Способы углубления вакуумной перегонки нефти.

Основное назначение вакуумного блока-получение из мазута вакуумного газойля широкого фр. состава (350-500)который может использоваться как сырье для установок кат. крекинга, гидрокрекинга, пиролиза и т.д. О четкости разделения мазута судят по фракционному составу и цвету вакуумного газойля, т.к. цвет косвенно характеризует коксуемость и содержание Ме. При эксплуатации установок ВТ (вакуумная трубчатка) важно уменьшить унос гудрона в каждую секцию вакуумной колонны в виде пены, тумана и т.д. Вакуумные колонны по топливному варианту имеют небольшое количество тарелок или невысокие слои насадок и развитую питательную секцию: отбойники из сеток и промывные тарелки где происходит рециркуляция. Для предотвращения попадания металлоорганических соединений в вакууме. газойль иногда в сырье в небольших количествах вводится антипенная присадка.

Уделяется внимание чтобы отбор целевых продуктов протекал без заметного разложения. Если нагреть мазут выше 420-425С⁰ то в печи происходит интенсивное образование газа, прокаливание труб и закоксовывание, а газойль осмоляется. Чем тяжелее нефть, тем интенсивнее протекает газообразование и термодиструкция ВМС сырья.

При нагреве мазута до максимально допустимой температуры уменьшают время его пребывания в печи. Используют приемы:

1. Устанавливают многопоточные змеевики (до 4)

2. Применяют печи двустороннего облучения.

3. В змеевик печи подают водяной пар и уменьшают длину трансп. трубопровода.(между печью и вакуум. колон).

Для снижения температуры низа колонны организуют кветчинг, частично охлаждают гудрон. Чтобы снизить давление на участке испарения кольцевые змеевики выполняют из труб большого диаметра и уменьшается перепад теплоты между вводом мазута в колонну и выводом его из печи. В вакуумной колонне применяют ограниченное количество тарелок с низк. гидравл. сопр. или используют насадки. Стараются применять вакуум создающие системы. Количество тарелок в отгонной части ограничивается для малого времени пребывания гудрона и уменьшают диаметр куба колонны. Важной проблемой в работе вакуумной секции является создание глубокого вакуума при одновременно экономической и экологической чистоте её создания.

Узел который обеспечивает создание вакуума называется конденсиционно вакуум создающая система (КВС). Этот узел предназначен для:

1. Сокращения выноса из вакуумной колонны легких газойлевых фракций.

2. Уменьшение нагрузки внешних ступеней и предотвращение загрязнения окружающей среды.

Первая задача осуществляется за счет полного извлечения фракции из мазута до его поступления в вакуумную колонну. За счет вакуумного фракционного испарения позволяет извлечь все дизельные фракции выкипающие до 350С⁰ и уменьшить или полностью прекратить поступление с мазутом в вакуумную колонну. От количества фракций до 350С⁰ зависит вынос через верх газойлевых фракций.

z>0; t-температура верхней части колонны; z-расход водяного пара; m-количество фракций которые выкипают до 350С⁰.

Вторая задача решается за счет извлечения воды из КВС и замене её на нефтепродукт.

1–вакуумная колонна;2–конденсатор;3–конденсатор смешения; 4,5–абсорберы; 6–сепар. емкость; 7–эжекторы 1 и 2 ступени; 8–насос; 9–теплообменник;

Поток 2,3,4,5–газы четырех ступеней конденсации; поток6–парогазовая смесь; поток7–газойль сконденсированный сверху; поток8–абсорбент (ДТ); поток9–дизельное топливо в смеси с газойлем;поток10–конденсат водяного пара. На схеме 1 и 2 ступени КВС сохранены как и в существующей промышленной технологии,3-я, т.е. барометрический водяной конденсатор заменён на контакт паров с газойлевой фракцией в смеси с ДТ. Межижекторный холодильник работает на контакте с парами из первой ступени.В целом система относится к числу экологически более чистых систем. Система обеспечивает понижение давления нам верху колонны,уменьшается нагрузка по парам на коллектор. Рабочая жидкость в ижекторах-легкая газойлевая фракция,которая исключает полностью водяной пар.В этом варианте водяной пар не вводится вниз колонны и в стриппинге,т.к система струйных и вихревых ижекторов способна поддерживать 15 мм.рт.ст.(2кПа). Это обеспечивает вакуумную ректификацию без подачи водяного пара.С экологической точки зрения это совершенная ВСС(вакуум создающая система)

Вакуумная прегонка без водяного пара называется сухой вакуумной перегонкой.

(Схема нарисована и в верхнем левом углу написан номер вопроса!!!!)

 

32.Битумы. Общая характеристика. Способы получения. Нефтяные битумы получают из остатков от переработки нефтей и очистки минеральных масел. Под термином битум понимают жид, полутв, тв. соединения углеводорода и водорода в которых содержится в небольших количествах кислород, сера, азот и Ме. Так же значительное количество САВ, которые хорошо растворяют сероводород, хлороформ и другие органические растворители. Битумы могут быть природного происхождения или получены при переработке нефти, торфа, сланцев. Элементный состав битумов включает,%:80-85­­­­ – С; 8-10,5 – водород; 0,2-4 – кислород; 0,5-7 – сера; 0,2-0,5 – азот. Наиболее широко используется в строительстве дорог, кровельных материалов, производстве лаков. В состав битумов входят: масла, смолы, асфальтены. (масла+смолы это мальтены). Масла выполняют функцию разжижающей среды и в ней раств. смолы, асфальтены. Смолы обладают цементирующей способностью, асфальтены предают твердость. Если использовать различные методы и растворители, то битумы можно разделить на группы, определить их содержание и структуру. Чаще всего разделяют на асфальтены и мальтены. Масла содержащиеся в битуме сжимают поверхность, увеличивают их текучесть и испаряемость, молекулярная масса масел 360-500 единиц, плотность масел меньше единицы. Содержание, %: 85-88 углерода; 10-14 водорода; до 4-5 серы4 кислорода небольшое количество. Битумы-сложные системы. Функцию дисперсионной фазы выполняют асфальтены и ВМС, дисперсионной среды-масла и низкомолекулярные смолы. Пригодность битума к использованию определяет:

1. Малое изменение пластичности с температурой.

2. Высокая вязкость, цементирующая способность и эластичность.

3. Температура при которой битум способен размягчаться

Выделяют три основных способа получения битума:

1. Глубокое концентрирование за счет перегонки в вакууме нефтяных остатков(остаточные битумы)

2. Окисление при высокой температуре остатков от переработки нефти (окисляют гудроны, крекинги остатки, асфальты, экстракты селективной очистки масел) 180-300С⁰

3. Методом кампоундирования (смешения) различных нефтяных остатков с дистиллятами и с окисленными или остаточными битумами.

 

Во всех битумах наблюдается существенное увеличесние смол и асфальтенов или за счет концентрирования или за счет превращения части УВ в продукты уплотнения.

Основные способы получения нефтяных битумов и принципиальная связь между ними:

1 – атмосферно-вакуумная перегонка. Поток 1 - нефть, поток 2 - моторное топливо, поток 3 - масляные дистилляты, поток 4 - гудрон.

2–селективная очистка масляных дистиллятов. получаем поток 5 - рафинат, поток 6 - экстракты селективной очистки.

3 – блок деасфальтизации. Конц. САВ и отдельных УВ. Получаем поток 7 -деасфальтизат, поток 8 - асфальты.

4 – блок кампоундирования. Получаем поток 9 - компаундированные битумы.

5–блок окисления.

Сырье - гудрон, асфальтены, экстракты селективной очистки или САВ выделенные из крекинг остатка.

Поток 10 - окисленные битумы, поток 11 - сырье поступающее на крекинг.

6–крекинг. Поток 12 - крекинг-остаток.

7–перегонка. Поток 13 - битум из крекинг остатка.

 

Самый простой способ получения битума это вакуумная перегонка мазута. Такой способ реализуется за рубежом. Для этого необходимо использовать нефти определенного состава. Данный способ перегонки возможен в том случае когда гудрон выделенный из нефти имеет определенную температуру размягчения по КиШ.

(Схема нарисована и в верхнем левом углу подписан номер вопроса!!!!!!)