1.11.2. Перегонка мазута по масляному варианту

Перегонка мазута масляного профиля – это выделение узких масляных фракций заданной вязкости, являющихся базовой основной для получения товарных масел путем последующей многоступенчатой очистки от нежелательных компонентов (смолистых, асфальтеновых соединений, полициклических ароматических углеводородов, твердых парафинов). Качество масел будет зависеть, в первую очередь, от фракционного состава нефти. Для получения масел высокого качества рекомендуется получать узкие 50-градусные масляные фракции (350–400; 400–450 и 450–500 ^оС) с минимальным налеганием температур кипения смежных дистиллятов (не более 30–60 ^оС) [10]. Для обеспечения требуемой четкости погоноразделения на ректификационных колоннах устанавливают большее число тарелок (до 8 на каждый дистиллят), применяют отпарные секции; наряду с одноколонными широко применяют двухколонные схемы перегонки (по остатку или по широкой масляной фракции) [10].

Плюсы и минусы технологических схем перегонки мазута по масляному варианту приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3. Технологические схемы перегонки мазута по масляному варианту

Однократное испарение	Двукратное испарение по широкой масляной фракции	Двукратное испарение по остатку
1	2	3
Положительные стороны:
меньше капитальных и эксплуатационных затрат [10]	не обязательно иметь глубокий вакуум во второй колонне, эффект разделения достигается увеличением общего числа тарелок [5]	получают высококачественные масляные фракции (более узкого состава, с меньшим налеганием по температурам кипения) [5]
Окончание таблицы 1.3
1	2	3
	возможность работы схемы по топливному или масляному профилю [9]
	меньшие энергетические затраты по сравнению со следующей схемой [5]
Отрицательные стороны:
налегание температур кипения между смежными дистиллятами достигает 70–130 ^оС [10]	возможно незначительное налегание соседних фракций по температурам начала и конца кипения [9]	независимые вакуумные системы в каждой ступени с поддержанием более глубокого вакуума во второй колонне
	значительный расход металла на изготовление дополнительной аппаратуры и коммуникаций [9]
		последующий нагрев более тяжелого сырья связан с большей опасностью его термической деструкции [5]

При перегонке мазута по схеме с однократным испарением требуются следующие условия: число тарелок должно быть 12–14, из них половина в отгонных секциях; эффективность тарелок должна быть не ниже 0,7–0,8; испарение сырья в зоне питания должно быть на несколько процентов больше суммы отбираемых дистиллятов; циркуляционное орошение целесообразно устанавливать на верхних тарелках (обычно на четырех); пары из отпарных секций в основную колонну следует подавать на одну тарелку выше отвода жидкости в боковую отпарную секцию; перепад давления по паровым линиям должен быть минимальным; температура нагрева не выше 420 ^оС [5].

Температура нагрева при двукратном испарении по широкой масляной фракции следующая: на входе в первую колонну 400–420 ^оС, а второй ступени 350–360 ^оС [10].

Схемы перегонки по масляному варианту представлены на рис. 1.4 и 1.5.

Мазут нагревается в вакуумных печах до максимально допустимой температуры и поступает на разделение в вакуумную колонну, с верха отбираются неконденсируемые газы и водяной пар. При одноколонной перегонке боковыми погонами отбираются маловязкий, средневязкий и высоковязкий дистилляты, а снизу выводится гудрон (рис. 1.4а). При двухколонной схеме, связанной по широкой фракции, дистиллят из первой вакуумной колонны нагревается в печи и подается во вторую, где и происходит основное разделение на масляные дистилляты. Помимо них первым боковым погоном выводится легкий вакуумный газойль, снизу колонн – гудрон.

При перегонке же в двух колоннах по остатку, происходит сужение фракционного состава дистиллятных фракций (рис. 1.5). В первой вакуумной колонне первым боковым погоном отбирается легкий вакуумный газойль, вторым и третьим – маловязкий и первый погон средневязкого дистиллята (то есть в первой колонне отбирают более легкие дистилляты). Полугудрон с низа первой колонны через печь поступает во вторую вакуумную колонну, из укрепляющей части которой в виде боковых выводов отводятся второй погон средневязкого дистиллята и вязкий дистиллят, а снизу – гудрон [17]. Перегретый водяной пар подается в низ вакуумной колонны и отпарных секций, острый – в змеевики печей.

Рис. 1.4. Схемы перегонки мазута по масляному варианту при однократном (а) и двукратном испарении

по широкой фракции (б):

1 – колонна вакуумная; 2 – отпарные секции; 3 – вакуумная печь; 4 - теплообменник; I – мазут; II – неконденсируемые газы и водяной пар; III, IV, V – маловязкий, средневязкий и высоковязкий дистилляты соответственно; VI – гудрон; VII – водяной пар; VIII – легкий вакуумный газойль.

Рис. 1.5. Схема перегонки мазута по масляному варианту двукратным испарением по остатку:

1 – колонна вакуумная; 2 – отпарные секции; 3 – вакуумная печь; 4 - теплообменник; I – мазут; II – неконденсируемые газы и водяной пар; III – полугудрон; IV – легкий вакуумный газойль; V – маловязкий дистиллят; VI, VIII – средневязкий дистиллят; VII – водяной пар, IX – высоковязкий дистиллят; X – гудрон