Главная -> Словарь

Фракционирующей способности

Анализ работы отдельных аппаратов АВТ заводов Башкирии показал низкую погоноразделительную способность ректификационных колонн. Особенно неудовлетворительно работает первая ректификационная колонна на двухколонных установках. Так, вместо получения с ее верха предусмотренной проектом фракции н. к. — 85 °С на некоторых установках получается фракция с повышенным концом кипения . Температура начала кипения частично отбензиненной нефти составляет 50—80 °С, т. е. наблюдается большое налегание фракций по температурам кипения. Одинаковые результаты получаются как при работе испарителей с 14—16 тарелками , так и с 28 тарелками . Опытные пробеги и технологические расчеты показали, что это происходит из-за недостаточного подвода тепла в низ первой ректификационной колонны. Увеличение количества подаваемой горячей струи на одной из установок позволило повысить температуру внизу колонны с 218 до 238 °С. При таком изменении технологического режима значительно улучшилась фракционирующая способность первой ректификационной колонны. Температура кипения верхнего ее погона снизилась со 140 до 116°С, а температура начала кипения полуотбензиненной нефти повысилась с 67 до 105 °С, т. е. налегание фракций уменьшилось с 73 до 11 °С.

В результате отклонения режима первой ректификационной колонны от проектного ее фракционирующая способность ухудшается и отводить с верха колонны легкую бензиновую фракцию н. к.—85 °С не представляется возможным. С верха колонны получается бензин широкого фракционного состава .

Основная ректификационная колонна. Колонна работает в основном по проектной схеме. Абсолютное давление в колонне — 2— 2,2 кгс/см2 — несколько превышает проектное , а температурный режим колонны почти на всех действующих установках отличается от проектного. Так, в типовых проектах рекомендована температура ввода сырья 330°С, верха 100°С и низа 310 °С. Фактически на установках температура сырья при вводе в колонну составляет 350—360 °С, верха от 115 до 130 °С и низа от 320 до 340 °С. Это в основном объясняется большим подогревом нефти в печи. Повышение температуры нагрева нефти в печи способствует увеличению температуры низа колонны против проекта на 40—50 °С, что в свою очередь обеспечивает углубление отбора светлых нефтепродуктов, выкипающих до 350 °С, и снижение со-* держания в мазуте фракций дизельного топлива. Фракционирующая способность основной ректификационной колонны пока не обеспечивает получения четко отректифицированных фракций. Наблюдается налегание фракций по температурам кипения на установках АВТ мощностью 1 и 2 млн. т/год.

6.4. Фракционирующая способность лабораторных аппара- 158 тов

6Л. ФРАКЦИОНИРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ЛАБОРАТОРНЫХ АППАРАТОВ

Оптимизирована степень частичного отбензинивания нефти в ректификационной колонне К-1, исходя из обеспечения доли отгона питания сырьем атмосферной колонны К-2 на уровне суммарного отбора светлых при приемлемых температуре нагрева в печи и давлении перегонки. Усовершенствованная технология частичного отбензинивания нефти предусматривает питание колонны К-1 двумя разными по объему потоками сырья, имеющими после нагрева в теплообменниках температуру 165 и 260°С . Менее нагретый поток сырья в количестве 1/3 от общего поступает в зону питания, остальное сырье с более высокой температурой - в низ колонны К-1. Горячая струя в низ колонны К-1 не подается. Одновременно существенно повышается фракционирующая способность колонны К-1 за счет замены всех желобчатых тарелок на современные высокоэффективные контактные устройства, спроектированные с учетом различных нагрузок по пару и жидкости, складывающихся в отдельных секциях колонны К-1. Оптимизирован отбор дистиллята колонны К-1. Он принят 7% масс, на нефть, что составляет 40% от содержания фракции нк-180°С в нефти. При этом кратность острого орошения по сравнению с фактической уменьшается с 0,93:1 до 0,37:1, что позволяет существенно сократить энергозатраты на привод вентиляторов конденсаторов воздушного охлаждения паров с верха колонны К-1 и на дополнительный нагрев отбензиненной нефти по сравнению с фактической работой установки АВТ-4.

боте существующих типовых атмосферно-вакуумных трубчатых установок и установок термического крекинга имеются серьезные дефекты. Так, существенным недостатком в работе АВТ является их неудовлетворительная фракционирующая способность В работе установок двухпечного термического крекинга недостаточна селективность систем легкого и глубокого крекинга и сравнительно коротки межремонтные пробеги.

Опыт работы АВТ Краснодарского нефтеперерабатывающего завода и пробеги, проведенные на АВТ проектной производительностью 1 млн. т/год, где первые ректификационные колонны имеют соответственно 20 и 28 ректификационных тарелок, показали, что при повышении температуры низа колонн до 235—245° и соответствующем технологическом режиме может быть достигнута удовлетворительная фракционирующая способность. Однако из-за низкого давления в колоннах направление газа на разделение для процессов нефтехимии и сокращение потерь бензина не может быть осуществлено без применения газокомпрессоров или абсорбционной колонны.

Данные табл. 11 показывают, что выпускаемый ассортимент нефтепродуктов значительно отличается от запроектированного. На установках получаются продукты более широкого состава со значительным налеганием фракций. Несколько лучшая, но недостаточная фракционирующая способность колонн наблюдается и в последующее время. ^ЗЙз"

1,5 литра . Следует отметить, что большая величина задержки резко ослабляет влияние таких решающих характеристик ректификации, как кратность орошения и число тарелок .Этот факт позволяет считать, что фракционирующая способность АРН - 2 достаточно стабильна при довольно широком диапазоне изменения условий его работы.

Таким образом, при молекулярной перегонке не может быть применен принцип ректификации и фракционирующая способность аппаратов для молекулярной перегонки не может быть высокой.

димые для расчета процессов перегонки и ректификации, получают посредством разгонки на лабораторной ректификационной колонке ограниченной фракционирующей способности. Поэтому график разгонки в координатах «температура верха колонки — доля отбора дистиллята» оказывается не «истинной» , а плавной кривой, называемой кривой истинных температур кипения . Чем выше фракционирующая способность лабораторной колонки, тем ближе кривая ИТК к ступенчатой линии, каждая ступень которой характеризует температуру кипения индивидуального компонента в условиях разгонки и содержание его в исходной смеси. Такие ступени обычно появляются при отгонке компонентов с большим потенциальным содержанием в исходной смеси и сравнительно большой разнице температур кипения соседних компонентов. Появление горизонтальной ступени на кривой ИТК менее вероятно при образовании азеотропных смесей. Последнее приводит к искажению «истинной» кривой ИТК, так как с образованием, например, положительного азеотропа увеличивается доля низкокипящих фракций в смеси.

Повышение фракционирующей способности вакуумных колонн достигается следующими мероприятиями: понижением давления в секции питания колонны до 26—40 гПа; повышением температуры в зоне питания с соответствующим увеличением флегмового числа; увеличением числа тарелок или применением контактных устройств специальных конструкций, например, насадок; применением усовершенствованных технологических схем перегонки. Первые три способа повышения фракционирующей способности колонн достаточно подробно рассмотрены ранее при анализе работы вакуумных колонн по топливному варианту . Целесообразность применения той или иной технологической схемы следует рассматривать в последнюю очередь, если остальные меро-

Для нефтепродуктов широкого фракционного состава кривые НТК, полученные на колоннах с числом теоретических тарелок 15, ЗО и 50, отличаются незначительно, т. е. для таких нефтепродуктов существенное улучшение фракционирующей способности, колонны может быть достигнуто при эффективности насадки значительно больше 50 теоретических тарепок и фпегмовом числе больше 15.

Определение содержания в нефти светлых на аппарате Гадас-кина получается недостаточно точным вследствие невысокой фракционирующей способности колонки. Другим недостатком этого метода является длительность анализа, затрудняющая применение его при ежевахтенных анализах нефти.

Данные о фракционирующей способности испарителей и составе газа, выделяемого из нефти на установках топливных АВТ, показывают, что наиболее важной в схеме реконструкции установок АВТ является задача по замене действующих испарителей колоннами, способными обеспечить четкое отделение бензина от нефти, снизить потери легкокипящих бензиновых погонов и направить газ на дальнейшую переработку.

Изучение влияния на погоноразделительную способность числа выводимых фракций показало, что с его уменьшением несколько улучшается состав выводимых фракций и снижается налегание фракции на фракцию. Но улучшение фракционирующей способности колонны в этом случае менее значительно, чем при вводе необходимого количества тепла и тем самым увеличении орошения колонны. Отсюда следует, что, несмотря на влияние числа ректификационных тарелок на погоноразделительную способность колонн, все же технологический режим, его правильное осуществление играют превалирующую роль в процессе ректификации. Это наблюдалось и при изучении работы первых ректификацион-

Таким образом, осуществление на колоннах К-1 и К-2 технологического режимя, близкого к расчетному , показало возможность значительного улучшения фракционирующей способности колонн и позволило получить узкую фракцию с верха колонны

тельная способность их очень низка и особенно первой колонны, работающей на отбензинивание нефти. По четкости отделения она не отличается от испарителей топливных АВТ, имеющих вдвое меньшее число ректификационных тарелок. Опытные пробеги на измененном технологическом режиме этой колонны позволили выяснить, что основная причина низкой фракционирующей способности заключается в исключении или недостаточной подаче «горячей» струи, т. е. в недостатке тепла, подводимого в низ колонны, и низкой кратности орошения, что в конечном итоге привело к нарушению основного принципа ректификации.

Модернизация установок АВТ проектной производительностью 1 млн. т/год с целью решения вопросов улучшения фракционирующей способности, увеличения отбора и повышения производительности с 4000 до 5000 т/сутки, а также передачи газа на разделение при наличии свободной мощности газокомпрессоров, высвобожденных на АГФУ, может быть осуществлена, как показали опытные пробеги и технологические расчеты , без значительных капиталовложений.

Вывод боковых масляных погонов производится без отгонных .секций. Отказ от включения в работу отгонных секций неизбежно ВР дет к загрязнению масляных фракций.ниэкокилящими компонентами. Чтобы избежать этого, была разработана схема включения в работу вакуумных испарителей. Масляные фракции подвергаются однократному испарению под контролируемым пониженном давлении, так как уравнительные линии вакуумных испарителей соединены по парам с верхом вакуумной колонны. Иары от однократного испарения конденсируются и возвращаются в нефть. В работе /"3./ доказано, что однократное испарение по фракционирующей способности близко к отгонным колоннам а вводом водяного пара из-ea низкого ЩЦ тарелок в стрипгшнгах.

Основными направлениями реконструкции установок являются: улучшение использования тепла отходящих потоков благодаря установке дополнительных теплообменников и созданию более эффективного теплообмена путем переключения потоков на действующих теплообменниках; установка дополнительных трубных экранов в печах; увеличение поверхности конденсаторов; улучшение фракционирующей способности колонн и пр.

Однако фракционирующей способности молекулярной перегонки свойственна одна особенность, которая может быть выгодно использована в отдельных случаях. Как видно из уравнения , скорость испарения обратно пропорциональна корню квадратному из молекулярного веса перегоняемого вещества. Благодаря "этому при помощи молекулярной перегонки можно производить разделение веществ, имеющих одинаковое или близкое значение упругости паров при различных значениях молекулярного веса. Так, например, при помощи низкотемпературной молекулярной дестилляции удается разделить изотопы ртути .