Установки деструктивной перегонки мазутов и гудронов

Процесс деструктивной перегонки мазутов разра­ботан ГрозНИИ для увеличения ресурсов газойлевых фракций — сырья для установок каталитиче­ского крекинга. Особенность процесса — сочетание перегонки сырья с термическим разложением его смолистого остатка в испарителе. Если бензиновые и керосиновые фракции образуются в основном в змее­вике печи, то газойлевые фракции — в испарителе, работающем при сравнительно умеренной (420— 425 °С) температуре и невысоком избыточном давле­нии. Длительность пребывания крекируемой жидко­сти в испарителе составляет примерно 1,5 ч. Темпе­ратура сырья на выходе из печи равна 460—475 °С.

Установка непрерывного действия с однократным пропуском сырья состоит из высокотемпературной секции, которая включает нагревательную печь и испаритель, и секций фракционирования и охлажде­ния (рис. III-3).

Мазут, поступающий с нефтеперегонной уста­новки, насосом 8 через теплообменники 6 и 5 подается в змеевик печи 2. Пройдя по конвекционным трубам змеевика, мазут поступает в радиантные трубы (двух­рядный экран). Во второй ряд радиантных труб вводится перегретый водяной пар. По выходе из радиантного змеевика смесь подается в нижнюю часть испарителя 3; туда же, но ниже ввода сырья подается и перегретый водяной пар. В испарителе 3 смесь разделяется на паровую и жидкую фазы. Объем испарителя достаточен для длительного пребывания в нем жидкости, продуваемой перегретым водяным паром.

С целью уменьшения вязкости тяжелого остатка, отводимого из испарителя поршневым насосом 4, предусмотрена возможность добавления разбавителя к сырью с помощью насоса 2. В качестве разбавителя используется часть получаемой на установке дизель­ной фракции, предварительно охлажденной. Выходя­щая из испарителя сверху смесь паров с небольшим количеством крекинг-газов является теплоносителем в теплообменнике 5; отсюда углеводородный конден­сат, газы и пары поступают под нижнюю тарелку ректификационной колонны 9. Между 6 и 7-й тарел­ками этой колонны расположено внутреннее днище. Достигнув его, восходящий поток паров направля­ется в теплообменник 6. Образующаяся здесь жидкая флегма стекает на 5-ую тарелку колонны, а пары вводятся под 7-ую тарелку. Общее число тарелок в колонне — 15.

Нижний продукт колонны представляет собой газойль с началом кипения около 340 °С. Фракция дизельного топлива до вывода ее из отпарной ко­лонны 10 продувается на шести тарелках водяным паром.

На схеме не показаны другие аппараты секции фракционирования, такие как конденсатор-холо­дильник для выходящих из колонны 9 сверху паров в смеси с газами и приемник орошения.

Для процесса деструктивной перегонки терми­ческого крекинга мазута была приспособлена одна из установок типа «Винклер—Кох». Недостатком рассмотренной схемы, но не процесса является весьма слабое использование вторичного тепла, особенно тепла тяжелого остатка, откачиваемого из испарителя. При высокой температуре исходного мазута его можно направлять, минуя теплообменники, непо­средственно в змеевик печи. В этом случае необхо­димо пересмотреть схемы, в частности, с целью рационального использования избыточного тепла и теплообменных аппаратов.

Ниже приведен режим работы установки при деструктивной перегонке сернистого мазута (плот­ность при 20 °С 942 кг/м³; коксуемость 9,5 % масс., содержание серы 2 % масс. и фракций до 350 °С — 4,7 % масс.):

Температура сырья на выходе из печи, оС Расход водяного пара, % (масс.) на мазут в радиантные трубы в низ испарителя Длительность пребывания стекла в испарителе, мин Избыточное давление в испарителе, Мпа Скорость паров в испарителе, м/с Удельная тепловая напряжённость радиантных труб печи, МДж/(м2ч)

460-475 1,5-2,0 5,5-7,0 40-120 0,2-0,3 ≈0,26 67,0-71,2

Выходе продуктов при обычной и деструктивной перегонке сернистого мазута (плотностью 942 кг/м³, 2% масс. серы) даны ниже в % (масс.)

Выход, % (масс.)	Обычная перегонка	Деструктивная перегонка
Газ Бензин (кк 205оС) Фракция 205-350оС Фракция 350-550оС Остаток >550оС Итого	- - 4,7 51,9 43,4 100,0	1,70 3,84 11,83 60,39 22,24 100,00

Таким образом, выход дистиллятов увеличился с 56,6 при обычной перегонке до 76,06 % (масс.) при деструктивной.