способ получения дорожного битума

Формула изобретения

Способ получения дорожного битума путем вакуумной перегонки мазута, включающий его нагрев, ввод в вакуумную колонну, отбор легкого дистиллята, фракций вакуумного газойля и вывод кубового остатка, отличающийся тем, что часть легкого дистиллята после дополнительного нагрева используют в виде испаряющего агента, подаваемого в куб вакуумной колонны, а кубовый остаток для получения дорожного битума смешивают с пластификатором, в качестве которого используют тяжелый вакуумный газойль.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения дорожных битумов путем вакуумной перегонки мазутов сернистных и высокосернистых нефтей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности и дорожном строительстве.

Известен способ получения дорожного битума вакуумной перегонки мазута, включающий стадии нагрева мазута и его ввода в вакуумную колонну с последующим выводом из колонны легкого дистиллята, фракций вакуумного газойля и кубового остатка, используемого в виде дорожного битума (Д.Ф.Варфоломеев, В. В. Фрязинов, Б.Г.Печеный, З.И.Сюняев "Перспективы производства и применения остаточных битумов из отечественных нефтей", М., ЦНИИТЭНефтехим, 1981 г., с. 67).

Недостатком известного способа является нестабильное качество кубового остатка, выводимого из вакуумной колонны, неоптимальное качество получаемого битума.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому объекту является способ получения дорожного битума путем вакуумной перегонки мазута, включающий нагрев мазута, его ввод в вакуумную колонну с последующим выводом из колонны легкого дистиллята, двух фракций вакуумного газойля и дополнительную стадию отпарки от кубового остатка тяжелого вакуумного газойля в отдельной отпарной колонне, кубовой остаток которой может быть использован как качественный дорожный битум (И.А.Александров. "Перегонка и ректификация в нефтепереработке", М., Химия., 1981 г., с. 191 - 196).

Недостаток данного способа заключается в необходимости подачи значительного количества водяного пара в вакуумную и отпарную колонны. Применение водяного пара приводит к коррозионному разрушению металла верха колонны, контактных устройств, конденсатора-холодильника и газосепаратора вакуумной колонны. Кроме того, полученный дорожный битум имеет неудовлетворительные низкотемпературные характеристики.

Изобретение направлено на получение дорожного битума высокого качества без применения водяного пара с одновременным увеличением отбора фракций вакуумного газойля, а также на снижение коррозии оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в способе вакуумной перегонки мазута, включающем его нагрев, ввод в вакуумную колонну, отбор легкого дистиллята вакуумного газойля и выход кубового остатка, часть легкого дистиллята после нагрева используют в виде испаряющего агента (вместо водяного пара), подаваемого в куб вакуумной колонны, а кубовой остаток для получения качественного дорожного битума смешивают с пластификатором, в качестве которого используют тяжелый вакуумный газойль.

Таким образом, в предлагаемом способе обеспечивается получение дорожного битума высокого качества путем пластификации кубового остатка вакуумной колонны за счет его смещения с частью тяжелого вакуумного газойля при одновременном увеличении отбора фракций вакуумного газойля.

При этом исключается протекание коррозионных процессов, приводящих к разрушению аппаратуры и контактных устройств, расположенных на верху вакуумной колонны.

Способ осуществляется следующим образом (фиг. 1).

Поток мазута по линии 1 нагревают в печи 2 и вводят в вакуумную колонну 3. По линии 4 отводятся несконденсировавшие пары и газы разложения в вакуумсоздающую систему. По линии 5 выводится легкий дистиллят, который частично охлаждается в холодильнике 6 до 50^oC и возвращается по линии 7 в качестве острого орошения. Вторая часть легкого дистиллята по линии 8 подвергается нагреву в теплообменниках 9, 10 и в печи 2 и по линии 11 вводится в низ колонны 3 в виде испаряющего агента.

Балансовая часть легкого дистиллята по линии 12 выводится с установки.

По линии 13 из колонны 3 выводится легкий вакуумный газойль. По линии 14 из колонны 3 выводится средний вакуумный газойль, который частично после охлаждения в холодильнике 15 до 125^oC возвращается по линии 16 в виде 1 циркуляционного орошения. Другая часть среднего вакуумного газойля охлаждается в холодильнике 17 до 50^oC и по линии 18 возвращается в колонну 3 в виде II циркуляционного орошения. Балансовое количество среднего вакуумного газойля по линии 19 выводится с установки.

По линии 20 из колонны 3 выводится тяжелый вакуумный газойль, который после охлаждения в теплообменнике 21 до 250^oC по линии 22 частично вовлекается в приготовление дорожного битума. Балансовое количество тяжелого вакуумного газойля по линии 23 выводится с установки.

С куба вакуумной колонны 3 по линии 24 выводится кубовой остаток, который охлаждается до 200^oC в теплообменнике 25 и смешивается с тяжелым вакуумным газойлем, подаваемым по линии 22 для получения товарного дорожного битума, выводимого по линии 26.

Способ иллюстрируется следующими примерами, которые обосновываются технологическими расчетами и полученными на пилотной установке модельными образцами дорожных битумов. Диаметр вакуумной колонны 3 равен 4 м, в укрепляющей секции колонны 3 располагаются 15 теоретических тарелок, в отгонной части колонны 3 располагаются 3 теоретические тарелки.

Пример 1 (по предлагаемому способу).

Мазут смеси татарских нефтей с плотностью 968 кг/м³ в количестве 130 т/ч нагревают в печи до 390^oC и подают в зону питания под 15-ю теоретическую тарелку вакуумной колонны.

С верхней части колонны (с 4-й теоретической тарелки) выводят легкий дистиллят в количестве 70,5 т/ч, часть его охлаждают до 50^oC и возвращают в виде острого орошения (55,7 т/ч), другую часть легкого дистиллята (3,7 т/ч) нагревают в теплообменниках в печи и вводят с температурой 380^oC в низ колонны в качестве испаряющего агента.

С 8-й теоретической тарелки выводят легкий вакуумный газойль в количестве 11,1 т/ч. С 11-й теоретической тарелки выводят средний вакуумный газойль в количестве 94,5 т/ч, часто которого после охлаждения до 125^oC возвращают в виде I ЦО в количестве 41,8 т/ч на 9-ю теоретическую тарелку. Другую часть после охлаждения до 50^oC возвращают в виде II ЦО в количестве 12,7 т/ч на 12-ю теоретическую тарелку. С 15-й теоретической тарелки выводится тяжелый вакуумный газойль в количестве 11,0 т/ч.

С низа колонны выводится кубовый остаток в количестве 56,8 т/ч, который смешивается с тяжелым вакуумным газойлем в массовом соотношении 97:3 и полученную смесь используют в качестве дорожного битума.

Основные режимные параметры работы установки даны в табл. 1, фракционный состав продуктов - в табл. 2, качественные показатели дорожного битума - в табл.3.

Пример 2 (по прототипу)

То же количество того же мазута подвергают ректификации только без подачи испаряющего агента и без последующего смешения кубового остатка вакуумной колонны с тяжелым вакуумным газойлем. Основные режимные параметры даны в табл. 1, фракционный состав продуктов - в табл. 2, а качественные показатели дорожного битума - в табл.3.

Как видно из данных таблицы 3 и 1, предлагаемый способ позволяет получать дорожные битумы высокого качества (по сравнению с прототипом улучшаются показатели морозостойкости и сцепления с песком), а также увеличить отбор среднего вакуумного газойля (на 2,9%) и тяжелого вакуумного газойля (на 1,3%).

Кроме того, отсутствие водяного пара приводит к снижению коррозии оборудования.