Комплектация систем судовых дизельных энергетических установок

происходит испарение углеводородов с большой молекулярной массой. При этом в неиспарившейся части нефти концентрируются высокомолекулярные углеводороды и смолисто-асфальтеновые вещества.

Для получения из нефти различных топлив, масел и других продуктов применяют методы первичной и вторичной переработки. Первичная переработка нефти заключается в разделении ее на отдельные фракции, выкипающие в различных определенных температурных интервалах. При этом не изменяется химическая структура углеводородов и гетероатомных соединений, переходящих из нефти в соответствующие фракции. При первичной переработке используются потенциальные возможности нефти по ассортименту, количеству и качеству получаемых продуктов, зависящие от ее природного химического состава.

Переработка вторичными методами нефти и выделенных из нее продуктов сопровождается изменением структуры углеводородов и гетероатомных соединений. Процесс вторичной переработки нефти позволяет значительно увеличить выход светлых нефтепродуктов, а также целенаправленно изменять их химический состав, а следовательно, и качество.

Основным первичным процессом переработки нефти является прямая перегонка, заключающаяся в ее нагреве под давлением с последующей ректификацией (разделением) паровой и жидкой фаз на отдельные фракции. Ректификация нагретой нефти производится при атмосферном давлении и под вакуумом в так называемых атмосферных и атмосферно вакуумных установках. В результате прямой перегонки нефти при атмосферном давлении получается ряд дистиллятных продуктов – бензин, керосин, дизельное топливо и в неиспарившемся остатке – мазут. Мазут разделяется на фракции при вакуумной перегонке с получением солярового дистиллята (вакуумного газойля) и масляных дистиллятов, а в остатке гудрона.

Установки первичной переработки нефти имеются на всех нефтеперерабатывающих заводах. Схема современной атмосферно-вакуумной перегонки нефти представлена на рис. 6.1.

Нефть под давлением около 1,5 МПа прокачивается через ряд теплообменников, в которых нагревается до 160÷180°С, и трубчатую печь 1, где температура повышается до 330÷350°С. Нагретая нефть вместе с парами поступает в среднюю часть атмосферной ректификационной колонны 2, дополнительно испаряется вследствие снижения давления и разделяется на паровую и жидкую фазы. Пары поднимаются вверх по колонне, а жидкая фаза стекает вниз. Колонна оборудована ректификационными тарелками, на которых пары углеводородов конденсируются. Более высококипящие углеводороды конденсируются сразу же на первых тарелках. Пары среднекипящих углеводородов успевают подняться вверх по колонне и конденсируются на тарелках, расположенных выше ввода нефти в колонну. Наиболее низкокипящие углеводороды в смеси с газами проходят всю колонну в виде паров. Для облегчения испарения высоко- и среднекипящих углеводородов они обогащаются низкокипящими углеводородами, подающимися в виде орошения верхней части колонны. По высоте ректификационной колонны происходит разделение нефти на фракции в зависимости от температуры их кипения. С верха колонны и верхних тарелок отводятся бензиновые фракции. Ниже отбирают керосиновый дистиллят, который в основном используют в качестве топлива для реактивных авиационных двигателей. Еще ниже отбирают газойлевый дистиллят, выкипающий в пределах 230÷380°С. Газойлевый дистиллят в смеси с частью керосинового дистиллята и является основой (до 90%) товарного дизельного топлива.

Рис. 6.1. Схема установки атмосферно-вакуумной перегонки нефти:                                                                  1 –трубчатая печь; 2 – атмосферная ректификационная колонна;                                                                                             3 –холодильники; 4 – газоотделитель; 5 – вакуумная ректификационная колонна; 6 – теплообменники; I – соляровый; II – веретенный;                                                                                                      III – машинный; IV – цилиндровый дистиллят

Мазут остающийся после атмосферной перегонки нефти, может использоваться в виде котельного топлива либо в качестве сырья для вторичной переработки или подвергается разделению на фракции в вакуумной ректификационной колонне 5. Для этого его снова нагревают в трубчатой печи до 420÷430°С и подают в колонну 5, работающую под разряжением. При таком давлении температура кипения тяжелых углеводородов снижается, что позволяет их испарить без разложения. Пары, отбираемые из верхней части вакуумной ректификационной колонны, конденсируются в холодильнике в вакуумный газойль, который обычно служит сырьем для каталитического крекинга, а также может добавляться к керосино-газойлевым фракциям для получения дизельного топлива утяжеленного фракционного состава. Ниже, последовательно, в виде жидких погонов, отбирают веретенный дистиллят, затем машинный или автоловый и цилиндровый дистилляты, которые являются сырьем для приготовления соответствующих дистиллятных масел. Неиспарившаяся часть мазута – гудрон, отбираемая из нижней части колонны, используется для получения остаточных масел