3.Технологическая часть

3.1. Описание технологии процесса

Остаток атмосферной перегонки установок АВТ (мазут) поступает на вакуумную переработку. Мазут - сложная смесь углеводородов с высокой температурой кипения, содержащая органически связанные соединения с серой, азо­том, кислородом и другими элементами. Данная смесь подвергается переработке в вакуумной колонне с получе­нием вакуумного газойля, дизельного топлива, масляных погонов и гудрона.

Переработка мазута производится под вакуумом и с подачей водяного пара. Вакуум и водяной пар понижают парци­альное давление компонентов смеси (мазута), что позволяет снизить температуру процесса и предотвратить реак­ции крекирования высокомолекулярных соединений.

Для предотвращения конденсации водяного пара используется перегретый водяной пар с температурой, равной температуре сырья или несколько выше.

Кроме снижения парциального давления паров нефтепродуктов водяной пар перемешивает мазут, предотвращая воз­можность местных перегревов и закоксовывания внутренней поверхности нагрева змеевиков печи, увеличивает поверхность испарения за счет образования струй и пузырей.

Установка работает при максимально возможном вакууме, чтобы получить максимальное испарение углево­дородов при заданной температуре в зоне ввода сырья вакуумной колонны, куда подается нагретое сырье и про­исходит разделение на паровую и жидкую фазы. Углеводородные пары поступают в ректификационную секцию ко­лонны, где контактируют с внутренним орошением; жидкость поступает в нижнюю часть, где контактирует с от­парным водяным паром.

Из-за разной степени летучести отдельных компонентов сырья пары над жидкостью имеют другой состав (боль­шее содержание летучих компонентов), чем жидкость. Путем многократного частичного испарения и конденсирова­ния на тарелках(насадках) колонны получают дистилляты требуемого качества. При данном процессе пары попадают на верхнюю тарелку (слой насадки), а неиспарившаяся жидкость стекает вниз на нижнюю тарелку (слой насадки). Скрытое тепло паров, идущих с нижней тарелки (слоя насадки), используется для испарения жидкости; скрытое тепло жидкости, перетекающей вниз с верхней тарелки (слоя насадки), используется для конденсирования паров. Возврат части дистиллята в верх колонны в виде орошения (рефлюкса) увеличивает фракционирующую способность слоев насадки в колонне. Изменением количества или температуры орошения возможно изменять эту фракциони­рующую способность данного слоя насадки колонны.

Боковые продукты колонны вступают в контакт с парами более легких фракций. Небольшое количество более лег­ких продуктов находится в растворенном виде в каждой из фракций. Легкие компоненты дистиллятов в продукте по­нижают температуру вспышки и начала кипения фракции, поэтому боковые продукты из главной колонны направ­ляются в отпарные колонны, где проходят отпарку перегретым водяным паром.

Пар также подается в змеевики печи и в низ вакуумной колонны, чтобы уменьшить парциальное давление угле­водородных паров и увеличить степень их испарения. Водяной пар подается в змеевики печи для увеличения ли­нейной скорости в трубах, что также снижает образование кокса в трубах.

Глубина вакуума влияет на качество фракционирования, позволяя иметь более низкую температуру на выходе из печи, в результате чего удается избежать образования кокса в трубах печи и внизу колонны. Колебания вакуума, а также изменение температуры в трансферной линии могут вызывать нарушение режима работы колонны. Вакуум в колонне достигается почти полной конденсацией паров, состоящих из водяного пара, углеводородных паров и не­большого количества газов разложения. Эти газы состоят из небольшого количества воздуха, проникшего в ко­лонну через неплотности соединений, а также углеводородных фракций, полученных в результате термического крекинга сырья. Газы разложения удаляются из системы эжекторами и вакуумным насосом.

Температура в зоне ввода сырья устанавливается исходя из качества перерабатываемого мазута и давления в зоне ввода. Любое изменение температуры влечет за собой изменение выходов и качества продуктов во всей колонне. Температура в зоне ввода сырья в первую очередь регулируется температурой на выходе из печи при помощи системы распределенного управления.

Температура в верхней части колонны поддерживается расходом и температурой верхнего циркуляционного оро­шения и "горячего" орошения. Количество тепла, отобранного средним циркуляционным орошением и нижним циркуляционным орошением, рассчитано с учетом требований фракционирования, типа насадки и ее оптимальной нагрузки.

Для ограничения переноса асфальтенов в паровую фазу и предотвращения закоксовывания насадки, преду­смотрено горячее орошение ВД-4 для промывки 8-го пакета, с расходом, обеспечивающим достаточное смачивание насадки над зоной ввода сырья. Это позволяет связать тяжелые компоненты сырья в жидкость, отбираемую как затемненный продукт со сборной тарелки, помещенной над вводом сырья в вакуумную колонну.

Температура в низу вакуумной колонны поддерживается при помощи рециркуляции части предварительно охлаж­денного вакуумного остатка в низ колонны (квенчинг).

3.2.Описание технологической схемы

Описание технологической схемы процесса вакуумной разгонки мазута представлена на рис. 3.1.