Мазут – остаток первичной перегонки нефти; облегченный может использоваться в качестве котельного топлива, утяжеленный мазут – как сырье для последующей переработки на масляные фракции до гудрона (используются в производстве масел). В настоящее время мазут может использоваться также как сырье установок каталитического крекинга или гидрокрекинга.

Топочные мазуты – одна из основных разновидностей тяжелого жидкого топлива, включающего также флотский мазут и топливо мартеновских печей (печное). Котельные топлива применяют в стационарных паровых котлах, в промышленных печах. Тяжелые моторные и судовые топлива используют в судовых энергетических установках.

Топочные мазуты, как и другие виды жидкого нефтяного топлива, получают на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) либо в процессе перегонки нефти, либо при высокотемпературной переработке ее промежуточных фракций (крекинг-процессе). По способу производства различают прямогонные мазуты и крекинг-мазуты (рис. 1).

Прямогонный мазут – смесь тяжелых нефтяных остатков прямой перегонки нефти с ее маловязкими фракциями. Подмешивание дистиллятов к тяжелому остатку необходимо для поддержания вязкости мазута в пределах требований стандарта. Крекинг-мазут – тяжелый высоковязкий остаток крекинг-процесса.

К котельным топливам относят топочный мазут марок 40 и 100, вырабатываемый по ГОСТ 10585-75 (в М-40 для снижения температуры застывания до 10ºС добавляют 8–15% среднедистиллятных фракций, в М-100 дизельные фракции не добавляют), к тяжелым моторным топливам – флотские мазуты Ф-5 и Ф-12 по ГОСТ 10585-75, моторные топлива ДТ и ДМ по ГОСТ 1667-68.

К судовым топливам относят дистиллятное топливо ТМС по ТУ 38.101567-87 и остаточные топлива СВТ, СВЛ, СВС по ТУ 38.1011314-90.

Флотский мазут марки Ф-5 получают смешением продуктов прямой перегонки нефти: 60–70% прямогонного мазута и 30–40% дизельного топлива с добавлением депрессорной присадки. Допускается использование в его составе до 22% керосино-газойлевых фракций вторичных процессов, в том числе легкого газойля каталитического и термического крекинга.

В небольшом количестве в качестве жидкого котельного топлива используются остатки перегонки смол, получаемых при термической переработке углей и горючих сланцев (угольные и сланцевые мазуты).

Кроме флотских и топочных мазутов промышленность выпускает технологическое топливо по ТУ 38.001361-87, изготовляемое только из продуктов прямой перегонки нефти.

Для судовых энергетических установок вырабатывают несколько видов топлив, в том числе моторное топливо по ГОСТ 1667-68, судовое маловязкое топливо по ТУ 38.101567-87 и судовое высоковязкое топливо по ТУ 38.1011314-90.

Для газотурбинных установок получают нефтяное топливо из дистиллятов вторичных процессов и прямой перегонки нефти путем компаундирования легких газойлей коксования, каталитического крекинга и прямогонных фракций дизельного топлива (180–420ºС). В газотурбинном топливе строго ограничивается содержание ванадия и серы. Наличие ванадия приводит к высокотемпературной ванадиевой коррозии лопаток газовой турбины, а сера усиливает ванадиевую коррозию железных сплавов.

Печное бытовое топливо предназначено для сжигания в отопительных установках небольшой мощности, расположенных непосредственно в жилых помещениях, а также в теплогенераторах средней мощности, используемых в сельском хозяйстве для приготовления кормов, сушки зерна и т.д. (рис. 2). По фракционному составу оно может быть несколько тяжелее дизельного топлива. В нем не нормируются цетановое и иодное числа, температура помутнения.

Условия применения котельных, тяжелых моторных, судовых, газотурбинных и печных топлив определяются содержанием воды, механических примесей, зольности, содержанием серы, вязкости, температурой застывания и вспышки, теплотой сгорания.

Эффективность процесса вакуумной перегонки мазута, как и перегонки нефти, зависит как от параметров технологического режима, так и от конструктивных особенностей отдельных узлов блока: печи, трансферной линии, узла ввода сырья, конструкции тарелок, насадок и т.д.

Основное назначение вакуумной перегонки мазутов: получение широкой фракции (350–550ºС и выше) сырья для каталитических процессов и дистиллятов для производства масел и парафинов. В отношении требований к качеству сырья эти две задачи различаются по четкости ректификации, но общим условием служит максимальный отбор дистиллятов при минимуме потерь их с остатком. Эти требования влияют на технологические и конструктивные решения, а также аппаратурное оформление вакуумной перегонки мазута. К настоящему времени мощности вакуумных установок достигают 3 млн т в год, а их диаметры увеличились до 9 м. В соответствии с повышением мощностей изменялись и конструкции вакуумных колонн.

Состав мазута, поступающего на вакуумный блок из атмосферной колонны, регламентируется содержанием фракций, выкипающих до 350ºС. Считается, что содержание светлых не должно превышать 5% (масс.), т.к. их рост приводит к увеличению диаметра вакуумной колонны, затрудняет полную конденсацию паров наверху колонны и увеличивает загрузку вакуумсоздающей системы. Необходимо отметить, что содержание светлых фракций в мазуте определяется фракционным составом (а именно температурой конца кипения) получаемого в атмосферной колонне дизельного топлива.

Для регулирования (стабилизации) состава сырья вакуумной колонны и одновременного повышения отбора светлых (до 98% от потенциала) фракций между атмосферной и вакуумной колоннами в некоторых патентах рекомендуют помещать буферную ступень испарения.

Рис. 1. Классификация мазутов

Рис. 2. Виброкавитационный гомогенизатор для обработки смеси мазута и топлива нефтяного (обводненных смешанных нефтеотходов), ГК “Чистые технологии”

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков

Консультант: Владимир Догадаев, директор ООО “Д-Мобайл”, vladimir@d-mobile.ru