Способ фракционирования мазута

 

Изобретение относится к фракционированию мазута в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает перегонку нагретого мазута в сложной вакуумной колонне, снабженной укрепляющей, отгонной и отпарными секциями, а также контактными устройствами. Из выводимых боковых погонов отпаривают легкие фракции в отпарных секциях. В колонне отбирают легкую, среднюю, тяжелые дистиллятные фракции и остаток. Легкую дистиллятную фракцию отбирают верхним боковым погоном колонны, охлаждают и часть ее подают на верх колонны в качестве циркуляционного орошения. С нижней тарелки укрепляющей секции выводят затемненную фракцию. Среднюю дистиллятную фракцию получают без отпарки из нее легких фракций. Нижний боковой погон охлаждают в теплообменниках и подают одновременно на тарелки выше и ниже его выхода из колонны, а также на верх нижней отпарной секции. Тяжелые дистиллятные фракции получают в качестве жидкой фазы после нагрева и испарения остатков в отпарных секциях. Паровые фазы нагретых остатков подают под нижние контактные устройства тех же самых отпарных секций. Технический результат - повышение производительности колонны и улучшение качества дистиллятных фракций. 3 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способам фракционирования мазута и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ фракционирования мазута, включающий ввод нагретого сырья в вакуумную колонну с выделением боковыми погонами дистиллятных фракций и с низа колонны остатка /Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия. 1981, с. 161/. Данный способ позволяет перерабатывать мазут по топливной схеме с получением боковых погонов с широкими пределами выкипания, что неприемлемо в случае выделения масляных дистиллятных фракций, для последних строго регламентируется параметр "пределы выкипания", от которого зависят такие эксплуатационные свойства конечных моторных масел, как испаряемость и потери масла при работе двигателя.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ фракционирования мазута путем перегонки нагретого сырья в сложной вакуумной колонне, снабженной укрепляющей, отгонной, отпарными секциями и контактными устройствами, с выводом боковых погонов и отпаркой легких фракций из них в отпарных секциях, с отбором легкой, средней, тяжелых дистиллятных фракций и остатка, с выводом дистиллятной фракции верхним боковым погоном колонны, охлаждением части ее и подачей на верх колонны в качестве циркуляционного орошения, с отбором с нижней тарелки укрепляющей секции затемненной фракции /Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с. 186/.

Недостатками данного способа являются недостаточно высокие производительность и отбор от потенциала целевых продуктов, а также неудовлетворительное качество дистиллятных фракций, что обусловлено невысокой температурой нагрева сырья в теплообменниках перед печью, высокой удельной нагрузкой печи и тарелок колонны на пару и жидкости, а также недостаточно эффективной отпаркой легких фракций из продуктов разделения.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение производительности колонны, отбора целевых продуктов, а также на улучшение качества дистиллятных фракций.

Это достигается тем, что в способе фракционирования мазута перегонкой нагретого сырья в сложной вакуумной колонне, снабженной укрепляющей, отгонной, отпарными секциями и контактными устройствами, с выводом боковых погонов и отпаркой легких фракций из них в отпарных секциях, с отбором легкой, средней, тяжелых дистиллятных фракций и остатка, с выводом легкой дистиллятной фракции верхним боковым погоном колонны, охлаждением части ее и подачей на верх колонны в качестве циркуляционного орошения, с отбором с нижней тарелки укрепляющей секции затемненной фракции, среднюю дистиллятную фракцию получают без отпарки легких фракций из нее в отпарной секции, нижний боковой погон охлаждают в теплообменниках и подают одновременно на тарелки выше и ниже вывода его из колонны, а также на верх нижней отпарной секции; тяжелые дистиллятные фракции получают в качестве жидкой фазы после нагрева и испарения остатков отпарных секций с подачей паровой фазы нагретых остатков под нижние контактные устройства отпарных секций.

На чертеже представлена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ.

Способ осуществляют следующим образом: Мазут по линии 1 подают продуктовые теплообменники 2, в теплообменники 3 для охлаждения нижнего бокового погона сложной вакуумной колонны 4, затем нагревают в печи 5 и по линии 6 вводят между укрепляющей 7 и отгонной 8 секциями сложной вакуумной колонны 4 с отпарными секциями 9 и 10, снабженной контактными устройствами 11. С верха колонны 4 по линии 12 выводят неконденсируемый пар к вакуумсоздающей системе. Из колонны 4 по линии 13 выводят верхний боковой погон, охлаждают в теплообменниках и холодильниках 14. Часть его после охлаждения возвращают по линии 15 на верх колонны в качестве циркуляционного орошения, а балансовый избыток выводят по линии 16 в качестве легкой дистиллятной фракции. Среднюю дистиллятную фракцию получают без отпарки легких фракций и выводят из колонны 4 по линии 17. По линии 18 из колонны 4 выводят погон и подают на верх отпарной секции 9. Нижний боковой погон выводят из колонны 4 по линии 19, охлаждают в теплообменнике 3, нагревая мазут, и подают одновременно по линии 20 на тарелки выше и по линии 21 на тарелки ниже вывода нижнего бокового погона из колонны 4, а также по линии 22 на верх нижней отпарной секции 10. Тяжелые дистиллятные фракции получают в качестве жидкой фазы 23 и 24 после нагрева и испарения в нагревателях 25 и 26 остатков отпарных секций 9 и 10, выводимых из отпарных секций по линиям 27 и 28, с подачей паровой фазы 29 и 30 нагретых остатков под нижние контактные устройства отпарных секций 9 и 10. Тяжелые дистиллятные фракции выводят с низа отпарных секций 9 и 10 по линиям 31 и 32. Пары с верха отпарных секций 9 и 10 возвращают в колонну 4 по линиям 33 и 34. С нижней тарелки укрепляющей секции 7 колонны 4 по линии 35 выводят затемненную фракцию. Под нижнюю тарелку отгонной секции 8 колонны 4 по линии 36 подают испаряющий агент. С низа колонны 4 по линии 37 выводят остаток.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Были проведены расчеты сложной вакуумной колонны.

Пример 1 (предлагаемый способ).

Основные режимные параметры работы колонны приведены в таблице 1, фракционный состав сырья и продуктов разделения - в таблице 2.

Пример 2 (прототип).

Основные режимные параметры работы колонны приведены в таблице 1, фракционный состав сырья и продуктов разделения - в таблице 3.

Из приведенных данных следует, что предлагаемый способ (пример 1) по сравнению с прототипом (пример 2) позволяет повысить производительность, отбор целевых продуктов и улучшить качество дистиллятных фракций. Так, производительность колонны по сырью возрастает с 53 до 65 т/час, т.е. на 23%. Соответственно, отбор фракции н.к.-340^oС возрастает с 7,6 до 9,4 т/час, фракции 340-370^oС - с 4,6 до 5,6 т/час, фракции 370-450^oС - с 24 до 29,6 т/час, фракции 450-520^oС - с 3,9 до 4,8 т/час, фракции 520-600^oС - с 7,7 до 9,4 т/час, остатка - с 4,4 до 15,4 т/час, т.е. также примерно на 23%. Содержание фракции 340^oС-к. к. во фракции н.к.-340^oС снижается с 14,06 до 10,82 мас.%, н.к.-340^oС во фракции 340-370^oС - с 11,43 до 7,8 мас.%, 370^oС-к.к. во фракции 340-370^oС - с 20,89 до 18,13 мас.%, н.к.-370^oС во фракции 370-450^oС - с 10,57 до 10,31 мас. %, 450^oС-к.к. во фракции 370-450^oС - с 10,59 до 10,25 мас. %, н. к. -450^oС во фракции 450-520^oС - с 2,50 до 1,44 мас.%. При этом суммарная тепловая нагрузка нагревателей остается неизменной (40,941 гДж/ч).

Таким образом, предлагаемый способ фракционирования мазута позволяет повысить производительность колонны, отбор целевых продуктов и улучшить качество дистиллятных фракций.

Например, реализация предлагаемого способа на одной вакуумной колонне позволяет увеличить производительность колонны по сырью на 96 тыс.т/год. Соответственно, отбор фракции н.к.-340^oС увеличивается на 14,4 тыс.т/год; фракции 340-370^oС - на 8 тыс.т/год; фракции 370-450^oС - на 44,8 тыс. т/год; фракции 450-520^oC - на 7,2 тыс. т/год; фракции 520-600^oС - на 13,6 тыс. т/год; остатка - на 8 тыс. т/год при лучшем качестве дистиллятных фракций.

Формула изобретения

Способ фракционирования мазута перегонкой нагретого сырья в сложной вакуумной колонне, снабженной укрепляющей, отгонной, отпарными секциями, контактными устройствами, с выводом боковых погонов и отпаркой легких фракций из них в отпарных секциях, с отбором легкой, средней, тяжелых дистиллятных фракций и остатка, с выводом легкой дистиллятной фракции верхним боковым погоном колонны, охлаждением части ее и подачей на верх колонны в качестве циркуляционного орошения, с отбором с нижней тарелки укрепляющей секции затемненной фракции, отличающийся тем, что среднюю дистиллятную фракцию получают без отпарки легких фракций из нее в отпарной секции, нижней боковой погон охлаждают в теплообменниках и подают одновременно на тарелки выше и ниже вывода его из колонны, а также на верх нижней отпарной секции, тяжелые дистиллятные фракции получают в качестве жидкой фазы после нагрева и испарения остатков отпарных секций с подачей паровой фазы нагретых остатков под нижние контактные устройства отпарных секций.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6