Мазут (Мазут) е. Преработка на мазут

Мазутът все още е незаменим петролен продукт за икономиката

Мазуте гъста, тъмнокафява течност, смес от тежки остатъци след дестилацията на бензин, керосин и газьол (кипящи при температура по-ниска от 350-360 ° C) от нефт или продукти от неговата вторична преработка.
Теплово гориво може да се получи и от въглища и нефтени шисти, но тези видове мазут са изгодни да се използват само на мястото на производство, така че не се произвеждат в големи обеми.

Свойства на мазута

Теглото е по същество смес от въглеводороди (с молекулно тегло 400-1000), петролни смоли (молекулно тегло 500-3000), карбени, карбоиди, асфалтени и органични съединения, съдържащи метали (като V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca). Физико-химичните свойства на конкретна проба мазут зависят от качеството на конкретна партида суровини, получени в завода (масло с високо съдържание на сяра или високо съдържание на парафин), режима на обработка, състава и условията на съхранение.

Химичен състав на мазута: въглерод, водород, кислород, азот, сяра и пепел. Вискозният мазут съдържа до 88,5% въглерод, до 11,5% водород, както и повишен процент на сяра и азот. Маслата с нисък вискозитет съдържат по-малко въглерод, което намалява параметри като вискозитет и плътност.

Мазутът е лесен за разграничаване по външен вид

Горивните масла имат следните свойства:

• вискозитет 8-80 mm?/s (при 100 градуса C)
• плътност 0,89-1 g/cm? (при 20 градуса C),
• температура на течливост 10-40 градуса C,
• съдържание на сяра 0,5-3,5%,
• съдържание на пепел до 0,3%,
• най-ниската топлина на изгаряне е 39,4-40,7 MJ/mol.

Плътност на мазута

Таблица 1. Плътност на мазута при 20 градуса С

	Марки мазут
	военноморски		Ниско съдържание на сяра		Сяра		Високо съдържание на сяра
	Е 5	Е 12	М 40	М 100	М 40	М 100	М 40	М 100
Плътност при 20 o C, g/cm 3, не повече	—	—	0,91	1,015	0,931	1,015	0,944	1,015

Таблица 2. Максимална плътност на мазута, kg/m 3

Приложение на мазута

Основните потребители на мазут са морският и речният флот, жилищно-комуналните услуги и промишлеността.
Обхват на приложение на мазута:

• като гориво за парни котли, всички видове котелни инсталации и промишлени пещи (например);
• като суровина за производството на тежко моторно гориво за кръстосани дизелови двигатели и бункерно гориво;
• като суровина за производство на моторни масла, кокс, битум, смазочни масла.

Добивът на мазут по тегло е около 50% от оригиналното масло. Тъй като петролът се нуждае от все по-голяма дълбочина на преработка, неговият остатък под формата на мазут също се обработва възможно най-пълно чрез дестилация на дестилати под вакуум, кипящи в рамките на 350-500 градуса C. Моторните горива се получават от такива вакуумни дестилати и техните остатъци се използват за получаване на остатъчни смазочни масла и катран, които се преработват допълнително в битум.

Мазут на пазара и износ от Русия

През 2009 - 2012 г. потреблението на мазут на руския пазар е приблизително 11 милиона тона годишно. Световните цени на мазута надвишиха вътрешните цени с повече от 1,5 пъти, така че износът на мазут се увеличи с 13,9%. Така средната цена на мазута в Русия през 2012 г. е била 355,8 долара за тон, което е със 77,4% по-ниско от средната световна цена. През 2009 г. делът на мазута в структурата на износа на нефтопродукти от Русия е 53% (63,85 млн. тона), през 2010 г. – 55% (72 млн. тона), а през 2011 г. Русия е изнесла 53 млн. тона мазут.

Мазутът е вид гориво, получено от дестилацията на суров нефт. Известен също като мазут, този материал може да бъде класифициран в различни категории в зависимост от химичния си състав, целта на употреба и точката на кипене. В сравнение с други петролни продукти, мазутът е най-нечистият и силно замърсяващ продукт.

След като петролът бъде извлечен от земята и доставен в рафинерия, той преминава през процес на рафиниране, наречен фракционна дестилация. По време на фракционната дестилация маслото се нагрява и различните видове масла, съдържащи се в него, започват да се разделят като... имат различни точки на кипене. По правило фракционната дестилация се извършва в дестилационна колона, където различните утаени фракции се изпомпват. По време на фракционната дестилация рафинериите могат също да използват катализатори за „разграждане“ на въглеводородната верига на петрола, за да създадат специфични маслени фракции.

Петролните продукти с малки молекули, като пропан, бензин и реактивно гориво, имат относително ниски точки на кипене и първо се разделят чрез фракционна дестилация. По-тежките петролни продукти (дизелово гориво, различни смазочни материали) се отделят много по-бавно. Най-дълго се отделя мазутът, който е буквално в дъното на тази колона. Единственият продукт, дори по-плътен от мазута, е катранът, който се смесва със смола и се използва при строителството на пътища и ремонт на покриви на сгради и съоръжения.

Въглеводородните вериги на мазута са много дълги, което прави този вид гориво вискозно и вискозно. Освен това съдържа много различни примеси, които не могат да бъдат отстранени, поради което при изгаряне мазутът отделя много дим и замърсява околната среда. Гъстото гориво е трудно за използване в двигатели с вътрешно горене, тъй като... За ефективно изгаряне е необходимо предварително загряване, така че мазутът най-често се използва в големи двигатели, като тези, инсталирани на кораби и в мощни котелни за различни цели. На корабите има достатъчно място за инсталиране на котли за предварително загряване на мазут и след това подаване в двигателя, който може да изгаря различни видове гориво, включително нискокачествено мазут.

Много петролни разливи, които са се случили, са включвали мазут, което е накарало различни екологични организации да призоват правителствата по света да забранят използването му. Поради високата си плътност и вискозитет, мазутът прилепва много здраво към повърхности, включително брегови линии и диви животни, и е много труден за почистване и като се има предвид, че съдържа много замърсители, разливите могат да имат катастрофални последици за околната среда. Но въпреки това мазутът е много евтино гориво и много корабни компании ще положат всички усилия да предотвратят забраната му и следователно рязкото увеличение на разходите за експлоатация на техните кораби.

1. Област на приложение на мазут

Мазут (вероятно от арабски mazhulat - отпадък), тъмнокафяв течен продукт, остатък след отделянето на фракции на бензин, керосин и газьол от нефт или продукти от вторичната му преработка, кипящи до 350-360 ° C. Мазутът е смес от въглеводороди (с молекулно тегло от 400 до 1000 g/mol), нефтени въглеводороди (с молекулно тегло 500-3000 или повече g/mol), асфалтени, карбени, карбоиди и органични съединения, съдържащи метали ( V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca).

Мазутите се използват като гориво за парни котли, котелни инсталации и промишлени пещи. Добивът на мазут е около 50% от теглото на базата на оригиналното масло. Поради необходимостта от задълбочаване на по-нататъшната му преработка, мазутът се подлага на по-нататъшна преработка във все по-голям мащаб, като дестилатите се дестилират под вакуум, кипят в диапазона 350-420, 350-460, 350-500 и 420-500°C . Вакуумните дестилати се използват като суровина за производството на моторни горива и дестилатни смазочни масла. Остатъкът от вакуумната дестилация на мазут се използва за преработка в инсталации за термичен крекинг и кокс, при производството на остатъчни смазочни масла и катран, който след това се преработва в битум.

Основните потребители на мазут са промишлеността и жилищно-комуналните услуги. През 2005 г. от Русия са изнесени 45,8 милиона тона мазут на стойност $10,2 млрд. В структурата на руския износ (в парично изражение) мазутът заема четвърто място след петрола, газа и дизеловото гориво.

От мазут чрез допълнителна дестилация се получават смазочни масла за смазване на различни механизми. Дестилацията се извършва при понижено налягане, за да се понижи точката на кипене на въглеводородите и да се избегне тяхното разлагане при нагряване. След дестилация на мазута остава нелетлива тъмна маса - катран, който се използва за асфалтиране на улици.

Супер лекият мазут се използва като технологично гориво в промишлени предприятия, предприятия за топлоснабдяване, както и на морски и речни кораби.

2. Физико-химични свойства на мазута

Свръхлекият мазут съдържа 25-50% стабилизиран газов кондензат, съдържащ фракция C1-C4 в количество не повече от 0,3-1,0%, а останалата част е мазут от марки M100 и / или M40.

Физикохимичните свойства на мазута зависят от химичния състав на изходното масло и степента на дестилация на дестилатната фракция и се характеризират със следните данни: вискозитет 8-80 mm 2 /s (при 100 ° C), плътност 0,89-1 g / cm 3 (при 20 ° C), температура на течливост 10-40 ° C, съдържание на сяра 0,5-3,5%, пепел до 0,3%, долна калоричност 39,4-40,7 MJ / mol. Типичното разпределение на смолисто-асфалтеновите вещества в мазута е представено в табл. 2.

Таблица 2.

Основните характеристики на мазута са: плътност, вискозитет и точка на течливост, които са описани по-подробно в табл. 3.

Таблица 3.

Индекс	Стандартно по марка
	ВМС		Пещ
Вискозитет: при 50 0 C, не повече от условен, 0 VU кинематичен, cSt при 80 0 C, не повече от условно, 0 VU кинематичен, cSt
Температура, 0 C: втвърдяване, не по-високо	-7/-5	-8	10	25
Плътност при 20 0 С, kg/m 3, не по-малко	910/955	930/960	965/1015	1015

Опитните партиди гориво бяха успешно завършени и дадоха положителни резултати. 2. Икономически анализ и оценка на конкурентната среда на TAIF-NK PSC 2.1 Технически и икономически характеристики на предприятието Историческата необходимост от създаване на нефтопреработвателна индустрия в Татарстан беше продиктувана от икономическата осъществимост. Република с големи запаси от въглеводороди и...

Чрез оголващи колони или без тях. При използване на стрипинг колони се организират няколко циркулационни напоявания по височината на главната вакуумна колона. Схематичната диаграма на агрегата за вакуумна дестилация на мазут на инсталацията ELOU-AVT-6 е показана на фигура 2. Мазутът, взет от дъното на атмосферния стълб на блока AT (виж Фигура 1), се изпомпва в паралелни потоци през пещ 2 във вакуумна колона 1. Сместа...

ВЪПРОСИ НА РЕФОРМИРАНЕ И ПРЕСТРУКТУРИРАНЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯТА. Преди няколко години като една от мерките за решаване на проблема със спада в производството се появи възможността за реформиране и преструктуриране на предприятия с участието на консултанти. Имаше и отделни примери за значително подобряване на финансово-икономическото състояние на предприятието чрез активизиране и използване на вътрешните му възможности. ДА СЕ...

Производството и реализацията на продукцията обаче е необходимо да се поддържа постигнатото ниво на производствените разходи. 3. Основните насоки за намаляване на разходите в предприятието, използвайки примера на OJSC TAIF-NK Rafinery 3.1 Начини за намаляване на постоянните разходи в предприятието Дейностите на всяка компания включват поемане на разходи. За да получите максимална възможна печалба, е необходимо да намалите разходите по...

Списание "Топлоснабдителни новини", № 6 (10) юни 2001 г., стр. 15 – 18, www.ntsn.ru

Я.М. Щелоков

Мазутът има редица несъмнени качества като гориво:

1. Висока калоричност -9500 kcal/kg.

3. Възможност за получаване на светещ пламък, осигуряващ висок радиационен топлообмен в горивното пространство.

4. Възможност за организиране при определени условия на изгарянето му в малки пещи.

Но мазутът като гориво има редица сериозни недостатъци:

1. Нестабилният състав на всяка партида мазут - от близък до нефт до предимно под формата на остатъци от крекинг с висок вискозитет. В последния случай инжекторите бързо се коксуват и процесът на горене се забавя.

2. Повишени изисквания за безопасност. Например температурата на възпламеняване не е по-висока от 100-120°C.

3. Високо съдържание на сяра, около 3,5%>

4. Висока точка на течливост +(25-30 °C).

5. Висока цена, особено напоследък.

Но според нас най-съществените недостатъци на мазута са следните: неудобство при работа, причинено от многоетапната подготовка на мазута за употреба: нагряване, източване, организиране на съхранение без разделяне на мазут и вода, нагряване и смесване в резервоари, транспортиране по тръбопроводи, допълнително нагряване пред дюзи, пръскане, изгаряне, предотвратяване на корозионни процеси в котли и екологични последици по отношение на състава на емисиите в атмосферата и отвеждане на замърсена с масло вода, осигуряване на изисквания за безопасност. И на всеки етап от подготовката и употребата трябва да се осигури висококачествено изпълнение. Няма изключения от това изискване.

Механизъм с висока цена за използване на мазут:

Само нормата за топлинни загуби за собствени нужди е над 10% (за природен газ - 3%);

Разходи за електроенергия за изпомпване;

Допълнителен персонал за източване на мазута, организиране на съхранението му и др.;

Повишени температури на димните газове зад котела, за намаляване на корозивността им и др.

Тоест мазутът изисква отговорно, квалифицирано и трезво отношение на всички етапи от използването му.

Подготовка на мазут за изгаряне

Подготовката на мазута за употреба започва с една от най-важните операции - загряването му в резервоари и източването му за съхранение. В този случай отоплението се извършва чрез подаване на свежа пара към слоя мазут с помощта на пръти или гъвкави метални маркучи. В този случай се получават големи течове на пара и напояване на мазут. Освен това основната част от влагата навлиза в мазута по време на периода на почистване на резервоара. През това време мазутът се напоява с 2-4,5%. Основните показатели за работа на устройствата при нагряване на мазут М-100 с прясна пара с параметри 12 ати и 280 ° C (обем на резервоара 50 m 3, температура на въздуха -10 ° C):

Осигуряване на оптимална температура за източване не по-ниска от 60 °C с общ разход на пара на резервоар от около 2,7 тона с продължителност на източване 5,5 часа.

Ако се използва пара с по-ниски параметри, нейният разход се увеличава с 15-20%.

В този случай се препоръчва по-голямата част от горивото да се източи в главните резервоари за мазут преди почистване на резервоара. И когато почиствате резервоара, източете напоения мазут в специален междинен резервоар. В този случай количеството кондензат, подаван с гориво към основните резервоари за мазут, може да бъде намалено 2-5 пъти, т.е. намаляване на обводнеността до 0,5-1,0%. Това разделяне на горивото по влага ще позволи диференциация да се подходи към въпроса за организирането на неговото изгаряне. Водата в мазута влияе върху ефективността на използването му. Ако към дюзите се подава лошо смесен, разводнен мазут, се наблюдават пулсации на горене, което води до прекъсване на пламъка. Има и прекомерен разход на гориво поради недоизгаряне.

В същото време при изгаряне на мазут с добре диспергирана вода в него със съдържание от 5-10% или дори повече, ефективността на пулверизиране се увеличава, стабилността на горене се увеличава и съдържанието на вредни емисии (азотни оксиди, въглерод и др. .) намалява. Следователно при подготовката на мазута за изгаряне трябва да се гарантира следното:

Ниско (до 3%) съдържание на вода в мазута;

Дълбоко смесване на вода с мазут;

Необходими температури на нафтата.

Намаляването на водното съдържание беше споменато по-горе. При ниска степен на напояване необходимото смесване на мазута може да се осигури чрез прилагане на циркулационното му подгряване. В този случай горивото от резервоара се подава от помпа към специален външен нагревател и след това се връща загрято в резервоара. Ако в резервоара има нагреватели, обикновено е достатъчно мазутът да се рециркулира в резервоара, преди да се подаде към дюзите.

Желателно е допълнително загряване на мазута пред дюзите, особено при механично разпръскване. Но в същото време трябва да се внимава, за да се гарантира, че тръбите на топлообменника осигуряват необходимата плътност на парите, за да се избегне допълнително напояване на мазута.

Температурните параметри при нагряване на мазут са дадени в таблица 1.

На всички етапи от подготовката на мазута трябва да има възможност за измерване и контрол на неговата температура.

Тръбопроводи за мазут

За да се избегне запушване на маслопроводите и особено на дюзите, е необходимо да се монтират груби и фини филтри. Трябва да се осигури 100% резерв на капацитета им.

Размерите на захранващите тръбопроводи за мазут зависят от разхода на гориво (виж таблица 2).

При изчисляване на захранващите тръбопроводи за пара и въздух се препоръчва да се вземат следните скорости на средата (m/s): за наситена пара 20-30, прегрята пара 30-60, вентилатор и компресорен въздух - 10-15 и 15- 20, съответно.

Тръбопроводите за мазут се полагат със сателитни паропроводи в същата изолация. Наложително е да се предвиди възможност за продухване на тръбопроводите за мазут с пара.

Изгаряне на мазут

Температурните параметри на мазута преди изгарянето му са посочени в таблица 1. Котлите използват парни (паромеханични) или механични дюзи за пръскане на мазут. Какви са изискванията за избора им?

В момента котлите най-често изискват инсталиране на механични дюзи. Минимално допустимото налягане на мазута пред тях е 18 атм. Таблица 3 показва необходимите размери на дюзата на дюзата в зависимост от разхода на мазут (налягане на мазута 18 atm).

Диаметърът на изходния участък на дюзата за мазут трябва да се вземе, за да се избегне запушване и коксуване, най-малко 3 mm, дори ако чрез изчисление се получи по-малка стойност. Тоест всички дюзи с дебит по-малък от 500-550 kg/h трябва да имат дюза с диаметър най-малко 3 mm и следователно трябва да бъдат паромеханични или парни в конструкция с дебит на парата до 10 % от дебита на мазута. Скоростта на мазута от дюзата трябва да бъде около 60-80 m/s. При използване на паромеханични дюзи на водогрейни котли, потокът на пара трябва да бъде максимално ограничен, за да се избегне корозия на сярата на ситните тръби.

От масата 3 също показва, че когато диаметърът на дюзата се промени с 0,5 mm, разходът на мазут се увеличава от 500 на 680 kg/h, тоест с почти 40%. Поради това е необходимо да се калибрират дюзите на стойката при подаване на вода, което позволява:

Изберете дюзи със същия дебит;

Осигурете визуално качество на пръскане;

Определете ъгъла на отваряне на горелката;

Уверете се, че разходът на гориво през дюзата отговаря на изискваното от параметрите на горелката (котела).

Скоростта на въздуха в горелката трябва да бъде около 40 m/s. В този случай може да се избегне химическото недогаряне. В този случай е препоръчително да се осигури висока степен на турбулентност на въздушния поток от горелката (използване на устройства с ножове). В този случай се осигурява липса на механично недогаряне. Също така е препоръчително въздухът да се нагрява до температура 15-200°C.

При горелки с разход на мазут 450 - 550 kg/h дължината на горелката в горивната камера не трябва да надвишава 2,5 м. Ако дължината на горелката е по-дълга, трябва да се търси причината (лошо разпръскване, неторирана дюза, и т.н.). Разрешено е увеличаване на визуалната дължина на факела с приблизително 1 m за всеки 200 kg/h увеличение на разхода на гориво през горелката. Горелката за мазут не трябва да удря облицовката, още по-малко нагревателната повърхност. Недопустимо е.

При котлите на мазут е задължително да се осигури работа на котлите без котлен камък чрез омекотяване на водата или обработката й с препарат против котлен камък SK-110. Само това позволява да се намали разходът на гориво с 20-25% и да се намали обемът на ремонтните дейности.

Ако мазутният котел има конвективни нагревателни повърхности или въздушен нагревател, тогава температурата на димните газове не трябва да бъде по-ниска от 155-160 °C, за да се избегне корозия от сярна киселина. Локалното "преохлаждане" на тръби, метална облицовка и др. е неприемливо. поради постъпване на студен въздух в димоотвода и др. Щетите от корозия са неизбежни в тези зони.

Заключение

В съветско време мазутът беше законово предписан (в SNiP, OST, GOST) като основно, резервно, аварийно и технологично гориво. В резултат на това се появиха голям брой съоръжения, където мазутът беше единственото и незаменимо гориво. Което мнозина все още се опитват да запазят. Но ситуацията се промени коренно:

Цената на мазута е 3-5 пъти по-висока от средната за горивата;

Мазутът не се разпределя, а се закупува за т.нар. пазар;

Използването му става скъпо (големи собствени нужди, високо съдържание на сяра и др.).

Поради това мазутът по почти всичките си параметри не отговаря на изискванията, които трябва да се осигуряват едновременно от основното и резервното гориво. Това предполага:

Работата на топлинни източници, използващи мазут и основно и резервно гориво, не може да бъде надеждна от гледна точка на елиминиране на аварийни ситуации;

Сега самият мазут изисква наличието на резервно гориво, а в някои случаи и пълната му замяна с местни видове гориво.

В табл За сравнение, таблица 4 показва приблизителни показатели за производителност на котелна централа за гореща вода с котли с номинална мощност 6,5-10 Gcal / час, в зависимост от вида на изгаряне на горивото. Икономическите показатели на местните видове горива са по-високи от тези на въглищното гориво и мазута, а според икономическите показатели на местните горива потенциалната вредност (опасност) на продуктите от горенето е почти на нивото на опасността от изгаряне на природен газ продукти.

Дата на публикуване: 02-02-16

Мазутът е смес от въглеводороди и нефтени смоли с наличие на асфалтени, карбоиди, карбени и различни метали (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca), присъстващи в органични съединения. Този петролен продукт се получава чрез рафиниране на петрол, както и чрез смесване с тежки остатъци, получени след първична дестилация или всякакви вторични процеси.

Днес са разработени технологии за производство на различни видове мазут:

• - М-40
• - М-100
• - прав ход
• - пещ
• - военноморски F-5
• - военноморски F-12
• - котелно гориво
• - мазут-Т
• - технологично гориво
• - нетретиран мазут

Мазут тип 1 и 2 се използва в превозни средства, технологични инсталации и стационарни мазутни котелни. Типове 5 и 6 се използват в двигатели и компоненти на кораби.

Видове нафта за отопление

Нафтата за отопление е най-разпространеният вид тежко течно гориво. Обикновено се класифицира като военноморско гориво (използвано в двигатели и други силови установки на морски кораби) и гориво за пещи. Последният се използва не само в промишлени пещи, но и в стационарни системи за парни котли.

Възможно е да се получи мазут още при първата дестилация на суров петрол. В зависимост от метода на производство, готовият продукт може да бъде направо или напукан. Първият е смес от тежки нефтени остатъци и фракции с нисък вискозитет след директна дестилация. Крекинг мазутът е по-тежък и силно вискозен остатък от процеса на крекинг.

Маслото за отопление се предлага в два вида (GOST 10585-75):

• - M-40 (има по-ниска точка на течливост поради добавянето на средни дестилатни фракции)
• - М-100 (без средни дестилатни фракции)

Морските горива F-5 и F-12 се класифицират като тежко моторно гориво, както и горивни класове DT и DM. Друг вид корабно гориво е дестилатът TMS.

Отделна категория е горивото за битово отопление, което се използва за изгаряне в отоплителни инсталации за отопление на жилищни сгради. Това са устройства с ниска мощност, които, подобно на промишлените топлинни генератори, изискват гориво, което е малко по-тежко от дизела. Консумацията му е относително ниска, а мазутът има ниска производствена цена.

Военноморски горива

За получаване на военноморско гориво F-5 се използва смес от конвенционален течен мазут (60-70%), както и дизелово гориво с депресираща добавка (30-40%). Нефтопродуктът F-12 обикновено се произвежда в относително малки количества, като се използва технология за директна петролна дестилация. Това военноморско гориво има ниско съдържание на сяра (0,6% при 2,0% в клас F-5), както и висок вискозитет (12 °VU при 50 °C при 5 °VU в клас F-5).