Основные принципиальные схемы установок вакуумной перегонки мазута. Преимущества и недостатки каждой схемы

Для перегонки мазута и для обеспечения четкой ректификации необходимо обеспечить высокую Т нагрева, чтобы создать поток паров. Но при высоких Т УВ, входящие в состав мазута, легко подвергаются термическому разложения, т. е. крекингу, что нежелательно. Чем больше молекулярная масса УВ, тем легче он подвергается термическому крекингу. Для предотвращения этого используют вакуум и ведут перегонку мазута в присутствии водяного пара. Все это позволяется значительно снизить Т кипения УВ, входящих в состав мазута и снизить крекинг. Недостатки применения водяного пара: увеличение затрат энергии; повышение нагрузки колонн по парам, что приводит к увеличению диаметра аппарата и уносу жидкости между тарелками; повышение Р; обводнение нефтепродуктов и необходимость их последующей сушки; усиление коррозии и образование большого количества сточных вод. ВТ бывает:

1) С однократным испарением мазута. Схема(А): Мазут насосом подается в трубчатую печь, где он нагревается до 415-420ºС и подается в вакуумную колонну. Т. к. в колонне вакуум и образуется большое количество паров, диаметр колонны вверху 8-12 м. В нижней части колонны, где отбирается гудрон, диаметр уменьшают, чтобы снизить время его пребывания при высоких Т и обеспечить min разложение. По этой схеме с верха колонны отбираются УВ газы, в том числе газ, образовавшийся при разложении УВ, сероводород, пары воды и воздух, который засасывается в колонну из-за неплотностей. УВ-газы около 0,1%, сероводород – 0,05%, воздух 0,05%, пары воды 1,6%, остальное – мазут. Боковые фракции (2 или 3) отбираются прямо с соответствующих тарелок колонны. Обычно на каждую отбираемую фракцию в вакуумной колонне устанавливают от 5-6 тарелок. Больше тарелок использовать нежелательно, т. к. при этом увеличивается Р внизу колонны. Боковые фракции – масляные фракции, они используются далее для получения нефтяных масел и твердых нефтяных парафинов. Отбор масляных фракций прямо с тарелок не позволяет обеспечить четкость разделения этих фракций, происходит налегание фракций. Для повышения четкости отбора масляных фракций применяют схему (Б)-масляный вариант.

(A)-топливный вариант.

2) С двукратным испарением мазута- применяется тогда, когда необходимо обеспечить глубокий вакуум при отборе масляных фракций или тогда, когда мазут перерабатывается по топливному варианту.

Может работать по масленому и топливному варианту. Если мазут перегоняется по топливному варианту, то вторую вакуумную колонну отключают, а фр. 350-500, к-рая называется вакуумным газойлем, направляют на кат. крекинг или гидрокрекинг, где из него получают светлые фракции. В итоге увеличивается глубина переработки нефти за счет увеличения выхода светлых фракций.

Если мазут перегоняют по масляному варианту, то во второй вакуумной колонне эту широкую фракцию 350-500 разгоняют на узкие масляные фракции, их количество 2-4

(350-400-маловязкая фракция), (400-450-средневязкая), ( 450-500-высоковязкая). Преимущества этой схемы: возможность создания глубокого вакуума в первой вакуумной колонне, а значит меньше будет доля побочных реакций разложения. Недостаток – более высокие капиталовложения.

Способы создания вакуума на установках ВТ.

I. С помощью барометрического конденсатора + эжектор. Газы и пары с верха колонны поступают в барометрический конденсатор – сосуд цилиндрической формы с дырчатыми внутренними перегородками, на которых стекающая сверху холодная вода контактирует с газами и парами, которые при этом конденсируются. Нижняя часть конденсатора соединяется барометрической трубой с барометрическим колодцем, где собирается загрязненная вода, она содержит до 5-6% нефтепродуктов и сернистых соединений. Несконденсировавшиеся газы и пары отсасываются паровым эжектором в атмосферу.

II. Сейчас экономически выгоднее вместо барометрического конденсатора устанавливать обычный кожухотрубчатый конденсатор-холодильник. Преимущество – отсутствие большого количества загрязненных вод.

III. Для создания глубокого вакуума газы и пары из вакуумной колонны сразу отсасываются паровым эжектором и затем поступают в конденсатор-холодильник, а несконденсировавшиеся газы опять отсасываются паровым эжектором и так всего 3 ступени. В результате наверху ВК можно достичь давления 5-10 мм.рт.ст. Схема дорогая.