ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пути повышения эффективности процессов разделения из "Модернизация установок переработки углеводородных смесей" Одним из важных резервов повышения эффективности разделения нефтяных смесей является совершенствование колонной аппаратуры и прежде всего контактных массообменных устройств. Важность развития работ в этом направлении отмечалась в решениях практически всех Международных, Всесоюзных и Всероссийских конференций передних лет по вопросам ректификации. [c.12] В работе [37] проведен анализ работ в направлениях совершенствования тарельчатых контактных устройств нерегулярных (насыпных) насадок регулярных пакетных насадок сепарирующих устройств. [c.12] Для процессов ректификации и абсорбции, проводимых под давлением, хорошие результаты дало использование высокоскоростных струйно -центробежных тарелок. Тарелки состоят из унифицированных контактных элементов диаметром 380 мм, из которых формируется рабочее полотно тарелки. Максимальное значение фактора скорости пара может достигать значения 9 -г 10 при нагрузке по жидкости 5 мУч и 4,5 н- 5 при нафузке 40 м ч. Данные тарелки с 1986 г. успешно эксплуатируются на установке ЦГФУ АО Нижнекамскнефтехим в колоннах диаметрами 1400 4000 мм и при числе тарелок до 101 (изопентановая колонна). Интересные конструкции высокоинтенсивных контактных устройств отмечены в работах [38,39]. Так, например, в работах [40 - 42] показана возможность реконструкции колонн установки получения моторных топлив путем частичной замены клапанных тарелок на новую неупорядоченную насадку [43]. В результате выход светлой фракции повышается с 100 м час до 112-114 mV43 . [c.13] В последние годы в нефтепереработке и нефтехимии резко возросла роль процессов, проводимых под вакуумом. Для данных процессов наибольшее значение имеет величина гидравлического сопротивления, приходящаяся на единицу высоты разделительной способности (ВЭТТ - высота эквивалентная теоретической тарелке). Данная характеристика в значительной мере определяет перепад давления по высоте колонны, а значит и давление в кубах ректификационных колонн, которое весьма существенно влияет на экономичность процесса разделения. Современные вакуумные колонны оснащаются регулярной насадкой, которая позволяет в несколько раз снизить сопротивление по сравнению с тарельчатыми устройствами. [c.13] В последние годы различные виды нерегулярных и регулярных насадок разработаны различными авторами (Кулов H.H., Мемедпев З.Н., Лебедев Ю.Н. и другие). Это ромбовидная насадка, каскадные насадки, насадка Ваку - Пак и разные другие. Насадка регулярная компануется в виде блоков, что значительно упрощает вопросы монтажа. Сопоставление насадок конструкции ВНИИНЕФТЕМАШ показывает, что они по своим основным характеристикам не уступают заграничным аналогам. Эффективная насадка разработана также в институте обшей и неорганической химии РАН (ИОНХ) [45]. В то же время следует отметить, что стоимость всех типов регулярных насадок вместе с опорной конструкцией и распределителями орошения существенно выше, чем стоимость контактных устройств (тарелок). Поэтому всем решениям по реконструкции должен предшествовать тщательный технико-экономический анализ ожидаемых результатов. [c.14] В некоторых случаях (например, в процессе разделения нефтепродуктов) может оказаться полезным и использование новых видов нерегулярной насадки, например Инжехим и другие. [c.14] Лучшие показатели по отбору светлых фракций от потенциала составляют 97-98%. [c.14] Мг зут - остаток атмосферной перегонки нефти - перегоняется на самостоятельных установках вакуумной перегонки или на вакуумных секциях атмосферно-вакуумных трубчаток (АВТ). [c.14] Проблемы переработки мазута значительно увеличиваются с повышением содержания парафинов. [c.14] В данном разделе рассмотрены работы отечественных и зарубежных авторов по проблеме переработки и утилизации мазутов высокопарафинистых нефтей, представлены основные промышленные технологии. [c.14] Наиболее известным методом переработки остаточного нефтяного сырья является его деструктивное преобразование в результате термического нагрева. Применение термического деструктивного преобразования приводит к снижению вязкости нефтяных остатков, что позволяет использовать их в качестве котельного топлива и получать компоненты дистиллятных топлив. Наиболее старым процессом термического деструктивного разрушения тяжелых нефтяных остатков является процесс термокрекинга [46]. В настоящее время процесс термокрекинга практически не используется, а установки термокрекинга реконструируются (чаще всего в установки каталитического крекинга или висбрекинга). Для деструктивных некаталитических процессов большей эффективностью обладает процесс висбрекинга остаточного нефтяного сырья [47]. Висбрекинг остаточного нефтяного сырья проводят в более мягких условиях, чем термокрекинг. Температура процесса находится в пределах 440 - 500 °С, давление 2,4 - 3,5 МПа [48]. [c.16] Для получения менее сернистого котельного топлива может быть использован модифицированный вариант, при котором производится предварительное обессеривание и частичная деметаллизация ОВПН. Для сокращения выхода крекинг - остатка разработаны схемы, где висбрекинг комбинируется с вакуумной перегонкой и термическим крекингом [50]. [c.16] Новую технологию процесса представляет каталитический висбрекинг в присутствии водяного пара. Это процесс отличается от традиционного повышенным выходом дистиллятных фракций при сохранении низких капитальных затрат [52]. Этот процесс в настоящее время реализуется на Рязанском НПЗ путем реконструкции установки ТК-1. Согласно данному подходу в 1990 году были выполнены расчеты блока висбрекинга гудрона и мазута для Ярославского НПЗ и Мажейкского НПЗ [53]. [c.17] Процесс каталитического крекинга является одним из наиболее распространенных крупнотоннажных процессов переработки остаточного сырья. Основное назначение каталитического крекинга - производство компонентов дистиллятных топлив и, прежде всего, бензина. Хотя, по сути, процесс аналогичен термическим процессам перераспределения водорода с образованием более гидрогенизированных целевых пролсуктов и обеднённого водородом кокса, он существенно превосходит их по ряду показателей. Из них наиболее важные - более высокий выход и качество продуктов (особенно бензина), отсутствие побочных продуктов, так как образующийся в процессе кокс сжигается в регенераторе, а выделяющиеся при этом тепло используется для поддержания эндотермических реакций крекинга и выработки пара высокого давления [54 - 56]. [c.17] Сольвентная деасфальтизация с использованием в качестве растворителей пропана, бутана, пентана или легкого бензина основана на технологии деасфальтизации гудронов. В этом процессе наряду с деасфальтизацией и обессмоливанием достигается деметаллизация, а также частичное обессеривание и деазотирование нефтяных остатков, что существенно облегчает последующую каталитическую переработку. В настоящее время разработано достаточно много рентабельных процессов деасфальтизации ROSE, DEME S, БашНИИ НП и так далее) [48,49]. [c.18] В процессах термадсорбционной деасфальтизации (ТАД) облагораживание тяжелых нефтяных остатков достигается за счет частичных термодеструктивных превращений углеводородов и гетеросоединений сырья и последующей адсорбцией образовавшихся смол, асфальтенов, а также металлов адсорбентами. В отличие от сольвентной деасфальтизации в процессах ТАД не образуется трудноутилизируемого продукта как асфальт. Из внедренных в переработку промышленных процессов ТАД следует выделить процессы APT [52,58,60,61], ЗД [52,58,60,61], НОТ и АСС [52,58,60,61]. [c.18] Процесс ЗД (селективная деструктивная дистилляция) осуществляется в жестком термическом контакте с циркулирующим теплоносителем в течение относительно короткого периода времени. К недостаткам процесса следует отнести то, что при подготовке высокосернистогс ырья требуется дальнейшая гидроочистка. [c.18] Вернуться к основной статье