ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы АППАРАТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ БИТУМНЫХ ПРОИЗВОДСТВ Основные аппараты из "Производство нефтяных битумов" Иия производства моторных топлив. Поэтому обычно нецелесообразно использовать приемы, повышающие выход кокса. Но бели пр-и коксовании получаегся малосернистый кокс, то ситуа-Ц1гя меняется и становится оправданным стремление увеличить выход такого кокса ввиду его дефицитности [165]. [c.116] При изучении предварительного окисления исходили из желательности получения сырья коксования, характеризующегося возможно высокими коксуемостью и ароматизованностью. Аро-матпзованность оценивали как непосредственным определением группового состава, так к менее трудоемким определением дуктильности, исходя из известных наблюдений большему содержанию ароматических углеводородов соответствует и большая дуктильность [120, 123]. [c.118] Более высокие значения дуктильности при той же коксуемости получаются по иному варианту предварительного окисления здесь окисляется лишь часть сырья, но до более высокой температуры размягчения, затем окисленный компонент смешивается с неокисленным и перегоняется смесь компонентов. По такому варианту получают продукты с дуктильностью около 90 см. Ранее также было показано [121], что переработка легкого гудрона котур-тепинской нефти по схеме переокисление— разбавление—перегонка приводит к получению остатков с более высокой дуктильностью и с повышенным содержанием ароматических углеводородов в сравнении с переработкой по схеме окисление—перегонка . [c.119] В табл. 23 продукт, полученный по схеме переокисление— разбавление — перегонка сравнивается с продуктом, полученным из смеси неокисленного гудрона с окисленным. Такое сочетание обеспечивает получение продукта с более благоприятным составом. Действительно, как видно из таблицы, содержание ароматических углеводородов в смеси выше, чем в окисленном компоненте, но далеко не достигает величины, получаемой по схеме с предварительным переокисленнем мазута. [c.120] Таким образом, при равном выходе на нефть и одинаковых выходах кокса сырье коксования, полученное по схеме переокисление—разбавление—перегонка , содержит больше ароматических углеводородов, чем сырье, полученное по другим рассмотренным выше схемам. Это благоприятно сказывается на термической стабильности сырья, которую оценивали на трубчатой нагревательной печи опытной установки. Через трубчатую печь в течение нескольких часов прокачивали испытуемый продукт и регистрировали давление на линии нагнетания насоса. Повышение давления свидетельствует о начавшемся закоксо-вывании печи, т. е. разложении продукта [177]. Испытанию подвергали сырье коксования, полученное по разным схемам из котур-тепинской нефти нагрев проводили до 490 °С. При нагревании мазута, окисленного до температуры размягчения около 70 °С и обеспечивающего выход кокса при коксовании 207о, давление на линии нагнетания печного насоса поднялось в течение 4 ч с 0,4 до 1,0 МПа. При нагревании остатка перегонки смеси окисленного и неокисленного мазутов, обеспечивающего даже несколько больший выход кокса (25—26%), давление за такой же период времени не изменилось. Окисленный гудрон при нагревании ведет себя подобно окисленному мазуту. Для сравнения нагревали также гудрон изменения давления на линии нагнетания насоса не наблюдалось. [c.120] Следовательно, переработка мазута по схеме переокисление—разбавление—перегонка обеспечивает получение продукта не только с высокой коксуемостью, но и с достаточной термической стабильностью. [c.120] В среднем выход малосернистого кокса увеличивается с 17—20% (масс.) при коксовании гудронов выше 500 °С до 25—27% при коксовании сырья, подготовленного по схеме переокисление части мазута (20—30%) до температуры размягчения 60—70°С, смешение с неокисленной частью (70—80%), вакуумная перегонка смеси мазутов с получением остатка выше 500 °С, Содержание некоторых нежелательных примесей в коксе уменьшается, вероятно, в результате вовлечения в процесс коксообразования дополнительного количества легких компонентов с меньшим содержанием гетероатомов. Так, установлено снижение содержания ванадия в коксе при включении в подготовку сырья коксования стадии окисления с 55 до 45 млн (для украинской нефти). Ранее также отмечалось, что предварительное окисление позволяет снизить содержание ванадия ц никеля примерно на 50% [166]. Есть также сведения, что предварительное окисление снижает содержание серы в коксе [166, 181], но в работе [173] изменения содержания серы в коксе не наблюдалось, следовательно, необходимы дополнительные исследования. [c.121] Энергетические затраты на производство окисленного битума складываются из расхода водяного пара, топлива и электроэнергии. Анализ работы битумных установок отрасли (за исключением установок с блоком вакуумной перегонки, где энергетические затраты на блоки не разделяются) показал, что расходы пара на производство 1 т битумов на разных заводах обычно составляют 15—60 кг у. т., электроэнергии — 3—8 кг. у. т. и топлива — до 28 кг. у. т. Таким образом, основной расходной статьей энергетических затрат является пар [183]. [c.122] Водяной пар на битумных установках используют для привода поршневых насосов, перекачиваюш,их сырье и битумы, и в качестве теплоносителя для обогрева трубопроводов и емкостей. Иногда, например, при производстве высокоплавких битумов, пар применяют для разбавления газов окисления. Удельный расход пара неодинаков не только на разных заводах, но даже и на установках одинаковой производительности. Такое положение в какой-то степени объяснимо тем, что битумные установки проектировали разные проектные организации в разное время, что и предопределило разные решения по размещению обогреваемых аппаратов и коммуникаций. В то же время, как уже отмечалось [53,54,87], битумные установки, иа которых окислительными аппаратами служат трубчатые реакторы, характеризуются, как правило, повышенным расходом пара — до 60 кг у. т. на 1 т продукта (битумные производства в Ангарске, Ярославле и Сызрани), что обусловлено необходимостью многократной циркуляции битума в системе трубчатый реактор — испаритель. Меньшие затраты пара на перекачивание требуются при использовании колонн и кубов. Так, общий расход пара на Новоуфимском НПЗ, где для окисления используют колонны и кубы, составляет 13 кг у. т,/т. [c.122] Топливо на битумных установках расходуется на нагрев сырья и на сжигание газов окисления. Расход топлива на нагрев сырья не является оправданным для экзотермического процесса производства битумов окислением. Даже в наиболее энергоемком процессе окисления в трубчатом реакторе необходимый нагрев сырья можно осуществить в теплообменнике за счет утилизации теплоты реакции окисления [54, 73]. На сжигание газов окисления в зависимости от вида сырья и марки получаемого бптума расход топлива неодинаков, что объясняется разным количеством воздуха (и, следовательно, объемом газов окисления), необходимого для обеспечения заданной степени окисления продукта. При использовании гудрона западно-сибирских нефтей, требующего повышенного расхода воздуха на производство дорожных и строительных битумов, расход топлива, достаточный для сжигания газов окисления, соответствует 10 кг у. т, на 1 т битума. Эта величина должна считаться максимально допустимой [183]. [c.123] Большая доля потребления электроэнергии на битумных установках приходится иа привод воздушных компрессоров. Для других целей ее расход невелик. Например, для перекачивания воды требуется примерно десятая часть общих затрат электроэнергии невелик расход электроэнергии и на перекачивание сырья. В целом расход электроэнергии определяется необходимым расходом воздуха на окисление и зависит от вида сырья, ассортимента битумов и типа окислительных аппаратов. [c.123] Общие энергетические затраты на производство 1 т окисленных битумов для большинства заводов составляют 40—60 кг у. т. [183]. Уменьшение энергетических затрат возможно в результате проведения ряда мероприятий. [c.123] Для снижения расхода энергии на перекачивание следует заменить окисление в трубчатых реакторах, характеризующееся необходимостью 5—7-кратной рециркуляции окисляемого сырья при помощи насоса, окислением в колоннах. При этом в случае производства строительных битумов нужно предусмотреть мероприятия, обеспечивающие прежний уровень использования кислорода воздуха и, следовательно, энергетических затрат на сжатый воздух (повышение температуры окисления, увеличение высоты уровня жидкости в колонне, предварительное смешение сырья с воздухом [184] или использование описанной выше схемы окисления БашНИИ НП), Кроме того, целесообразно шире использовать центробежные насосы с электроприводом. [c.123] Опыт показал, что насосы тппа НГ и НК пригодны для транспортирования не только гудронов, но и дорожных и строительных битумов при наличии резервного парового поршневого насоса и обеспечении прокачивания линий горячими масляными фракциями. В то же время эти насосы потребляют примерно в пять раз меньше энергии (в пересчете на условное топливо) на перекачивание единицы объема жидкости по сравнению с обычно используемыми паровыми поршневыми насосами типа ПДГ [183]. [c.124] С целью исключения расхода топлива на подогрев сырья следует теплоизолировать окислительные аппараты и подавать сырье с АВТ с необходимой температурой (мпнуя холодильники). В этом случае топливо будет расходоваться только на сжигание газов окисления. Интересно изучить окисление рециркулирующими газами окисления, в которые подается кислород [185], что резко сокращает объем отработанных газов окисления и, следовательно, расход топлива на сжигание этих газов. [c.124] При использовании печен сжигания газов окисления нужно утилизировать выделяющееся тепло (так, на битумной установке в г. Кстово тепло используют для перегрева пара, в г. Павлодаре — для выработки пара в котле-утилизаторе). [c.124] На зарубежных битумных установках энергетические затраты составляют около 20 кг у. т. на 1 т битума [76, 186]. Такой низкий расход достигается утилизацией тепла реакции окисления (тепло откачиваемого из колонны битума используется для выработки водяного пара [76] или нагрева сырья [15]), более широким использованием насосов с электроприводом и применением более тяжелого сырья (на окисление которого расходуется меньше сжатого воздуха). Опыт Новоуфимского и Полоцкого НПЗ, на которых расход энергии на производство 1 т битумов составляет соответственно 22 и 26 кг у. т., показывает реальность существенного сокращения энергопотребления на битумных установках отрасли. На этих заводах для окисления используют колонны и кубы на постаменте (слив самотеком), сырье подают с необходимой температурой с АВТ, вовлекают в сырье асфальты в количествах, позволяющих выдержать требования стандарта. [c.124] Вернуться к основной статье