УСТАНОВКА ДЛЯ ВАКУУМНОЙ ПЕРЕГОНКИ МАЗУТА

Полезная модель относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использована в промышленных процессах перегонки мазута.
Известна установка для вакуумной перегонки мазута, включающая вакуумную ректификационную колонну, снабженную вводом для подачи исходного нефтяного сырья в виде парогазовой смеси, отводом гудрона из нижней ее части и вакуумсоздающее устройство. Вакуумосоздающее устройство выполнено в виде жидкостно-газового струйного аппарата, сепаратора и насоса (RU 2050168 С1, 1995.12.20).
Известная установка не предусматривает наличие боковых отводов в вакуумной ректификационной колонне дистиллятных фракций - ценного сырья для получения масел.
Известна установка для вакуумной перегонки мазута, включающая вакуумную ректификационную колонну, снабженную вводом для подачи исходной парогазовой смеси, отводом гудрона из нижней части колонны боковыми отводами масляных дистиллятов и вакуумсоздающее устройство, состоящее из конденсатора-холодильника и эжектора (SU 1081197 А, 1984.03.23).
Недостатком известной установки является недостаточная глубина переработки нефтяного сырья на этой стадии, что увеличивает в дальнейшем затраты на получение углеводородных фракций, идущих на производство масел.
Задачей полезной модели является увеличение глубины переработки мазута с получением трех или четырех боковых погонов дистиллятных фракций, имеющих стабильно оптимальный состав, что позволяет в дальнейшем удешевить их дальнейшую очистку, а также упростить процесс
получения товарных масел различного ассортимента, в том числе, путем смешения различных фракций.
Поставленная задача решается за счет того, что в установке для вакуумной перегонки мазута, включающей вакуумную ректификационную колонну, снабженную вводом для подачи исходной паро-газо-жидкостной смеси, отводом гудрона из нижней ее части и вакуумсоздающее устройство, согласно полезной модели, вакуумная ректификационная колонна дополнительно снабжена боковым отводом фракции дизельного топлива из верхней части, тремя или четырьмя боковыми отводами в зоне образования целевых масляных дистиллятов, а вакуумсоздающее устройство представляет собой конденсатор смешения, последовательно соединенный с кожухотрубчатым конденсатором и первым сепаратором-осушителем, который соединен с емкостью и последовательно соединен со струйным эжектором, вихревым эжектором и вторым сепаратором-осушителем, а также насосом подачи рабочей жидкости в эжекторы, при этом первый отвод целевых масляных дистиллятов расположен на участке, соответствующем снижению температуры по отношению к температуре исходной паро-газо-жидкостной смеси на 140-164°С, а последующие два или три - на участках, соответствующих снижению температуры, соответственно, на 54-63°С и 6-29°С, или 54-63°С, 6-29°С и 32-33°С, по отношению к температуре ближайшего нижнего отвода целевых дистиллятов.
Технический результат, получаемый от использования описанной полезной модели заключается в получении стабильных оптимальных составов отбираемых целевых масляных дистиллятов за счет расположения боковых отводов указанных дистиллятов на определенной высоте вакуумной ректификационной колонны, определяемой с учетом температуры исходного мазута, подаваемого в вакуумную ректификационную колонну в виде паро-газо-жидкостной смеси и с учетом температуры ближайшего нижерасположенного отвода целевых дистиллятов. Стабильность состава отбираемых фракций зависит и от стабильности условий процесса, которая, в
свою очередь, определяется конструкцией вакуумсоздающего устройства. Предлагаемая конструкция вакуумсоздающего устройства позволяет поддерживать необходимые условия процесса.
Получаемые дистиллятные фракции имеют стабильный состав с высоким содержанием основного компонента, могут быть легко очищены и использованы как самостоятельно, так и в виде различных смесей друг с другом, что облегчает процесс получения товарного продукта.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется нижеприведенным чертежом.
На фиг.1 приведена принципиальная схема установки для вакуумной перегонки мазута.
Установка для вакуумной перегонки мазута включает вакуумную ректификационную колонну 1, снабженную вводом 2 для подачи исходной паро-газо-жидкостной смеси, отводом 3 гудрона из нижней части колонны, боковым отводом 4 фракции дизельного топлива из верхней части колонны, тремя или четырьмя боковыми отводами 5, 6, 7, 8 в зоне образования целевых масляных дистиллятов и вакуумсоздающее устройство. Последнее представляет собой конденсатор 9 смешения, последовательно соединенный с кожухотрубчатым конденсатором 10 и первым сепаратором-осушителем 11, который соединен с емкостью 12 и последовательно соединен со струйным эжектором 13, вихревым эжектором 14 и вторым сепаратором-осушителем 15, а также насосом 16 подачи рабочей жидкости в струйный и вихревой эжекторы 13 и 14 соответственно. При этом первый отвод 5 целевых масляных дистиллятов расположен на участке, соответствующем снижению температуры по отношению к температуре исходной паро-газо-жидкостной смеси на 140-164°С, а последующие два или три - на участках, соответствующих снижению температуры, соответственно, на 54-63°С и 6-29°С, или 54-63°С, 6-29°С и 32-33°С, по отношению к температуре ближайшего нижнего отвода целевых дистиллятов.
Работа установки осуществляется следующим образом.
Нагретый в печи мазут до образования паро-газо-жидкостной смеси с содержанием водяного пара в количестве от 1 до 3 мас.%, поступает через ввод 2 в вакуумную ректификационную колонну 1. Процесс перегонки мазута осуществляют при остаточном давлении в вакуумной ректификационной колонне 40-60 мм рт. ст.
Отбор масляных дистиллятов осуществляется из боковых отводов 5, 6, 7, 8, расположенных выше ввода 2 исходного сырья.
Выше отвода первой масляной фракции производят отбор тяжелой дизельной фракции отводом 4.
В процессе перегонки мазута в верхней части вакуумной ректификационной колонны 1 образуется парогазовая смесь, которая поступает в конденсатор 9 смешения, а затем через отвод 17 в кожухотрубчатый конденсатор 10, где смесь охлаждается.
Образовавшийся конденсат поступает в сепаратор-осушитель 11, где происходит отделение жидкости от несконденсировавшихся паров и газов.
Жидкость из сепаратора-осушителя 11 стекает в емкость 12. В емкости 12 происходит отделение нефтепродуктов от воды, емкость 12 работает при атмосферном давлении. Вода из емкости 12 удаляется в промканализацию, а нефтепродукты насосом 18 откачиваются с установки.
Газы из сепаратора-осушителя 11 поступают в струйный эжектор 13. Также в струйный эжектор 13 насосом 16 подается рабочая жидкость. В качестве рабочей жидкости может быть использована охлажденная фракция утяжеленного дизельного топлива, выводимого из верхней части вакуумной ректификационной колонны 1, либо товарное дизельное топливо, либо (преимущественно) дизельное топливо, вырабатываемой в атмосферной колонне. Из струйного эжектора 13 смесь жидкости и газов поступает в вихревой эжектор 14, куда также подается рабочая жидкость.
Выход вихревого эжектора 14 соединен с сепаратором-осушителем 15. Из сепаратора-осушителя 15 газ откачивается паровым эжектором 19 на
утилизацию, водяной конденсат удаляется в промканализацию, а конденсат углеводородов насосом 18 откачивается с установки.
Отбор масляных дистиллятов осуществляют из трех или четырех разновысотных отводов 5, 6, 7, 8. Температура в верхней части вакуумной ректификационной колонны 1, зоны отбора фракции утяжеленного дизельного топлива, отбора первой масляной фракции регулируются за счет верхнего циркуляционного орошения (охлажденная фракция утяжеленного дизельного топлива). Температура отбора первой масляной фракции регулируется также за счет подачи охлажденной первой масляной фракции в качестве промежуточного циркуляционного орошения. Образовавшийся в нижней части колонны гудрон выводится из колонны через отвод 3.
Технологические параметры вакуумной перегонки мазута на предлагаемой установке и полученные результаты представлены в таблице.
Из таблицы видно, что предлагаемая установка позволяет получить от трех до четырех дистиллятных фракций с большим содержанием основного компонента, имеющих стабильный состав, что упрощает их дальнейшую очистку. Состав отбираемых фракций позволяет использовать их в качестве целевых масел или компонентов для приготовления широкого ассортимента масел (индустриальные, автотракторные, компрессионные, специальные).
Таблица
Условия проведения вакуумной перегонки мазута и полученные результаты
1
2
3
Содержание водяного пара, мас.%
1
3
Температура рабочей жидкости, °С
35
40
Расход рабочей жидкости в струйном эжекторе, м<sup>3</sup>/час
200
220
Расход рабочей жидкости в вихревом эжекторе, м<sup>3</sup>/час
16
28
Температура исходного сырья, °С
395
400
Остаточное давление в колонне, мм рт.ст.
40
50
Дистиллятная фракция 1:
Точка отвода (-Δt), °C
140
164
Кинематическая вязкость при 50°С, мм<sup>2</sup>/с
10
10
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
866
866
Состав фракции по ASTM D 1160, мас.% перегоняется при температуре не выше:
338°С
4,5
4,5
371°C
50,0
50,0
401°C
96,0
96,0
Дистиллятная фракция 2:
Точка отвода (-Δt), °C
54
63
Кинематическая вязкость при 50°С, мм<sup>2</sup>/с
18
18
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
887
887
Состав фракции по ASTM D 1160, мас.% перегоняется при температуре не выше:
385°C
4,5
4,5
410°C
50,0
50,0
445°С
96,0
96,0
Дистиллятная фракция 3:
Точка отвода (-Δt), °С
6
29
Кинематическая вязкость при 50°С, мм<sup>2</sup>/с
52
52
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
905
905
Состав фракции по ASTM D 1160, мас.% перегоняется при температуре не выше:
419°С
4,5
4,5
451°С
50,0
50,0
492°С
96,0
96,0
Дистиллятная фракция 4:
-
Точка отвода (-Δt), °C
33
Кинематическая вязкость при 100°С, мм<sup>2</sup>/с
17
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
926
Состав фракции по ASTM D 1160, мас.% перегоняется при температуре не выше:
431°C
4,5
506°C
50,0
550°C
96,0