Способ перегонки мазута
Владельцы патента RU 2263703:
Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки" Республики Башкортостан" (ГУП ИНХП РБ) (RU)
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, и может быть использовано при перегонке мазута в вакууме. Способ включает нагрев мазута до 390°С и подачу в вакуумную колонну, где он разделяется на легкий и тяжелый вакуумные газойли, затемненный продукт, который возвращают в исходное сырье, и кубовый остаток. С верха колонны отводят пары легких углеводородов, которые конденсируют, полученный углеводородный конденсат нагревают до 360°С и затем подают под отпарную секцию вакуумной колонны в качестве углеводородного испаряющего агента. Технический результат - уменьшение расхода испаряющего агента и увеличение отбора вакуумных дистиллятов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к способам переработки нефти и нефтепродуктов, в частности к перегонке мазута под вакуумом, и может быть использовано для получения вакуумных дистиллятов, являющихся сырьем для производства смазочных масел и процессов каталитического крекинга или гидрокрекинга, и вакуумных остатков для получения битума.
Известен способ получения дорожного битума вакуумной перегонкой мазута, включающий стадии нагрева мазута и разгонки его под вакуумом с выделением легкого дистиллята, вакуумного газойля и кубового остатка, используемого в качестве дорожного битума (Д.Ф.Варфоломеев, В.В.Фрязинов и др. «Перспективы производства и применения остаточных битумов из отечественных нефтей». - М.: ЦНИНТЭНефтехим, 1981, с.76).
Недостатком данного способа является использование в качестве испаряющего агента водяного пара. Водяной пар в условиях работы вакуумсоздающей системы в недостаточной степени конденсируется и поэтому в летнее время в вакуумной колонне нельзя достичь глубокого вакуума, что, как следствие, снижает отбор вакуумного дистиллята и ухудшает качество кубового остатка, особенно при производстве остаточного дорожного битума. Кроме того, использование водяного пара, как испаряющего агента, способствует интенсивному коррозионному разрушению металла верха вакуумной колонны и всей вакуумсоздающей системы. При этом необходимо отметить, что образуются кислые стоки, которые перед сбросом в водоем должны пройти многостадийную очистку.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения дорожного битума путем перегонки мазута, включающий его нагрев, перегонку под вакуумом с получением легкого дистиллята, легкого, тяжелого вакуумных газойлей, затемненного продукта и кубового остатка. Часть легкого дистиллята после дополнительного подогрева и испарения подается в низ колонны в качестве углеводородного испаряющего агента (УИА). Кубовый остаток с низа колонны с частью затемненного продукта используется в качестве дорожного битума (Патент RU 2163920, оп. 10.03.2001 г. МПК 7 С 10 С 3/06).
Недостатком известного способа является низкая испаряющая способность и относительно большой удельный расход углеводородного испаряющего агента, что сказывается на технико-экономических показателях процесса, в частности на энергозатратах.
Таким образом, возникла проблема улучшения технико-экономических показателей процесса вакуумной перегонки мазута.
Технический результат - увеличение испаряющей способности углеводородного испаряющего агента и уменьшение его удельного расхода.
Указанный технический результат достигается известным способом перегонки мазута, включающим его нагрев, разгонку под вакуумом в присутствии предварительно нагретого углеводородного испаряющего агента с получением вакуумных дистиллятов и кубового остатка, в котором согласно изобретению в качестве углеводородного испаряющего агента используют конденсат легких углеводородных паров, отводимых с верха вакуумной колонны.
Целесообразно конденсат легких углеводородных паров перед нагревом очистить от газов и следов воды.
Углеводородные пары, отводимые с верха вакуумной колонны, имеют более легкий фракционный состав и меньшую молекулярную массу, поэтому использование конденсата этих паров позволяет достичь вышеуказанного результата: увеличения испаряющей способности углеводородного испаряющего агента и уменьшения его удельного расхода.
На прилагаемом чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.
Способ осуществляется следующим образом.
Мазут 1 насосом 2 прокачивается через теплообменники 3, 4, где подогревается за счет тепла тяжелого вакуумного газойля 5 и кубового остатка 6, нагревается в печи 7 до температуры 390°С и поступает в зону питания вакуумной колонны 8.
Из вакуумной колонны 8 боковыми погонами выводятся легкий вакуумный газойль 9, тяжелый вакуумный газойль 5 и затемненный продукт 10, который закачивается в поток исходного мазута 1.
С низа колонны 8 выводится кубовый остаток 6.
Для осуществления процесса ректификации в колонну 8 подается верхнее циркуляционное орошение 11 и два проморошения 12 и 13.
Пары легких углеводородов и неконденсируемые газы разложения 14 с верха колонны 8 отсасываются вакуумсоздающей системой. Пары легких углеводородов конденсируются в конденсаторе воздушного охлаждения 15, отделяются от неконденсируемых газов разложения 16 в циклонном сепараторе 17. Углеводородный конденсат 18 стекает в емкость 19, где освобождается от следов воды. Углеводородный конденсат 18, используемый в качестве УИА, насосом 20 прокачивается через теплообменники 21, 22, где подогревается за счет тепла легкого 9 и тяжелого 5 вакуумных газойлей, далее нагревается и испаряется в конвекционном змеевике печи 7 и при температуре 360°С в паровой фазе 23 подается под отпарную секцию колонны 8 для увеличения глубины отпарки газойлей из кубового остатка.
Неконденсируемые газы разложения 16 из циклонного сепаратора 17 отсасываются вакуумсоздающей системой (не показана).
Требуемый фракционный состав УИА легко подбирается изменением температуры верха вакуумной колонны 8 путем регулирования расхода циркуляционного орошения 11. Избыток циркулирующего УИА 24 сбрасывается в линию легкого вакуумного газойля 9.
Способ-прототип и предлагаемый способ иллюстрируются примерами, которые обоснованы технологическими расчетами, выполненными на ЭВМ.
Для получения сравнительных результатов основные параметры конструкции вакуумной колонны, технологического режима и производительность установки по сырью приняты одинаковыми (кроме расхода УИА).
Принятые параметры колонны и технологического режима и полученные результаты расчета приведены в таблице.
Как видно из таблицы, использование вместо легкого дистиллята (ЛД - прототип) углеводородного конденсата, выводимого с верха вакуумной колонны (УК), по предлагаемому способу после его подогрева в качестве УИА позволяет стабилизировать работу колонны, снизить расход УИА более чем в 2 раза и увеличить отбор вакуумных дистиллятов от мазута на 3,2%. Облегчение фракционного состава и молекулярной массы углеводородных паров, используемых в качестве УИА, дает не только снижение его удельного расхода, но и затрат тепла на его нагрев и испарение.
| Сравнительные показатели работы вакуумной колонны по различным вариантам подачи углеводородного испаряющего агента | ||
| Показатели режима | Прототип | Предлагаемый способ |
| 1. Тип углеводородного испаряющего агента | ЛД | УК |
| 2. Фракционный состав УИА | ||
| - температура начала кипения, °С | 230 | 220 |
| - 10% выкипает при °С | 260 | 237 |
| - 50% выкипает при °С | 316 | 257 |
| - 90% выкипает при °С | 367 | 289 |
| - температура конца кипения, °С | 370 | 295 |
| 3. Средняя объемная температура кипения, °С | 316 | 257 |
| 4. Молекулярная масса УИА | 247,3 | 205 |
| 5. Число молей УИА | 27,77 | 27,77 |
| 6. Массовый расход УИА, т/час | 7,0 | 3,0 |
| 7. Расход топлива на подогрев УИА, кг/час | 290,45 | 182,2 |
| 8. Стоимость топлива на подогрев УИА, руб. /час | 348,0 | 218,6 |
| 9. Массовый расход мазута, т/час | 93,0 | 93,0 |
| 10. Остаточное давление на верху колонны, мм рт.ст. | 40 | 40 |
| Остаточное давление в зоне питания колонны, мм рт. ст. | 85 | 85 |
| 11. Температура, °С | ||
| - мазута из печи | 390 | 390 |
| - верха вакуумной колонны | 161 | 170 |
| - вывода легкого вакуумного газойля | 189 | 192 |
| - вывода тяжелого вакуумного газойля | 291 | 287 |
| - вывода затемненного продукта | - | 382 |
| - вывода гудрона | 366 | 370 |
| - входа острого орошения | 70 | 70 |
| - входа верхнего проморошения | - | 140 |
| - входа нижнего проморошения | - | 140 |
| - входа ИА в низ колонны | 370 | 370 |
| 12. Выхода продуктов, т/час | ||
| - легкий вакуумный газойль | 7,0 | 7,0 |
| - тяжелый вакуумный газойль | 31,7 | 34,0 |
| - затемненный продукт в мазут | - | 0,9 |
| - гудрон | 53,9 | 51,0 |
| - газы разложения и углеводороды, уходящие с верха колонны | 0,04 | 3,04 |
| 13. Расходы, т/час | ||
| - острого орошения | 88,0 | 45,0 |
| - верхнего промежуточ. орошения | - | 70,0 |
1. Способ перегонки мазута, включающий его нагрев, разгонку под вакуумом в присутствии предварительно нагретого углеводородного испаряющего агента с получением вакуумных дистиллятов и кубового остатка, отличающийся тем, что в качестве углеводородного испаряющего агента используют конденсат легких углеводородных паров, отводимых сверху вакуумной колонны.
2. Способ по п.1 отличающийся тем, что конденсат легких углеводородных паров перед нагревом очищают от газов и следов воды.
