ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Совершенствование схем и технологии вакуумной и глубоковакуумной перегонки мазута из "Глубокая переработка нефти" Вакуумная перегонка мазута. Основное назначение установок вакуумной перегонки (ВП) мазута топливного профиля - производство вакуумного газойля широкого фракционного состава (350 -500 С), используемого как сырье установок каталитического крекинга, гидрокрекинга или пиролиза, а в некоторых случаях - термического крекинга с получением дистиллятного крекинг-остатка, направляемого далее на коксование с целью получения высококачественных нефтяных коксов специальной (игольчатой) структуры. Помимо фракционного состава, вакуумный газойль должен удовлетворять требованиям по коксуемости и содержанию металлов, которые существенно влияют на активность, селективность и срок службы катализаторов процессов гидрооблагораживания и каталитической переработки газойлей. Типовой процесс ВП мазутов (рис. 2.5) обычно осуществляют по схеме однократного испарения в одной тарельчатой, а в последние годы и насадочной колонне при температуре 380 - 415 °С с подачей в низ колонны водяного пара при остаточном давлении в зоне питания 100 - 200 мм рт. ст. (133 - 266 гПа) и в верху колонны 60 - 100 мм рт. ст. (53 - 133 гПа). [c.47] ОТ печи до колонны, подбора эффективных контактирующих устройств, углубления вакуума и других мероприятий. Многолетним опытом эксплуатации промышленных установок ВП установлено, что нагрев мазута в печи выше 420 - 425 С вызывает интенсивное образование газов разложения, закоксовывание и прогар труб ггечи, осмоле-ние вакуумного газойля. При этом чем тяжелее нефть, тем более интенсивно идет газообразование и термодеструкция высокомолекулярных соединений сьфья. При нагреве мазута до максимально допустимой температуры уменьшают длительность пребывания его в печи, устраивая многопоточные змеевики (до четырех), применяют печи двустороннего облучения, в змеевик печи подают водяной пар и уменьшают длину трансферного трубопровода. Для снижения температуры низа колонны организуют рецикл (квенчинг) охлажденного гудрона. С целью снижения давления на участке испарения печи концевые змеевики выполняют из труб большого диаметра, уменьшают перепад высоты между вводом мазута в колонну и выходом его из печи. В вакуумной колонне применяют ограниченное число тарелок с низким гидравлическим сопротивлением или насадку, используют вакуумсоздающие системы, обеспечивающие достаточно глубокий вакуум. Контактные устройства в отгонной секции колонны также должны иметь небольшой перепад давления, поскольку это влияет на температуру вспышки гудрона. [c.48] Число тарелок в отгонной секции также должно быть ограничено, чтобы обеспечить малое время пребывания нагретого гудрона. [c.48] В связи с наметившейся тенденцией на углубление нефтепереработки в последнее десятилетие в отраслевых НИИ (БашНИИ НП, ВНИИ НП и ГрозНИИ) и лабораториях нефтяных вузов проводились комплексные исследования по разработке процесса ГВП мазутов в масштабе лабораторных, пилотных и реконструированных опытно-промышленных установок. [c.49] По разработке БашНИИ НП на АВТ-1 Ново Уфимского НПЗ осуществлена реконструкция вакуумной колонны. В укрепляющей ее части установлены пять слоев регулярной пакетной насадки конструкции ВНИИнефтемаш. Два верхних слоя (I и II) насадки предназначены для конденсации паров легкого, а III слой - тяжелого вакуумных газойлей. IV и V слои используются для укреплеш1я тяжелого вакуумного газойля. На V слое насадки, расположенной над зоной питания колон-ны, предусмотрена подача циркулирующего затемненного продукта, установлена новая вакуумсоздающая система. Принципиальная технологическая схема этой колонны аналогична схеме вакуумной перегон си, представленной на рис. 2.5. [c.50] Опытные йробеги реконструированного вакуумного блока в режиме ГВП мазута западно-сибирской нефти показали, что при абсолютном давлении на верху колонны 3,3 10 Па без подачи водяного пара обеспечивается отбор 45% на мазут утяжеленного вакуумного газойля с плотностью 0,917 и коксуемостью 0,34% (мае.). Гудрон имел вязкость ВУзо = 53 с и температуру размягчения-по КиЫ 27 С. [c.50] Результаты проведенных опытно-промышленных исследований свидетельствуют о принципиальной работоспособности насадочных колонн для углубленного отбора вакуумных газойлей. [c.50] Принципиально новый процесс сухой глубоковакуумной перегонки мазута, разработанный в УНИ (доц. К.Ф.Богатых, проф. Б.К.Марушкин), заключается в применении регулярных насадок и перекрестного контактирования фаз. [c.50] Преимущества насадочных контактных устройств перед тарельчатыми общеизвестны и заключаются прежде всего в исключительно малом перепаде давления на одну ступень разделения. Среди них более предпочтительны регулярные насадки, поскольку они имеют регулярную заданную структуру и их гидравлические и массообменные характеристики более стабильны по сравнению с насыпными. Гидродинамические условия эксплуатации насадок при перекрестном контакте фаз существенно отличаются от таковых при противот е. При перекрестном токе жидкость движется сверху вниз, а пары -горизонтально, следовательно, жидкая и паровая фазы проходят различные независимые сечения, площади которых можно регулировать, а при противотоке - одно и то же сечение. Поэтому перекрестноточный контакт фаз позволяет регулировать в оптимальных пределах плотность жидкостного и парового орощений изменением толщины и поперечного сечения насадочного слоя и тем самым обеспечить почти на порядок превыщающую при противотоке скорость паров (в расчете на горизонтальное сечение колонны) без повышения гидравлического сопротивления и значительно широкий диапазон устойчивой работы колонны при сохранении в целом по аппарату принципа и достоинств противотока фаз, а также устранить такие дефекты, как захлебывание, образование байпасных потоков, брызгоунос и другие, характерные для противоточных насыпных насадочных или тарельчатых колонн. Экспериментально установлено, что перекрестноточный насадочный блок конструкции УНИ, выполненный из металлического сетчато-вяза-ного рукава, высотой 0,5 м эквивалентен одной теоретической тарелке и имеет гидравлическое сопротивление в пределах всего 1 мм рт.ст. (0,13 103 Па), т.е. в 3 - 5 раз ниже по сравнению с клапанными тарелками. Это достоинство особенно ценно тем, что позволяет обеспечить в зоне питания вакуумной колонны при ее оборудовании насадочным слоем, эквивалентным 10 - 15 тарелкам, остаточное давление менее 20 - 30 мм рт.ст. и, как следствие, значительно углубить отбор вакуумного газойля или отказаться от подачи водяного пара в низ колонны. [c.51] КОЛОННЫ будет расти число потребных тарелок, что приведет к увеличению перепада давления и снижению глуби ны переработки мазута. [c.52] В перекрестноточных насадочных колоннах, в отличие от противоточных, насадочный слой занимает не вс горизонтальное сечение колонны, а только часть ее площадью на порядок и более меньшую. В этом случае для организации жидкостного орошения в вакуумной колонне аналогичного сечения даже при плотности орошения 50 мЗ/м2 ч потребуется 50-50-0,1 = 250 м /ч жидкости, что энергетически выгоднее и технически проще. [c.52] Расположение перекрестноточных насадочных блоков в колонне может быть различным (рис. 2.6) по кольцевому сечению (а), треугольной (б), квадратной (в) или многоугольной (г) формы, в виде одноканальных или многоканальных секций и т.д. Секционирование по парам повышает разделительную способность колонны. По вертикали насадки могут располагаться наклонно, что позволяет ликвидировать брызгоунос жидкости в направлении движения парового потока и дополнительно увеличить скорость паров. Распределение орошения блоков (пакетов) насадки производится обычно с помощью дырчатых низконапорных пленочных распределителей. [c.52] Пущенная в эксплуатацию в ноябре 1987 г. вакуумная колонна нормально и стабильно работала при всех зафиксированных вариантах нагрузки по сырью (мазут арланской нефти) и по режиму ректификации. Давление в зоне питания колонны составило 20 - 30 мм рт. ст. (2,7-4,0)-103 Па, а температура верха - 50 - 70 С, конденсация вакуумного газойля на насадках за счет циркуляционного орошения была почти полной суточное количество конденсата легкой фракции (180 - 290 С) в емкости-отделителе воды составило менее 1 т. В зависимости от требуемой глубины переработки мазута колонна может работать с подогревом его в вакуумной печи или без подогрева за счет самоиспарения сырья при глубоком вакууме, а также в режиме сухой перегонки. Отбор вакуумного газойля ограничивался высокой вязкостью арландского гудрона и составлял 10 - 18% на нефть. [c.53] Авторами разработки уникальной конструкции перекрестноточной насадочной вакуумной колонны на ПО Салаватнефтеоргсинтез и Пермнефтеоргсинтез испытаны с положительными результатами и внедрены также барометрические конденсаторы с насадочными контактными устройствами. [c.53] Вернуться к основной статье