На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Мазуты

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 13.11.2012. Сдан: 2012. Страниц: 12. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


АННОТАЦИЯ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
СОДЕРЖАНИЕ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ВВЕДЕНИЕ
 
Значение нефти и газа для энергетики, транспорта, обороны  страны, для разнообразных отраслей промышленности и для удовлетворения бытовых нужд населения в наш век исключительно велико. Нефть и газ играют решающую роль в развитии экономики любой страны.
Из нефти вырабатываются все виды жидкого топлива: бензины, керосины, реактивные и дизельные сорта горючего – для двигателей внутреннего сгорания, мазуты – для газовых турбин и котельных установок. Из более высококипящих фракций нефти вырабатывается огромный ассортимент смазочных и специальных масел и консистентных смазок.
Нефтеперерабатывающая и  нефтехимическая промышленность играет важную роль в экономике любой  страны, в том числе и Республики Казахстан.
В настоящее  время основные тенденции развития современных  нефтеперерабатывающих производств  обусловлены необходимостью увеличения глубины переработки нефти и  ужесточением экологических требований к процессам и продуктам нефтеперерабатывающих  заводов. Многие показатели качества товарных масел, а также технико-экономические  показатели процессов очистки масляного  производства в основном предопределяются качеством исходных нефтей и их масляных фракций.
Нефтяные масла применяются  практически во всех областях техники, в зависимости от назначения выполняют различные функции: уменьшают коэффициент трения между трущимися поверхностями, снижают интенсивность изнашивания, защищают металлы от коррозии, охлаждают трущиеся детали, уплотняют зазоры между сопряженными деталями, удаляют с трущихся поверхностей продукты изнашивания.
Со второй половины XX в. ужесточились требования различных видов техники к эксплуатационным свойствам смазочных масел в мировой нефтепереработке. В связи с этим одной из основных задач нефтеперерабатывающей промышленности  является производство масел с улучшенными эксплуатационными свойствами: антиокислительными, смазывающими, защитными, деэмульгирующими и др.
Актуальность данного  проекта заключается в том, что  смазочные масла в Республике Казахстан не производятся, весь потребляемый их обьем ввозится, причем с колоссальными затратами на приобретение и транспортировку.
Вместе с тем Казахстан  располагает уникальнейшим сырьем для производства масел. Поэтому в данной работе рассмотрены возможности получения масел в условиях Атырауского НПЗ, единственного завода, перерабатывающего западноказахстанские нефти в регионе, где располагаются основные нефтяные месторождения с высоким потенциальным запасом.
 
 
 
      Литературный обзор
 
      Назначение и характеристика процесса
 
Переработка нефти начинается с перегонки или фракционирования сырой нефти в отдельные углеводородные группы. Полученные в результате продукты непосредственно связаны с характеристиками обрабатываемой сырой нефти.
Установки первичной переработки  нефти составляют основу всех нефтеперерабатывающих заводов.  На них вырабатываются практически все компоненты моторных топлив, смазочных масел, сырьё для вторичных процессов и для нефтехимических производств.
Первый нефтеперерабатывающий  завод, который открылся в 1861, производил керосин путем простой атмосферной  перегонки. Побочными продуктами были гудрон и нафта (сырая нефть). Вскоре было обнаружено, что высококачественные смазочные материалы могут быть произведены путем перегонки нефти в вакууме.
В промышленности вакуумная  перегонка была открыта независимо и случайно. В 1867 году, когда Джошуа Меррилл перегонял 3,4 м3 пенсильванской нефти, «забило» конденсатор. Перегоняемая загрузка была «слишком тяжелой для использования в целях освещения и слишком легкой – для смазочного масла» [30]; закупорка конденсатора была вызвана, по-видимому, отложением парафина в конденсаторе. Давление стало настолько большим, что пришлось погасить огонь и дать охладиться кубу, из-за чего и образовался вакуум. Когда аппарат вскрыли, в конденсаторе был найден прозрачный нейтральный дистиллят. Меррилл позже отметил, что подобный дистиллят может быть получен с помощью перегонки с перегретым водяным паром, который действует, кроме того, как добавка при азеотропной перегонке. Вскоре последовало применение вакуумной перегонки нефтяных масел в заводском масштабе, а с 1870 г. в Рочестере (штат Нью-Йорк) было начато промышленное производство вакуумных масел из нефти. Вакуумная перегонка масел в заводском масштабе в других областях промышленности получила распространение лишь в XX веке. Наиболее ранними примерами из этой области является перегонка фенола и крезолов, а также вакуумная перегонка с паром глицерина. Румфорд  в 1802 г. подробно описал процесс разгонки с применением острого пара и дал превосходное теоретическое объяснение механизма перегонки с паром, который он назвал «выгоняющим паром». Этот процесс, который можно рассматривать как предтечу азеотропной вакуумной разгонки с добавкой, требует некоторой примеси инертного газа для того, чтобы ускорить перегонку и избежать «толчков». Вполне возможно осуществить перегонку в вакууме с водяным паром, перегретым водяным паром или парами других подходящих веществ.
Таким образом, история развития вакуумной перегонки начинается с 1870 года. Первоначально основным продуктом были смазочные масла, а в 30-е годы XX века продукт перегонки использовался как сырьё для крекинга.
Вакуумная перегонка (дистилляция) – это процесс отгонки из мазута (остатка атмосферной перегонки) фракций, пригодных для переработки в моторные топлива, масла, парафины и церезины и другую продукцию нефтепереработки и нефтехимического синтеза. Остающийся после этого тяжелый остаток называется гудроном. Может служить сырьем для получения битумов.
Вакуумная перегонка мазута осуществляется по двум вариантам: по топливному и масляному.
Вакуумная перегонка мазута по топливному варианту предназначена  для получения широкой масляной фракции (вакуумного газойля) с температурами  выкипания 350 – 500 °С как сырья установок каталитического крекинга, гидрокрегинга или пиролиза и в некоторых случаях термического крекинга с получением дистиллятного крекинг-остатка, направляемого далее на коксование с целью получения высококачественных нефтяных коксов.
Масляный вариант нефтепереработки заключается в получении из мазута вакуумной      перегонкой    узких     масляных        фракций   различной вязкости с пределами выкипания 300 – 400 °С, 350 – 420 °С, 420 – 500 °С и остаточной >500 °С.
Из этих фракций в последующих  процессах селективной очистки  и низкотемпературной депарафинизации удаляют нежелательные компоненты, соответственно, смолы, полициклические арены и высокозастывающие парафины, в результате получаются базовые масляные основы. Введением в последние соответствующих присадок (антиокислительных, противоизносных, повышающих индекс вязкости, депрессорных и др.), обеспечивающих работоспособность масла в условиях применения, получают широкий ассортимент товарных масел.
Вакуумная перегонка мазута является головным процессом поточной схемы масляного производства. При  масляном варианте перегонки основная цель процесса – получить масляные фракции заданной вязкости, удовлетворяющие также необходимым требованиям по цвету и температуре вспышки. Существующими нормами на производство масел, как известно, не ограничивается фракционный состав масляных фракций и допустимые пределы температур налегания соседних фракций.
Многие показатели качества (вязкость, индекс вязкости, нагарообразующая способность, температура вспышки  и др.) товарных масел, а также  технико-экономические показатели процессов очистки масляного  производства во многом предопределяются качеством исходных нефтей и их масляных фракций. Поэтому в процессах вакуумной перегонки по масляному варианту, по сравнению с вакуумной перегонкой топливного профиля, предъявляются более строгие требования к чёткости погоноразделения и выбору сырья.
Исследования влияния  фракционного состава масляных фракций  на технологические показатели  производства и качество базовых  масел показывают, что одним из способов повышения эффективности  производства и улучшения качества масел является получение узких  фракций. Так, использование узких 50-градусных масляных фракций, обладающих повышенной вязкостью и высокими температурами вспышки, значительно изменяет их дозировку при производстве современных моторных масел. Базовые масла, приготовленные на основе масляных компонентов из узких фракций, характеризуются меньшей склонностью к осадкообразованию и загустеванию при окислении, чем базовые масла с дистиллятным компонентом широкого фракционного состава. Выход дистиллятных масел из узких фракций на 1,78 % больше, чем из широких фракций 350 – 490 °С, считая на нефть.
В зависимости от фракционного состава масляных дистиллятов меняются также режим работы установок  маслоблока и технико-экономические показатели процессов очистки масляных дистиллятов и остаточных компонентов. Так, при ухудшении чёткости ректификации широких масляных фракций снижаются выход рафинатов и депарафинизированного масла и скорость фильтрации масел пре депарфинизации, увеличиваются расход растворителя при селективной очистке масел, затраты тепла на регенерацию растворителя, вероятность переочистки лёгких и недоочистки тяжёлых фракций и повышается отложение кокса на катализаторе при гидроочистке масел.
В связи с этим для получения  масел высокого качества и сырья  для производства твёрдых парафинов рекомендуется получать узкие масляные фракции с пределами температур выкипания 50 – 60 °С, налеганием температур кипения не более 20 – 25 °С и содержанием не более 15% фракций, выкипающих ниже, и 2% фракций, выкипающих выше номинальной температуры кипения. Для обеспечения требуемой четкости погоноразделения на ректификационных колоннах вакуумной трубчатки масляного типа устанавливают большее число тарелок (до 8 на каждый дистиллят), применяют отпарные секции; наряду с одноколонными широко применяют двухколонные схемы (двухкратного испарения по дистилляту) перегонки.
Для получения масляных дистиллятов  низкой коксуемости и хорошего цвета  с вязкостью 12 мм2/с при 100 °С и высоковязкого гудрона с низким содержанием фракций до 490 °С важно обеспечить очень чёткое разделение между дистиллятной фракцией 450 – 500 °С (490°С) и гудроном.
 
1.2 Виды перегонки мазута
 
При перегонке мазута по масляному варианту используют схемы однократного (рисунок 1, а) и двукратного испарения – по широкой масляной фракции (рисунок 1, б) или по остатку (рисунок 1, в). Наибольшее распространение в промышленности получили схемы (а) и (б).
Перегонка осуществляется в  ректификационных колоннах с применением  водяного пара.
Основное действие водяного пара – снижение парциального давления паров углеводородов и тем  самым отпаривание легкокипящих фракций. Поскольку отпаривание легкокипящих фракций. Поскольку отпаривание сопровождается отводом тепла, то температура отогнанного жидкого потока понижается. Испаряющее действие водяного пара наиболее эффективно при его расходе, равном 1,5 – 2% (масс.) на исходное сырьё. Общий расход водяного пара в вакуумные колонны – 5 – 8% (масс.) на сырьё.
Необходимо указать на следующие недостатки процессов  перегонки с водяным паром:
- увеличение затрат энергии  (тепла и холода) на перегонку  и конденсацию;
- повышение нагрузки колонн по парам, что приводит к увеличению диаметра аппаратов и уносу жидкостей между тарелками;
- ухудшение условий регенерации  тепла и теплообмена;
- увеличение сопротивления и повышение давление в колонне и других аппаратах;
- обводнение нефтепродуктов  и необходимость их последующей  осушке;
- усиление коррозии нефтеаппаратуры  и образование больших количеств  загрязнённых сточных вод.
 


 
1 — колонна; 2 — отпарная секция; 3 — емкость;
I — мазут; II — маловязкий дистиллят; III — средневязкий дистиллят; IV — высоковязкий дистиллят; V— гудрон; VI — некондеисируемые газы и водяной пар; VII — водяной пар; VIII — легкий вакуумный газойль.
Рисунок 1 – Схемы перегонки  мазута по масляному варианту при  однократном (а) и двукратном испарении по широкой фракции (б) или по остатку (в)
 
При перегонке мазута по схеме однократным испарением в  вакуумной тарельчатой колонне  трудно достичь необходимого количества фракций: обычно налегание температур кипения между смежными дистиллятами составляет 70 – 130 °С. В то же время при увеличении числа тарелок снижается глубина вакуума в секции питания колонны и желаемое повышение чёткости повышения ректификации не достигается. Давление в верху колонны поддерживается порядка 67-107 гПа (6,7 – 10,7 кПа) в секции питания 134 – 330 гПа (13,4-33  кПа) с температурой нагрева нефти не выше 420 °С и подачей в низ колонны 5 – 10% водяного пара (на остаток). Температура верха колонны не превышает обычно 100 °С, так как с ростом температуры наблюдается повышенный унос газойлевых фракций в барометрический конденсатор.
Анализ перегонки мазута по схеме однократного испарения  в вакуумной тарельчатой колонне  показывает, что для чёткого выделения  узких масляных фракций требуются  следующие условия: число тарелок  в каждой простой колонне должно быть порядка 12 – 14, из них половина в отгонных секциях; эффективность тарелок должна быть не ниже 0,7 – 0,8; испарение сырья в зоне питания должно быть на несколько процентов больше суммы отбираемых дистиллятов; в боковые отпарные секции следует подавать водяной пар – 3 – 4% (масс.) на фракцию; циркуляционные орошения целесообразно устанавливать только на верхних тарелках (обычно на четырех); промежуточное охлаждение целесообразно осуществлять только на проток; пары из отпарных секций в основную колонну следует подавать на одну тарелку выше отвода жидкости в боковую отпарную секцию; перепад давления по паровым линиям в отпарные колонны должен быть минимальным, перепад давления на реальную тарелку должен быть не более 2,6 гПа.
Узкие масляные фракции по схемам однократного испарения значительно  проще можно получить в вакуумной  насадочной колонне при давлении вверху меньше 20 гПа и в секции питания меньше 13 – 67 гПа, при температуре нагрева мазута 370 – 390 °С и температуре верха колонны 50 – 55 °С. Водяной пар в низ колонны не подается.
Схемы двукратного испарения мазута требуют больших энергетических затрат, однако, качество масляных дистиллятов улучшается и налегание температур кипения снижается до 30 – 60°С.
При двукратном испарении мазута по широкой масляной фракции во второй колонне не обязательно иметь глубокий вакуум, больший эффект разделения здесь достигается увеличением общего числа тарелок. Температура нагрева мазута в первой ступени 400 – 420 °С и широкой масляной фракции во второй ступени 350 – 360 °С.
При варианте двукратного испарения  по остатку применяют независимые  вакуумные системы в каждой ступени  с поддержанием более глубокого вакуума во второй. Эта схема позволяет увеличить флегмовые числа в колоннах за счет уменьшения расхода паров во второй ступени примерно в 1,5 – 3 раза. По такой схеме получаются масляные фракции лучшего качества при меньшей себестоимости процесса очистки масел. Улучшение качества разделения масляных фракций по схеме двукратного испарения по остатку с пониженным давлением во второй ступени иллюстрируется следующими данными:
 
 
Таблица 1
Характеристика масляных фракций
 
Вязкость фракций при 38 °С, мм2
Налегание температур, ?t95 – 5 %, °С
при однократном испарении
При двукратном испарении
7,5
42
20
43
72
10
86,6
113
20

 
Однако следует отметить, что  применение схем двукратного испарения мазута мало меняет вязкость, температуру вспышки и цвет масляных фракций и для обеспечения четкого разделения тяжелых масляных фракций необходимо дальнейшее понижение давления, т. е. применение глубоковакуумной перегонки.
Сравнение схем двукратного испарения  мазута по широкой масляной фракции  и по остатку показывает, что первая схема является предпочтительной с точки зрения энергетических затрат. Кроме того, последующий нагрев более тяжелого сырья связан с большей опасностью его термической деструкции и требует повышенного расхода водяного пара на создание вакуума. В то же время схема двукратного испарения по остатку позволяет получить более узкие масляные фракции и понижение давления при этом требуется для более вязкого, тяжелого продукта. По приведенным же затратам схемы одно- и двукратного испарения мало различаются между собой.
Таким образом, в схемах двукратного  испарения мазута углубляется переработка, и получаются фракции с заданным качеством благодаря увеличению общего числа тарелок в системе при фиксированном давлении в колоннах или благодаря понижению давления во второй ступени.
Отметим еще результаты теоретических исследований возможности получения узких 30-градусных масляных фракций по схеме двукратного испарения мазута по широкой масляной фракции. Как показали расчеты, для получения 30-градусных масляных фракций с содержанием 15 – 18% легких и 2 – 5% тяжелых примесей необходимы высокие флегмовые числа (»10) и большое число теоретических тарелок в каждой простой колонне (18 – 20). Реализовать такие условия разделения на современных схемах перегонки мазута и при помощи существующих конструкций аппаратов (нагревателей и контактных устройств) невозможно. Реальные отборы узких масляных фракций от потенциала при заданной четкости ректификации, которые могут быть достигнуты на современных установках, составляли бы 30 – 35%.
 
      Вакуумная перегонка мазута в насадочных колоннах
 
В последние годы в мировой нефтепереработке все  более широкое распространение при вакуумной перегонке мазута получают насадочные контактные устройства. Их преимущества заключаются, прежде всего, в исключительно малом перепаде давления на одну ступень разделения. Среди них более предпочтительны регулярные насадки, поскольку они имеют регулярную заданную структуру и их гидравлические и массообменные характеристики более стабильны по сравнению с насыпными. Это достоинство регулярных насадок позволяет конструировать вакуумные ректификационные колонны, способные обеспечить либо более глубокий отбор масляных фракций с температурой конца кипения вплоть до 600 °С, либо при заданной глубине отбора существенно повысить четкость фракционирования масляных дистиллятов.
Применяемые в  настоящее время высокопроизводительные вакуумные колонны с регулярными насадками по способу организации относительного движения контактирующихся потоков жидкости и пара можно подразделить на следующие 2 типа: противоточные и перекрестноточные.
Противоточные вакуумные  колонны с регулярными насадками  конструктивно мало отличаются от традиционных малотоннажных насадочных колонн: только вместо насадок насыпного типа устанавливаются блоки или модули из регулярной насадки и устройства для обеспечения равномерного распределения жидкостного орошения по сечению колонны. В сложных колоннах число таких блоков (модулей) равно числу отбираемых фракций мазута.
Гидродинамические условия контакта паровой и жидкой фаз в перекрестноточных насадочных колоннах существенно отличаются от таковых при противотоке.
В пределах каждого модуля организуется перекрестноточное (поперечное) контактирование фаз, то есть движение жидкости по насадке сверху вниз, а пара - в горизонтальном направлении. Следовательно, в перекрестноточных насадочных колоннах жидкость и пары проходят различные независимые сечения, площади которых можно регулировать (что дает проектировщику дополнительную степень свободы), а при противотоке - одно и то же сечение. Поэтому перекрестноточный контакт фаз позволяет регулировать в оптимальных пределах плотность жидкого и парового орошений изменением толщины и площади поперечного сечения насадочного слоя и тем самым обеспечить почти на порядок превышающую при противотоке скорость паров (в расчете на горизонтальное сечение) без повышения гидравлического сопротивления и значительно широкий диапазон устойчивой работы колонны при сохранении в целом по аппарату принципа и достоинств противотока фаз, а также устранить такие дефекты, как захлебывание, образование байпасных потоков, брызгоунос и другие, характерные для противоточных насадочных или тарельчатых колонн.
Другое преимущество перекрестноточных насадочных колонн - возможность организации высокоплотного жидкостного орошения - исключительно важно для эксплуатации высокопроизводительных установок вакуумной или глубоковакуумной перегонки мазута, оборудованных колонной большого диаметра. Для сравнения сопоставим потребное количество жидкостного орошения применительно к вакуумным колоннам противоточного и перекрестноточного типов диаметром 8 м (площадью сечения = 50 м2). При противотоке для обеспечения даже пониженной плотности орошения = 20 м32ч требуется на орошение колонны 50x20 = 1000 м3/ч жидкости, что технически не просто осуществить. При этом весьма сложной проблемой становится организация равномерного распределения такого количества орошения по сечению колонны.
В перекрестноточных насадочных колоннах, в отличие от противоточных колонн, насадочный слой занимает только часть ее горизонтального сечения площадью на порядок и более меньшую. В этом случае для организации жидкостного орошения в вакуумной перекрестноточной насадочной колонне аналогичного сечения потребуется 250 м3/ч жидкости, даже при плотности орошения 50 м32ч, что энергетически выгоднее и технически проще.
 
1.4 Перекрёстноточные насадочные колонны для чёткого фракционирования мазута с получением масляных дистиллятов
 
Перекрестноточные насадочные колонны (ПНК) в зависимости от количества устанавливаемых в них насадочных блоков и, следовательно, от достигаемого в зоне питания глубины вакуума можно использовать в следующих вариантах:
а) вариант глубоковакуумной перегонки с углубленным отбором, но не менее чётким фракционированием вакуумных дистиллятов, если  ПНК оборудованы ограниченным числом теоретических ступеней контакта;
б) вариант обычной вакуумной  перегонки, но с более высокой  чёткостью фракционирования отбираемых дистиллятов, когда ПНК оборудована большим числом теоретических ступеней контакта.
На одном из НПЗ России («Орскнефтеоргсинтез») проведена реконструкция вакуумного блока установки АВТМ, где ранее отбор масляных дистиллятов осуществлялся по типовой двухколонной схеме с двухкратным испарением по дистилляту (рисунок 2) с переводом ее на одноколонный вариант четкого фракционирования мазута в ПНК. Принципиальная конструкция этой колонны представлена на рисунке 3.
 

 
I - мазут; II, III и IV - соответственно маловязкий, средневязкий и высоковязкий дистилляты; V - гудрон; VI - водяной пар; VII - неконденсирован-ные газы и водяной пар; VIII - легкий вакуумный газойль
Рисунок 2 – Схема  двухколонной перегонки мазута по масляному варианту


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 3 – Вакуумная  перекрестно-точная насадочная колонна для четкого фракционирования мазута на масляные дистилляты (авторы разработки К.Ф.Богатых и С.К.Чуракова)
При реконструкции  вакуумной колонны было смонтировано 20 перекрестноточных насадочных блоков (из просечно-вытяжного листа конструкции УГНТУ с малым гидравлическим сопротивлением), в т.ч. 17 из которых - в укрепляющей части, что эквивалентно 10,8 теоретическим тарелкам (вместо 5,6 до реконструкции).
При эксплуатации реконструированной установки АВТМ были получены следующие результаты по работе ПНК и качеству продуктов разделения.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Таблица 2
Результаты по работе ПНК  и качеству продуктов разделения
 
Показатели
До
После
  реконструкции
реконструкции
     
Производительность, т/ч
46-48
55
Остаточное давление, мм рт.ст
   
на верху колонны
40-70
40-60
в зоне питания
96-126
53-73
Температура, °С
   
сырья
365-375
350-360
верха
165-175
165-175
низа
340-355
340-350
Расход, т/ч
   
верхнего циркуляционного
   
орошения
30-35
30-48
водяного пара
0,5-0,8
0,2-0,42
Число теоретических  тарелок
   
в укрепляющей  секции
5,6
10,8
Отбор на нефть, % масс.
   
I иогон
8,6-9,0
10,0-10,4
II погон
Температурный интервал выкипания
фракций, °С (tK 95% - tK 5%)
   I масляный погон
   II масляный погон
Налегание масляных фракций, °С
Температура вспышки, °С
   I масляный погон
   II масляный погон
   Гудрон
Вязкость при 50 °С, сСт
   I масляный погон
   II масляный погон
Цвет, ед. ЦНТ
   Iмасляный погон
   II масляный погон
 
 
9,0-9,5
 
 
130-140
150-160
70-105
 
175-178
213-217
247-268
 
10,5-14
35-59
 
1,5-2,0
4,5-5,0
13,0-15,6
 
 
100-110
105-125
27-60
 
184-190
214-221
260-290
 
11,2-12
39-60
 
1,5-2,0
3,5-4,5
 
 

 
Как видно из приведенных выше данных, применением  ПНК достигается значительная интенсификация процесса вакуумной перегонки на установках АВТМ. По сравнению с типовым двухколонным энергоемким вариантом вакуумной перегонки энергосберегающая технология четкого фракционирования мазута в одной перекрестноточной насадочной колонне имеет следующие достоинства:
    исключается из схемы вакуумной перегонки вторая трубчатая печь и вторая вакуумная колонна со всем сопутствующим оборудованием и вакуумсоздающей системой;
    температура нагрева мазута на входе в ПНК ниже на 10-15 °С;
    расход водяного пара меньше в 2 раза;
    масляные дистилляты имеют более узкий фракционный состав: 100-110 вместо 130-140 °С;
    - отбор масляных дистиллятов увеличивается с 18,5 до 25% на нефть; 
    - производительность вакуумного блока увеличивается примерно на 10%.
 
1.5 Улучшение качества масляных дистиллятов
 
Анализ работы вакуумных колонн установок АВТ по масляному варианту показывает, что качество получаемых дистиллятных фракций и гудрона не удовлетворяет повышенным требованиям на сырье масляного производства: масляные фракции обычно получают маловязкими и с низким показателем цвета. Дистилляты имеют довольно широкий фракционный состав, доходящий до 200 °С, со значительным налеганием температур кипения соседних фракций, а в гудроне содержится много легких фракций (до 500 °С порядка 30—40%). Фактические данные по четкости разделения мазута на масляные фракции таковы: при работе по схеме а (рисунок 1) налегание температур кипения смежных дистиллятов составляет 80—90 °С и по схемам б и в 40—50 °С. На многих заводах вместо отбора узких фракций получают одну широкую фракцию и вакуумный газойль.
Низкое качество масляных фракций  и плохая четкость ректификации мазута объясняются следующими причинами: плохой работой атмосферной колонны; недостаточным подводом тепла в печи и, следовательно, низкими флегмовыми числами в колонне; недостаточным числом тарелок и низкой их эффективностью; высоким гидравлическим сопротивлением системы (тарелок колонны, трансферного трубопровода и змеевика печи); завышенными диаметрами колонн или низкими скоростями паров.
Повышение фракционирующей способности  вакуумных колонн достигается следующими мероприятиями: понижением давления в  секции питания колонны до 26—40 гПа; повышением температуры в зоне питания с соответствующим увеличением флегмового числа; увеличением числа тарелок или применением контактных устройств специальных конструкций, например, насадок; применением усовершенствованных технологических схем перегонки. Целесообразность применения той или иной технологической схемы следует рассматривать в последнюю очередь, если остальные мероприятия не приводят к ожидаемому эффекту, так как усовершенствование технологической схемы требует наибольших затрат.
Прежде чем переходить к анализу  усовершенствованных схем перегонки  мазута, необходимо отметить рекомендуемые флегмовые числа по секциям колонны, обеспечивающие достаточно высокое качество разделения фракций.
 
 
 
 
 
Таблица 3
Рекомендуемые флегмовые числа по секциям колонны
 
Секция колонны (верхний  продукт – нижний продукт)
Верхнее орошение
ПЦО, расположенное выше вывода дистиллята
Вакуумный газойль – дистиллят  низкой вязкости
15
8,5
Дистиллят низкой – дистиллят  средней вязкости
4
3,5
Дистиллят средней – дистиллят  повышенной или высокой вязкости
2
1,5

 
В вакуумных колоннах по масляному  варианту циркуляционные орошения по высоте колонны следует применять с ограничениями, т. е. не настолько развитыми, как в атмосферных колоннах, так как более важной задачей здесь является обеспечение необходимой четкости разделения фракций. Рекомендуется расход тепла циркуляционных орошений вычислять из расчета 50—70% тепла максимальных значений, найденных тепловым балансом. Остальное тепло в промежуточных секциях колонны будет сниматься горячей флегмой за счет верхнего орошения. Нижнее промежуточное циркуляционное орошение между отбором нижнего дистиллята и вводом сырья предохраняет масляные дистилляты от попадания в них смолисто-асфальтеновых веществ и высококипящих углеводородов.
Применение отпарных секций в вакуумных колоннах по масляному варианту не всегда считалось целесообразным. Отпарные секции применяли для обеспечения заданной температуры вспышки вязких масляных фракций асфальтеновых нефтей или для четкого выделения тяжелых масляных фракций нефтей парафинового основания с целью наиболее полного отделения кристаллических парафинов от фракций, содержащих церезины. В настоящее время при предъявлении особо жестких требований к фракционному составу получаемых дистиллятов вакуумную перегонку мазута осуществляют в колоннах с отпарными секциями.
Применение технологических схем с подводом тепла в отпарные секции является одним из эффективных способов повышения четкости разделения фракций.
Для получения узких фракций  предлагается наряду с подводом водяного пара в низ отпарных секций использовать промежуточный подогрев жидкости и возврат ее на лежащую ниже тарелку (рисунок 4). В отпарных секциях с 6 – 7 реальными тарелками эффективностью не выше 0,65, при кратности парового орошения, равной единице (что примерно в три раза больше обычной), температуре нагрева флегмы не выше 375 °С можно получать фракции 311 – 371, 350 – 414, 386 – 453 и 422 – 500 °С с чистотой соответственно равной 72, 78,3, 58,3 и 77,5%. Ожидаемый интервал выкипания (по Богданову) составит 45, 50, 52 и 62 °С. Промежуточный подогрев жидкости в отпариых секциях наиболее эффективен для выделения маловязких фракций, так как для вязких фракций нагрев жидкости незначительно увеличивает их летучесть.
 

 
1 – сложная колонна; 2 – отпарная секция;
I – мазут; II – головной погон; III – боковой погои; IV – остаток; V – водяной пар
Рисунок 4 – Перегонка  мазута в сложной колонне с  промежуточным подогревом жидкости в отпарной секции
 
Для вакуумных колонн масляного  производства применение внутренних отпарных секций существенно улучшает качество масляных дистиллятов, сужает фракционный состав и повышает температуры вспышки благодаря более глубокому вакууму в них и меньшей потери тепла в окружающую среду.
Обследование работы вакуумных  колонн с внутренними отпарными секциями показало, что температура выкипания 5% (по Богданову) масляных фракций повышается на 15 – 33 °С и температура выкипания 95% - на 2 – 10 °С. Сужение фракционного состава масляных фракций повышает их коксуемость, показатель преломления, вязкость и температуру вспышки. При расходе водяного пара в отпарные секции в пределах 1,5 – 4,4% (масс.) на остаток температура вспышки повысилась от 6 до 34 °С, вязкость при 50 °С – на 1,4 – 4,3 мм2
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.