Вакумная переработка нефти

Введение

Особенно  велико современное экономическое  значение нефти и газа. Нефть и  газ – уникальные и исключительно  полезные ископаемые. Продукты их переработки  применяют практически во всех отраслях промышленности, на всех видах транспорта, в военном и гражданском строительстве, сельском хозяйстве, энергетике, в быту и т.д. За последние несколько  десятилетий из нефти и газа стали  вырабатывать в больших количествах  разнообразные химические материалы, такие, как пластмассы, синтетические  волокна, каучуки, лаки, краски, моющие средства, минеральные удобрения  и многое другое. Не зря называют нефть «черным золотом», а XX век  – веком нефти и газа. Нефть  и газ определяют не только экономику  и технический потенциал, но часто  и политику государства.

1. Типы промышленных установок

Процессы перегонки нефти  осуществляют на так называемых атмосферных  трубчатых (AT) и вакуумных трубчатых (ВТ) или атмосферно- вакуумных трубчатых (АВТ) установках.В зависимости от направления использования фракций  установки перегонки нефти принято  именовать топливными, масляными  или топливно-масляными и соответственно этому - варианты переработки нефти.

На установках AT осуществляют неглубокую перегонку нефти с  получением топливных (бензиновых, керосиновых, дизельных) фракции и мазута. Установки  ВТ предназначены для перегонки  мазута. Получаемые на них газойлевые. масляные фракции и гудрон используют в качестве сырья процессов последующей (вторичной) переработки их с получением топлив, смазочных масел, кокса, битумов  и других нефтепродуктов.Современные  процессы перегонки нефти являются комбинированными с процессами обезвоживания  и обессоливания, вторичной перегонки  и стабилизации бензиновой фракции: ЭЛОУ - AT, ЭЛОУ -АВТ, ЭЛОУ-АВТ- вторичная  перегонка и т.д.Преимущества установок  большой единичной мощности очевидны: высокая производительность труда  и низкие капитальные и эксплуатационные затраты по сравнению с установками  малой производительности.Еще более  существенные экономические преимущества достигаются при комбинировании AT и АВТ (или ЭЛОУ - AT и ЭЛОУ -АВТ) с другими технологическими процессами, такими, как газо-фракционирование, гидроочистка топливных и газойлевых фракций, каталитический риформинг, каталитический крекинг, очистка масляных фракций  и т.д.

1. Блок атмосферной перегонки нефти установки ЭЛОУ – АВТ – 6

При выборе технологической  схемы и режима атмосферной перегонки  нефти руководствуются главным  образом ее фракционным составом и, прежде всего, содержанием в ней  газов и бензиновых фракций.Перегонку  стабилизированных нефтей постоянного  состава с небольшим количеством  растворенных газов (до 1,2 % по С4 включительно), относительно невысоким содержанием  бензина (12-15 %) и выходом фракций  до 350°С.

Установки такого типа широко применяются на зарубежных НПЗ. Они  просты и компактны, благодаря осуществлению  совместного испарения легких и  тяжелых фракций требуют минимальной  температуры нагрева нефти для  обеспечения заданной доли отгона, характеризуются низкими энергетическими  затратами и металлоемкостью. Основной их недостаток ─ меньшая технологическая  гибкость и пониженный (на 2,5 -3,0 %) отбор  светлых, по сравнению с двухколонной схемой, требуют более качественной подготовки нефти.Для перегонки легких нефтей с высоким содержанием растворимых газов (1,5 - 2,2 %) и бензиновых фракций (до 20 - 30 %) и фракций до 350°С (50-60%) целесообразно применять атмосферную перегонку двухкратного испарения, то есть установки с предварительной отбензинивающей колонной и сложной ректификационной колонной с боковыми отпарными секциями для разделения частично отбензиненной нефти на топливные фракции и мазут. Двухколонные установки атмосферной перегонки нефти получили в отечественной нефтепереработке наибольшее распространение. Они обладают достаточной технологической гибкостью, универсальностью и способностью перерабатывать нефти различного фракционного состава, так как первая колонна, в которой отбирается 50 - 60 % бензина от потенциала, выполняет функции стабилизатора, сглаживает колебания в фракционном составе нефти и обеспечивает стабильную работу основной ректификационной колонны.

1. Блок вакуумной перегонки мазута установки ЭЛОУ – АВТ – 6

Основное назначение установки (блока) вакуумной перегонки мазута топливного профиля - получение вакуумного газойля широкого фракционного состава (350 - 500 °С), используемого как сырье  установок каталитического крекинга, гидрокрекинга или пиролиза и  в некоторых случаях - термического крекинга с получением дистиллятного  крекинг - остатка, направляемого далее  на коксование с целью получения  высококачественных нефтяных коксов.

В процессах вакуумной  перегонки, помимо проблемы уноса жидкости усиленное внимание уделяется обеспечению  благоприятных условий для максимального  отбора целевого продукта без заметного  его разложения. Многолетним опытом эксплуатации промышленных установок  ВТ установлено, что нагрев мазута в  печи выше 420-425°С вызывает интенсивное  образование газов разложения, закоксовывание и прогар труб печи, осмоление вакуумного газойля.

Особенности технологии вакуумной  перегонки мазута по масляному варианту

Основное назначение процесса вакуумной перегонки мазута масляного  профиля (ВТМ) – получение узких  масляных фракций заданной вязкости, являющихся базовой основой для  получения товарных масел путем  последующей многоступенчатой очистки  от нежелательных компонентов (смолистых, асфальтеновых соединений, полициклических  ароматических углеводородов, твердых  парафинов).

. Перекрестноточные посадочные  колонны для четкого 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 менее четким фракционированием вакуумных дистиллятов, если ПНК оборудованы ограниченным числом теоретических ступеней контакта;

б) вариант обычной вакуумной перегонки, но с более высокой четкостью фракционирования отбираемых дистиллятов, когда ПНК оборудована большим числом теоретических ступеней контакта.

Глубина вакуума в колоннах при прочих идентичных условиях зависит в значительной степени от температуры хладоагента, подаваемого в выносные конденсаторы-холодильники. При вакуумной перегонке с водяным паром остаточное давление в колонне не может быть меньше давления насыщенных паров воды при температуре их конденсации.Температура воды, ° С   10        15  20          25        30        40            50Давление насыщенных паров воды, гПа         1,25       17,1      23,4     32,2       42,5       74        124.Поэтому обычно летом вакуум падает, а зимой повышается. Практически давление вверху колонны больше вышеуказанных цифр на величину гидравлического сопротивления потоков паров в трубопроводах и выносных конденсаторах-холодильниках.

.                               Заключение

Технологические установки перегонки нефти предназначены для разделения нефти на фракции и последующей переработки или использования их как компоненты товарных нефтепродуктов. Они составляют основу всех НПЗ. На них вырабатываются практически все компоненты моторных топлив, смазочных масел, сырье для вторичных процессов и для нефтехимических производств. От их работы зависят ассортимент и качество получаемых компонентов и технико-экономические показатели последующих процессов переработки нефтяного сырья.