ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Интенсификация процесса прямой перегонки нефти из "Технология переработки нефти Часть1 Первичная переработка нефти" Интенсификация прямой перегонки нефти направлена прежде всего на повышение отбора дистиллятных фракций (суммы светлых в блоке АТ и вакуумных дистиллятов — на ВТ), а также на обеспечение четкости ректификации, т. е. уменьшение наложения температур конца кипения предыдушей и начала кипения последуюшей фракции. [c.362] Для реализации этих задач в последние годы в ректификационных колоннах все шире используются новые, более эффективные контактные устройства — регулярные насадки, а также нерегулярные разделительные устройства — каскадные мини-кольца. Эти устройства позволяют повысить эффективность разделения сложных углеводородных смесей, пропускную способность действующих тарельчатых колонн, уменьшить перепад давления на одну теоретическую ступень разделения, улучшить качество отбираемых погонов. На обычных тарелках пары пробулькивают через слой жидкости. Насадка же позволяет интенсифицировать тепло- и массообмен за счет непрерывного поверхностного взаимодействия пленки стекающей жидкости и поднимающихся паров, уменьшить унос капель жидкости парами. [c.362] Область применения насадок — от вакуумных колонн до колонн, работающих при избыточном давлении 1,2 МПа при разделении газообразных углеводородных смесей. [c.362] Примеры повышения эффективности разделения нефти в атмосферной колонне путем использования насадки приведены на рис. 8.18. В колонне, оборудованной клапанными тарелками, измеренное по методу ASTM наложение температур выкипания 95 % легкой дизельной (ЛД) и 5 % тяжелой дизельной (ТД) фракции А/(5 95) % составило 19 °С. Общий выход газойлевой (дизельной) фракции — около 20 % на нефть. [c.362] Переоснашение промывной секции колонны максимально увеличивает ее технологическую гибкость и позволяет улучшить качество и повысить выход продукта. [c.363] При использовании насадки mellapak в вакуумной колонне, работающей по топливному варианту с получением широкой фракции тяжелого вакуумного газойля — сырья каталитического крекинга, в значительной степени снижается перепад давления в колонне. Вследствие этого давление в зоне испарения уменьшается с 65 мм рт. ст. (8,7 кПа) до 50 мм рт. ст. (6,7 кПа). Выход легкого газойля, оставшегося в мазуте после атмосферной перегонки нефти, увеличивается с 3 до 4 % (по отношению к питанию колонны). [c.363] Кроме того, благодаря насадке улучшается разделение на легкий и тяжелый газойли. [c.363] Усовершенствованное устройство промывной секции позволяет уменьшить содержание металлов и коксуемость по Конрадсону в газойле при минимальном расходе промывочной жидкости. [c.363] Решение проблемы глубокой вакуумной перегонки (увеличение выхода тяжелого вакуумного дистиллята) при одновременном улучшении его качества достигается путем реконструкции вакуумной колонны на одном из отечественных НПЗ с оснащением ее регулярными насадками фирмы Кох-Глитч с распределителями пара и жидкости (рис. 8.19). [c.363] Такая реконструкция позволяет также уменьшить перепад давления в колонне и снизить эксплуатационные затраты. Выходы продуктов перегонки мазута западносибирской нефти, их характеристика, а также технологические параметры работы колонны до и после реконструкции приведены в табл. 8.5—8.7. [c.363] Таким образом, использование регулярных насадок позволяет улучшить показатели процессов разделения нефтяного сырья как в атмосферной, так и в вакуумной секции установок первичной переработки нефти. [c.366] Проведенная на ряде отечественных НПЗ реконструкция с заменой тарелок на новые, более эффективные контактные устройства позволила повысить четкость разделения нефти на фракции, качество отбираемых фракций, т. е. степень подготовки сырья для последующих процессов переработки на НПЗ как топливного, так и масляного профиля. [c.366] При использовании насадок увеличивается общая искривленная поверхность стекающей жидкости в тонком слое, в результате чего возрастает эффективность испарения этой жидкости и взаимодействие с парами. [c.366] Другим способом интенсификации процесса прямой перегонки нефти является использование принципа регулирования коллоидно-дис-персного состояния сырья и фазовых переходов путем соответствующего воздействия на сырье — нефть, мазут, которые представляют собой не молекулярные растворы, а дисперсные системы. К таким воздействиям относятся оптимальное компаундирование нефтей и нефтяных остатков разной химической природы, введение активирующих добавок, ПАВ, применение ультразвука, магнитного поля и др. [c.366] Например, для капли воды г= 10 см, а = 73 дин/см, К = 18 см /моль, Рг/Ро = т. е. давление увеличивается на 1 %. Для капли с г = 10 см, Рг Ро = 1Л1, т.е. на 11 %. [c.366] На базе исследований атмосферно-вакуумной перегонки было установлено, что смешение нефтей разного основания (парафинистой и ароматизованной смолистой) в оптимальном соотношении позволяет повысить степень дисперсности системы (по сравнению с исходными компонентами) и при этом обеспечить повышение отбора светлых фракций против расчетного по аддитивности. [c.367] для оптимальной смеси ухтинской и западносибирской нефтей в соотношении 30 70 выход фракций до 350 °С при атмосферной перегонке выше расчетного на 3—3,5 %, а в соотношении 50 50 — напротив, ниже расчетного на 2—2,5 %. То же относится и к вакуумной перегонке остатков выше 350 °С, полученных из указанных нефтей. Увеличение выхода паровой фазы в активированном сырье (при оптимальном соотношении компонентов) происходит за счет снижения работы образования пузырьков пара вследствие уменьшения межфазного поверхностного натяжения. По тем же причинам должна снизиться энергия активации молекул для преодоления граничного потенциального барьера. Было предложено оценивать энергию межмолекулярного взаимодействия в граничном слоем по энтальпии фазового перехода (АЯф ), рассчитанной по результатам термогравиметрических исследований. [c.367] При перегонке смеси мазутов указанных нефтей в оптимальном соотношении 30 70 снижается температура начала испарения (с 513 и 503 К для исходных мазутов до 487 К для смеси), увеличивается количество испарившегося вешества и снижается энтальпия парообразования (с 1386 и 1439,6 кДж/кг до 1290,5 кДж/кг для смеси). Это показывает, что оптимальная смесь сырьевых компонентов характеризуется меньшей энергией межмолекулярного взаимодействия, чем исходные компоненты (минимальное значение энтальпии парообразования) поэтому при равенстве подведенной энергии (тепла) частицы дисперсной фазы такой системы разрушаются легче, следствием чего и являются более низкие энтальпия испарения и температура начала фазового перехода. Это подтвердилось и результатами реологических исследований образцов — скорость разрушения структуры при повышении температуры оптимальной смеси составила 42 Па/°С против 39 и 13 Па/ С для исходных образцов (ароматизированного и парафинистого соответственно). Отбор вакуумных дистиллятов при перегонке смеси увеличился на 7—8 % по сравнению с рассчитанными по аддитивности. [c.367] Известно, что в последние годы в совместную переработку с нефтью вовлекают газоконденсаты. Создание устойчивых к расслоению нефтяных и нефтегазоконденсатных смесей благоприятно влияет не только на их перекачку и хранение, но и на перегонку. [c.368] Таким образом, смешением компонентов, различающихся химическим, фракционным составом и физико-химическими свойствами, можно изменить баланс сил межмолекулярного взаимодействия, диспергировать систему, что является необходимым условием облегчения процесса образования новой паровой фазы. [c.368] Вернуться к основной статье