Деструктивная перегонка

Назначение процесса

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.

Технологическая схема установки

Fig19

Установка непрерывного действия с однократным пропуском сырья состоит из высокотемпературной секции, которая включает нагревательную печь и испаритель, и секций фракционирования и охлаждения.

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 5; 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.

Технологический режим

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.):

Показатели
Температура сырья на выходе из печи, °С 460 - 475
Расход водяного пара, % (масс.) на мазут:
    в радиантные трубы 1,5 — 2,0
    в низ испарителя 5,5 — 7,0
Длительность пребывания остатка в испарителе,мин 40 — 120
Избыточное давление в испарителе, МПа 0,2 — 0,3
Скорость паров в испарителе, м/с ≈ 0,26
Удельная тепловая напряженность радиантных труб печи, МДж/(м2·ч) 67,0 — 71,2

Материальный баланс

Выходы 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 - 1,70
Бензин (КК-205°С) - 3,84
Фракция 205—350°С 4,7 11,83
Фракция 350—550°С 51,9 60,39
Остаток > 550°С 43,4 22,24

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

ТЕРМОДЕСТРУКТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ