Двухступенчатая деасфальтизация гудронов жидким пропаном предназначена для получения из остаточного сырья двух деасфальтизатов разной вязкости. Получаемые в первой и второй ступенях деасфальтизаты I и II далее перерабатывают раздельно или в смеси в остаточные масла.
В результате перехода от одноступенчатой деасфальтизации к двухступенчатой выход деасфальтизата при переработке гудронов увеличивается на 13—30 % (относительных). Прирост зависит главным образом от качества сырья и предъявляемых к продуктам требований.
На двухступенчатой установке битумный раствор из первой колонны деасфальтизации поступает через подогреватель во вторую колонну, в которую подается дополнительно жидкий пропан. Растворы деасфальтизата II и битума II выводятся соответственно из второй колонны сверху и снизу.
Деасфальтизаты I ступени являются сырьем для производства остаточных масел обычно вязкостью 18—23 мм2/c (при 100 °С), а деасфальтизаты II ступени — значительно более вязких масел, например вязкостью 30—45 мм2^ (при 100°С). В деасфальтизатах II содержится больше ароматических углеводородов; они также имеют более высокие плотность и коксуемость. Битум деасфальтизации — побочный продукт двухступенчатого процесса — имеет высокую температуру размягчения; его можно использовать в качестве компонента сырья для производства нефтяных битумов твердых марок.
Главные секции установки следующие (рис.1): деасфальтизация I ступени (колонна 10 со вспомогательным оборудованием); деасфальтизация II ступени (колонна 18 и вспомогательные аппараты); регенерация пропана при высоком давлении из раствора деасфальтизата I, из раствора деасфальтизата II, из битумного раствора II (три секции); регенерация пропана при низком давлении из обедненных растворов, выходящих из предыдущих секций регенерации.
Сырьем I ступени является гудрон или концентрат, а исходной смесью для II ступени — битумный раствор, переходящий под давлением из первой колонны снизу во вторую. На некоторых установках деасфальтизацию сырья проводят в I ступени в двух параллельно действующих колоннах, из которых битумные растворы поступают в одну общую колонну II ступени.
Сырье насосом 1 подается через паровой подогреватель 4 в колонну деасфальтизации I ступени 10. В нижнюю зону этой же колонны вводится через холодильник 3 жидкий пропан, забираемый насосом 2 из приемника 5. Пройдя верхний встроенный подогреватель 9 и верхнюю отстойную зону, раствор деасфальтизата I после снижения давления (примерно с 4,2 до 2,7 МПа) поступает в секцию регенерации пропана при высоком давлении. Требуемое рабочее давление в колонне 10 поддерживается с помощью редукционного клапана 8; колонна оборудована тарелками жалюзийного типа.
Битумный раствор I выводится с низа колонны 10, подогревается водяным паром в аппарате 15 и вводится в колонну 18 деасфальтизации II ступени.
В этой колонне процесс осуществляется при меньшем давлении и более низкой температуре, чем в колонне 10: за счет разности давлений, которая равна 0,4—0,7 МПа, битумный раствор I перемещается из колонны 10 в колонну 18. Пропан в колонну 18 подается насосом 12 через холодильник 14. Колонна 18 по конструкции подобна колонне 10. Кратность пропана к сырью для второй ступени выбирается более высокой, чем для первой. Из раствора деасфальтизата I основное количество пропана выделяется в последовательно соединенных испарителях 21 и 22, а из раствора деасфальтизата II — в испарителях 20 и 23. В испарителях 20 и 21, работающих при сравнительно умеренных температурах, в качестве теплоносителя обычно используется водя-, ной пар давлением около 0,6 МПа, а в высокотемпературных испарителях 22 и 23 — водяной пар давлением 1,0 МПа. Деасфальтизаты I и II практически полностью освобождаются от пропана соответственно в отпарных колоннах 29 и 31 тарельчатого типа, где стекающие жидкости продуваются встречным потоком водяного пара. Далее оба деасфальтизата направляются насосами 27 и 30 соответственно через холодильники 25 и 26 в резервуары.
Выходящие из испарителей 20 и 21 пары пропана высокого давления (2,7—2,8 МПа) конденсируются в аппарате воздушного охлаждения 7; конденсат поступает через кожухотрубный водяной холодильник 6 в приемник 5. Пары, выделенные в испарителях 22 и 23 (работающих при менее высоком давлении — около 1,8 МПа), конденсируются в аппарате воздушного охлаждения 17; образовавшийся здесь конденсат стекает в приемник 16. Для восполнения потерь в этот приемник подается технический пропан со стороны. Из приемника 16 пропан подается в приемник 5 насосом 13.
Битумный раствор II ступени, пройдя регулятор расхода 11, нагревается в трубчатой печи 19; испарившийся пропан отделяется от жидкости в сепараторе 24. Уходящие отсюда пары далее поступают в конденсатор-холодильник 7. Обедненный битумный раствор по выходе из сепаратора 24 продувается водяным паром в отпарной колонне 34 (также тарельчатого типа).
Смеси пропановых и водяных паров, уходящие при небольшом избыточном давлении из отпарных колонн 29, 31 и 34, поступают в общий конденсатор-холодильник смешения 33 с перегородками. Здесь при контакте с холодной водой водяные пары конденсируются, а пары пропана низкого давления, пройдя каплеотделитель 32, сжимаются компрессором 28 до давления 1,7—1,8 МПа. Под этим давлением пары пропана конденсируются в конденсаторе-холодильнике 17.
Освобожденный от растворителя битум деасфальтизации по выходе из отпарной колонны направляется насосом 35 через холодильник 36 в резервуар.
Во избежание заноса капель битума деасфальтизации в конденсатор-холодильник 7 выходящие из сепаратора 24 пары пропана обычно пропускаются через горизонтальный цилиндрический каплеотбойник. Для удаления сероводорода часть паров пропана проходит через колонну, заполненную водным раствором щелочи (каплеотбойник и колонна щелочной очистки на схеме не показаны).