梯級(jí)分離技術(shù)為我校國(guó)家重質(zhì)油重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的溶劑脫瀝青技術(shù),在繼承傳統(tǒng)溶劑脫瀝青技術(shù)高液收,低運(yùn)行成本的優(yōu)勢(shì)同時(shí),利用超臨界狀態(tài)下溶劑性質(zhì)隨萃取體系溫度、壓力顯著變化的特點(diǎn),相較傳統(tǒng)溶劑脫瀝青工藝,能夠大幅提高傳質(zhì)效率,靈活控制產(chǎn)物質(zhì)量,降低溶劑回收功耗。本論文以加拿大油砂瀝青減壓渣油為原料,正戊烷為溶劑,在自行設(shè)計(jì)的逆流萃取塔上進(jìn)行溶劑脫瀝青實(shí)驗(yàn),詳細(xì)考察了流動(dòng)形式,溫度,壓力,溫差,劑油比對(duì)脫瀝青油和脫油瀝青性質(zhì)與收率的影響。結(jié)果表明,在萃取體系溫度為160°C,壓力為5 MPa的情況下,采取逆流萃取的流動(dòng)形式,可以在較低劑油比2.5下獲得與原有工藝劑油比為4.0時(shí)相近的脫瀝青油收率與性質(zhì),顯著降低了劑油比與回收能耗。在最佳操作條件:壓力5 MPa,塔頂溫度170°C,塔底溫度150°C,劑油比2.5,主副溶劑比2.25:0.25下,脫瀝青油收率為64.2 wt%,其中殘?zhí)棵摮蕿?7.9wt%,金屬鎳脫除率為76.95 wt%,金屬釩脫除率為79.51 wt%,硫脫除率為47.12wt%,氮脫除率為55.81 wt%。使用Aspen Plus流程模擬軟件對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,進(jìn)料使用模擬蒸餾數(shù)據(jù)輸入得到虛擬組分,熱力學(xué)方法選擇PSRK。模擬結(jié)果表明,脫瀝青油及脫油瀝青產(chǎn)物收率的模擬值與實(shí)際值誤差最大不超過(guò)6.1 wt%,較為良好的反映了整個(gè)過(guò)程的實(shí)際生產(chǎn)情況,同時(shí)根據(jù)現(xiàn)有模擬能耗分析得到,影響工藝能耗高低的關(guān)鍵是劑油比的選擇,并對(duì)2.5,3.5,5.0,8.0四種劑油比進(jìn)行收率與能耗的關(guān)系分析,可以作為實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)性判斷依據(jù)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)石油大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TE624
【部分圖文】：

中國(guó)石油大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文此使用超臨界狀態(tài)下的溶劑對(duì)重質(zhì)油進(jìn)行萃取，通過(guò)改變萃取體系件顯著改變?nèi)軇┬再|(zhì)，靈活調(diào)節(jié)溶劑對(duì)重質(zhì)油原料的溶解度，控制，溶劑回收部分也采用超臨界回收技術(shù)，改變萃取相的溫度壓力，青油失去溶解性而分離，不需要經(jīng)常規(guī)的蒸發(fā)過(guò)程，就可以回收循設(shè)備操作費(fèi)用。但是超臨界戊烷的密度要小于相同壓力下液體戊烷臨界戊烷溶劑脫瀝青油的收率要小于液體戊烷脫瀝青油的收率[27,28

進(jìn)超臨界溶劑脫瀝青工藝的研究前廣泛應(yīng)用的 ROSE 工藝與梯級(jí)分離工藝，ROSE 工藝中重進(jìn)行非臨界萃取接觸，當(dāng)重質(zhì)油黏度較大時(shí)無(wú)法充分傳質(zhì)，以及溶劑的加入量，增加裝置負(fù)荷與功耗，降低生產(chǎn)過(guò)程的非臨界狀態(tài)下溫度壓力對(duì)烷烴溶劑的密度影響有限，在生產(chǎn)力等參數(shù)，來(lái)控制脫瀝青油產(chǎn)物的收率與性質(zhì)能力有限，可分離在超臨界狀態(tài)下進(jìn)行重質(zhì)油的萃取，避免了以上問(wèn)題，使用萃取塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 1.2 所示，現(xiàn)階段梯級(jí)分離工藝使，溶劑與重質(zhì)油混合并流進(jìn)入，其分離效果最高達(dá)到一次平較大，達(dá)到相同分離效果時(shí)為 4 左右，ROSE 工藝采用逆流用進(jìn)料分布器與規(guī)整填料，使得兩相分布均勻，充分接觸， 2.6 左右，在溶劑脫瀝青過(guò)程中，溶劑回收能耗決定了整個(gè)此在保證分離選擇性的前提下，應(yīng)盡量降低劑油比。

溶劑脫瀝青生產(chǎn)裝置中，溶劑回收是決定工藝能耗的關(guān)鍵，逆流萃取單級(jí)萃取過(guò)程串聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)萃取相與萃余相的逆流操作，可以在萃的情況下獲得較大的分離程度，降低了劑油比，賈生盛等對(duì)超臨界逆進(jìn)行了研究，使用正戊烷作為溶劑，孤島渣油作為原料，工藝流程如原料和預(yù)稀釋溶劑按比例混合后進(jìn)入加熱器，從填料塔上部流入，主填料段下部進(jìn)入[44]，在塔中逆向流動(dòng)并接觸，底部得到脫油瀝青，頂油與溶劑混合物，進(jìn)入油氣分離器，通過(guò)升壓降溫進(jìn)行分離，溶劑回。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了多種因素對(duì)產(chǎn)物收率以及性質(zhì)的影響，得出以下結(jié)論：1）相同劑油比下，逆流萃取選擇性高于一段、二段萃取選擇性；2）逆流萃取得到的脫瀝青油收率比相同壓力，相同塔頂溫度的一段，而比相同塔底溫度的一段脫瀝青收率略低；3）逆流萃取脫瀝青過(guò)程中塔頂塔底存在溫差的選擇性高于無(wú)溫差的4）逆流萃取比一段、二段萃取相分離快。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2866659