Способ переработки нефтяного сырья

 

Изобретение касается нефтепереработки, в частности способа переработки нефтяного сырья - частично отбензиненной нефти и мазута. Процесс ведут в ректификационной колонне при нагревании и подаче сырья верхним и нижним потоками с выделением дистиллятных фракций и остатка. Для повышения выхода дистиллятных фракций отводят с тарелки колонны (расположенной непосредственно над вводом в колонну верхнего потока сырья) жидкостной поток, который смешивают с нижним потоком сырья перед его нагреванием. В этом случае повышается выход керосина с 19 до 19,2 т/ч и дизельного топлива с 27,3 до 17,8%. При этом содержание фракции с н.к. 360°С в мазуте снижается с 47,99 до 47,65%, с н.к. 420°С во фракции 420-530°С с 25,12 до 24,24%, с т.к. 520*0С во фракции с к.к. 420-520°С с 4,2 до 3,43%, с н.к. 520°С в остатке с 12,26 до 9,63%. 1 ил. 6 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 С 10 G 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4253598/31-04 (22) 01.06.87 (46) 30.06.89. Бюл. и - 24 (71) Уфимский нефтяной институт (72) В.Н. Деменков, А.А. Кондратьев, К.Ф. Богатых, В.M. !Цуверов, В.А. Крылов, А.Д. Макаров и В.Е. Федотов (53) 665.63 (088.8) (56) Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. M.:

Химия, 1981, с. 175.

Кондратьев А.А., Фролова Л.Н.

Вопросы фракционирования. — В кн.:

Технология нефти и газа, вып. 4, Уфа, 1975, с. 26-32. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНОГО

СЫРЬЯ (57) Изобретение касается нефтепереработки, в частности способа переработки нефтяного сырья — частично отбензиненной нефти и мазута. ПроИзобретение относится к способу переработки нефтяного сырья и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Цель изобретения — повышение выхода дистиллятных фракций.

На чертеже представлена принципиальная схема для проведения способа.

Исходное сырье нагревают в нагревателе i и по линиям 2 и 3 вводят на различные тарелки ректификационной колонны 4. Иэ укрепляющей секции колонны по линиям 5 и 6 выводят дистиллятные фракции. С низа колонны по линии 7 выводят остаток. С тарелки 8, расположенной непосредственно над вводом в колонну верхнего

„„SU 14901 9

2 цесс ведут в ректификационной колонне при нагревании и подаче сырья верхним и нижним потоками с выделением дистиллятных фракций и остатка.

Для повышения выхода дистиллятных фракций отводят с тарелки колонны (расположенной непосредственно над вводом в колонну верхнего потока сырья) жидкостный поток, который смешивают с нижним потоком сырья перед

его нагреванием. В этом случае повышается выход керосина с 19 до

19,2 т/ч и дизельного топлива с

27,3 до 27,8Х. При этом содержание о фракции с н.к. 360 С в мазуте снижается с 47,99 до 47,65Х; содержание с н.к. 420 С фракции 420-530 С вЂ” c

25,12 до 24,247, с т.кип. 520 С фракции с к.к. 420-520 С вЂ” с 4,2 до

3,437., с н.к. 520 С в остатке — с

12,26 до 9,637.. 1 ил., 6 табл.

4 потока сырья отводят по линии 9 жид/ костный поток и направляют его на смешение с нижним потоком сырья перед нагревом. Нагреватель 1 располагают на отметке 10 (расстояние от основания колонны), обеспечивающей вывод потока из нагревателя выше ввода в колонну верхнего нагретого потока сырья (отметка 11).

В примерах 1 и 2 проводят расчеты атмосферной ректификационной колонны на примере фракционирования частично Ь отбенэиненной нефти по известному и предлагаемому способам. Расчет колонн проводят по теоретическим тарелкам.

С верха атмосферной колонны получают бензин. На верх колонны подают остз 149 рое орошение с температурой 70 С. С шестой тарелки колонны выводят керосин, с седьмой выводят циркуляционное орошение. в количестве 64 т/ч, охлаждают его в теплообменниках и с о температурой 120 С возвращают на седьмую тарелку колонны. Дизельное топливо выводят с двенадцатой тарелки колонны. С тринадцатой тарелки колонны в количестве 15 т/ч выводят циркуляционное орошение, охлаждают в теплообменниках и с температурой

140 С возвращают на тринадцатую тарелку колонны. Верхний поток сырья о нагревают в печи до 370 С и вводят между восемнадцатой и девятнадцатой тарелками колонны. Нижний поток сырья о нагревают в печи до 380 С и вводят в низ колонны, а оттуда выводят остаток — мазут. Всего в колонне принята 21 теоретическая тарелка. Дав-. ление верха колонны 0,15 MIIa перепад давления на теоретическую тарелку 0,001 МПа.

Пример 1 (по известному способу). Схема работы и некоторые режимные параметры описаны вьппе. Основные режимные параметры работы колонны приведены в табл. 1, фракционный состав продуктов разделения— в табл. 2.

Пример 2 (по предлагаемому способу). Отличается от известного тем, что жидкость с восемнадцатой тарелки колонны смешивают с нижним потоком сырья перед нагревом его в печи к печь и располагают над уровнем земли на отметке, обеспечивающей вывод потока из печи выше ввода в колонну верхнего нагретого потока. Основные режимные параметры работы колонны .. приведены в табл. 1, фракционный состав сырья и продуктов разделения — в табл. 3.

Из представленных данных следует, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить выход дистиллятных фракций. Выход керосина возрастает с 19 до 19, 2 т/ч или на 1, 1 мас.X отбор дизельного топлива возрастает с 27,3 до 27,8Х или на

1,8 мас ° Х. При этом содержание фрако ции с н.к. 360 С в мазуте снижается с 12,7 до 12, 16 мас.X.

В примерах 3 и 4 проводят расчеты вакуумной колонны для фракционирова ния мазута по известному и предлагаемому способам. Всего в колонне при0139 нято двадцать контактных устройств, иэ них четыре в отгонной секции.

Давление верха колонны 0,0026 MIIa

5 перепад давления на контактное устройство равен О, 00013 МПа. Эффективность контактных устройств. укрепляющей секции равна 0,88, отгонной секции — 0,75. С верха колонны выво10 дят неконденсируемый пар. С третьего контактного устройства (счет с верха колонны) выводят фракцию дизельного топлива часть которой предварительУ

0 но охлаждают до 40 С и возвращают на

15 первое контактное устройство колонны в качестве первого циркуляционного орошения. Туда же с температурой о

40 С вводят 82 т/ч дизельного топлива из атмосферной колонны. С пятого

20 контактного устройства выводят фрако цию 360-420 С, часть ее охлаждают о в теплообменнике до 80 С и возвращают на четвертое контактное устройство в качестве второго циркуляционного орошения. С двенадцатого контактного устройства выводят фракцию о

420-520 С часть ее охлаждают в тепФ о лообменнике до 80 С и возвращают.на одиннадцатое контактное устройство

30 в качестве третьего циркуляционного орошения колонны. С низа колонны получают гудрон.

Пример 3 (по известному способу). Схема работы описана выше.

141,8 т/ч сырья нагревают в печи до

390 С и вводят между шестнадцатым и семнадцатым контактными устройствами, а 60 т/ч сырья нагревают в печи до 396 С и вводят в низ колонны.

40 Основные режимные параметры работы . колонны приведены в табл. 4, фракционный состав сырья и продуктов разделения — в табл. 5.

Пример 4 (по предлагаемому способу). Отличается от известного тем, что с шестнадцатой тарелки колонны отводят жидкостный поток и смешивают с нижним потоком сырья перед нагревом его в печи и печь располагают над уровнем земли на отметке, обеспечивающей вывод потока из печи выше ввода в колонну верхнего нагретого потока. Основные режимные параметры работы колонны приведены в ,табл. 4, фракционный состав продуктов разделения — в табл. 6.

Иэ представленных данных следует, что предлагаемый способ по срав14901 39

Расход, т/ч: бензина

16,0

19,0

16,0

19,2 керосина дизельного топлива

27,3

120, 7

27,8

120,0 мазута верхнего потока сырья нижнего пото128,0

128, 0

55,0

55,0 ка сырья острого орошения

29,8

31,4 жидкости с вонению с известным позволяет повысить выход дистиллятных фракций и улучшить качество получаемых продуктов. Так, выход фракции 360420 С возрастает с 26 до 26,4 т/ч или на 1,5 мас.Х, фракции 420-520 С— с 60,6 до 63,0 т/ч или на 4,0 мас.X.

При этом содержание фракции с н.к.

360 С во фракции 360-420 С снижается с 47,99 до 47,65 мас.Х, фракции с н.к. 420 С во фракции 420-520 С— с 25,12 до 24,24 мас.Х, фракции

520 С вЂ” к.к. во фракции 420-520 С— с 4,20 до 3,43 мас.7, с н.к. 520 С в остатке — с 12,26 до 9,63 мас.X.

Формула и з обретения

Способ переработки нефтяного сырья в ректификационной колонне путем нагрева сырья и подачи в колонну верхним и нижним потоками с получением дистиллятных фракций и остатка

I отличающийся тем, что, с целью повышения выхода дистиллятных фракций, с тарелки колонны, расположенной непосредственно над вводом в колонну верхнего потока сырья, отводят жидкостный поток и подают его на смешение с нижним потоком сырья перед нагревом последнеГо.

Таблица 1

Продолжение табл.1 семнадцатой тарелки

Температура, С верха ввода верхнего потока сырья

10 ввода нижнего потока сырья низа

Тепловая нагрузка, ГДж/ч .

15 печи для нагрева верхнего потока

14,1

156

156

366

367

376

368

377

374

13, 96

13,77 печи для нагрева нижнего по6,44

6,97

20 тока конденсаторовхолодильников теплообменников верхнего циркуляционного орошения теплообменников

5,76

5,95

4,20

4,22

1,50

1,50

0,06

0,1

2,2

2,1

21,4

21,4

3,0

2,9

3,6

3,5

4,7

4,3

12,7

12,1

50 нижнего циркуляционного ороше30

Перепад давления в трубопроводе печи до колонны, MIIa

Содержание фракции, мас. 7.:

180 С вЂ” к.к. в о бензине н.к. — 180 С в керосине

260 С вЂ” к.к. в керосине н.к. — 210 С в дизельном топливе

45 360 С к.к. в дизельном топливе н.к. — 360 С в мазуте

1490139

Т а

Фракция, Содержание, мас. Х

ДизельКеросин

Мазут ное топливо

1,67

4,70

12, 75

9,35

24, 83

26,67

10,57

7,23

1,75

0,46

0,02

О, 15

0,43

1,19

0,90

2,52

3,05

1,59

1,60

1,60

2,f5

2, 15

2, 15

2,15

1,88

1,88

3,94

3,69

1,72

1,72

1971 °

1,72

1,82.

1,82

1,82

1,82

3,69

5,81

43,33

Т а б л и ц а 3

Фракция, С

Содержание, мас.g

Керосин изельное опливо

Бензин

Мазут н.к. - 60

1,67

4,71

12,79

9,38

24, 96

26,82

10, 52

7,06

1,64

0,43

0,02

0,02

0,10

0,41

0,48

2, 17

4,99

5,24

8, 04

12,21

17,32

16, 18

13,80

10,68

0,01

0,03

0,03

0,09

О, 15

0,09

0,11

О, 13

0,21

0,28

0,35

0,40

60-80

80-1 00

100-120

120-140

140-160

160-1 70

17 0-180

180-190

190-21 О

210-230

230-240

240-250

0,02

01 08

0,08

0,32

0,55 .О, 38

0,45

0,60

1,04

1 ° 77

3,11

5,03 н.к. — 60

60-80

80-100

1 00-120

120-140

140-160

160-1 70

-1 70-180

180-! 90

190-210

210-230

23 0-240

240-250

250-260

260-270

270-290

290-310

310-320

320-330

330-340

340-350

350-360

360-370

370-380

380-390

390-410

410-440

440 — к. к

Сырье Бензин

0,02

О, 10

0,43

0,50

2,23

5,05

5, 18

7,89, 12,13

17,31

16, 16

13, 78

10,71

5,53

2,24

0,71

О, 04

0,02

0,08

0,08

0,33

0,56

0,39

0,46

0,61

1,05

t,78

3,10

4,98

6,75

8,74

19, 93

17,26

7,27

6,66

5,91

5, 10

4,23

2,73

1,29

0,46

О, 19

0,04 блица 2

0i01

0,03

0,03

0,10

О, 17

0,11

О, 12

О, 15

0,23

0,31

0,39

0,45

0,45

0,52

1,36

1,68

0,96

1,10

1,25

1,45

1,80

2,14

2,47

2,66

5,55

8,80

65,70

149 0139

Фракция, С

Бензин Керосин Дизельное топливо

Мазут

5,46

2,19

0,69

0,03

0,4!

0,48

1,25

1,58

0,92

1,07

1,23

1,45

1,83

2, 19

2,51

2,68

5,59

8,85

66, 09

Продолжение табл.4

Таблица 4

Х I

Показатели

Показатели Пример 3 Пример 4

Тепловая нагрузка, ГДж/ч:

141,8

141,8 печи для нагрева верхнего потока печи для нагрева нюкнего потока

Теплообиенников циркуляционных орошений

Перепад давления в трубопроводе от печи до колонны, МПа

Содержание фракции, мас.Е

360 С вЂ” к.к. в дизельном топливе

Ооq qo фр.360-420 С, 420" С вЂ” к. к. во фр ° 360-420 С н.к. - 420 С во фр.420-5,20 С

520 С вЂ” к.к. во фр.420-520 С н.к. — 520 С в

60

25,54 27, 02

0,25 35

0,26

12,10 18,27

2,44

26,4

63,0

109 71 40

2,41.

26, 60,6

112, 53

57,96

53,32

25,82

36,2

О, 0052 О, 0026

9,4

2, 12

2, 10

86

47, 65

47,99

50

2,85

2,81

40

24, 24

25, 12

390

390

3,43

4,20

396

396

396

384

9,63

12,26 остатке

250-260

260-270

270-290

290-310

310-320

320-330

330-340

340-350

350-360

360-370

370-380

380-390

390-410

410-440

440 — к.к.

Расход, т/ч: верхнего потока сырья нюкнего потока сырья неконденсируемого пара дизельного топлива фр.360-420 С фр. 420-520 С остатка жидкостного потока с шестнадцатой тарелки первого циркуляционного орошения второго циркуляционного орошения третьего циркуляционного орошения о

Температура, С верха нагрева верхнего потока сырья нагрева нижнего потока сырья низа

6,83

8,81

20, 06

17,43

7,34

6,72

5,93

5,05

4,08

2 53

1,16

0,41

0,18

0,04

Пример 3 Пример 4

1490139

Таблица 5

Углеводороды, фракция, С иэель- Фр.360- Фр.420ое 420 С 520 С опливо

БеконСырье

Остаток денсируемый пар

7,82

7,47

6,91

4,74

1,34

70,11

1, 18

0,35

0,07

0,01

0,02

0,91

11,67

17,22

7,37

10,80

10, 02

11,02

11, 93

8,17

8,02

1,83

0,89

0,09

0,03

0,01

С, С,+Н,Я

С

С. s

С вЂ” 190

190-230

230-270

270-310

310-340

340-350

350-360

360-370

370-380

380-390

390-400

400-420

420-440

440-460

460-480

480-500

500-520

520-530

530-540

540-550

550-560

560-5 70

570-580

580-590

590-600

600-6 1 0

610-620

620 — к.к, 0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

О, 12

0,10

0,66

1,89

2,45

1,06

1,62

1,60

1,95

2,58

2,58

5,34

5 52

5,56

5,57

5,58

5,58

2,79

2,79

2,79

2,79

2,79

2,79

2,79

2,78

2,78

2,78

22,32

Содержание, мас. X.

0,04

0,10

0,33

0,69

2,46

7,99

44,92

28, 98

9,48

1,58

1,31

0,82

0,56

0,46

0,18

0,09

0,01

0,01

0,11

0,33

0,26

0,63

0,90

1,60

3,14

4,72

13,42

16,11

16,57

15,27

13, 07

9,66

3,22

0,85

0,12

0,01

0,02

0,04

0,02

0,04

0,05

0,08

0,17

0,20

0,49

0,80

0,84

1, 74

2,96

4,81

3,27

4,54

4,94

4,99

5,00

5,00

5,00

4,99

4,99

4,99

40, 03

1490139

Таблица 6

Содержание, мас.Х

Углеводороды, фракции, ОС

Диэель- Фр.360- Фр.420- Остаток ное 420 С 520 С топливо

Неконденсируемый пар

7,95

7,55

6,89

4,51

1,54

69, 94

1,19

0,35

0,07

0,01

0,02

0,89

11,51

17, 08

7,34

10, 81

10, 08

1 1, 12

12, 09

8,25

8,00

1,80

0,88

0,09

0,03

0,01

С, С Н Я

С

Сф

С вЂ” 190

190-230

230-270

270-310

310-340

340-350

350-360

360-370

370-380

380-390

390-4 00

400-420

420-44 0

44 0-460

460-480

480-500

500-520

520-530

53 0-540

540-550

550-560

560-57 0

570-580

580-590

590-600

600-610

610-620

620 — к.к

0,01

0,05

О, 12

0,36

0,67

2,75

7,91

44, 72

28, 92

9,48

1,60

1,31

0,82

0,55

0,45

О, 18

0,09

0,01

0,01

0,09

0,28

0,23

0,56

0,81

1,48

2,99

4,58

13,21

16, 03

16,53

15,77

13, 99

10, 01

2,81

0,54

0,07

0,01

0,01

0,02

0,01

0,03

0,03

0,05

О 11

0,12

0i 31

0,51

0,53

1,17

2,22

4,51

3,52

4,83

5 09

5,13

5,13

5, 13

5,13

5,11

5,11

5, 11

41, 08! 490139

Составитель Н . Королева

Техред А.Кравчук

Корректор M. Васильева, Редактор М. Петрова

Заказ 3648/28

Тираж 446

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 т

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101