ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы орошения ректификационных колонн на установках АТ и Выбор схемы перегонки из "Современные установки первичной переработки нефти" Мазут — остаток атмосферной перегонки нефти — перегоняется на самостоятельных установках вакуумной перегонки или на вакуумных секциях атмосферно-вакуумных трубчаток (АВТ). На современных вакуумных установках применяют следующие технологические схемы перегонки мазута однократного испарения всех отгоняемых фракций в одной вакуумной колонне однократного испарения с применением отпарных колонн двухкратного испарения отгоняемых фракций в двух вакуумных колоннах. Получаемые при вакуумной перегонке мазута дистилляты могут быть использованы в качестве сырья каталитического крекинга (работа по топливной схеме) и в качестве фракций для производства масел (работа по масляной схеме). При работе по топливной схеме на установке получается одна широкая фракция, направляемая в качестве сырья (широкого вакуумного отгона) на установки каталитического крекинга. Если вакуумная перегонка ведется с целью получения масляных дистиллятов, то к качеству получаемых фракций и в частности к их фракционному составу предъявляются более жесткие требования. На установках, запроектированных и построенных в последние годы, предусматривается получение двух масляных фракций 350—420 °С и 420—490 °С (для типового сырья из ромашкинской и туймазинской нефтей). Далее путем компаундирования можно получить на их основе различные масляные фракции. [c.32] Перегонка мазута по схеме двухкратного испарения (в двух вакуумных колоннах) / — первая вакуумная колонна (основная) 2 — вторая вакуумная колонна 3 — насосы 4 — теплообменники 5 — трубчатая печь. I — мазут с низа основной ректификационной колонны // —гудрон /// — верхняя фракция IV — продукты разложения в вакуум-систему У— //— вакуумные дистилляты V///— широкая вакуумная фракция IX — водяной пар. [c.34] Преимущество этой схемы — возможность работы установки по топ.Л1 вной или по топливно-масляной схеме. При этом удается получать масляные дистилляты улучшенного фракционного состава. [c.35] Один из недостатков схемы — вторичный подогрев масляных фракций в радиантной секции печи, который может привести к их термическому разложению. Кроме того, не удается достичь четкого фракционирования—наблюдается значительное налегание соседних масляных фракций по температурам начала и конца кипения. Поэтому потребовалось дальнейшее усовершенствование технологии переработки мазута. [c.35] Таким образом, схема перегонки мазута в двух вакуумных колоннах имеет следующие преимущества установка может работать по топливной и по масляной схеме можно получать более качественные масляные дистилляты (заданного фракционного состава) более эффективно используется избыточное тепло в двух вакуумных колоннах пяти — шести промежуточных циркуляционных орошений. К недостаткам двухколонных вакуумных установок относятся значительный расход металла на изготовление дополнительной аппаратуры и коммуникаций некоторые осложнения при эксплуатации установки увеличение капиталовложений на строительство и дополнительную аппаратуру. [c.36] Развитие нефтеперерабатывающей промышленности в США после второй мировой войны характеризуется непрерывным повышением качества нефтепродуктов в результате широкого внедрения в технологию производства каталитических процессов — крекинга, риформинга и полимеризации. Ведущим продуктом нефтеперерабатывающих заводов США является автомобильный бензин. В среднем он составляет почти 50% всей продукции нефтезаводов. В технологии производства масел не произошло каких-либо заметных изменений. Основное внимание уделяется разработке и применению различных присадок к маслам с целью улучшения их качества. Работы в области подготовки нефти к переработке посвящены главным образом улучшению термического и электрического способов обезвоживания и обессоливания нефтей. На всех вновь сооружаемых заводах, как правило, строятся низкочастотные обессоливающие установки типа установок фирмы Petri o. Отдельные фирмы отказываются от строительства самостоятельных электрообессоливающих установок вместо них в схему установок включается электродегидратор с использованием тепла горячих потоков (дистиллятов) для предварительного нагрева нефти. Наряду с термическими и электрическими методами подготовки нефти развивается также процесс химического обессоливания, позволяющий удалять из сырых нефтей неорганические соли и частично следы мышьяка, металлов и других примесей. [c.36] За рубежом встречаются схемы перегонки нефти и мазута различных типов. На рис. 15 показана атмосферная часть установки АВТ, работающая по схеме с предварительным испарением нефти такая установка мощностью 6,0 млн. т/год нефти построена на нефтеперерабатывающем заводе в Уайтинге (США, штат Индиана). Сырая нефть после предварительного подогрева в теплообменнике 1 направляется в электродегидратор 2, далее через теплообменник 3 поступает в испаритель 4 для отгонки легких фракций. [c.37] Пары легких фракций с верха испарителя 4 направляются в основную ректификационную колонну 9. Отбензиненная нефть с низа испарителя 4 прокачивается через теплообменник 5 в печь 6, а оттуда также поступает в колонну 9. Необходимый перепад температур по высоте колонны 9 поддерживают путем циркуляции двух потоков флегмы. Из основной ректификационной колонны 9 отбирают легкий, средний и тяжелый бензин, топливо и газойль. Остаток с низа колонны направляется в вакуумную секцию для дальнейшей переработки. [c.37] Большой интерес представляет крупнейшая установка АВТ в Делавэре (США), на которой перерабатывают около 20 000 т/сутки высокосернистой нефти и получают легкий бензин, лигроин, легкий и тяжелый газойль и остаток вакуумной колонны — гудрон. Атмосферная часть этой установки работает по схеме двухкратного испарения. В первой колонне выделяются наиболее легкие фракции, вторая колонна является основной для получения остальных компонентов светлых нефтепродуктов. [c.37] Мазут чаще всего перегоняют по одноколонной схеме. На рис. 17 приведена схема вакуумной перегонки мазута на заводе в Уайтинге (США, штат Индиана). Горячий мазут с низа атмосферной колонны направляется в печь / вакуумной части АВТ. [c.38] На рис. 18 показана схема вакуумной перегонки мазута на АВТ фирмы Креол (США). Горячий мазут с низа атмосферной колонны насосом 1 подается через печь 2. где нагревается до 400 С, в вакуумную колонну 8. Из вакуумной колонны отбирают три боковых погона. Для каждого погона устанавливается отдельная отпарная колонна 5, что обеспечивает более четкое фракционирование дистиллятных фракций. Мазут перегоняется в присутствиц перегретого водяного пара. Вакуумная колонна имее 29 колпачковых тарелок (не считая тарелок в отпарных секциях). В колонне избыточное тепло снимается тремя циркулирующими орошениями и используется для подогрева нефти по схеме насос— -теплообменник— -колонна. Большое число тарелок и наличие отпарных колонн обеспечивают получение качественных дистиллятов. [c.39] Существуют и другие разновидности схем перегонки нефти и мазута, но они существенно не отличаются от описанных. [c.39] На современных установках АВТ парциальные конденсаторы не нашли широкого применения они уступили место острому орошению. При остром орошении пары, поднимающиеся с верхней тарелки колонны, целиком конденсируются в конденсаторе-холодильнике. Некоторая часть конденсата возвращается на верхнюю тарелку в качестве орошения, остальная часть отводится как целевой продукт. Подающаяся в этом случае на верх колонны в виде острого орошения холодная жидкость соответствует по составу ректификату, получаемому с верха ректификационной колонны. На всех промышленных установках АВТ применяют острые орошения. Равномерное распределение острого орошения по всему сечению колонны обеспечивает правильный контакт между флегмой и парами, что является необходимым условием для нормальной работы ректификационных колонн. [c.40] На рис. 20 и 21 приводятся типовые схемы циркуляционного орошения основной ректификационной колонны атмосферной части и вакуумной колонны на АВТ типа А-12/9 производительностью 3 млн. т/год ромашкинской или туймазинской сернистой нефти. Эти установки введены в эксплуатацию в 1968 г. Показатели колонн обеих установок находятся на уровне технических требований. На отборочных колпачковых тарелках основной ректификационной колонны сливной карман выполнен глухим для того, чтобы флегма направлялась в отпарную секцию или в емкость и не попадала в виде острого орошения на лежащую ниже тарелку. [c.42] Судя по предварительным данным, полученным в результате эксплуатации установок АТ и АВТ на нескольких нефтеперерабатывающих заводах, при работе по описанной схеме ректификации с увеличеннным числом циркуляционных орошений достигается четкость разделения фракций, практически более удовлетворительная, чем при одном циркуляционном орошении. [c.42] От четкости разделения нефти на заданные углеводородные фракции зависит эффективность последующих процессов и качество товарных нефтепродуктов. Опыт эксплуатации ряда атмосферных и атмосферно-вакуумных трубчаток показал, что не на всех установках достигается удовлетворительное фракционирование. Так, на установках АВТ, построенных в 1947—1955 гг., бензиновые фракции первой колонны получались утяжеленными, с к. к. до 200 °С, а отбензиненная нефть имела начало кипения 65—80°С, т. е. в ней оставалось значительное количество легких компонентов. Таким образом, налегание фракции составляло около 100°С. На этих установках с верха второй колонны предусматривалось получение фракции 85—130 °С, а в качестве боковых погонов — фракций 130—240, 240—300 и 300—350 °С. Фактически с верха колонны отбиралась широкая фракция 40—220 °С и затем один боковой погон — дизельное топливо. Б мазуте оставалось до 3% на нефть фракций дизельного топлива. [c.43] Гипроазнефти), также выполненных по схеме двухкратного испарения, этот недостаток был устранен в первой колонне устанавливалось 28 тарелок, а во второй (основной) 38. Увеличение числа тарелок привело к улучшению ректификации нефти. В атмосферной части комбинированной установки ГК-3 (рис. 22) производительностью 3 млн. т/год нефти (проект Гипрогрознефти) число тарелок еще больше —в первой колонне 31, во второй (основной) 55. Однако следует учесть, что из основной ректификационной колонны отводится четыре боковых погона. [c.44] Как видно из приведенных данных, на установках с двумя ректификационными колоннами расход топлива на 1 т перерабатываемой нефти выше на 30—35%, а расход электроэнергии — больше на 40%. В табл. 5 приведены показатели установок АВТ производительностью 3 млн. т/год нестабильной нефти, работающих по схемам однократного испарения (А-12/10В), двухкратного испарения (А-12/9В) и с предварительным испарителем (А-12/6). [c.45] В табл. 6 приведены показатели работы вакуумных колонн, установленных на масляных АВТ некоторых отечественных заводов. В вакуумных колоннах отечественных установок АВТ предусматривалось 18 тарелок. В дальнейшем число тарелок было увеличено до 24 и 28. [c.47] Вернуться к основной статье