pdf.php@id=6125

Лекция 13. Технология вакуумной перегонки мазута (установки ЭЛОУ-АВТ-6)

Основное назначение установки (блока) ВП мазута топ­ ливного профиля — получение ВГ широкого ФС (350...

500 °С), используемого как сырье установок КК, ГК или пиролиза и в нек-рых случаях — ТК с получением дистил. крекинг-остатка, направляемого далее на коксование с це­ лью получения высококач-венных нефт. коксов.

Очеткости разделения мазута обычно судят по ФС

ицвету ВГ. Последний показатель косвенно характеризует содерж-е САВ, т. е. коксуемость и содерж-е металлов. Метал­

лы, особенно никель и ванадий, оказывают отрицательное влияние на активность, селективность и срок службы катров процессов ГО и КП газойлей. Поэтому при экспл. пром. установок ВТ исключительно важно уменьшить унос жидсти (гудрона) в концентрационную секцию ВК в виде брызг, пены, тумана и т.д. В этой связи ВК по топливному варианту имеют при небольшом числе тарелок (или невысоком слое насадки) развитую питательную секцию: отбойники из се­ ток и промывные тарелки, где организуется рециркуляция затемненного продукта. Для предотвращения попадания МОС в ВГ иногда в сырье в небольших кол-вах вводят антипенную присадку типа силоксан.

В процессах ВП, помимо проблемы уноса жид-сти, уси­ ленное внимание уделяется обеспечению благоприятных ус­ ловий для max отбора целевого продукта без заметного его разложения. Многолетним опытом экспл. пром. установок ВТ установлено, что нагрев мазута в печи выше 420.. .425 °С вызывает интенсивное обр-е газов разложения, закоксовывание и прогар труб печи, осмоление ВГ. При этом чем тяжелее нефть, тем более интенсивно идет газообр-е и термодеструк­ ция высокомолекулярных соед. сырья. Вследствие этого при нагреве мазута до max допустимой t уменьшают время его пребывания в печи, устраивая многопоточные змеевики (до 4), применяют печи двустороннего облучения, в змеевик печи подают в. и. и уменьшают длину трансферного трубопро­ вода (между печью и ВК). Для снижения t низа колонны организуют рецикл (квенчинг) частично охлажденного гуд­ рона. С целью снижения давл. на участке испарения печи

(т. н. рукавные насадки), просечно-вытяжных листов, плас­ тин и т.д. Она проницаема для пара в горизонтальном на­ правлении и для жид-сти в вертикальном направлении. По высоте ПНК разделена распределительной плитой на не­ сколько секций (модулей), представляющих собой единую совокупность элемента регулярной насадки с распредели­ телем жидкостного орошения. В пределах каждого модуля организуется перекрестноточное (поперечное) контактиро­ вание фаз, т. е. движение жид-сти по насадке сверху вниз, ор­ ганизуемое распределителем жидкости, а пара — в горизон­ тальном направлении. Следовательно, в ПНКжид-сть и пары проходят разл. независимые сечения, площади к-рых можно регулировать (что дает проектировщику дополнительную степ, свободы), а при противотоке — одно и то же сечение. Поэтому перекрестноточный контакт фаз позволяет регули­ ровать в оптимальных пределах плоти, жидкого и парового орошений изменением толщины и площади поперечного сечения насадочного слоя и тем самым обеспечить почти на порядок превышающую при противотоке скорость паров (в расчете на горизонтальное сечение) без повышения гид­ равлического сопротивления и знач. более широкий диапа­ зон устойчивой работы колонны при сохранении в целом по аппарату принципа и достоинств противотока фаз, а также устранить такие дефекты, как захлебывание, обр-е байпас­ ных потоков, брызгоунос и др., характерные для противоточных насадочных или тарельчатых колонн.

Экспериментально установлено, что перекрестноточ­ ный насадочный блок конструкции Уфимского гос. нефт. университета (УГНТУ), выполненный из метал, сетчато­ вязаного рукава, высотой 0,5 м, эквивалентен одной теор. тарелке и имеет гидравлическое сопротивление в пределах всего 1 ммрт.ст. (133,3Па), т.е. в 3...5 раз ниже поср. с кла­ панными тарелками. Это особенно важно тем, что позволяет обеспечить в зоне питания вакуумной ПНК при ее оборуд. насадочным слоем, эквивалентным 10... 15 тарелкам, оста­ точное давл. менее 20...30ммрт.ст. (27...40гПа) и, как следствие, знач. углубить отбор ВГ и тем самым существен­ но расширить ресурсы сырья для КК или ГК. Так, расчеты показывают, что при ГВП нефтей типа зап.-сибирских выход

утяжеленного ВГ 350...690 °С составит 34,1 % (на нефть), что в 1,5 раза больше по ср. с отбором традиционного ВГ 350...500°С (выход к-рого составляет 24,2%).

С др. стороны, процесс в насадочных колоннах можно осуществит!, в режиме обычной ВП, но с высокой четкос­ тью погоноразделения, напр., масляных дистиллятов. Низкое гидравлическое сопротивление регулярных насадок позволя­ ет «вместит!,» в ВК стандартных типоразмеров в 3...5 раза большее число теор. тарелок.

Возможен и такой вариант экспл. глубоковакуумной на­ садочной колонны, когда перегонка мазута осуществляется с пониженной t нагрева или без подачи в. п.

Отмеченное выше др. преимущество ПНК — возмож­ ность организации высокоплотного жидкостного орошения — исключительно важно для экспл. высокопроизводительных установок ВП или ГВП мазута, оборудованных колонной большого диаметра.

Для сравнения сопоставим требующееся кол-во жидкос­ тного орошения применительно к ВК противоточного и пе­ рекрестноточного типов диаметром 8 м (площадью сечения ~ 50 м2). При противотоке для обеспечения даже пониженной плотн. орошения ~ 20 м3/м2ч на орошение колонны требуется 50 х 20= 1000м3/ч жидкости, что техн. не просто осущест­ вить. При этом весьма сложной проблемой становится орга­ низация равномерного распределения такого кол-ва ороше­ ния по сечению колонны.

В ПНК, в отличие от противоточных колонн, насадоч­ ный слой занимает только часть ее горизонтального сече­ ния площадью меньшей на порядок и более. В этом случае для организации жидкостного орошения в вакуумной ПНК аналогичного сечения потребуется 250м3/ч жидкости, даже при плотн. орошения 50м3/м2ч, что энергетически выгоднее и технически проще.

На рис. 4.11 представлена принципиальная конструкция вакуумной ПНК, внедренной на АВТ-4 ПО «Салаватнефте­ оргсинтез». Она предназначена для ВП мазута арланской нефти с отбором широкого ВГ — сырья КК. Она представ­ ляет собой цилиндрический вертикальный аппарат (ранее бездействующая ВК) с расположением насадочных модулей

20... 30 ммрт. ст., или 27...40 гПа, a t верха — 50.. .70 °С; кон­ денсация ВГ была почти полной: суточное кол-во конд-та легк. фр-и (180...290°С) в емкости — отделителе воды — составило менее 1 т. В зависимости от требуемой глубины перераб. мазута ПНК может работать как с нагревом его в ва­ куумной печи, так и без нагрева за счет самоиспарения сы­ рья в глубоком вакууме, а также в режиме сухой перегонки. Отбор ВГ ограничивался из-за высокой вязкости арланского гудрона и составлял 10... 18 % на нефть.

Особенности технологий фракционирования газовых конденсатов

Впоследние годы в перераб. стали широко вовлекать

г.конд-ты. Оси. его запасы находятся в районах Зал. Сиби­ ри, Европейского Севера и Прикаспийской низменности. В районах добычи выделенный газовый конд-т подверга­ ется стабилизации, при этом из него удаляются фр-и Cj-C4

и частично С5. Образующийся стабильный г. конд-т содер­ жит в оси. (85 %) бензиновые и дизельные фр-и (до 360 °С). Себестоимость добычи г.конд-та в 2...4 раза ниже себесто­ имости добычи нефти, а при квалифицированном ведении процесса продукты его перераб. оказываются примерно в 1,5 раза экономичнее нефтепр-тов. По ср. с традиционными нефтями они имеют еще то преимущество, что их перераб. позволяет без знач. кап. затрат существенно повысить ГПН

ивыход моторных топливных фр-й от исходного сырья. Оси. способ получения топлив заключается в прямой перегонке г. конд-та на отдельные бензиновые и дизельные фр-и.

Вбол-ве случаев бензиновые фр-и обладают низкими ОЧ и подвергаются доп. облагораживанию. Керосиновые

идизельные фр-и г. конд-та Зап. Сибири в оси. соответству­ ют требованиям ГОСТа на товарную продукцию, а в случае получения зимних и арктических сортов топлива их подвер­ гают процессу ДП.

Внек-рых случаях из г. конд-тов Сибири и Дальнего Вос­ тока по простейшей технологии получают непосредственно на промыслах ДТ, что крайне важно для обеспечения потреб­ ности в нем в труднодоступных отдаленных районах страны. Сложные проблемы возникают при переработке г. конд-тов

и легк. нефтей Прикаспийской низменности (Оренбургская, Уральская, Гурьевская и Астраханская обл.). Характерная особенность ХС г. конд-тов — это наличие в них аномально высоких концентраций меркаптановой серы — в пределах 0,1.. .0,7 % мае., при содерж-и общей серы до 1,5 %. Этот по­ казатель позволяет выделить сернистые г. конд-ты и сопутст­ вующие им легк. нефти в особый класс меркаптансодерж. нефт. сырья, к-рое недопустимо, однако, смешивать с тра­ диционными нефтями. Меркаптансодержашие виды нефт. сырья требуют более тщательной подготовки на установках ЭЛОУ и разработки спец, комплекса мероприятий для защи­ ты оборуд. технол. установок от коррозии. Вследствие высо­ кого содерж-я в бензинах, керосинах и дизельных фр-ях как меркаптановой, так и общей серы они должны подвергать­ ся ГО или демеркаптанизации в процессах типа «Мерокс», основанных на экстракции меркаптанов щелочью и послед, регенерации меркаптидосодерж. щелочных растворов.

Поскольку г. конд-ты почти полностью состоят из свет­ лых фр-й, во мн. случаях выгоднее их перераб. по упрощен­ ной относительно НПЗ технол. схеме без ВП. По такой схеме производится перераб. г. конд-та на Астраханском газоперераб. заводе, Ново-Уренгойском заводе переработки г. кондтов и Сургутском заводе стабилизации конд-та, где имеются установки по произ-ву МТ (бензина и дизтоплива) и безвдного КР «Петрофакс».

На перечисленных выше заводах по их перераб. осущест­ вляется вначале частичное испарение стабильного г. кон-та

виспарителе с послед, фракционированием остатка испари­ теля в осн. РК с боковой отгонной секцией, а паровой фазы —

вотбензинивающей колонне. Исключение составляет тех­ нология переработки Карачаганакского г. конд-та на ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», где фракционирование конд-та производят на установке ЭЛОУ-АВТ-4 с нек-рыми отличи­ тельными от нефтеперегонки особенностями технологии.

АП в отбензинивающей колонне К-1. В верхнюю часть К-1 подают 10... 14% обессоленного г. конд-та непосредст­ венно с блока ЭЛОУ с 170.. .80 °С, что способствует сниже­ нию расхода ОО. Остальное кол-во обессоленного г. конд-та после подогрева в ТО до 160... 170 °С направляют в испари-