Меню Рубрики

Установка вакуумной перегонки тяжелых остатков

Основные схемы вакуумной перегонки мазута

Перегонку остатка из атмосферной колонны — мазута—осуществляют при пониженном давлении на вакуумном блоке установок АВТ. Если пере­гонять мазут для разделения его на фракции при атмосферном давлении (или близком к нему), это потребует нагрева его до 400°С и выше. При этом высокомолекулярные углеводороды и тяжелые смолистые соединения, вхо­дящие в состав мазута, будут, наряду с перегонкой, расщепляться с образова­нием кокса, газов разложения и более легких углеводородов. Естественно, качество целевых продуктов, получаемых в столь жестких термических усло­виях не будет отвечать заданной цели, например, получению масляных фрак­ций или сырья для каталитического крекинга.

Чтобы этого не произошло, при перегонке мазута следует понизить давление, вплоть до создания остаточного давления в системе порядка 20-40 мм рт.ст., и понизить парциальное давление нефтяных паров в ко­лонне. Такая схема перегонки осуществляется в вакуумных колоннах. Вакуум создается специальными аппаратами (барометрическими или поверхностными конденсаторами) за счет конденсации водяных паров в вакуумсоздающей системе и отсасывания несконденсированной части нефтяных паров и газов с помощью паровых эжекторов. При перегонке ма­зута под вакуумом практически исключается его разложение и достига­ется желаемое качество дистиллятов.

На современных установках вакуумной перегонки мазута реализуют­ся в основном две схемы: перегонка мазута с однократным испарением всех фракций и разделением их в одной вакуумной колонне и перегонка мазута с двухкратным испарением и разделением отгоняемых фракций в двух вакуумных колоннах.

Получаемые продукты при вакуумной перегонке могут быть исполь­зованы либо в качестве сырья для каталитического крекинга или гидро­крекинга, либо в качестве масляных фракций, которые после соответ­ствующего облагораживания (гидрообработки, селективной очистки, ка­талитической депарафинизации либо низкотемпературной депарафи- низации в среде растворителей, контактной доочистки и др.) могут яв­ляться различными базовыми маслами.

Как правило, для получения вакуумных газойлей с пределами выки­пания 350-500°С в качестве сырья каткрекинга или гидрокрекинга впол­не достаточно однократного испарения. Обычно вакуумные установки сооружают в едином комплексе с ат­мосферной ступенью, и таковой комплекс может работать по схеме трех- и четырехкратного испарения. В каждом конкретном случае выбор схе­мы установки является результатом многофакторного экономического анализа (качество сырья, потребности данного региона в ассортименте и количестве нефтепродуктов по ассортименту и др.).

Мазут, который выводится с низа колонны К-2 нагревается в печи П-3 и с температурой 400-420°С поступает в вакуумную колонну К-6. В этой колонне предлагается разместить 16 клапанных тарелок. С верха колонны пары отводятся к вакуумсоздающей аппаратуре. С верхней тарелки отводим утяжеленное дизельное топливо, часть которого возвращаем в колонну в качестве орошения. Боковым погоном из колонны К-6 выводим вакуумный газойль (350-490°С). Его отбор производится с 10 тарелки. Вакуумный газойль поступает в стриппинг-колонну К-6/1, в низ которой подается водяной пар. С низа колонны выводим гудрон (остаток, выкипающий при температуре выше 490°С). В нижнюю часть колонны подаем водяной пар для снижения парциального давления углеводородов. Избыток тепла в колонне снимаем циркуляционным орошением.

Схема вакуумной перегонки мазута приведена на рис. 3.4

Диаметр нижней части корпуса вакуумных колонн обычно меньше; для колонны показанной на рис.1, он равен 4 500 мм. С одной стороны, это обеспечивает меньшее время пребывания гудрона в нижней части колонны и уменьшает вероятность его термического разложения. С другой стороны, объем паров в нижней части колонны меньше, чем в верхней части, поэтому нет необходимости выполнять нижнюю часть колонны большего диаметра. В верхней части колонны паров меньше, чем в средней части, поэтому верхняя часть колонны выполненна диаметром 7000 мм.

При изготовлении вакуумных аппаратов большого диаметра должны быть обеспечены минимальные отклонения от правильной формы, так как они ведут к перенапряжениям в стенке аппарата и снижению запаса устойчивости формы корпуса.

Над вводом сырья и в верхней части вакуумных колонн устанавливают отбойные устройства, обеспечивающие достаточно эффективное отделение капель от паров при высокой скорости последних. В колонне на рис.1 отбойное устройство предусмотрено также и в средней части под тарелкой вывода продукта; оно выполнено из прямоугольных коробов с боковыми стенками из многослойной сетки.

В колонне применены двухпоточные ситчатые тарелки с отбойными элементами и прямоточные клапанные тарелки; последние установлены в контуре циркуляционных орошений (в верхней ,средней части) и внизу колонны. Расстояние между тарелками принято 800 мм.

4.3 основная схема блока стабилизации и вторичной ректификации бензиновой фракции

Блоки стабилизации установок АВТ предназначены для выделения из бензинов растворенных в них углеводородных газов и сероводорода.

Бензиновую фракцию 28-120 °C направляем в колонну стабилизации. Данный вариант – стабилизация бензиновой фракции в одной ректификационной колонне с отбором рефлюкса (сжиженной пропан-бутановой фракции) заданного качества и стабильного бензина с необходимым давлением насыщенных паров.

Читайте также:  Установка зажигания шкода фаворит

После стабилизации бензиновую фракцию 28-120 °C необходимо разделить на более узкие фракции: 28-70 °C, 70-120 °C. Для вторичной ректификации выбираем схему, состоящую из одной простой колонны. Стабильный бензин, уходящий с низа колонны стабилизации К-3, поступает в колонну К-4, где происходит разделение на фракции 28-70 °C и 70-120 °C. Фракция 28-70 °C выводится с установки, а фракция 70-120 °C поступает во вторую простую колонну К-5, предварительно нагреваясь в теплообменнике. В колонне К-5 происходит разделение фракции 70-180 °C на фракции 70-120 °C и 120-180 °C, которые выводятся с установки. Принципиальная схема блока стабилизации и вторичной ректификации бензиновой фракции представлена на рис. 3.3

Схема блока стабилизации и вторичной ректификации бензиновой фракции

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Вакуумная перегонка мазута

Основное назначение установки вакуумной перегонки мазута — получение вакуумного газойля

Вакуумная перегонка мазута

Для вакуумной перегонки мазута используется вакуумная установка топливного профиля. Основное назначение устройства — получение тжелого и легкого газойля с широким фракционным составом, а так же гудрона и затемненной фракции.

Мазут — остаток первичной перегонки нефти

Газойль вакуумный используют как сырье для установок каталитического крекинга и в некоторых случая термического.

Вакуумная установка перегоняет следующие типы мазутов:

1. Топочные мазуты — жидкое топливо, основная разновидность. Применяется в стационарных паровых котлах и промышленных печах а так же в тяжелых моторных и судовых энергеитических установках.

Вид топлива — нефтяной. Топочные мазуты получают н заводах по нефтепереработке при перегонке нефти или при переработке при высокой температуре ее промежуточных фракций (крекинге).

2. Прямогонные мазуты — представляет из себя смесь из остатков нефти с маловязкими фракциями и тяжелыми остатками. Для поддержания вязкости мазута возникает необходимость подмешивать дистилляторы к тяжелому остатку.

Установки вакуумные

Основное назначение установки вакуумной перегонки мазута топливного профиля — получение лёгкого и тяжёлого вакуумного газойля широкого фракционного состава (350 — 520 °С),затемнённой фракции, гудрон.

Вакуумный газойль используемого как сырье установок каталитического крекинга, гидрокрекинга или пиролиза и в некоторых случаях — термического крекинга с получением дистиллятного крекинг — остатка, направляемого далее на коксование с целью получения высококачественных нефтяных коксов.

Мазут, отбираемый с низа атмосферной колонны блока AT, прокачивается параллельными потоками через печь в вакуумную колонну.

Смесь нефтяных и водяных паров, газы разложения (и воздух, засасываемый через неплотности) с верха вакуумной колонны поступают в вакуумсоздающую систему.
Первым и вторым боковым погоном отбирают широкую газойлевую (лёгкую и тяжёлую) фракцию.
Часть ее после охлаждения используется как среднее циркуляционное орошение вакуумной колонны.

Балансовое количество целевого продукта вакуумного газойля после теплообменников и холодильников выводится с установки и направляется на дальнейшую переработку.
С нижней тарелки концентрационной части колонны выводиться затемненная фракция, часть которой используется как нижнее циркуляционное орошение, часть — может выводиться с установки или использоваться как рецикл вместе с загрузкой вакуумной печи.
С низа вакуумной колонны отбирается гудрон и после охлаждения в теплообменнике возвращается в низ колонны в качестве квенчинга.

В низ вакуумной колонны и змеевик печи подается водяной пар.

С верха вакуумной колонны газы разложения, водяной пар и увлекаемые нефтяные пары поступают в межтрубное пространство конденсаторов, где охлаждаются оборотной водой или хладоагентом от холодильной машины , подаваемой в трубное пространство.

Затем возможно дальнейшее охлаждение в тосольных холодильниках до температуры 10-20 °С, вследствие чего происходит конденсация большей части водяных паров.
Конденсат из блока конденсаторов по сливным трубам поступает в барометрическую ёмкость.

Вакуумный керосин через переливную перегородку ёмкости перетекает в секцию нефтепродукта, откуда по уровню откачивается с установки насосом.

Вода из ёмкости через клапан регулятор уровня, установленный на нагнетании насоса также откачивается с установки.

Небольшое количество газов разложения, попавшее с жидкостью в ёмкость, возвращается в шлемовую линию колонны перед эжекторным блоком.

В начальный период пуска нефтепродукт в ёмкость закачивается с блока АТ или из промежуточного парка.
В качестве рабочего агента в эжекторе можно использовать поток лёгкого вакуумного газойля или дизельного топлива атмосферной колонны, подаваемый с линии вакуумного блока.

Газовый поток после охлаждения в тосольном холодильнике-конденсаторе захватывается в эжекторе рабочей жидкостью и газожидкостная смесь поступает в сепаратор на разделение.
Для обеспечения разделения газов разложения, конденсата водяного пара и рабочей жидкости, а также обеспечения «гидрозатвора» при аварийной остановке сепаратор разделён на секции. Предотвращение выноса капельной жидкости и качественное отделение газов разложения перед выводом в конструкции аппарата обеспечивается узлом сепарации, оборудованным контактным устройством.
Если присутствует значительная доля сероводорода, то верхнюю часть сепаратора покрывают антикоррозийным материалом. Поступающая в сепаратор газожидкостная смесь разделяется на три потока:
1. Рабочий поток активной жидкости (лёгкий вакуумный газойль или дизельная фракция) охлаждается затем в водяном холодильнике и поступает на прием высоконапорных насосов и далее с нагнетания насосов поступает на вход в эжекторные блоки. Для предотвращения забивки сопел эжекторов механическими примесями (особенно после ремонтов и остановок) на линиях нагнетания предусматриваются фильтры.
2. Для предотвращения насыщения рабочего потока лёгкими углеводородами и накопления конденсата водяного пара в сепараторе часть рабочей жидкости (вакуумного дистиллята) выводится насосами в линию вакуумного дистиллята установки для дальнейшей переработки. Предусмотрена схема вывода пара из сепаратора. Для пополнения уровня рабочей жидкости в сепаратор подаётся свежий поток из бокового погона вакуумной колонны. При пуске установки после капитального ремонта предусматривается линия подачи вакуумного дистиллята (дизельного топлива) со стороны.
3. Газы разложения из сепаратора поступают на горелки печи, а также могут подаваться на факел.

Читайте также:  Установка двух операционных систем на ssd

источник

Вакуумная Дистилляция Нефти

При повышении температуры до 350 — 400 °С, соединения, входящие в состав нефти начинают разрушаться, и в процессе перегонки такое разрушение невозможно контролировать. Поэтому для того, чтобы разделить на фракции высококипящие соединения нефти, разработали процесс перегонки при пониженном давлении (вакуумная разгонка или вакумная дистилляция). При этом принято оперировать мнимыми или рассчитанными температурами выкипания, т.е. температурами, которые соответствовали бы условиям процесса при нормальном давлении.

Вакуумная дистилляция (разгонка) нефти — процесс дистилляции остатков атмосферной перегонки нефти — мазутов — при пониженном давлении с целью повышения выхода светлых фракций.

Технология процесса дистилляции под вакуумом

Еще горячий прямогонный остаток, образовавшийся в ректификационной колонне при атмосферной перегонке, направляют на установку вакуумной дистилляции нефти. Данная установка представляет собой приземистую колонну довольно большого диаметра, давление в которой понижается до 0,3- 0,4 атм с помощью специального насоса, расположенного в верхней ее части. При таких условиях легкая фракция остатка сразу закипает и испаряется.

Процесс испарения, естественно, сопровождается охлаждением, поэтому для поддержания температуры в колонну подается нагретый до 400 °С водяной пар. Таким образом регулируется не только температура, но и давление.

В результате вакуумной дистилляции нефти получают несколько фракций:

Утановка вакуумной дистилляции и схема процесса перегонки под вакуумом

Легкий Вакуумный Газойль (ЛГО) и Тяжелый Вакуумный Газойль (ТГО) иногда разделяют и используют как отдельные продукты, в частности для получения смазочных масел. Однако, в большинстве случаев фракции смешивают, и именуют общим термином — Вакуумный Газойль (ВГО).

Остающийся тяжелый продукт называется Остаток Вакуумной Перегонки. Он служит сырьем для производства битума, используется как компонент остаточного топлива, а также подвергается крекингу.

Вакуумная перегонка имеет свои технологические ограничения, поэтому верхнюю границу выкипания остатка определить невозможно. Однако, данный факт не имеет значения. Для характеристики остатков основными параметрами являются вязкость и плотность.

источник

Тяжелые нефтяные остатки

Значительная доля всей массы отходов нефтеперегонки приходится на так называемые тяжелые нефтяные остатки.

Увеличение глубины переработки нефти с целью получения дополнительного количества светлых фракций по сравнению с потенциалом достигается введением в схему НПЗ вторичных процессов переработки тяжелых нефтяных фракций (термокрекинг, каталитический крекинг, гидрокрекинг и др.).

Основные направления и особенности переработки тяжелых нефтяных остатков

Современный НПЗ представляет собой сложную химико-технологическую систему, замкнутую по потокам массы и энергии.

Помимо установок первичной переработки нефти (атмосферная, вакуумная, атмосферно-вакуумная ) в состав НПЗ входят установки, реализующие процессы вторичной переработки прямогонных нефтепродуктов.

Среди вторичных процессов выделяют:

  • 1 группа. Процессы, углубляющие переработку нефти,
  • 2 группа. Процессы, обеспечивающие или повышающие качество нефтепродуктов.
  • гидрокрекинг, каталитический крекинг, термокрекинг и др, позволяющие за счет деструктивного преобразования тяжелого сырья получать более легкие углеводородные фракции,
  • техпроцессы производства нефтебитумов, масел, парафинов и тп, сокращающие выработку топочных мазутов.
  • процессы изомеризации и каталитического риформинга бензиновых фракций, гидроочистки моторных топлив, процессы алкилирования, производства оксигенатов, гидрооблагораживания термогазойля и котельного топлива и др, определяющие качество товарных продуктов,
  • некоторые процессы, например каталитический крекинг или гидрокрекинг, которые наряду с углублением переработки сырья обеспечивают и высокое качество продукции, в данном случае бензина или дизтоплива.

Тяжелые нефтяные остатки

Процессы коксования

Процессы гидрогенизационной переработки ТНО

В настоящее время в мировой практике нефтедобычи все более проявляется тенденция утяжеления добываемой нефти и увеличения содержания в них сернистых соединений при снижении потребности в котельном топливе.

Читайте также:  Установка gedosato для dark souls 2

Поскольку выбор технологий переработки нефти и вторичного сырья определяется преимущественно требованиями к качеству нефтепродуктов и законодательными актами по охране окружающей среды, все более важную роль в развитии НПЗ играют процессы гидрогенизационной переработки нефтяных остатков и тяжелых газойлей.

Поставленные перед необходимостью облагораживать нефтяные остатки и тяжелые газойли нефтяные мейджоры переходят от технологии термодеструкции на технологию гидропереработки остатков, в особенности на вновь строящихся НПЗ и в регионах, где затруднен сбыт нефтяного кокса.

Наибольшее распространение в мировой практике нашли следующие процессы гидрореформулирования нефтяных остаточных продуктов:

1. Гидроочистки RCD Unionfining (UOP LLC), RDS/VRDS/OCR (Chevron Lummus Global LLC), Hyvahl (Axens). Процессы предназначены для уменьшения содержания серы, азота, асфальтенов, соединений металлов и снижения коксуемости остаточного сырья с целью получения качественного котельного топлива или для дальнейшей переработки на гидрокрекинге, коксовании, каталитическом крекинге.

2. Гидровисбрекинг-акваконверсия (Intevep SA и UOP) Технология позволяет получать водород из воды в условиях висбрекинга за счет ввода в сырье вместе с водой (паром) композиции из 2 х катализаторов на основе неблагородных металлов. В процессе акваконверсии обеспечивается значительно большее снижение вязкости наиболее тяжелых компонентов котельных топлив при более высокой конверсии сырья.

3. Гидрокрекинги (НС)3 (Hydrocarbon Technologies), LC-Fining (Chevron Lummus Global LLC), H-Oil (IFP). Предназначены для каталитического гидрокрекинга и обессеривания остаточного сырья в реакторах со взвешенным катализатором с получением высококачественных дистиллятов и облагороженного малосернистого котельного топлива. Несмотря на очевидные достоинства гидрогенизационной переработки нефтяных остатков, широкое ее внедрение сдерживается сложностью и громоздкостью реакторных устройств, а также сложностью управления технологическим процессом, так как это не способствует его надежности. Кроме того, чрезвычайно велико потребление молекулярного водорода, что обусловливает необходимость параллельного ввода в эксплуатацию дополнительных мощностей по его производству. Это негативно сказывается на экономике процессов и ставит проблему утилизации оксидов углерода.

Газификация нефтяных остатков

Упомянутые проблемы гидрогенизационных процессов сохраняют актуальность термодеструктивных процессов и выводят на передний план такой способ утилизации тяжелого нефтяного сырья, как газификация. Газификация нефтяных остатков — это способ получения синтез-газа, применяемого для производства аммиака, метанола и оксоспиртов. Типичными представителями газификационных технологий являются SGP (Shell Gasification Process), GE (Texaco Gasification Process).

Самые тяжелые остаточные углеводородные фракции с высоким содержанием серы и металлов могут быть превращены в чистый синтез-газ и ценные оксиды металлов. Образующиеся при этом соединения серы могут быть легко выделены обычными способами и превращены в элементарную серу или серную кислоту.

В последнее время газификацию используют также для восполнения дефицита водорода в других процессах нефтепереработки. Кроме того, возможно применение газификации для утилизации остатков деасфальтизации, висбрекинга и тп

Рисунок 1 — Альтернативные схемы переработки тяжелых нефтяных остатков

Проводя анализ существующих способов утилизации остаточных нефтепродуктов, нельзя не упомянуть разработки по использованию гудронов, асфальтитов в качестве связующих, пластификаторов, сырья для получения углеродных адсорбентов, ионитов и каталитических систем на их основе.

Экономически более выгодной на сегодняшний день считается переработка тяжелых нефтяных остатков с максимальным возвратом получаемых продуктов в производство моторных топлив и масел.

В настоящее время в мировой нефтепереработке нет недостатка в технических решениях по переработке тяжелых высокосернистых нефтяных остатков, однако большинство из этих решений требует значительных капитальных вложений.

Поэтому усилия многих исследователей сегодня направлены на поиск методов, позволяющих повысить эффективность процессов, уже находящихся в широкой эксплуатации, таких как коксование и висбрекинг.

Для интенсификации процессов термодеструкции нефтяное сырье подвергают активации, используя арсенал физических и химических методов.

Так, использование различных химических добавок позволяет учитывать особенности сырья с точки зрения межмолекулярных взаимодействий и тем самым влиять на скорость и направленность химических превращений в системе.

Наряду с развитием гидрогенизационных способов переработки тяжелых нефтяных остатков в современной нефтепереработке сохраняют актуальность и термодеструктивные процессы: термокрекинг, висбрекинг, коксование.

Использование в таких процессах добавок химических соединений, выполняющих функции окислителей/восстановителей, инициаторов/ингибиторов свободно-радикальных процессов, компенсаторов парамагнитных центров, регуляторов фазовых переходов в дисперсной системе и тп, позволяет оказывать существенное влияние на режим и результаты термодеструктивной переработки нефтяного сырья, приводя к увеличению выхода светлых дистиллятов и вакуумных газойлей и снижению коксообразования.

При этом для внедрения удачных промотирующих композиций в промышленность не требуется существенного изменения технологической схемы и конструкции оборудования. Поэтому исследования, направленные на разработку эффективных способов химической активации процессов переработки тяжелых нефтяных остатков, являются весьма перспективными.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector