Перегонка мазута в вакууме

В В зависимости от типа нефти из остатка атмосферной перегонки (мазу­та) выделяют масляные дистилляты, которые направляются затем на масло-блок, или вакуумный газойль, являющийся сырьем установок каталитичес­кого крекинга. Для снижения температур кипения разделяемых компонентов и предотвращения термического разложения сырья мазут перегоняют в ва­кууме. С этой же целью используют введение острого пара в нижнюю часть вакуумной колонны или добавку водяного пара в змеевики печи подогрева. С углублением вакуума температуры кипения компонентов снижаются более резко (особенно компонентов большой молекулярной массы). Вакуум соз­дается барометрическими конденсаторами и вакуумными насосами (поршне­выми, ротационными, эжекторными или струйными), которые можно вклю­чать в различной последовательности.

ББарометрический конденсатор - эжектор. При этой схеме основная масса паров, отходящих с верха вакуумной колонны, конденсируется в ба­рометрическом конденсаторе, а оставшаяся часть затем отсасывается ваку­умным насосом (обычно паровым эжектором). Остаточное давление в баро­метрическом конденсаторе зависит от температуры отходящей воды, но оно не может быть ниже давления насыщенного водяного пара при данной тем­пературе; следовательно, вакуум определяется температурой воды, отходя­щей из конденсатора.

ВВода из барометрических конденсаторов смешения загрязнена нефте­продуктами и сернистыми соединениями - иногда до 5,5 мае. % на мазут. По­этому для уменьшения загрязненных сточных вод на ряде заводов в баромет­рические конденсаторы подается оборотная вода, в результате снижается расход свежей воды и уменьшается загрязнение водоемов. Однако при этом несколько повышаются температура воды, подаваемой в барометрические конденсаторы смешения, и затраты на сооружение отдельной системы водо­снабжения.

Проще и экономически целесообразнее заменять барометрические кон­денсаторы смешения трубчатыми теплообменниками - поверхностными ба­рометрическими конденсаторами, хотя по теплотехническим показателям последние существенно уступают конденсаторам смешения. Нефтепродукты, конденсируемые в поверхностных конденсаторах, не разбавляются охлаж­дающей водой, что облегчает их выделение из конденсата, собираемого в от­стойнике и барометрическом колодце. Одновременно необходимо улавли­вать и использовать сероводород из парогазовой смеси, выбрасываемой по­сле последней ступени эжектора.

Эжектор - барометрический конденсатор. В этой системе пары с верха вакуумной колонны подаются непосредственно в эжектор и глубина вакуума не зависит от температуры воды, выходящей из барометрического конденсатора. В результате создается глубокий вакуум (остаточное давление 0.665-1,33 кПа, или 5-10 мм рт. ст.), и глубина вакуума определяется проти­водавлением на выходе из эжектора. Поэтому для создания глубокого вакуу­ма соединяют последовательно несколько эжекторов. Такая система обхо­дится дороже первой, так как эжектор отсасывает все пары, уходящие с верха колонны, и в барометрическом конденсаторе необходимо конденсировать большее количество паров.

Особенности перегонки в вакуумной колонне те же, что и в атмосфер­ной колонне, но есть специфика эксплуатации вакуумной колонны, обуслов­ленная низким остаточным давлением в аппарате и условиями нагрева тяже­лого по фракционному составу сырья. В вакуумной колонне необходимо создать условия, обеспечивающие высокую долю отгона и минимальное раз­ложение сырья. Для этого следует применять вакуумсоздающую аппаратуру, обеспечивающую наименьшее остаточное давление в системе. Для умень­шения времени пребывания мазута в печи и снижения гидравлического со­противления рекомендуется следующее:

- применять печь двустороннего облучения и подавать в ее змеевики
водяной пар;

- сократить до минимума расстояние между вводом сырья в колонну и
выводом мазута из печи;

- увеличить диаметр труб, последних по ходу сырья;

- соединять трубы на участке испарения при помощи калачей, а не ре-
турбентов;

- трансферную линию выполнять с минимальным числом поворотов и
S-образной формы.

Конструкция вакуумной колонны отличается от конструкции атмосферной колонны суженной отгонной частью, что способствует сокращению времени пребывания остатка в колонне (во избежание его разложения под действием высоких температур). Из-за больших потоков паров, находящихся в глубо­ком вакууме, диаметр вакуумных колонн значительно больше диаметра ат­мосферных и составляет 8-12 м. В результате этого распределение жидкости и барботаж в колонне неравномерны, что приводит к малой эффективности тарелок. Кроме того, для уменьшения остаточного давления в питательной зоне на один дистиллят приходится устанавливать не более 5-6 штук тарелок. Для равномерного распределения жидкости на тарелках рекомендуется при­менять тарелки специальных конструкций - решетчатые, клапанные или ситчатые.

Для предотвращения попадания капель жидкости, транспортируемых парами в укрепляющую часть колонны и ухудшающих качество дистиллятов (особенно нижний боковой погон), в вакуумной колонне необходимо ставить ситчатые отбойные элементы (отбойники) и применять противопенные при­садки. Дистилляты из вакуумной колонны можно откачивать непосредст­венно из сливного стакана, через отпарную колонну или через емкость (рис. 2.3). Благодаря отпарным колоннам улучшается четкость разделения, но за­трудняется создание глубокого вакуума из-за дополнительных сопротивле­ний трубопроводов и тарелок в отпарных колоннах, а также из-за подсоса воздуха через неплотности соединений.

Для увеличения доли отгона при глубоком вакууме и повышения чет­кости разделения масляных дистиллятов предложено перегонять мазут в двух ректификационных колоннах (рис. 2.4). В первой колонне под действи­ем глубокого вакуума более полно отбирается широкая масляная фракция. Во второй колонне, где широкая фракция разделяется на более узкие, допус­тим менее глубокий вакуум; число же тарелок там можно увеличить, что даст необходимую четкость разделения.

 

VI

 

Рис. 2.3. Схема вывода дистиллятов из вакуумной колонны в виде жидкости из сливного стакана тарелки (а), через отпарные колонны (б) и через емкость(в): I-мазут; П-пары в вакуумсоздающей аппаратуре; III-первый дистиллят; IV-второй дистиллят; V-водяной пар; VI-гудрон

Рис. 2.4. Схема пере­гонки мазута в двух последовательных ко­лоннах: 1-колонна для отбора широкой фрак­ции; 2-холодильники орошения; 3-вакуумные приемники; 4-печь; 5-колонна чет­кой ректификации; 6-отпарные колонны; I-водяной пар; П-гудрон; Ш-пары в ваку­умсоздающей аппара­туре; IV-мазут; V-фракция до 350°С; VI-фракция 350-420°С; VII-фракция 420-5 00°С; VIII- фракция >500°С.

По другому варианту в первой колонне отбирают более легкие дистилляты и полугудрон, а во второй - при помощи испаряющего агента (керосиновой или газойлевой фракции) получают более вязкие дистилляты и гудрон.

Недостатком двухколонной вакуумной установки является усложнение схемы перегонки и эксплуатации и увеличение капитальных вложений на строительство и эксплуатационных затрат на дополнительную аппаратуру.

При выборе схемы ректификации для получения конечных продуктов высокого качества при умеренных требованиях к чистоте промежуточных продуктов полезно руководствоваться следующими рекомендациями:

- фракцию (компонент) с малым содержанием в сырье следует предварительно выделить с двумя соседними; если в исходной смеси такая фракция является первой или последней, то она вначале должна быть выделена в смеси с соседней, второй или предпоследней фракцией;

- в первой колонне целесообразно вести разделение по границе, где со­седние фракции (компоненты) имеют большие доли в сырье и, особенно ес­ли допускается относительно большое взаимное загрязнение этих фракций (компонентов).

При использовании этих рекомендаций на практике установлено, что выгоднее разделять сырье так, чтобы в каждой колонне выходы продуктов разделения были примерно одинаковыми.

Ниже приведены основные технологические параметры атмосферно-вакуумной комбинированной установки и выходы продуктов, получающиеся на российских заводах.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: