения коагуляторами позволяет в динамическом режиме фазоразделения обеспечить достижение верхнего предела, определяемого термодинамическими условиями, степени чистоты отделяемого растворителя.

Показано, что при дополнительном подогреве нижней фазы в разделителе на 20-25°С достигается снижение содержания растворителя в деасфальтизате в 2 раза (табл. 2). При этом содержание масла в верхней фазе не превышает 0,4 %.

В 2007-2008г.г. на установке 36/2 ОАО «Уфанефтехим» после проведения реконструкции узла регенерации растворителя с переводом на сверхкритический режим работы по исходным данным ГУП «ИНХП РБ» был проведен опытно-промышленный пробег с целью определения достигнутых технико-экономических показателей ее работы. Показано, что содержание деасфальтизата в регенерированном в сверхкритическом разделителе растворителе не превышает 0,5%, а содержание растворителя в деасфальтизате ниже 10-12%. Таким образом, результаты пробега подтвердили правильность научно-технических разработок, программ расчетов и компьютерных моделей процесса регенерации растворителя при сверхкритическом режиме, использованных при разработке исходных данных на проектирование реконструкции.

Таблица 2 - Состав фаз в разделителе при дополнительном подогреве нижней фазы

опытов

Условия  разделения

Состав  нижней

фазы, % мас

давле-ние,

МПа

температура, оС

пропан

масло

верхней фазы

нижней

фазы

1

5,0

110

121

10,0

90,0

2

5,0

109

129

6,3

93,7

3

5,0

111

136

4,1

95,9

4

5,0

120

125

9,2

90,8

5

5,0

120

132

5,6

94,4

6

5,0

119

140

4,8

95,2

Разработка инжекторной системы компремирования низконапорных газов растворителя с использованием высоконапорного потока растворителя, выводимого из сверхкритического разделителя.

В процессе регенерации растворителя в сверхкритических условиях основной поток регенерируемого жидкого пропана имеет высокое давление 4,5-5,0 МПа, что открывает возможность использования этого потока для сжатия и компремирования газообразного пропана системы низкого давления без применения механического газового компрессора за счет использования струйных жидкостно-газовых компрессоров, в которых рабочей  жидкостью служит жидкий пропан высокого давления.

Принципиальная возможность применения газожидкостных струйных компрессоров для компремирования газообразного пропана была проверена и обоснована экспериментальными исследованиями на пилотной установке компремирования пропана и пропан-бутановых смесей струйным инжектором. Выполнен цикл экспериментально-исследовательских работ по созданию газо-газовых и жидкостно-газовых струйных аппаратов, предназначенных для работы в системе регенерации растворителя на установках деасфальтизации гудрона. Разработаны компьютеризированные методики расчетов размеров модулей и рабочих характеристик струйных аппаратов.

Результаты расчета показали, что достижение требуемого коэффициента инжекции в одноступенчатом газоструйном компрессоре возможно в области, близкой к расчетной предельной степени сжатия 6-7, что предъявляет повышенные требования к его конструкции. Этот недостаток исключается в двухступенчатом варианте газоструйной системы компремирования паров растворителя. Результаты расчета показывают, что в этом случае степень сжатия в струйном компрессоре на первой ступени не превышает 4,0, на второй ступени – 3,3.

Разработана унифицированная конструкция газо-газовых и газо-жидкостных инжекторов, предназначенных для работы на первой и второй ступенях блока струйных компрессоров установок деасфальтизации гудрона.

Конструктивной особенностью разработанных струйных аппаратов является их многомодульное исполнение, при котором в одном корпусе инжектора с одной камерой всасывания устанавливается несколько параллельных форсунок с камерами смешения. Такие системы позволяют значительно снизить металлоемкость конструкции и существенно расширить диапазон рабочих характеристик струйного насоса.

На рис.5 приведена конструктивная схема четырехмодульного струйного аппарата. Предложенная конструкция позволяет при необходимости легко заменить форсунки и камеры смешения. При снижении расходов потоков через инжектор, лишние форсунки и камеры смешения глушатся. Длина аппарата составляет 1300мм, его масса 60кг. В 2007г. были спроектированы и изготовлены 12 промышленных аппаратов струйных компрессоров, предназначенных для компремирования газообразной пропан-бутановой смеси на установке деасфальтизации гудрона 36/2 ОАО «Уфанефтехим».

Рис. 5 Четырехмодульный струйный аппарат для компремирования газов растворителя.

1 – корпус, 2 – ввод рабочей жидкости, 3 – форсунки (4шт.), 4 – общая камера всасывания, 5 – ввод паро-газовой инжектируемой среды, 6 – камеры смешения (4шт.), 7 – заглушка, 8 – вывод паро-жидкостного потока.

4 Исследование процесса пропан-бутановой деасфальтизации

Исследование процесса пропан-бутановой деасфальтизации гудронов различных НПЗ

Пропан-бутановая деасфальтизация гудронов проводилась на пилотной установке ЭПД-2. В исследовании использовались гудроны западносибирской малосернистой (МГЗСН) и сернистой (ГЗСН) нефтей и гудрон арланской нефти (ГАН).

Малосернистый западносибирский гудрон был отобран на установке деасфальтизации ОАО «Ангарская нефтехимическая компания», гудроны западносибирской сернистой и арланской высокосернистой нефтей были отобраны на ОАО «Новойл». Их характеристики приводятся в табл. 3.

Таблица 3 - Характеристика нефтяных остатков

Показатели

МГЗСН

ГЗСН

ГАН

Плотность, кг/м3

980

984

1039

Коксуемость, % масс.

13,4

12,4

14,8

Содержание серы, % масс.

1,1

2,3

4,4

Температура размягчения, °С

20

21

30

Содержание, ррm

ванадия

никеля

32

27

140

75

288

136

Групповой хим. состав, % масс.

насыщенные

24,9

17,0

13,3

ароматические

47,6

53,2

55,5

смолы

22,6

22,1

22,9

асфальтены

4,9

7,7

8,3

Для проведения экспериментов были приготовлены пропан-бутановые смеси из пропана и нормального бутана, отобранных в ОАО «Новойл». Содержание пропана в пропан-бутановых смесях варьировалось от 0 до 100%. Во всех опытах кратность растворителя к сырью составляла 6:1 (по объему). Результаты опытов приведены в табл. 4. Видно, что с увеличением содержания бутана в растворителе выход деасфальтизата растет, соответственно растут и его плотность, коксуемость, повышается вязкость.

Таблица 4 - Пропан-бутановая деасфальтизация различных гудронов

при температуре 80°С

Показатели

МГЗСН

ГЗСН

ГАН

Содержание пропана в растворителе, % масс.

99,2

34,0

1,8

99,2

34,0

1,8

99,2

34,0

1,8

Выход деасфальтизата, % масс.

36,4

74,4

88,1

31,0

58,2

73,0

28,1

52,3

71

Характеристики деасфальтизата:

- плотность, кг/м3

914

948

961

918

931

964

922

949

968

- коксуемость, %

1,4

7,2

10,1

1,1

4,3

7,0

1,9

4,4

7,6

- содержание:

  серы, %

0,9

1,0

1,1

2,0

1,9

2,4

4,1

4,2

4,3

  ванадия, ррm

0,4

7,0

9,0

1,0

6,1

44

2,5

18,1

72

  никеля, ррm

0,4

5,5

9,5

0,5

3,0

25

0,8

5,0

35

- кинематическая вязкость при 100°С, сСт

24,7

75,4

105,6

23,4

47,8

63,6

25,9

41,6

94,5

-групповой химический состав, %:

насыщенные

39,6

31,8

34,0

32,4

34,1

21,1

32,6

23,2

22,1

ароматические

48,6

49,1

52,2

43,6

45,3

57,1

56,1

60,9

62,2

смолы

11,8

19,1

13,8

24

20,6

21,8

11,3

16,0

15,7

асфальтены

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Характеристики асфальта:

- плотность, кг/м3

1015

1072

1083

1021

1061

1090

1035

1062

1095

- коксуемость, %

19,0

36,2

41,7

18,8

33,1

32,0

19,4

34,3

43,9

- содержание серы, %

1,2

1,3

1,4

2,4

2,3

2,5

4,6

4,7

4,7

- температура размягчения, °С

39

89

106

38

75

112

47

82

117

-групповой химический состав, %:

насыщенные

10,1

7,1

4,5

6,8

3,5

0,9

4,1

3,2

1,9

ароматические

43,5

27,6

27,1

41,4

32,3

30,8

34,7

27,1

18,6

смолы

37,6

36,8

38,2

38,3

34,1

28,7

36,7

37,1

39,9

асфальтены

8,8

28,5

30,2

13,5

30,2

39,6

18,5

32,6

39,6

В составе деасфальтизата при этом повышается содержание смол, серы, металлов. С увеличением в составе растворителя бутана качество асфальта также изменяется в сторону его утяжеления.

Асфальты пропановой деасфальтизации имеют низкие значения температуры размягчения (38-47°С). Асфальты, получаемые при деасфальтизации гудрона пропан-бутановыми смесями, обладают низким содержанием насыщенных углеводородов, высокими температурами размягчения и значительным содержанием асфальто-смолистых веществ.

С утяжелением гудрона при неизменном составе растворителя процесса деасфальтизации, выход деасфальтизата падает. Качественные показатели деасфальтизата и асфальта изменяются неоднозначно, что связано с противоположным влиянием на характеристики продуктов двух различных факторов: уменьшения выхода деасфальтизата и утяжеления сырья деасфальтизации.

С увеличением температуры деасфальтизации уменьшается выход деасфальтизата, соответственно его качество улучшается (в опытах в среднем при повышении температуры на 10°С выход деасфальтизата уменьшается на 7-10%) (табл. 5).

Таблица 5 - Выходы продуктов и качественные показатели при деасфальтизации гудрона западно-сибирской нефти (содержание пропана в пропан-бутановой смеси 41-44%, соотношение растворитель: гудрон 6:1 по объему)

Показатели

№ опыта

1

2

3

4

5

6

Температура, °С

Давление, МПА

Выход деасфальтизата, %

Качество деасфальтизата:

75

2,0

67,0

80

2,3

58,2

90

3,0

53,0

100

3,4

48,8

110

4,0

39,2

120

4,5

30,1

плотность, кг/м3

коксуемость, % масс.

974

6,1

961

4,3

958

4,1

953

3,6

942

3,0

944

3,3

Температура размягчения асфальта, °С

76

75

61

59

49

45

В экспериментах по деасфальтизации различных гудронов в целом наблюдается прямая зависимость между качественными показателями деасфальтизата и его выходом. Однако эта зависимость неоднозначная и зависит от состава растворителя. На рис. 6 приводятся опытные данные по коксуемости Сд деасфальтизата в зависимости от его выхода D. В опытах использовались гудроны различного происхождения (МГЗСН, ГЗСН, ГАН (табл.2 )). Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.

Рис. 6 Зависимость отношения коксуемости деасфальтизата к коксуемости сырья от выхода деасфальтизата D

  • Расчетная асимптотическая зависимость (линия 1)
  • Опытные зависимости для различных растворителей (2-пропан, 3-пропан-бутан, 4-бутан, 5*-легкий бензин)

*-данные взяты из литературы по процессу ДОБЕН.

В относительных (безразмерных) величинах влияние происхождения гудрона на зависимость коксуемости деасфальтизатов от выхода незначительно, тогда как влияние состава растворителя на эту зависимость, наоборот, существенное. Коксуемость деасфальтизата, полученного на одном растворителе, определяется его выходом: чем больше выход деасфальтизата, тем больше его коксуемость. С увеличением в составе растворителя бутанов, в особенности, нормального бутана, качественные показатели полученного деасфальтизата ухудшаются. Аналогичный вид имеют зависимости других характеристик деасфальтизата в относительных единицах, таких как плотность деасфальтизата, содержание в нем металлов, асфальтенов, от выхода.

Например, при применении в качестве растворителя нормального бутана для деасфальтизации ГЗСН с коксуемостью 12,4% получаемый деасфальтизат имеет коксуемость не ниже 6 - 7 %, плотность не ниже 950-970 кг/м3 даже при очень низких выходах (20-30 %), тогда как для пропан-бутановой смеси, состоящей из 30-40 % пропана и 60-70 % бутана, нижние пределы по коксуемости деасфальтизата (при низких выходах) составляют 3,5 – 4,5 %, по плотности 930-940 кг/м3, а для чистого пропана, соответственно, 1 - 1,5 % и 920-925 кг/м3.

Таким образом, выбор растворителя процесса деасфальтизации определяется требуемым качеством получаемого продукта и качеством используемого сырья. Например, для получения из гудрона западносибирской нефти деасфальтизата коксуемостью не выше 4,0% (I тип остаточного сырья для каталитического крекинга), можно использовать пропан или пропан-бутановые смеси. При использовании пропана выход деасфальтизата не превышает 40 %, тогда как при использовании в качестве растворителя пропан-бутановой смеси с содержанием пропана 30-40%, выход деасфальтизата может        достигать 50 %. С помощью н – бутана невозможно получить из ГЗСН деасфальтизат с коксуемостью ниже 4%.

На рис. 6 сплошной линией 1 представлена расчетная зависимость (6) для коксуемости деасфальтизата. При сравнении опытных данных с расчетной зависимостью можно заметить, что расчетная кривая является огибающей кривой (асимптотикой) для опытных данных, полученных с использованием различных видов сырья и растворителей, со стороны больших выходов деасфальтизата. Таким образом, расчетные асимптотические зависимости (6) дают оценку нижнего достижимого предела показателя качества деасфальтизата при заданном его выходе или, наоборот, определяют максимально возможный выход деасфальтизата при заданном качестве.

При обработке экспериментальных данных по пропан-бутановой деасфальтизации различных гудронов было выведено следующее эмпирическое уравнение для определения оптимального состава пропан-бутанового растворителя при получении асфальта с требуемой температурой размягчения из различных гудронов:

                (10)

где Сп – содержание пропана в пропан-бутановой смеси, % масс.; ρ - плотность гудрона, кг/м3; Са – содержание асфальтенов в гудроне, % масс.; Тр – температура размягчения асфальта, °С.

Перспективы применения продуктов пропан-бутановой деасфальтизации

Эффективность процесса пропан-бутановой деасфальтизации определяется квалифицированным использованием его продуктов. В работе проведены исследования по использованию продуктов пропан-бутановой деасфальтизации в различных направлениях. По результатам исследования получены 9 патентов РФ.

Путем селективной очистки и депарафинизации из пропан-бутанового деасфальтизата были получены масла для прокатных станов ПС-28 и П-40.

Использование смеси: остаточное базовое масло - пропан-бутановый деасфальтизат в соотношении 60-70 к 30-40% позволило получить образцы масла, отвечающие требованиям на “цилиндровое масло - 38”. В случае применения смеси остаточное базовое, дистиллятное базовое масло (И-40) и пропан-бутановый деасфальтизат с добавлением всего 4% присадки “Англамол-99” было получено трансмиссионное масло ТАД-17И. При обычной технологии приготовления этого масла требуется ввести 6,5 % присадки “Англамол-99”.

Проведены пилотные опыты по каталитическому крекингу вакуумных газойлей и смесей вакуумный газойль – пропан-бутановый деасфальтизат и вакуумный газойль – мазут. Показано, что при смешении вакуумного газойля с деасфальтизатом выход кокса меньше, чем при смешении вакуумного газойля с мазутом. Кроме того, использование смеси вакуумного газойля с деасфальтизатом в качестве сырья каталитического крекинга позволяет добиться увеличения выхода бензиновой фракции на 2,3 – 3,1 % по сравнению с чистым вакуумным газойлем и на 3,6–4,5% по сравнению со смесями вакуумного газойля с мазутом.

Пропан-бутановая деасфальтизация гудрона и компаундирование асфальта с различными подходящими разбавителями является  наиболее  универсальным  способом производства высококачественных неокисленных дорожных битумов. Наилучшие результаты при получении компаундированных битумов на основе асфальтов пропан-бутановой деасфальтизации дает использование в качестве разбавителя остаточных экстрактов селективной очистки. Результаты испытания таких битумов в составе асфальтобетонных смесей показали существенно лучшие показатели по водостойкости. Результаты сопоставительных исследований термической стабильности  окисленного, остаточного и компаундированного битумов так же показали, что наиболее высокой термической стабильностью обладают компаундированные битумы.

Опытно-промышленное производство компаундированных битумов на установках 36/1 и 19/3 ОАО ”Уфанефтехим” было начато в 1993г. В 1994г. ПРСО “Башкиравтодор” с использованием компаундированных битумов ОАО ”Уфанефтехим” были построены опытные участки дорог протяженностью свыше 10 км с целью осуществления многолетних квалификационных испытаний. За пятнадцать лет наблюдений за качеством дороги на этом опытном участке не произошли существенные изменения, отсутствуют следы глубокого износа, разрушения. В те же сроки соседние участки, построенные с применением обычных окисленных битумов, уже неоднократно подвергались ремонту.

Летом 1998г. на ОАО «Новойл» в ходе опытного пробега на установках 36/2 и 19/3 также было наработано и  отгружено потребителям около 4000т компаундированного битума марок БНН 50/80 и БНН 80/120

По результатам проведенных лабораторных и опытно-промышленных исследований разработаны, согласованы и утверждены в установленном порядке постоянно действующие технические условия на  дорожные неокисленные битумы БНН (ТУ-0256-097-00151807-97).

Разработаны варианты утилизации асфальта пропан – бутановой деасфальтизации путем его использования в производстве брикетирования углей. Исследования, проведенные на экспериментальной базе Института обогащения твердых топлив (ИОТТ), показали, что при использовании в качестве связующего асфальта пропан-бутановой деасфальтизации улучшаются  все характеристики углебрикета.

Нами подготовлена техническая документация по процессу термополиконденсации асфальта, его смесей с гудроном в виде Базового проекта, Исходных данных для проектирования производства нефтяных пеков взамен канцерогенных каменноугольных пеков.

Образцы асфальта пропан-бутановой деасфальтизации, полученные из гудрона Павлодарского НПЗ, были испытаны в качестве сырья процесса коксования. Полученные коксы имели низкие содержание серы (до 1%), выход летучих веществ -6,4% и соответствовали требованиям ГОСТ 2898-78 на малосернистые коксы, предназначенные для применения в электродной, алюминиевой промышленностях.

Результаты использования процесса пропан-бутановой деасфальтизации гудронов в промышленных масштабах

В 1993-94г.г. на ОАО ”Уфанефтехим” были проведены первые в России опытно-промышленные пробеги по получению деасфальтизата и асфальта пропан-бутановой деасфальтизации гудрона из западно-сибирской нефти. В ходе пробега были опробованы в промышленном масштабе режимы проведения процесса пропан-бутановой деасфальтизации и наработаны партии деасфальтизата и асфальта для последующих испытаний в производствах масел и неокисленных дорожных битумов.

В 1998 г. технология пропан-бутановой деасфальтизации гудрона была опробована на ОАО «Новойл». На установке 36/1-2 из гудрона западно-сибирской нефти была наработана партия пропан-бутанового деасфальтизата, часть которого (650 м3) прошла последующую селективную очистку на установке 37/1 и депарафинизацию на установке 39/2 ОАО «Новойл».

Условия работы этих установок отличались от обычного режима их работы только по одному показателю соотношению растворителя к сырью. Некоторые показатели качества образцов деасфальтизата, рафината и депарафинированного масла, полученные в ходовых анализах, даны в табл.6.

Таблица 6 - Характеристика сырья и продуктов селективной очистки

Наименование продукта

Плотность, кг/ м3

Вязкость,

ν100, сСт

Коксуемость,

%

Температура, С

вспышки

застывания

Деасфальтизат  (в потоке)

952

55,1

4,5

238

46

Рафинат (в потоке)

896

31,3

1,1

241

56

Экстракт (в потоке)

973

61,1

6,4

234

-

Депарафинированное масло (в потоке)

901

33,5

1,0

270

- 13

Депарафинированное масло (в резервуаре)

898

27,1

0,8

262

- 10

Петролатум

(в потоке)

871

15,9

0,4

235

60,5

В ходе опытного пробега были наработаны опытно-промышленные партии масел для прокатных станов ПС-28 и П-40, имеющие вязкость ν100=27 сСт и ν100=34 сСт и удовлетворяющие требованиям ГОСТ 12672–77 и ТУ 38.101312 - 78, соответственно.

Выход деасфальтизата на установке 36/1-2 составил 56-58%, выход рафината на установке 37/1 достигал 40-42%, а выход депарафинированного высоковязкого масла на установке 39/2 – 82-83%.

В ходе опытно-промышленных экспериментов нами была проверена возможность применения пропан-бутанового деасфальтизата в качестве компонента сырья установки пропановой деасфальтизации 36/1-1 без изменения режима ее работы. Пропановый деасфальтизат, выводимый с установки, практически не отличался по качеству от обычно получаемого из гудрона. Получаемый асфальт имел более низкие значения температуры размягчения (20 - 25С) и коксуемости (10,4 - 10,5 %), чем обычный пропановый асфальт (tразм. = 36 - 43С, коксуемость = 17,5 - 22,7 %). Выход деасфальтизата с установки 36/1-1 повысился на 27 - 32 % от обычно достигаемого для гудрона.

Асфальт пропан-бутановой деасфальтизации, получаемый на установке 36/1-2, полностью направляли на битумную установку 19/3 для приготовления неокисленных дорожных битумов марок БН 50/80 и БН 80/120.

По результатам исследований были разработаны рекомендации для перепрофилирования существующих, но в настоящее время незагруженных установок пропановой деасфальтизации гудрона на режим пропан-бутановой деасфальтизации. В настоящее время три установки деасфальтизации гудрона ОАО «Уфанефтехим» и две установки деасфальтизации на ОАО «Новойл» по нашим рекомендациям переведены на топливный вариант работы с применением в качестве растворителя пропан – бутановых смесей.

5 Технология процесса

Оформление процесса деасфальтизации нефтяного остатка со сверхкритическим узлом регенерации растворителя

В работе рассмотрены различные варианты технологического оформления процесса деасфальтизации нефтяного остатка со сверхкритическим узлом регенерации растворителя. Показано, что применение системы регенерации растворителя в сверхкритических условиях совместно с двухступенчатой инжекторной системой компремирования газов низкого давления снижает энергозатраты и количество металлоемкого оборудования для проведения процесса и повышает гибкость технологического процесса. Двухступенчатая инжекторная система компремирования потока газообразного растворителя низкого давления позволяет организовать абсорбционную очистку растворителя от сероводорода, который образуется при регенерации растворителя из асфальтового раствора за счет высокотемпературного нагрева потока в печи и концентрируется в регенерированных растворителях низкого и среднего давления.

Принципиальная технологическая схема установки деасфальтизации со сверхкритическим узлом регенерации растворителя с использованием двухступенчатой инжекторной системы очистки и компремирования газообразного растворителя представлена на рис.7.

Гудрон в смесителе С-1 разбавляется небольшой частью циркулирующего растворителя и подается в экстракционную колонну К-1. Выводимый с верха К-1 деасфальтизатный раствор бустерным насосом Н-1 через теплообменники Т-1, Т-3 подается в сепаратор Р-1, работающий в сверхкритическом режиме. В сепараторе происходит разделение смеси на две фазы: верхнюю -  пропан-бутановую и нижнюю - деасфальтизатную. Верхняя фаза, состоящая практически из чистого растворителя, проходит через теплообменники Т-1 и Т-6, нагревая потоки деасфальтизатного и асфальтного растворов из экстракционной колонны, и далее подается в струйный компрессор второй ступени сжатия СК-2, где используется ее повышенное давление для компремирования газообразного растворителя из системы регенерации низкого и среднего давления. Нижняя фаза, содержащая 90-95% деасфальтизата и 5-10% растворителя, направляется в испаритель Э-1б для отделения паров растворителя, после чего в отпарную колонну К-2, для отпарки остатков растворителя из деасфальтизата водяным паром.

Рис. 7 Принципиальная схема установки деасфальтизации гудрона со сверхкритическим узлом регенерации растворителя

К-1 экстракционная колонна; Р-1 сверхкритический сепаратор; П-1 печь; Э-1б, Э-2а испарители; Э-1в, Э-2 каплеотбойники; Е-1 емкость сжиженного растворителя; Е-4 – сырьевая емкость; К-2, К-3 отпарные колонны; Т-1, Т-2, Т-3, Т-4, Т-6 теплообменники; Т-5 – конденсатор смешения; ВХ-1, ВХ-2 – воздушные холодильники; СК-1, СК-2 струйные компрессоры; С-1 – смеситель, Н-1, Н-2, Н-3, Н-4, Н-5, Н-6 – насосы.

Регенерация растворителя из асфальтового раствора, выводимого с низа экстракционной колонны, производится путем нагрева в теплообменнике Т-6 и технологической печи П-1, однократного испарения в испарителе Э-2а и отпаривания в отпарной колонне К-3. Потоки газообразного растворителя из отпарных колонн К-2, К-3 соединяются и направляются через конденсатор смешения Т-5, где поддерживается давление 0,015-0,02 МПа и температура 20-40 °С, в камеру всасывания струйного компрессора первой ступени сжатия СК-1. В качестве рабочего тела в струйном компрессоре используют потоки паров растворителя среднего давления 1,6-2,0 МПа, отделенных от деасфальтизатного и асфальтового растворов в испарителях Э-1б и Э-2а. После струйного компрессора СК-1 пары растворителя при давлении 0,55 – 0,60 МПа охлаждаются в воздушном холодильнике ВХ-2 и направляются в абсорбционную колонну К-4 на аминную очистку. С верха К-4 очищенный газ подается в приемную камеру струйного компрессора второй ступени сжатия СК-2, где в качестве рабочего тела используется поток растворителя высокого давления из сепаратора Р-1 (4,3 – 5,1 МПа).

После СК-2 суммарный поток очищенного растворителя, выходящий под давлением 1,5 – 2,0 МПа, охлаждается, конденсируется в конденсаторах холодильниках воздушного ВХ-1 и водяного Т-4 охлаждения и через емкость сжиженного растворителя Е-1 насосом Н-3 направляется на стадию экстракции для повторного использования. Содержание сероводорода в потоке растворителя после СК-2 не превышает допустимого уровня 0,01%.

В результате реализации данной технологии из состава обычной установки деасфальтизации исключаются два испарителя, поршневой двухступенчатый компрессор и ряд других связанных с ним аппаратов.

Предложенная схема может быть реализована на установках деасфальтизации, работающих как по масляному варианту с использованием пропанового растворителя, так и по топливному варианту с использованием в качестве растворителя пропан - бутановых смесей. Технологическая схема установки пропан–бутановой деасфальтизации с узлом сверхкритической регенерации растворителя отличается от известной схемы установки пропановой деасфальтизации гудрона наличием дополнительной системы нагрева и циркуляции органического теплоносителя АМТ–300, который используется вместо водяного пара. Это связано с необходимостью нагрева деасфальтизатного раствора до довольно высокой температуры (около 1600С) в Т-3.

В 2006 – 2007 гг. по исходным данным, разработанным ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ», была спроектирована и осуществлена реконструкция установки деасфальтизации гудрона 36/2 ОАО «Уфанефтехим». После проведения пуско-наладочных мероприятий в сентябре 2007г. установка 36/2 ОАО «Уфанефтехим» была принята в эксплуатацию. В настоящее время установка работает на повышенной производительности 41 м3/ч (проектная – 38 м3/ч).

При реконструкции установки были разработаны и реализованы следующие мероприятия (рис. 7):

- увеличение производительности установки по гудрону до 38 м3/ч (исходная производительность 28 м3/ч);

- использование в качестве растворителя пропан-бутановой смеси;

- осуществление регенерации растворителя из деасфальтизатного раствора при сверхкритических условиях;

- замена поршневых компрессоров на струйные аппараты для сжижения растворителя системы низкого давления;

-применение в экстракционной колонне регулярных насадок, разработанных ООО «ИМПА Инжиниринг»;

- включение в схему установки дополнительных узлов нагрева и циркуляции органического теплоносителя АМТ-300, используемого взамен водяного пара, и аминной очистки растворителя от сероводорода.

Опытно – промышленный пробег данной установки после ее реконструкции показал работоспособность и высокую эффективность технологии сверхкритической регенерации растворителя и правильность выводов научно-технических разработок, использованных при проектировании реконструкции.

В результате реконструкции установки потребление водяного пара сократилось в 5,7 раза, оборотной воды – в 14 раз, а расход электроэнергии увеличился в 1,9 раза, расход топлива в 3,2 раза, содержание сероводорода в циркулирующем растворителе снизилось с 2% до 0,01%. Экономия энергоресурсов в результате реконструкции установки составила 39,4%, в стоимостном выражении 28,7 млн. руб. в год.

Поиск новых направлений применения процесса деасфальтизации нефтяных остатков

       Проблема рациональной переработки тяжелых нефтей является одной из важных задач нефтепереработки России и многих стран мира. Нами в качестве наиболее рациональной и перспективной схемы переработки таких нефтей предлагается сочетание процессов прямой перегонки нефти и деасфальтизации мазута с получением в качестве товарной продукции деметаллизированной нефти (смесь легких дистиллятов и деасфальтизата) и неокисленного дорожного битума (смесь мазута и асфальта). Были выполнены исследования и подготовлены технико-экономические расчеты (ТЭР) применительно к сырьевой базе России и Казахстана. Из тяжелых нефтей плотностью 930 - 970 кг/м3 возможно получение 49 - 72% деметаллизированной нефти и 28 - 51% дорожных битумов. Деметаллизированную нефть, полученную по такой технологии, предлагается отдельно транспортировать на отечественные НПЗ, она содержит 15 – 20 ppm тяжелых металлов, 40 – 60% легких углеводородов при полном отсутствии асфальтенов, поэтому является более ценным углеводородным сырьем, чем обычная нефть.

Свойства образца тяжелой нефти, отобранной в Башкортостане, мазута, полученного из тяжелой нефти, и продуктов деасфальтизации мазута представлены в табл.7.

Деасфальтизаты, отобранные из мазута с выходами 72-80% на мазут отличаются отсутствием асфальтенов, низкой коксуемостью (4,9 - 6,4%) и имеют вязкость при 100°С в пределах 42 - 77 сСт. Асфальты имеют высокую плотность, их высокая температура размягчения (104-120°С) и высокая коксуемость (29-31%) связаны со значительным содержанием асфальто-смолистых соединений (72-74%), что дает возможность производить дорожные битумы простым компаундированием асфальта с исходным мазутом.

Дорожные битумы, полученные смешением асфальта с мазутом, соответствуют требованиям ГОСТ 22245-90 на дорожные битумы марок БНД 60/90, БНД 90/120.

Таблица 7 - Характеристики тяжелой нефти и продуктов ее переработки

Показатели

Исходная нефть

Мазут

Деасфальтизат

Асфальт

Плотность при 20°С, кг/м3

916,7

970,1

956,2

1058,4

Содержание серы, %

3,28

4,0

3,2

5,1

Коксуемость, %

5,74

12,6

4,9

30,9

Вязкость при 50°С, сСт

57,7

-

-

-

Вязкость при 100°С, сСт

-

115

41,8

-

Вязкость при 80°С, ВУ

-

40,1

-

-

Групповой химический состав, %:

- парафино-нафтены

-

19,5

28,5

2,9

- легкая ароматика

-

13,2

17,5

2,0

- средняя ароматика

-

8,5

6,2

2,5

- тяжелая ароматика

-

31,2

35,4

20,2

- смолы

-

23,6

12,4

30,6

- асфальтены

-

4,0

0,0

41,8

Температура размягчения, °С

-

-

-

104

Температура вспышки, °С

-

261

-

-

Основные выводы

1. Разработаны научно-методические основы для проектирования усовершенствованного процесса солвентной деасфальтизации нефтяных остатков. Созданы лабораторная и пилотная установки для проведения экспериментов и обоснована методология исследования процессов, получены расчетные зависимости для математического моделирования процессов и проведения технологических расчетов.

2. Результаты проведенных исследований процесса разделения фаз деасфальтизатного раствора показали, что в сверхкритических условиях достигается достаточно четкое разделение компонентов. При этом фаза растворителя с содержанием масла, не превышающим 0,5 %, может быть возвращена в экстракционную колонну без дополнительной очистки. Нижняя деасфальтизатная фаза с содержанием растворителя до 10-12% требует дополнительной стадии удаления остатков растворителя от деасфальтизата. Выявлено, что от состава растворителя сильно зависит режим проведения сверхкритического разделения деасфальтизатного раствора. Если для пропанового растворителя оптимальный режим сверхкритической регенерации находится в области 120оС и 5,0 МПа, то для пропан-бутанового растворителя качественное разделение может происходить при температуре 145-160°С и давлении 4,0-4,6 МПа.

3. Разработана пилотная модель аппарата сверхкритического разделения фаз и осуществлено его включение в состав действующей промышленной установки пропановой деасфальтизации гудрона 36/5 ЗАО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания». В промышленных условиях проведена отработка режимов регенерации растворителя.

Выявлено влияние температурного градиента по высоте сверхкритического разделителя на эффективность разделения. При градиенте температур 20-25°С достигается снижение остаточного содержания растворителя в деасфальтизате в 2 раза.

Показано, что для эффективного отделения пропана необходимо, чтобы время пребывания деасфальтизатного раствора в разделителе, снабженном внутренними коагулирующими устройствами, было не меньше 2 мин.

4. На основе термодинамических и гидродинамических расчетов получены уравнения для расчетов состава фаз в зависимости от режима проведения процесса разделения деасфальтизатного раствора. Показано, что дисперсный состав частиц фазы деасфальтизата формируется в подводящем (трансферном) трубопроводе в разделитель и определяется гидродинамической неустойчивостью релей-тейлоровского типа поверхности раздела фаз. Теоретически показано и экспериментально подтверждено, что функция распределения частиц по размерам подчиняется закону Розина–Раммлера. Получены формулы для расчета среднего размера частиц, поступающих в сверхкритический разделитель.

5. Разработана пилотная установка и проведены исследования по подбору условий компремирования пропана в струйном инжекторе. На основе результатов исследований и проведенных расчетов разработана инжекторная система компремирования низконапорного потока газообразного растворителя, выводимого из отпарных колонн установки деасфальтизации. Создана унифицированная конструкция газо-газовых и газо-жидкостных инжекторов, предназначенных для работы на первой и второй ступенях блока струйных компрессоров установок деасфальтизации гудрона.

6. На основе проведенных исследований на пилотной установке установлены закономерности, определяющие влияния параметров режима процесса пропан-бутановой деасфальтизации, физико-химических характеристик сырья и растворителя на качество и выход продуктов. Установлены зависимости для расчета оптимального состава растворителя и потенциального выхода деасфальтизата для получения продуктов с заданными характеристиками.

7. Проведены опытно-промышленные пробеги по отработке режима процесса пропан-бутановой деасфальтизации на типовых установках 36/1 ОАО"Уфанефтехим" и ОАО"Новойл".

В ходе пробегов осуществлена селективная очистка опытной партии (650т) пропан-бутанового деасфальтизата на установке 37/1 и ее депарафинизация на установке 39/2 с получением опытно – промышленных партий высоковязких базовых масел ПС-28 и П-40.

Промышленными экспериментами доказана возможность получения из пропан – бутанового асфальта высококачественных неокисленных дорожных битумов. Пятнадцать лет наблюдений за качеством опытного дорожного полотна (10км), построенного с использованием неокисленного дорожного битума, показали его долговечность и повышенную износостойкость.

8. Проведены исследования с целью поиска эффективных способов утилизации продуктов и новых направлений использования процесса пропан – бутановой деасфальтизации нефтяных остатков.

Разработаны рекомендации по переводу установок пропановой деасфальтизации нефтяных остатков на топливный вариант работы.

Показана технологическая возможность переработки тяжелых нефтей плотностью 930-970кг/м3 сочетанием процессов атмосферной перегонки нефти и деасфальтизации мазута. При этом получаются два товарных продукта:–деметаллизированная нефть плотностью 880 кг /м3, содержащая 40-60 % светлых фракций и не содержащая асфальтены, и дорожные битумы марок БНД 60/90 и БНД 90/130, полностью соответствующие ГОСТ 22245-90.

Подобраны рецептуры и выполнены испытания трансмиссионных масел типа ТАД-17, редукторные для троллейбусов, высоковязких масел для промышленного оборудования типа цилиндровые 38, ПС-28, П-32, полученных на базе пропан-бутанового деасфальтизата.

Экспериментально проверена эффективность использования пропан-бутанового деасфальтизата в смеси с вакуумным газойлем в качестве сырья каталитического крекинга.

9. На основе проведенных исследований на базе типовой установки 36/1 реализован новый процесс пропан-бутановой деасфальтизации нефтяных остатков с использованием энергосберегающей технологии регенерации растворителя в сверхкритических условиях и инжекторной системы компремирования растворителя. Экономия энергоресурсов в результате внедрения новой технологии регенерации растворителя составляет 39,4%, в стоимостном выражении 28,7 млн. руб. в год.

Реализация схемы сверхкритической регенерации растворителя с использованием газоструйной системы компремирования позволила органически вписать в состав установки деасфальтизации гудронов высокосернистых нефтей блок аминной очистки, в результате чего удалось снизить содержание сероводорода в циркулирующем растворителе с 1,5 – 2,0% до 0,01%.

Впервые в отрасли в состав установки деасфальтизации включен дополнительный узел нагрева и циркуляции теплоносителя АМТ-300, в результате чего расход водяного пара на установке снизился в 5,7 раза.

Технология пропан-бутановой деасфальтизации гудронов в различных вариантах внедрена в производство на ОАО «Уфанефтехим» и ОАО «Новойл».

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

  1. Хайрудинов И.Р., Сайфуллин Н.Р., Султанов Ф.М., Бикбулатов М.С., Имашев У.Б. Энергосберегающие процессы деасфальтизации остатков нефти. // Тематический обзор.– Уфа:  изд-во УНИ, 1993.– 72с.
  2. Хайрудинов И.Р., Мингараев С.С., Хамитов Г.Г., Антонченков В.П., Сайфуллин Н.Р., Султанов Ф.М., Кутьин Ю.А., Бикбулатов М.С., Имашев У.Б. Перспективы развития и повышения эффективности процессов деасфальтизации нефтяных остатков. // Тематический обзор. Серия Переработка нефти.–М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1994.– Вып.5.– 72с.

       

  1. Ентов В.М., Султанов Ф.М., Ярин А.Л. Распад жидких плёнок под действием перепада давления окружающего газа. // Доклады АН СССР. – 1985.– т.284.– №5.– С.1116-1120.
  2. Султанов Ф.М., Ярин А.Л. О радиальном расширении цилиндрических слоев вязких и реологически сложных жидкостей. // Инженерно-физический журнал.–  1986.– т.50.– №6.– С.922-930.
  3. Ентов В.М., Султанов Ф.М., Ярин А.Л. Распад жидких плёнок под действием перепада давления окружающего газа. // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа.– 1986.– №3.– С.47-54.
  4. Султанов Ф.М., Ярин А.Л. О Релей–Тейлоровской неустойчивости раздуваемых полимерных пленок. //Журнал прикладной механики и технической физики.– 1988.– №3.– С.104-110.
  5. Султанов Ф.М., Ярин А.Л. Перколяционная модель процесса диспергирования и взрывного дробления жидких сред: распределение капель по размерам. // Журнал прикладной механики и технической физики.– 1990.– №5.– С.48-54.
  6. Хайрудинов И.Р., Мингараев С.С., Султанов Ф.М., Хамитов Г.Г., Бикбулатов М.С. Регенерация пропана из деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях (сообщение 1). // Нефтепереработка и нефтехимия.– 1994.– №10.– С.14-17.
  7. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Сайфуллин Н.Р., Теляшев Г.Г. Регенерация пропана из деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях (сообщение 2). // Нефтепереработка и нефтехимия.– 1994.– №11.– С.13-15.
  8. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Елшин А.Н., Бикбулатов М.С.,  Яскин В.П., Зарубин В.М. Регенерация пропана из деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях (сообщение 3). // Нефтепереработка и нефтехимия.– 1994.– №12.– С.16-19.
  9. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Денисов В.Н., Сухоруков В.И., Бикбулатов М.С. Регенерация пропана из деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях (сообщение 4). // Нефтепереработка и нефтехимия.– 1995.– №1.– С.12-16.
  10. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Антонченков В.П., Бикбулатов М.С., Иванов А.В., Косульников А.В. Регенерация пропана из деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях (сообщение 5). // Нефтепереработка и нефтехимия.– 1995.– №2.– С.16-19.
  11. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Бикбулатов М.С. Регенерация пропана из деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях (сообщение 6). // Нефтепереработка и нефтехимия.– 1995.– №3.– С.17-22.
  12. Мингараев С.С., Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Гайсин И.Х., Имашев У.Б. Комплексная переработка остатков западно-сибирской нефти. // Башкирский химический журнал.– 1996.– Т.3.– №3.– С.33-35.
  13. Имашев У.Б., Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Сайфуллин Н.Р. Проблемы и резервы энергосбережения в процессах деасфальтизации гудронов. // Башкирский химический журнал.– 1996.– Т.3.– №5-6.– С.48-50.
  14. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Морошкин Ю.Г., Мингараев С.С. Методические аспекты расчетов состава фаз при сверхкритическом разделении деасфальтизатных растворов. // Нефтепереработка и нефтехимия.– 1998.– №9.– С.34-36.
  15. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Сайфуллин Н.Р., Мингараев С.С., Морошкин Ю.Г. Регенерация пропан-бутанового растворителя из деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях. // Нефтепереработка и нефтехимия.– 1999.– №4.– С.28-31.
  16. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Морошкин Ю.Г., Мингараев С.С., Сайфуллин Н.Р. Состав фаз при сверхкритическом разделении пропанового деасфальтизатного раствора. // Нефтепереработка и нефтехимия.– 1999.– №5.– С.33-35.
  17. Хайрудинов И.Р., Сайфуллин Н.Р., Нигматуллин Р.Г., Султанов Ф.М., Ганцев В.А., Сажина Т.И., Кутьин Ю.А. Пропан-бутановая деасфальтизация гудрона. // Химия и технология топлив и масел.– 1999.– №3.– С.14-15.
  18. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р. Гидродинамика потоков в разделителе деасфальтизатного раствора системы сверхкритического разделения фаз. // Нефтепереработка и нефтехимия.– 2000.– №1.– С.38-42.
  19. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р. Новые решения в технологии деасфальтизации нефтяных остатков // Мир нефтепродуктов. – 2006. - № 2. – С.15 – 17.
  20. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Теляшев Э.Г., Кузнецов В.Ю., Кузнецов Д.В. Новый процесс деасфальтизации нефтяных остатков с использованиием энергосберегающей технологии регенерации растворителя в сверхкритических условиях и инжекторной системы очистки и компремирования растворителя // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2008. - №6. – С.25 – 28.
  21. Султанов Ф.М. Совершенствование технологии пропановой и пропан-бутановой деасфальтизации нефтяных остатков // Химия и технология топлив и масел.– 2009.– №3. С.14-18.
  1. Хайрудинов И.Р., Сайфуллин Н.Р., Султанов Ф.М., Бикбулатов М.С., Кульчицкая О.В., Райкова Р.С. Ресурсосберегающие процессы деасфальтизации нефтяных остатков. // Глубокая переработка углеводородного сырья: Сб. науч. трудов ХНИЛ УНИ ФОХ, вып.1. – М.:– ЦНИИТЭнефтехим.– 1992.–С.66-71.
  2. Хайрудинов И.Р., Ливенцев В.Т., Бикбулатов М.С., Томилин В.М., Султанов Ф.М., Сочнев М.И., Кутьин Ю.А. Деасфальтизация гудрона Павлодарского НПЗ с целью получения дополнительных ресурсов углеводородного сырья. // Глубокая переработка углеводородного сырья. –М.:–ЦНИИТЭнефтехим. Сб. науч. тр. ХНИЛ УНИ ФОХ, вып.2.–1993.– С.82-87.
  3. Хайрудинов И.Р., Кутьин Ю.А., Каракуц В.Н., Сайфуллин Н.Р., Мингараев С.С., Бикбулатов М.С., Султанов Ф.М. Вяжущие на основе асфальтов деасфальтизации арланского и западно-сибирского гудронов. – Там же, с.91-96.
  4. Хайрудинов И.Р., Мингараев С.С., Хамитов Г.Г., Сайфуллин Н.Р., Кутьин Ю.А., Бикбулатов М.С., Султанов Ф.М. Пропан-бутановая деасфальтизация остатков нефти и пути утилизации продуктов. // Сернистые нефти и продукты их переработки: Сб. науч. тр. ИПНХП АН РБ. Вып.32. – Уфа: Изд. «Баштехинформ», 1994.–С.10-16.
  5. Хайрудинов И.Р., Бикбулатов М.С., Мингараев С.С., Сайфуллин Н.Р., Султанов Ф.М., Кульчицкая О.В. Процесс регенерации растворителя в сверхкритических условиях на установках пропановой деасфальтизации.–Там же, с.61-65.
  6. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Имашев У.Б. Современное оформление процесса деасфальтизации гудронов сернистых нефтей, направленного на получение углеводородного сырья для каталитического крекинга. // Проблемы и перспективы развития АО «Уфимский нефтеперерабатывающий завод»: //Тез. докл. 1 отраслевого совещания. Уфа, 1995г.–Уфа: Изд. АО «УНПЗ», 1995.–С.33-34.
  7. Хайрудинов И.Р., Кутьин Ю.А., Мингараев С.С., Султанов Ф.М. Обобщение опыта переработки остатков на АО ”Уфанефтехим”. // Перспективы развития АО ”Уфанефтехим”: Мат-лы н.-т. конф. Уфа, 23 мая 1996г.–Уфа: Изд-во УГНТУ, 1996. –С.46-53.
  8. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р. Новые разработки в энергосбережении процессов деасфальтизации гудрона. // Ресурсо-энергосбережение в республике Башкортостан: проблемы и задачи: Тр. конф., часть1.Уфа, 1997.– Уфа: Изд. БГУ, 1997.–С.108-112.
  9. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Морошкин Ю.Г., Сайфуллин Н.Р., Нигматуллин Р.Г.  Математическая модель процесса регенерации растворителя из деасфальтизатного раствора в сверхкритических условиях // Методы кибернетики химико-технологических процессов: Тез. докл. V международной науч. конф. (КХТП–V–99) Уфа, 21-22 июня 1999г.– Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999. – том 2, книга 1. – С.77-78.
  10. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Гаскаров Н.С. Варианты безостаточной переработки гудрона западно-сибирской нефти. //Проблемы научно-технического обеспечения нефтехимического комплекса: Тез. докл. н.-п. конф. Уфа, 8-11 июня 1999г.– Уфа: Изд-во ИП НХП РБ 1999. – С.16-17.
  11. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Сайфуллин Н.Р. и др. Принципы модернизации установок деасфальтизации гудрона. – Там же, с. 29-30.
  12. Хайрудинов И.Р., Кутьин Ю.А., Султанов Ф.М. и др. К вопросу о производстве неокисленных дорожных битумов. – Там же, с. 53.
  13. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Сайфуллин Н.Р., Ганцев В.А., Нигматуллин Р.Г., Сажина Т.И., Багаутдинов Д.Т., Белова Т.В., Мустафина С.А. Разработка технологии производства высоковязкого масла типа П-40 на базе пропан-бутанового деасфальтизата. – Там же, с.73-74.
  14. Ганцев В.А., Нигматуллин Р.Г., Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р. Ресурсы по перераспределению энергообеспечения в процессе деасфальтизации гудрона. // Энергоресурсосбережение в Республике Башкортостан: Мат-лы Второй республиканской н.-п. конференции. Уфа, 27 января 1999г. –Уфа: УГАТУ, 1999.– Часть II. - С. 51-55.
  15. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р. К расчету показателей качества продуктов деасфальтизации гудрона. // Нефтепереработка и нефтехимия- с отечественными технологиями в XXI век: Мат-лы секции В II Конгресса нефтегазопромышленников России. Уфа, 26 апреля 2000г.– Уфа: изд-во ИНХП, 2000.–С. 59-61.
  16. Хайрудинов И.Р., Шарифуллин А.А., Каримов И.А., Кутьин Ю.А., Султанов Ф.М., Сажина Т.И., Мустафина С.А. Технология производства неокисленных дорожных битумов на ОАО «ТАИФ-НК». Там же, с. 89-90.
  17. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р. Современные процессы пропановой и пропан-бутановой деасфальтизации. // Нефтепереработка и нефтехимия: Сб. научн. трудов ИПНХП АН РБ.– Выпуск XXXIII.– Уфа: Изд-во ИПНХП АН РБ, 2001.– С. 51-56.
  18. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Нигматуллин Р.Г., Сажина Т.И., Мустафина С.А. Новая схема получения вязкого базового масла. – Там же, с.56-58.
  19. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Кушнерук Е.В. Перспективы замены поршневых компрессоров на струйные аппараты для компремирования паров растворителя низкого давления на установках деасфальтизации нефтяных остатков. // Нефтепереработка и нефтехимия. Проблемы и перспективы: Мат-лы н.-п. конф. Уфа, 23 мая 2001г.– Уфа: Изд-во ИПНХП АНРБ, 2001.– С. 313-319.
  20. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р. Перспективы перевода незагруженных установок пропановой деасфальтизации гудрона на пропан-бутановую деасфальтизацию с целью расширения выпускаемой продукции. // Нефтепереработка и нефтехимия – 2002: Мат-лы н.-п. конф. Уфа, 21 мая 2002г. – Уфа: Изд-во ИНХП, 2002. – С.75-82.
  21. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р. Зависимость выхода и качества деасфальтизата от растворителя.// Нефтепереработка и нефтехимия: Мат-лы н.-п. конф. Уфа, 21 мая 2003г. – Уфа: Изд-во ГУП ИНХП, 2003. – С. 77-79.
  22. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М. Этапы развития и перспективы применения процесса деасфальтизации. // Роль науки в развитии нефтегазовой отрасли Республики Башкортостан: Мат-лы н.-п. конф. Уфа, 11 ноября 2003г. – Уфа: ТРАНСТЭК, 2003. – С.110 – 114.
  23. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Сажина Т.И. и др. Перспективы создания масляного производства из нефтяного сырья Республики Казахстан. // Инновационная технология развития нефтяной и газовой промышленности: Мат-лы Международного семинара-совещания. Атырау, 19 февраля, 2003г.–Атырау: АИНиГ, 2003.– С.126-130.
  24. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р. Математическое моделирование процесса деасфальтизации нефтяных остатков углеводородными растворителями.// Современное состояние процессов переработки нефти: Мат-лы н.-п. конф. Уфа, 19 мая 2004г. – Уфа: Изд-во ИНХП, 2004. – С.240 – 250.
  25. Кузнецов В.Ю., Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Теляшев Э.Г., Кузнецов Д.В. Физическое моделирование процесса компремирования углеводородов С3 – С4 в струйном смесителе // Нефтепереработка и нефтехимия – 2005г.: Мат-лы Международной н.-п. конференции. Уфа, 25 мая 2005г. – Уфа: Изд-во ГУП ИНХП РБ, 2005. – С.64 – 67.
  26. Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Теляшев Э.Г., Кузнецов В.Ю., Кузнецов Д.В. Струйные компрессоры для сжатия потоков газообразного растворителя на установках деасфальтизации гудрона // Новые разработки в нефтяном и химическом машиностроении: Сборник докладов III научно-практической конференции. г. Туймазы, 20-21 сентября 2007г. – С.101-102.
  27. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Галиуллина А.З. Характеристика тяжелых нефтей России и продуктов их переработки // Нефтегазопереработка – 2009: Мат-лы Международной н.–п. конф. Уфа, 27 мая 2009г.–Уфа: Изд. ГУП ИНХП РБ, 2009. – С. 32-34.
  28. Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Галиуллина А.З., Кутьин Ю.А. Переработка тяжелых нефтей Башкортостана путем атмосферной перегонки и деасфальтизации. – Там же, с. 67-71.

       

  1. Патент РФ №2042707 Способ деасфальтизации нефтяных остатков. / Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Бикбулатов М.С., Мингараев С.С., Биктимиров Ф.С., Зайнетдинов М.А., Кулиев А.М., Денисов Б.Н., Сухоруков В.И. // Б.И.– №24.– 1995.
  2. Патент РФ №2051166 Способ деасфальтизации нефтяных остатков / Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Бикбулатов М.С., Сайфуллин Н.Р., Мингараев С.С., Хамитов Г.Г., Гайсин И.Х., Зайнетдинов М.А. // Б.И.– №36.– 1995.
  3. Патент РФ №2051951 Способ регенерации пропана из деасфальтизатного раствора / Султанов Ф.М., Бикбулатов М.С., Сайфуллин Н.Р., Хайрудинов И.Р., Мингараев С.С., Хамитов Г.Г., Гайсин И.Х. // Б.И. –№1.– 1996.
  4. Патент РФ №2074238. Способ получения трансмиссионного масла / Хайрудинов И.Р., Ковтуненко С.В., Теляшев Э.Г., Султанов Ф.М., Кульчицкая О.В., Бикбулатов М.С., Имашев У.Б., Мингараев С.С., Хамитов Г.Г. // Б.И.– №6.– 1997.
  5. Патент РФ №2079540. Способ получения сырья для каталитического крекинга / Хайрудинов И.Р., Везиров Р.Р., Султанов Ф.М., Явгильдин И.Р., Мингараев С.С.,  Хамитов Г.Г., Райков Р.С.,  Теляшев Э.Г.,  Имашев У.Б. // Б.И.– №14.– 1997.
  6. Патент РФ №2079544. Способ получения трансмиссионного масла / Хайрудинов И.Р., Ковтуненко С.В., Мингараев С.С., Хамитов Г.Г., Султанов Ф.М., Файзрахманов И.С., Гайсин И.Х., Зайнетдинов М.А., Теляшев Э.Г., Имашев У.Б. //  Б.И.– №14.– 1997.
  7. Патент РФ №2079546. Способ получения трансмиссионного масла для гипоидных передач / Хайрудинов И.Р., Ковтуненко С.В., Мингараев С.С., Хамитов Г.Г., Султанов Ф.М., Файзрахманов И.С., Гайсин И.Х., Зайнетдинов М.А., Теляшев Э.Г., Имашев У.Б. // Б.И.– №14.– 1997.
  8. Патент РФ №2079547. Способ получения трансмиссионного масла для гипоидных передач / Хайрудинов И.Р., Ковтуненко С.В., Мингараев С.С., Хамитов Г.Г., Султанов Ф.М., Файзрахманов И.С., Гайсин И.Х., Зайнетдинов М.А., Теляшев Э.Г., Имашев У.Б. // Б.И.– №14.–1997.
  9. Патент РФ №2091428. Способ получения дорожных битумов / Имашев У.Б., Хайрудинов И.Р., Кутьин Ю.А., Гилязиев Р.Ф., Мингараев С.С., Хамитов Г.Г., Свинковский В.М., Султанов Ф.М., Бикбулатов М.С. // Б.И.– №27.– 1997.
  10. Патент РФ №2107084. Способ получения дорожных битумов / Имашев У.Б., Кутьин Ю.А., Хайрудинов И.Р., Гилязиев Р.Ф., Ситников С.А., Мингараев С.С., Гайсин И.Х., Валиахметов Ф.М., Ильясов В.Г., Назаров М.Н., Викторова Г.Н., Султанов Ф.М.// Б.И. - №8. – 1998.
  11. Патент РФ №2136720. Способ деасфальтизации нефтяных остатков //Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Сайфуллин Н.Р., Нигматуллин Р.Г., Морошкин Ю.Г., Тимофеев А.А., Теляшев Э.Г., Сажина Т.И. // Б.И. - №25. – 1999.
  12. Патент РФ №2142493. Способ получения дорожных битумов. / Усманов М.М., Ильясов В.Г., Сайфуллин Н.Р., Теляшев Э.Г., Хайрудинов И.Р., Кутьин Ю.А., Нигматуллин Р.Г., Султанов Ф.М., Биктимирова Т.Г., Сулейманов Н.Т. // Б.И.– №34.– 1999.
  13. Патент РФ №2167186. Способ деасфальтизации нефтяного остатка. / Хайрудинов И.Р., Сайфуллин Н.Р., Ганцев В.А., Нигматуллин Р.Т., Мингараев С.С., Гайсин И.Х., Зязин В.А., Морошкин Ю.Г., Султанов Ф.М., Теляшев Э.Г. // Б.И.– №14.– 2001.
  14. Патент РФ №2167344. Способ получения жидкого пропана, или бутана, или изобутана, или их смесей / Цегельский В.Г., Акимов М.В., Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Мингараев С.С. // Б.И.– №14.– 2001.
  15. Патент РФ №2168534. Способ деасфальтизации нефтяного сырья и установка деасфальтизации нефтяного сырья для осуществления способа / Цегельский В.Г., Акимов М.В., Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Мингараев С.С. // Б.И.– №16.– 2001.
  16. Патент РФ №2176659. Способ деасфальтизации нефтяных остатков / Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Мингараев С.С., Исмагилов М.А., Цегельский В.Г., Теляшев Э.Г.  // Б.И.– №34.– 2001.
  17. Патент № 2232792. Способ деасфальтизации нефтяных остатков /Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Кузнецов В.Ю., Теляшев Э.Г. // Б.И. - № 20. – 2004.
  18. Патент РФ № 2279465. Способ деасфальтизации нефтяных остатков /Хайрудинов И.Р., Султанов Ф.М., Кузнецов В.Ю., Теляшев Э.Г.// Б.И. - № 19. – 2006.
  19. Патент РФ № 2339677. Способ деасфальтизации нефтяных остатков / Султанов Ф.М., Хайрудинов И.Р., Теляшев Э.Г.// Б.И. - № 33. – 2008.

Соискатель                                                        Султанов Ф.М.







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.