SU1142497A1 - Способ получени масл ных фракций - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ путем ректификации мазута в вакуумной колонне с получением боковых погонов и остатка, направлением их в вакуум-приемники с получением в них жидкой и паровой фаз, отличающийс  тем, что, с целью повьшенн  качества целевых продуктов, или боковой погон перед вводом в вакуум-приемник подвергают однократному нагреву, или жидкую фазу в вакуум-приемнике подвергают однократному или многократному нагреву , полученные при нагреве паровые фазы направл ют в ректификационные колонны, которые орошают охлажденной масл ной фракцией в количестве 7-16,5 мас,% от ее отбора, и с верха этих колонн отвод т пары, конДен (Л сируют их и смешивают с исходным сырьем.

Description

4;а N9

42 СО

s|

Изобретение относитс  к химическо технологии, в частности к нефтеперерабатывающей промьшшенности, и может быть использовано дл  разделени  мазута на масл ные фрак1щи.

Известен способ получени  масл ных фракций путем разделени  мазута в вакуумных колоннах.Масл ные фракции вывод т в виде боковых погонов с промежуточных тарелок, которые направл ют в отпарные стриппинг-секции Дл  испарени  из масл ных фракций и из остатка-гудрона загр зн ющих низкокип щих компонентов к низ отпарных секций ввод т вод ной пар lj .

Недостатком данного способа  вл етс  то, что помимо затрат на технологический пар, увеличиваетс  расход вод ного пара., в эжекторах, снижаетс  .производительность колонны и увеличиваетс  загр знение окружающей среды. Дл  конденсации вод ного riapa необходима-установка конденсатора. Кроме того, использование вод ного пара не позвол ет поддерживать в колонне глубокий вакуум, так как это затрудн ет его конденсацию.

Известен также способ разделени  мазута, заключающийс  в том, что масл ные фракции получают в виде боковых погонов без включени  в схему отпарных стриппингов с использованием вод ного пара (сухой вакуум). Это св зано с необходимостью поддержани  более глубокого вакуума в колонне , а также с целью снижени  энергозатрат и загр знени  окружающей среды 2J .

Недостаток данного способа заклю чаетс  в том, что из-за отсутстви  отпарных секций масл ные фракции получают в широких пределах, выкипани  (90-100 С) с большим содержанием загр зн ющих низкокип щих компонентов. Кроме того, значительное содержание дизельных компонентов в самой легкой масл ной фракции приводит к снижению отбора светлых, а повышенное содержание масл ных компонентов в гудроне снижает отбор высоков зкой масл ной фракции.

Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  -способ получени  масл ных фракций путем ректификации мазута, заключающийс  в том, что мазут подвергают ректификации с получением боковых погонов и

остатка, которые направл ют в вакуумприемники дл  самоиспарени  загр зн ющих компонентов за счет снижени  давлени . Образовавшиес  пары конденсируют и возвращают в исходное сьфье.

Недостатком известного способа  вл етс  низка  фракционирующа  способность метода однократного испарени , на котором основано использование вакуум-приемников. Это приводит к тому, что в масл ных фракци х, а также в гудроне и после вакуум-приемников остаетс  больша  часть низкокип щих загр зн юпщх компонентов. Эт же обусловливает широкие пределы выкипани  масл ных фракций (72-87 С) снижение выхода светлых из-за попадани  компонентов дизельного топлива в граничащую с ним масл ную фрак1щю, что ухудшает качество масл ных фракций , снижает отбор светлых фракций из-за попадани  масл ных компонентов в гудрон.

Цель изобретени  - повьш1ение качества целевых продуктов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  -масл ных фракций путем ректификации мазута в вакуумной колонне с получением боковых потоков и остатка, направлением их в вакуумприемники с получением в них жидкой и паровой фаз, или боковой погон перед вводом в вакуум-приемник подвергают однократному нагреву, или жидкую фазу в вакуум-приемнике подвергают однократному или многократному нагреву, полученные -при нагреве паровые фазы направл ют в ректификационные колонны, которые орошают охлажденной масл ной фракцией в количестве 7-16,5 мас.% от ее отбора и с верха этих колонн отвод тс  пары, конденсируют их и смепшвают с исходным сырьем.

Нагрев указанных боковых погонов и жидких фаз позвол ет значительно повысить долю их испарени  (например на 10-15 отн.% без необходимости создани  глубокого вакуума. Дл  нагрева вод можно использовать тепло гудроновбго погона.

На фиг . 1-4 приведены схемы, иллюстрирующие предлагаемый способ.

Согласно фиг. 1 последовательность выполнени  технологических операций следующа . Боковой погон 1 вывод т из основной колонны 2, подвергают однократному нагреву в нагревателе (теплообменнике) 3 н ввод т в вакуум-приемник 4. Паровую фазу 5 направл ют в ректификагщонную колонну 6, которую орошают охлажденной в холодильнике 7 частью 8 масл ной фракции 9. Поток пара 10 с верху ректификационной колонны направл ют на конденсацию и далее смешивают с сьфьем.

Последовательность вьтолнени  технологических операций, показанных на фиг. 2 и 3, от фиг. 1 отличаетс  тем, что боковой погон 1, выводимый из основной колонны 2, сначала ввод т в вакуум-приемник 4, а нагреву подвергают не испарившуюс  за счет снижени  давлени  жидкую фазу бокового погона 11. Нагревателем служит змеевик 3.

Причем согласно фиг. 2 нагрев производ т однократно, а согласно фиг. 3 - многократно за счет секционировани  жидкой фазы разделительными перегородками 12, через которые последовательно перетекает жидкость.

На фиг. 4 показана схема вакуумной колонны с вакуум-приемниками у каждой масл ной фракции и у гудрона. Причем последовательность выполнени  технологических операций в .вакуумприемниках аналогична фиг. 3. Боковые погоны 1 и гудрон 13 вывод т из вакуумной колонны 2 и подают в вакуум-приемники 4. Не испарившуюс  за счет снижени  давлени  жидкую фазу боковых погоноЬ -11 многократно нагревают нагревател ми 3 путем секционировани  жидкой.фазы разделительными .перегородками 12, через которые последовательно проходит жидкость. Гудрон в вакуум-приемнике не нагревают. Паровые фазы 5 из вакуум-приемников направл ют в ректификационные колонны 6, которые орошают, охлажденной в холодильнике 7 частью 8 масл ной фракции 9 или частью 14 ут желенного гудрона 15. Поток паров 10 с верха ректификационных колонн конденсируют в холодильнике 16 и собирают в емкости 17. Из емкости сконденсировавшийс  поток 18 направл ют в .сырьемазут 19.

Пары с верха колонны 20 конденсируют в холодильнике 2-1 и собирают в емкости 22, из которой вьшод т дизельное топливо 23. Емкости 17 и 22 по линии 24 и 25 св заны с эжекционной системой дл  создани  вакуума. По теплообменнику 26 циркулирует жидкий поток 27, создаюпщй жидкую флегму по колонне.

Пример конкретного выполнени  показан на промышленной вакуумной колонне, предназначенной дл  вьвделени  из мазута дизельного топлива трех масл ных фракций (I ,П,110 и остатка-гудрона . Дизельное топливовы- . вод т из основной колонны вместе с потоком верхнего циркул ционного орошени , масл ные фракции вывод т в виде боковых пОгонов, а гудрон с

низа колонны.

Необходимость испарени  из мазута компонентов, выкипающих до 480 С, требует поддержани  в колонне низкого остаточного давлени  пор дка

20 мм рт.ст. С учетом гидравлического сопротивлени  типовых клапанных тарелок (3,0 мм рт.ст.) давление в зоне вывода бокового погона 1 масл ной фракции равно 37,5 мм рт.ст. в

зоне вывода 11 бокового погона 51,5 мм рт.ст., в зоне П1 65 мм рт.ст. и в зоне вывода гудрона 79,5 мм рт.ст.

Все боковые погоны и гудрон направл ют в вакуум-приемники дл  лспарени  из них низкокип щих компонентов .

Выполн ют 3 варианта рогласно предлагаемого способа (фиг. 1-3).

В первом варианте боковые погоны масл ных фракций подвергают однократному нагреву перед вводом их в вакуум-приемник (фиг. 1). Во втором и третьем вариантах боковые погоны

сначала ввод т в вакуум-приемники с получением жидкой и паровой фаз. Жидкую фазу подвергают нагреву либо однократным подводом Тепла (фиг. 2), либо тепло подвод т многократно

(фиг. 3).

Проведенные расчеты показьюают, что наиболее рациональное число ступеней нагрева при многократном нагреве равно трем.

Во всех вариантах величина боковых ПОГОНОВ прин та одинаковой (10, 16 и 28% на мазут дл  I ,П ,1П фракций соответственно). Одинаковым поддерживают во всех вариантах и отбор

масл ных фракгщй после вакуум-приемников (7,0; 13,0; 22,0% на мазут). Давление в вакуум-приемниках составл ет 30 мм рт.ст. Выход дизельного

топлива подбирают таким образом, чтобы иметь конец кипени  его по ГОСТ 2177-66 приблизительно .

Гудрон так же ввод т в вакуумприемник , но без подогрева.

Испарение в вакуум-приемниках принимают 45% от бокового погона дл  1 фракции и 35% дл  П , М фракций , и дл  гудрона. В табл. 1 показана потребность в тепле на 100 кг мазута дл  нагрева боковых погонов при выполнении предлагаемого сп . jба по трем вариантам. Причем в третьем варианте тепло распредел ют по ступен м равномерно. Там же дана и величина испарившейс  части бокового погона.

ОбразовавЕтуюс  паровую фазу направл ют в ректификационные колонны .с массообменнйми устройствами, эквивалентными четырем теоретическим тарелкам. На орошение ректификационных колонн подают охлажденные до части масл ных фракций. Величины потоков фракций, поступающих на орошение, подбирают таким образом, чтобы выдержать заданньм отбор фракций . Дл  первой масл ной фракции она составл ет 16,5% от отбора фракции , дл  второй - 12,5%, дл  третьей - 7,0%, дл  гудрона - 5,0%. Масл ные фракции и гудрон вывод т с низа вакуум-приемников,

Пары с верха ректификационных колонн конденсируют и возвращают в ис-х .одное сырье. За счет концентрации в парах, покидающих вакуум-приемники , наиболее низкокип щих компонентов повьппаетс  начало кипени  масл ных фракций.Возврат паров в исходное сырье дает возможность повысить отбор светлых фракций.

Количество охлажденной масл ной фракции, поступающей на орошение ректификационных колонн при заданном отборе масл ной фракции, определ ют в зависимости от величины паровой фазы, котора  поступает в ректификационные колонны и избыток которой, против балансового количества выхода пара, необходимо сконденсировать. Величину парной фазы обусловливают степень нагрева бокового погона и глубина вакуума в вакуум-приемнике.

Минимальное количество паровой фазы определ ют по балансовому соотношению . .Так, дл  приведенного примера это составл ет 3 кг на 100 кг

мазута дл  1 и II масл ной фракцийи 6 кг дл  Шфракции.

Увеличение против минимума величины паровой фазы с последующим разделением ее в ректификагщонном аппарате приводит к повьш1ению четкости вьщелени  масл ных фракций. Однако создание паровой фазы CBbmie 35-45% нерационально, так как требует или

нагрева бокового погона выше 310 С.,

что затрудн ет выбор теплоносител  или создани  очень глубокого вакуума в вакуум-приемнике (ниже 20 ммрт.ст}. Чтобы при избыточном испарении

в вакуум-приемнике получить заданный отбор масл ной фракции, количество ее, поступающее на орошение ректификационного аппарата, должно быть вполне определенно и находитс 

расчетами на ЭВМ. В табл. 2 показано колебание отбора масл ных фракций при изменении величины орошени .

Дл  определени  масштаба увеличени  выхода светлых фракций, а также снижени  доли загр зн ющих низкокип щих компонентов в масл ных фракци х при работе колонны по предлагаемому способу в сравнении с известным выполнен расчет той :е колонны,

когда боковые погоны и гудрон направл ют в вакуум-приемники только дл  самоиспарени  (вариант 4).

Величина боковых погонов и отбор фракций после вакуум-приемников

здесь прин та такой же, как в первых трех вариантах. Это требует испарить от бокового погона I и II фракций 3,0 кг на 100 кг мазута, от бокового погона Ш фракции 6 ,0 кг и от гудрона 7,0 кг. Остаточное давление в вакуум-приемниках дл  обеспечени  такой доли испарени  должно быть уже 20 мм рт.ст. : Ф закционный состав масл ных фракций

и гудрона после вакуум-приемников дл  всех вариантов приведена табл. 3-6.

Наиболее ощутимо по сравнению с известным способом снижаетс  во всех масл ных фракци х дол  самых

низкокип щих компонентов, присутствие которых особенно нежелательно,

так как они сильно снижают в зкость товарных масел.

Таким образом, использование

предлагаемого способа позвол ет повысить качество получаемых масл ных фракций за счет снижени  низкокип щих компонентов. 7 Кроме того, предлагаемый способ дает возможность увеличить на 0,711424978 1,2 мас.% на мазут выход дизельного топлива (см. табл. 7). Таблица 1

10,0 16,0 28,0

10,0

Г II III 16,0 28,0

Г10,0

1Г16,0

Ш 28,0

Часть охлажденной

Фракции фракции на орошение , % на отбор

15,1 16,5 17,9

11,7

II 12,5 13,3

6,5

111 7,0 7,5

4,5 5,6 9,8

4,50 5,60 9,8

4,50 5,60 9.8

Таблица 2

Отбор масл ной фракции кг/на 100 кг мазута

6,87 7,00 7,13

12,84 13,00 13,16

21,81 22,00 22,19

Таблица 3

Таблица4

13

1142497

14

Таблица 5

Таблица 6

Материальный баланс колонны

Таблица 7

Фиг.1

Фиг. г

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ путем ректификации мазута в вакуумной колонне с получением боковых погонов и остатка, направлением их в вакуум-приемники с получением в них жидкой и паровой фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевых продуктов, или боковой погон перед вводом в вакуум-приемник подвергают однократному нагреву, или жидкую фазу в вакуум-приемнике подвергают однократному или многократному нагре ву, полученные при нагреве паровые фазы направляют в ректификационные колонны, которые орбшают охлажденной масляной фракцией в количестве 7-16,5 мас.% от ее отбора, и с верха этих колонн отводят пары, конденсируют их и смешивают с исходным сырьем.