Способ переработки мазута

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК оз С 100 7 СУДАРСТВЕННОЕ ДОМСТВО СССР ОСПАТЕНТ СССР) ТЕНТНОЕ НИЯ АНИЕ ИЗО ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 12(21) 4878144(04 . ность изобретения: перегонку нагретого ма- (22) 26,09,90 . аута ведут в многосекционной тарельчатой .(46)15.12.92. Бюл. %46 . вакуумной колонне, Между каждой из сек- (71) Новокуйбышевский нефтеперерабаты- ций устанавливают наклонные по отношевающий завод ййю к оси колонны контактные устройства в (72) О.К.Одинцов, Н.М.Лагутенко, М,И,Кар- виде пластин, разделенных сетками. Паропик, П.В.Суровцев, Ю.Н.Оськин, В,И.Кара- вой поток углеводородов из нижерасполобанов, Е,Л,Шафранскийи В.В.Краснов женной секции чаСтично сепарируют при (56)Техническийпроекткомплексаустанов- пропускании через йаклонные контактные и ЭЛОУ-АВТ, М.: ВНИПИнефть, 1983 устройства и образующиеся при сепарации (прототип). пары барботируют через жидкость, стекаюОдинцов,О.К., Мановян А.К, Сборник щую с соответствующей вышерасположентрудов ГрозНИИ, %26,1973;с.78, Исследо- ной горизонтальной тарелки в виде пленки вание и ректификация нефти и нефтепро- по наклонной поверхности пластин, Жиддуктов, , . кость с пластин смешивается с основнымОдинцов О,К., Левин А.И. Нефтеперера- потбком жидкости из верхней части колонботка и нефтехимия, 1979, М 1, с. 3. ны. С верха колонны отбирают газообразОдинцов О.К. Химия и технология той- ныеуглеводородыввидебоковыхпогоновлив и масел, 1973; Ь 5; с. 8. фракции дизельного топлива и фракции ва- (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАЗУТА . куумных дистиллятов, которые частично от- (57) Использованйе: переработка нефти, пе- паривают в боковых отпарных зонах. С низа регонка мазута в вакуумной колонне. Сущ- колонны выводят гудрон. 3 табл., 3 ил. к Изобретение относится к способу переработки мазута в вакуумной колонне и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.Известные сйособы переработки мазу. та (остатка перегонки нефти) классифицируются по двум основным вариантам получения дис иллятов и остатка,Способы относящиеся к масляному варианту, включающие переработку мазута в многосекционной вакуумной колонне, имеют основным своим назначением получениесырья для производства масел путем четкого выделения в каждой секции дистиплятов узкого фракционного состава и вывода остатка с минимальным содержанием фракций смежных дистиллятов, Высокая четкость достигается . путем увеличения до 8-12- массообменных тарелок, (контактных устройств) в каждой секции и высокой кратностью орошения до 2-3,5. Недостатки этих способов в том, что перегонку мазута проводят при одном верхнем орошении в колонне с диаметром 3-6,4 м, что, в конечном итоге, ограничивает производительность установки АВТ. Использование в этих способах нескольких орошений и колонн диамегром более 6,4 м приведет к резкому снижениючеткости выделения дистиллятов прежде всего из-за неравномерного и неэффективного распределения и контактирования паровой и жидкой фаз.Известен способ получения масляных фракций путем ректификации мазута в вакуумной колонне, заключающейся в том, что, увеличение отбора и улучшение качества с целью повышения качества конечных про- продуктов переработки мазута.дуктов (применительно к различным диа- . Поставленнаяцельдостигаетсяописанметрам колонн и схемам перегонки мазута, ным способом переработки мазута путем боковой погон (дистилллт) подвергают до его перегонки в многосекционной вакуумполнительному нагреву и получению при ной колонне при подаче смеси паров посленагревепаровуюфракциюнапрэвляютвко- довательночерез секции при лонну для повторной ректификации. Недо- контактировании в них паровой и жидкой .статками процесса является усложнение фаз с получением в каждой секции парового схемиувеличениеудельныхрасходныхтоп-, 10 и жидкого потоков. Затем паровой поток ливно-знергетических показателей. подвергаютчастичной сепарации и контакСпособы, .относящиеся к"топливномутироваййю паров сепарации с жидким потовэрианту, предназначены в основном для ком вышележащей секцииЧасть получения больших объемов дистиллятов образующего дополнительного потока,сме(вакуумных газойлей), являющихся сырьем 15 си жидкости отводят в виде бокового диспроцессов каталитического крекинга, и ос- тиллята, отвечающего требованиям для татка; используемого при получении топо-производства масел.чных мазутов, а также в процессах . Отличия заключаются в том, что парококсования и битумных производствах вой поток перед каждой секцией подвергаНаиболее близким к предполагаемому 20 ют предварительной сепарации иизобретению является сйособ"переработки контактированию отделившихся паров с мазута по техническомутиповому проекту жидкимпотоком в нижележащей секции в комплексах ЭЛОУ-АВТинститута ВНИ- пленочном режиме его движения по наклонПИнефть путем нагрева мазута в печи до ному профилю с получением дополнитель-420 С и перегонки в многосекционной 25 ных потоков пара и жидкости.вакуумной колонне высокой производи- Для осуществления способа необходи-тельности (диаметр 9 м) прй подаче смеси мо установление между секциями наклон- .паров последовательно через секции с пол- . ных каскадных массообменных контактных ученйем в каждой из них в результате кон-. устройств, которые обеспечивают пленоч-.тактировэния паровой, жидкой фаз 30 ный режим течения(перелива) потока жидпарового и жидкого потоков. При этом в костипо каскадным пластинам; Состороны .секциях концентрационной части получают входа паров между каскадными пластинами только два дистилляте фракций 350-420 С устанавливают сепарирующую сетку.и 420-500 С. Затем их смешиваюти исполь- На фиг, 1 показана принципиальная зуют как сырье установки каталйтического 35 схема реализации способа.крекинга, а гудрон с низа колонны (фракция Мазут посленагрева в печи до темпера- .выше 500 С) - кэккомпонент мазута топо- туры 380 - 400 С направляют по линии 1 в чного (котельного топлива), Характеристика многосекционную вакуумную колонну 2, где " фракций приведена в табл. 1. пары сырья 3 и пары 4 из отгонной секции 5Основным недостатком способов топ смешивают и смесь 6 перегоняют прй подаливного варианта высокой производитель- че ее последовательно через секции 7, 8, 9, ности является их низкая 10; 11(которые составляют концентрационпогоноразделительная способность из-за ную часть колонны) и через верхнюю секогранического числа ступеней контакта (3-цию 12. Все секции включают 4) в секциях, а также неравномерного рас горизонтальные контактные тарелки 13, В пределения взаимодействующих паровой и результате контактирования паровой 14 и жидкой фаз, и отсутствия эффективной се- жидкой 15 фаз получают соответственно в парации паров при горизонтальном профи- каждой секции с верхней тарелки 13 пароле контакта их с жидкой фазой, вой поток 16 и с нижней тарелки 13 жидкийЭти недостатки практически вызывают 50 поток 17. Паровой поток 16 перед вводом вневозможность гибкого использования су- каждую вышележащую секции подвергают ществующих способов переработки мазута предварительной сепарации и контактирос высокой производительностью по двум ва- ванию с жидким потоком 19, который обрарйэнтэм: топливному и(при необходимости) зуется в результате провала части потока 17 варианту получения трех боковых дистилля через паровые отверстия в полотне тарелки тов требуемых качеств для производства ос при движении по горизонтальному профновных марок масел, илю. (Например, на наклонных каскадныхтарелках 18; на фиг, 2 - схема движенияЦелью изобретения является стабили- потоков по узлу; на фиг,З-схемэдвижениязация режима, расширение ассортимента, потоковпо узлу 1, 11).Контактирование потоков 16 и 19 проводят в пленочном режиме движения потока жидкости 19 по наклону пластин с получением дополнительных потоков пара 20 и жидкости 21, качественно отличающихся от соответствующих потоков 16 и 17. Использование дополнительного пленочногорежима движения жидкости увеличивает общую поверхность контакта, обеспечивает равно 10 мерное распределение паров и жидкости и значительно повышает эффективнОсть массообмена взаимодействующих фаз, приближая его к молекулярному уровйю; Дополнительные потоки жидкости 21 смешивают с потоками жидкости 17 и смесь 15 22 частично выводят по линиям: 23 м - при температуре 235-2450 С, 24 - при температуре 275 - 285 С, 25 - при температуре 320- 330 С и через стриппинг секции 26, 27, 28 для производства масел соответственно: 29 (1). - трайсформэторного - 29 (1 погон - фракция 300-400 С), 30 (1) - маловязкого дистиллята - 30 (И погон - фракция 350- 420 С), 31 (1) - средневязкого дистиллята - 25 31 (11 погон - фракция 420 - 500 С), а гудрон 32 с температурой 360 - 375 С направляют для выработки топочного мазута марки М. Смесь 22 также частично выводят по 30 линиям 33 и 34, Избыточное тепло в колонне снимают в верхней секции 12 верхним циркуляционным орошением (ВЦО) - 33 при температуре верха 50-70 С и остаточном давлении 20-45 мм рт;ст. и промежуточным циркуляционным орошением (ПЦО) -34 в секции 11, Балансовое количество флегмы орошения ВЦО отводят боковым дистиллятом -35 как компонент дизельного топлива. С верха колонны поток газов и паров 36 направляют на вакуумсоздающую систему Водяной пар 37 в суммарном количестве2-3 м/ч подают вниз секции 5. Боковые дистилляты 29, 30, 31, 35 могутбыть использованы частично или полностью в качестве сырья для каталитического крекинга. Сравнение показателей, достигнутых по предлагаемому способу, с промышленными показателями на топливном варианте 50 было проведено на аналогичной установке ЭЛОУ-АВТна Грозненском НПЗ имени В.И,Ленина (прототип).П р и м е р 1. Опыт проводят на варианте получения дистиллятов (1, 11, 1 погонов)сырья для производства масел по предлага емому способу. Мазут, полученный из Западно-Сибирской (Тюменской) нефти в количестве 3039 тонн в сутки (плотностью 0,9520, н.к. 282 С) нагревают в печи и при температуре 380 С по линии 1 вводят в мно(фиг. 1) направляют боковыми дистиллятами 20 госекционную вакуумную. колонну 2, где смесь паров перегоняют последовательно в секциях 7, 8, 9, 10, 11, 12 при контактировайии в каждой иэ них паровой 14 и жидкой 15фаз с получением между секциями паровых 16 и жидкостных 17 потоков. Паровой поток 16 перед вводом его из секции 7 в секцию 8 подвергает предварительной сепарации оттяжелых компонентов и контактированию в пленочном режиме с жидким потоком 19, который является" частью потока 17 секции8, с получением дополнительного потока 21. В результате смешения дополнительногопотока 21, полученного между секциями 7 и 8, с жйдким потоком 17 вышележащей секции 8 получают смесь 22, которую направляют по линии 25 при температуре 330 С через стриппинг в секцию 28 и частично выводят в количестве 1733 т/с с средневяэким масляным дистиллятом 31 (погон 111),удовлетворяющим требованиям СТП завода (табл, 2).Аналогичные описанным приемом обработки паровых и жидких потоков с получением дополнительных потоков были использованы и для сечений между другими секциями колонн 2. В результате:по линии 24 (между секциями 8 и 9) при температуре 280 С через стриппинг секцию 27 выводят в количестве 1736 т/с маловязкий масляный дистиллят 30 (погон И);по линии 23 (между секциями 9 и 10) при температуре 230 С через стриппинг секцию 26 выводят в количестве 315 т/с трансформаторный дистиллят 29 (погон );по линии 34 (между секциями 10 и 11) отводят ПЦО (325 м /ч);по линии 33 (между секциями 11 и 12) отводят ВЦО (210 м /ч);а имеющееся балансовое количество выводят компонентом дизельного топлива 35 в, количестве 637 т/с (960 выкипает 360 С).Температура колонны: верха 80 С, низа.360 С, Остаточное давление на верху 30 мм рт.страсход перегретого пара 37 - 2,7 т/ч.П р и м е р 2. Опыт проводят по предлагаемому способу, Основные отличия в усло-, виях переработки мазута по сравнению с прймером 1;производительность вакуумного блока по мазуту выше известного способа (102,40 Д;увеличена темйература мазута на входе в колонну 2 с 380 до 385 С.Необходимый для получения дистиллятов требуемых качеств режим вакуумной колонны:ВЦОмэ/ч; ПЦО - 350 мэ/ч, Данная более высокая кратность орошения позволила улучшить даже при производительности выше известного способа четкость выделения и увеличить выход компонента дизтоплива (см.табл, 3).Температура; верха 75 С, вывода ВЦО - 90 С, входа ВЦО. - 40 ОС; вывода СЦО - 5 225 ОС.. П ример 3. Опыт проводят по предлагаемому способу, Основные отличия в условиях переработки мазута по сравнению с примерами 1 и 2 заключаются в использова нии предлагаемого способа для малого объема переработки мазута на стабильном режиме.При этом производительность вакуумного блока по мазуту составила 61% от про изводительности для известного способа (на установке АВТ перерабатывали нефть Кулешовского месторождения с высоким содержанием светлых до 60 О и выше и следовательно с заниженным содержанием ма зутэ и гудрона);- зоасходы ВЦО. - 250 м/ч; ПЦО - 380 м /ч;- температура: нагрева мфэзута 380 С, верха колонны 2 - 70 С, вывода ВЦО - 85 ОС. 25Колонна работала на стабильном режи" ме с выработкой четырех дистиллятов (1, 11, 11 и тяжелого компонента дизтоплива).П р и м е р 4, Опыт проводят по известному способу 30Мазут, полученный при перегонке Западно-Сибирской (Тюменской) нефти, нагревают в печи до 400 С и перегоняют в многосекционной вакуумной колонне при подаче смеси паров последовательно через 35 секции с получением только двух дистиллятов условных фракций 350 - 420 С с температурой вывода 265 С и 420-500 С с температурой вывода 305 С;Температура; верха - 145 ОС, низа - 40 365 С; вывода ВЦО - 165 С, вывода СЦО - 250 С, Остаточное давление на верху колонны - 70 мм рт.ст.При эксплуатации объекта по известно. му способу при производительности 80 О и ниже от проекта режим переработки мазута неустойчивый, э отбор из мазута двух дистиллятов не превышал 12 - 14 оь от нефти.Отбор тяжелого. компонента дизтоплива(поток 35) в вакуумной колонне отсутствовал. Насосы откачки дистиллятов и циркуляционных орошений работали неустойчиво из-за.провалазначительйой части флегмы с тарелок вывода в нижележащие секции.Использование предлагаемого способа позволяет получить следующие преимущества по сравнению с известным: стабилизировать режим работы колонны и повысить объем переработки мазута от 60 до 100 О от производительности колонны по известному способу;расширить ассортимент продуктов перегонки за счет выработки четырех дистиллятов по сравнению с двумя, фракциями 350-420 С и 420-500 С по прототипу;обеспечить переработку мазута с выработкой тяжелого компонента дизтоплива в количестве 3,2-3,9 О на нефть и трех масляных дистиллятов (трансформаторного, маловязкого и средневязкого), используемых для производства масел;увеличить отбор суммы светлых на 2- 2,5% за счет тяжелого компонента дизтоплива;.увеличить общий отбор дистиллятов в вакуумной колонне на 1,4-5,3%;улучшить качество продуктов перегонки за счет сужения фракционного состава на 20-60 С,Ориентировочный ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого способа только за счет увеличения выработки дизельного топлива летнего состава 1,2 млн.руб,год. " формула изобретения Способ переработки мазута путем пере- гонки нагретого в печи сырья в многосекционной тарельчатой вакуумной колонне с образованием парового и жидкого потоков углеводородов, контактирующих друг с другом на тарелках, выводом из каждой секции с ее верхней тарелки парового потока, а с нижней тарелки - сконденсированной жидкости, и при этом работающей с верхним и промежуточными циркуляционными орошениями при обогреве куба водяным паром и при отборе газообразных углеводородов с верха колонны, с выводом в виде боковых погонов фракции дизельного топлива, частично используемой в качестве верхнего циркуляционного орошения, а также с отбором фракций вакуумных дистиллятов после их отпарки в боковых отпарных зонах и от.- водом гудрона с низа колонны, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения производительности колонны, увеличения числа товарных фракций и улучшения их качества, между каждой иэ секций дополнительно устанавливают наклонные по отношению к оси колонны контактные устройства в виде пластин, разделенных сетками, и паровой поток из нижерасположенной секции подвергают частичной сепарации путем пропускания паров через наклонные контактные устройства, причем образующиеся при сепарации пары барботируют через жидкость, стекающую с соответствующей вышерасположенной горизонтальной та10 1781285 релки в.виде пленки по наклонной поверхности пластин, после чего жидкость с пластин смешивается с основным потоком Таблица 1 5 Качество нефтепродуктовПоказатель по и и рма иСТП актеристика емый способ ототип 28217 741 75 М до 360 темпе,89 16 5 6,5 0831 8 346 395 510 2 3 8 6 0 азут: Н,К. С С выкипает, об.% ратура вспышки,Трансформаторный дистиллят. цвет в единицах ЦНТ Вязкость при 50 С,мм /с Температура вспышки,Температурный предел выкипания, С: КК ОСМаловязкий дист цвет в единицах емпература всп вязкость при 5мм/сек Н.К. ОСК.К.ОС редневязкий дис цвет в единицах Вязкость при 100 С,мм /с Температура вспышки ОС С Оо выкипает при тем пература, С К.К, ОСжидкости из верхней части колонны, и изкаждой секции отводят часть полученнойжидкой смеси в виде боковых погонов,1781285 12 Продолжение табл, 2 блица 3 реработка маз Известный способ (аналог) П име то Пре Прототи мый спосо 18187 100,5 ырье для каталитического крекинга." В том числе газы разложения на вакуумном блоке - 0,3%,В том числе г,бф потери на вакуумном блоке. Взято: нефти, т/с мас.% Мазута на вакуумный блоМ: т/с мас % Получено: сумма светлых, т/с мас % Получено: на вакуумном блоке компонента дизтоплива, т/с мас,% Трансформаторного дис тиллята (1 погон, 300400 ОС), т/с мас.% Маловязкого дистиллятмас.% Средневязкого дистилля та (1 И погон, 420-500 С) т/с мас,% Всего дистиллятов 1, И,П погонов), т/с мас.% Гудрона, т/с мас.% Потери, т/с мас"Фиг,ЗСоставитель Е, ШафранскийТехред М;Моргентал Корректор Л. Ливринц Трубче к Заказ 4255 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10