Введение
Вискоразрывчик – это установка на нефтеперерабатывающем заводе, предназначенная для снижения количества остаточного мазута, образующегося при перегонке сырой нефти, и увеличения выхода более ценных средних дистиллятов (мазута и дизельного топлива). Вискоразрывчик осуществляет термический крекинг крупных молекул углеводородов в мазуте путем нагрева в печи для снижения его вязкости и получения небольшого количества легких углеводородов (СУГ и бензина). Название процесса "visbreaker" отражает его способность снижать (то есть разрывать) вязкость остаточного мазута. Процесс является некаталитическим.
Выдержка катушки
Термин "вискоразрыв в катушках" (или "печи") применяется к установкам, где процесс крекинга происходит в трубках печи (или "катушках"). Материал, выходящий из печи, подвергается резкому охлаждению для остановки реакций крекинга: часто это достигается посредством теплообмена с исходным сырьем, поступающим в печь, что, в свою очередь, является эффективным способом экономии энергии, но иногда для той же цели используется струя холодного масла (обычно газойля). Газойль рекуперируется и повторно используется. Степень крекинга контролируется регулированием скорости потока масла через трубки печи. Затем охлажденный продукт поступает во фракционирующую колонну, где продукты крекинга (газ, СУГ, бензин, газойль и гудрон) разделяются и извлекаются.
Настойка на прокладке
При термическом разложении в настойнике основная часть реакции крекинга происходит не в печи, а в барабане, расположенном после печи, который называется настойником. Там масло выдерживается при повышенной температуре в течение заданного времени для обеспечения протекания крекинга перед охлаждением. Затем масло поступает во фракционирующую колонну. При термическом разложении в настойнике используются более низкие температуры, чем при трубчатом разложении. Вместо этого используется относительно большая продолжительность реакции крекинга.
Варианты процесса
Колюче-разбитую смолу можно дополнительно переработать, подавая ее во вакуумную ректификационную колонну. Там может быть получена дополнительная тяжелая газовая нефть, которая направляется на установки каталитического крекинга, гидрокрекинга или термического крекинга на нефтеперерабатывающем заводе. Вакуумная выпарная смола (иногда называемая пеком) затем направляется на компаундирование мазута. В некоторых нефтеперерабатывающих комплексах колюче-разбитая смола направляется в замедленный коксогенератор для производства специальных видов кокса, таких как анодный кокс или игольчатый кокс.
Настойка на вязке против настойки на катушке
С точки зрения выхода продукта, между двумя подходами существенной разницы нет. Однако каждый из них имеет значительные преимущества в определенных ситуациях:
Декокирование: При крекинге образуется нефтяной кокс как побочный продукт. В висбрекинге в трубчатом реакторе этот кокс откладывается в трубах печи и в конечном итоге приводит к их загрязнению или засорению. То же самое происходит и в барабане выдержки висбрекера, хотя более низкие температуры, используемые в барабане выдержки, приводят к загрязнению значительно медленнее. Поэтому трубчатые висбрекеры требуют частого декокирования. Это достаточно трудоемкий процесс, но его можно организовать как рутинную операцию, при которой трубы декокируются последовательно без остановки процесса висбрекинга. Барабаны выдержки требуют гораздо менее частого обслуживания, но их вывод из эксплуатации обычно требует полной остановки процесса. Что из этих операций более критично, зависит от конкретного нефтеперерабатывающего завода. Экономия топлива: Более низкие температуры, используемые в подходе с барабаном выдержки, означают, что эти установки потребляют меньше топлива. В тех случаях, когда нефтеперерабатывающий завод закупает топливо для обеспечения работы технологических процессов, любая экономия топлива может быть очень важной. В таких случаях висбрекинг с использованием барабана выдержки может быть более выгодным.
Доходность
Добыча различных углеводородных продуктов будет зависеть от "интенсивности" операции крекинга, определяемой температурой нагрева нефти в висбрейкерной печи. При минимальных значениях, нагрев печи до 425 °C обеспечит лишь умеренный крекинг, в то время как операции при 500 °C будут считаться весьма интенсивными. Висбрекинг остатка аравийской легкой нефти при 450 °C даст примерно 76% (по весу) смолы, 15% средних дистиллятов, 6% бензинов и 3% газа и СУГ.