Способ перегонки нефти

 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к перегонке нефти. Цель - повышение выхода конечных фракций и снижение расхода водяного пара. Перегонку ведут подачей нагретой частично отбензиненной нефти в сложную атмосферную колонну, работающую с циркуляционным орошением с отбором фракции бензина с верха и мазута с низа колонны. Боковые погоны керосиновой и дизельной фракций направляют в нижнюю часть отпарных секций при подаче в верхнюю секцию первого циркуляционного орошения, а в нижнюю секцию - второго циркуляционного орошения колонны. Жидкость с верхних тарелок каждой из отпарных секций разделяют на два потока, один из которых охлаждают и подают на верх соответствующей секции в виде орошения, а другой поток нагревают и вводят в низ колонны в качестве испаряющего агента. 1 ил., 3 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 10 G 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ Г КНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495195/04 (22) 17.10,88 (46) 23.07.91. Бюл. ¹27 (71) Уфимский нефтяной институт (72) А.А.Кондратьев, B. Ндеменков, М.M.Çàкиров, А.Д.Макаров и H.Е.Федотов (53) 665.63.013.07 (088.8) (56) Александров И.А.Перегонка и ректификация в нефтепереработке. — М.: Химия, 1981, с. 148. (54) С П О СО Б ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ (57) Изобретение относится к нефтехимии, в частности к перегонке нефти, Цель — повышение выхода конечных фракций и снижение расхода водяного пара. Перегонку ведут

Изобретение относится к способу разделения нефти на углеводородные дистиллятные фракции перегонкой при атмосферном давлении и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, Целью изобретения является повышение выхода конечных фракций и снижение расхода водяного пара на процесс перегонки.

На чертеже представлена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ перегонки ширококипящих углеводородных смесей.

Исходную частично отбензиненную нефть нагревают в печи 1 и по линии 2 подают в колонну 3. Дистиллятную фракцию, выводимую с верха колонны 3, конденсируют в конденсаторе 4 и по линии 5 подают на орошение колонны 3, а ее балансовое количество отводят по линии 6. Остаток перегонки (мазут) выводят из колонны 3 по линии 7.

;5U, 1664810 А1 подачей нагретой частично отбензиненной нефти в сложную атмосферную колонну, работающую с циркуляционным орошением с отбором фракции бензина с верха и мазута с низа колонны. Боковые погоны керосиновой и дизельной фракции направляют в нижнюю часть отпарных секций при подаче в верхнюю секцию первого циркуляционного орошения, а в нижнюю секцию — второго циркуляционного орошения колонны. Жидкость с верхних тарелок каждой из отпарных секций разделяют на два потока, один из которых охлаждают и подают на верх соответствующей секции в виде орошения, а другой поток нагревают и вводят в низ колонны в качестве испаряющего агента. 1 ил„3 табл, Из промежуточного сечения колонны 3 по линиям 8 и 9 выводят первое и второе циркуляционные орошения, которые после охлаждения в теплообменниках 10 и 11 возвращают по линиям 12 и 13 в колонну 3.

Часть охлажадаемого первого циркуляционного орошения по линии 14 подают на орошение верхней отпарной секции 15, в низ которой по линии 16 из колонны 3 подают верхний боковой погон. Часть охлажденного второго циркуляционного орошения по линии 17 подают на орошение нижней отпарной секции 18, в низ которой по линии 19 подают нижний боковой погон колонны 3. В боковых отпарных секциях 15 и 18 производят отпарку легких фракций из боковых погонов. В верхнюю часть отпарных секций 15 и 18 по линиям

20 и 21 соответственно подают. охлажденный в теплообменниках 22 и 23 конденсат отпаренных фракций, который выводят по

1664810 линии 24 и 25 иэ промежугОчных сеченлй верхней и нижней боковых отпэрных секций. Балансовое количество конденсата нагревают в теплообменниках 26 I/I 27 л по линиям 28 и 29 подают в отгонну о секцlnl0 колонны 3, С низа боковых отпарных секций по линиям 30 и 31, а также и из промежуточНОГО сечения колонны 3 по линии 32 Выводят дистиллятные фракции. В низ колонны

3 па линии 33 подают водяной пар.

Сравнение результатов работы сложной колонны при перегонке ширококипящих углеводородных смесей по известному и предлагаемому способам проводят расчетным путем, Г1 р и м е р 1(по предлагаемому способу), В колонне 3 19 теоретических тарелок, иэ ни;< в укрепля1ощей секции 16 и в отгонной секции 3, B ректлфикационной зоне боковых отпарных секций по три тарелки. а B конденсационной зоне по две теоретические тарелки, Давление на верху колонны

0,17 МПа, перепад давления на тарелку принят равным 0,0015 МПэ, !Лсходное сырье (частлчно отбенэиненную нефть) в количестве 352 т/ч после нагрева в печи 1 с -rOlnrIQPOITvpoln 365 Ñ подают HB сeinhl3pLlaту. о т-релку (счет с верха, сложной атмосферной колонны 3, С верха колонны получэ от бензинову о фракци|о, часть которой после конденсации возврэща ат на верх колонны в качестве орошения. Первое и второе Г1роме>куточные цлркуляционные орошения отбирают с пятой л десятой тарелок колонны. С шестой тарелки (счет верха) колонны выводят керосинову 0 фракци.а, а с одиннадцатой тарелки ко IOHны — дизельную фракцию и их подают соответствен lo в ниэ верхней и нижней атпарных секций, в которых поддерживаL0т давление верха 0,07 У Пэ, вгледствие чего происходит отпарка легких фракций из боковых погонов, В промежуточное сечение верхней и нижней отпарных секций пода.ат саответстве IHo первое и второе циркуляцлонные орошения и колонны 3, Несканденсировавшиеся при контакте с циркуляционным орошением фракции конденсируIOT на верхних тарегках отпарных секций за счет подачл циркулир1<пощего вверху отпарных секций охлаждающего конденсата легких фракций. Оставшуюся часть конденсата легких фракций нагревают до 300"С в теплообменниках 26 и 27 и пода от под семнадцатую тарелку колонны

3 в качестве испаряющего агента, С низа верхней и нижней отпарных секций 15 и 18 выводят соответственно керосин и. дизельное топливо. Водяной пар в отпэрные секции не пода ат. С четырнадцатой тарелки

55 колонны 3 Bb!BopiIT атмосфер ныл газойл ь. В низ колонны пода от 0,5 т/ч водяного пара, С низа колонны выводят мазут.

Основные показатели работы колонны по примеру 1 приведены в табл.1, фракционный состав продуктов разделения — в табл.2, П р л м е р ы 2 — 4 (сравнительные).

Процесс проводят в условиях примера 1, но изменяют количество легких фракций, вводимых в отгонную секцию колонны иэ верхней (паток 29) и нижней (поток 28) отпарных секций. что вы"-ûâàåò изменение количества циркуляционных орошений, подаваемых B промежуточное сечение верхней (поток 14) и нижней (поток 17), а также на верх верхней (поток 20) и нижней (поток 21) отпарных секций. При этом для поддер>кивания заданного отбора (расхода) керосина и дизельного топлива изменяют количества боковых погонов иэ колонны 3, подаваемых B низ верхней (поток 16) и нижней (поток 19) отпарных секций. Количество циркуляционных орошений;<олонны (патоки 12 и 13) во всех примерах постоянно, гго обусловливает оптимальный стабильIhlIn режим работы колонны, Количество орошения 12, подаваемого на верх каждой из отпарнь.х секций (потоки 20 и 21), должна обеспе:ить rlofiHQIQ конденсацию отпаренных из боковых погонов легких фракций и, как показали расчеты, примерно в три раза превышает количество конденсирующихся фракцлй.

Оптимальное количество легких фракций. отпаренных из боковых погонов, вводимых после конденсации и нагрева Ro линиям 28 и 29 в отгонную секцию колонны, составляет 3,39 — 5,04 т/ч или 7,7 — 11,5 % в расчете на боковой погон иэ верхней отпарной секции и 3,2 — 9,82 т/ч или 14,5—

14 мас.% в расчете на боковой погон из нижнeé отпарной секции. Оптимальное количество циркуляцион lblx орошений, подаваемых по линиям 14 и 17 в промежуточное сечение отпарных секций, лежит в пределах

13,86 — 15,86 т/ч лли 31,6 — 36,2 мас.% в расчете HB соответствующий боковой поГан, вводимый в верхнюю отпарну о секц л 10, и составляет 20.5 — 30,5 т/ч ил и 29,2—

4 3,5 мас.% в расчете на боковой погон, подаваемый в нижн,ою отпарную секцию.

При уменьшении подачи нагретого конденсата фракций, отпаренных иэ верхнего и и". них<него боковых погонов (примеры 2,3) в ат:-онную секцию колаHHbl, содержание прi ;nåñåé в продуктах разделения значиnbil0 возрастает, при этом отбор керосина снижается с 43,83 до 43,77 r/÷, а дизельного топлива с /0,18 до 70,1 1 т, ч, i 664810

Увеличение подачи в колонну нагретого конденсата фракций, отпаренных из верхнего и из нижнего боковых погонов, приводит к повышенному содержанию примесей в дизельном топливе, атмосферном газойле и мазуте, при этом отбор керосина снижается с 43,82 до 43,78 т/ч, дизельного топлива — с 70,18 до 69,83 т/ч (пример 4), Пример 5 (по известному способу).

Процесс проводят в условиях примера 1 за исключением подачи боковых погонов колонны 3 по линиям 16 и 19 в низ отпарных секций 15 и 18, ввода первого и второго циркуляционных орошений по линиям 14 и

17 в промежуточное сечение отпарных секций 15 и 18, вывода из этих секций по линиям 24 и 25 конденсата легких фракций, охлаждения в теплообменниках 22 и 23 и подачи по линиям 20 и 21 на верх отпарных секций, а также нагрева указанного конденсата отпаренных легких фракций в теплообменниках 26 и 27 и ввода их после нагрева по линиям 28 и 29 в отгонную секцию колонны 3.

При этом с шестой тарелки(счет с верха) колонны выводят керосиновую фракцию и подают на верх верхней отпарной секции, в которой происходит отпарка легких фракций за счет подачи 0,2 т/ч водяного пара в низ этой секции.

С одиннадцатой тарелки колонны выводят дизельную фракцию и подают на верх нижней отпарной секции, в которой происходит отпарка легких фракций за счет подачи в низ секции 0,4 т/ч водяного пара.

Пары с верха отпарных секций возвращают под четвертую и девятую тарелки колонны.

Фракционный состав сырья и продуктов разделения приведены в табл.3 (известный способ), Результаты, представленные в табл,1—

3, показывают, что в предлагаемом способе по сравнению с известным отбор керосина увеличивается на 0,04 т/ч, дизельного топлива на 0,83 т/ч и атмосферного газойля на

0,5 т/ч. Суммарное увеличение отбора дистиллятных фракций составляет 1,37 т/ч или

0,95 мас. . Расход водяного пара сокращается на 0,6 т/ч (на 54,5 ) за счет исключения его подачи в отпарные секции.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяетувеличить отбор дистиллятных фракций и снизить расход водяного пара на процесс перегонки за счет осуществления отпарки легких фракций из боковых погонов при пониженном давлении в отпарных секциях без использования водяного пара, Подача отпаренных фракций после конденсации и нагрева в отгонную секцию колонны в качестве дополнительного испаряющего агента позволяет улучшить отпарку легких фракций из остатка перегонки и в результате также приводит к увеличению отбора дистиллятных фракций в атмосферной колонне при сокращении общего расхода водяного пара на процесс фракционирования.

Формула изобретения

Способ перегонки нефти путем подачи нагретой частично отбензиненной нефти в сложную атмосферную колонну, работающую с циркуляционным орошением, отбора фракции бензина с верха и мазута с низа колонны, вывода в виде боковых погонов фракций керосина, дизельного топлива и атмосферного газойля и последующей отпарки легкокипящих компонентов из фракции керосина в верхней и из фракции дизельного топлива в нижней боковых отпарных секциях, орошаемых конденсатом легких дистиллятных фракций, с возвратом отпаренных легких фракций из отпарных секций в колонну, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода конечных фракций и снижения расхода водяного пара, боковые погоны керосиновой и дезельной фракций направляют в нижнюю часть отпарных секций при подаче в верхнюю секцию первого циркуляционного орошения, а в нижнюю секцию — второго циркуляционного орошения из колонны, жидкость с верхних тарелок каждой из отпарных секций разделяют на два потока, один из которых охлаждают и подают на верх соответствующей секции в виде орошения, а другой поток нагревают и вводят в низ колонны в KR÷åñòâå испаряющего агента.

1661810

Т и б л и ц а 1

1 !

5 (изве с тный ) г 5

Расход, т/ч:

352

352

352

352

352

25

25

43,77

70,11

43, 82

70,18

43, 83

70,18

43, 78

69,83

43,78

69, 35

6,5

6,5

6,5

6,0

207,87

80

80

85

85

85 верхней (поток 14) нижней (потск 17) 20,50 34, 7

30,5

10,5 орошение на верх отпарной секции: верхней (поток 20) 4,95

15,1

20,2

10,2 нижней (поток 21) 4,41

29,5

53,9 боковой погон

35 нижней отпарной секции (поток 9) 59,5

7, 14

9,28

15,38

8,27

10,28! 1,03

9,08 отбензиненная нефть бензин керосин дизельное топливо атмосферный газойль мазут первое циркуляционное орошение (поток 12) второе циркуляционное орошение (по1 3) ороси ение в промежуточное сечение о т— парной се кции: в низ верхней отпарной секции (поток 16) испарившаяся часть потока 16 нагретый конденсат отпаренных фракций, вводимый

Значе ния по к аз а телей по приме ру

206,50 206,56 206,49 206,87

13, 86 18,06 15, 86 11, Яб

27, 36 31, 36 38, 64

36,88 42,88 77,28

166 1810

1Î

2 3 4 5

14, 86

3, 12

6,59

24,67

1,65

5,04

3,39

6,72

9,82

1,47

3,20

17, 95

0,5

0,5

0,5

0 5

0,5

0,6 в том числе

0,2

0,4

Температура, С: (.

365

137 верха колопны низа колонны

360,7

300

300

300

300

78,3 68,18 71,75 84,21

77,1

28,4

32, 95

40,4

42,8

36,1

21, 81

5,9

2,8

13,2

16,4

3,9

9,5

3,7

1,8

2,7

0,9

12,7

2,1

6,8

1,0

2,54

2,33

2,54

2,91

3,40

2,43

2,44

1,99

2,16

2,87 росине в отгонную секцию колонны

; из верхней отпарной секции (поток 29) из нижней опарной секции (по то к 2 A) водяной пар в низ колонны водяной пар в низ отпарных секций верхней нижней ввода отбензиненной нефти нагретого конденсата отпаренных фракций

Тепловая нагрузка, ГДж/ч: конденсатора-холодильника теплообменников циркуляционных орошений те плоо бме нников для нагрева конденсата отпаренных фракций теплообменников для конденсации отпаренных фракций из верхней отпарной секции из нижней отпарной секции

Соде ржан ие фр акций, мас.Е

160 С-к,к, в бензине о н. к. — 140 С в ке365 365

137 139

355,5 359,4

Продолжение табл. 1

365 365

138 138

357, 9 353 о

230 С вЂ” к.к. в керосине

6,06

5,39

8,05

9,14

5,82 н. к. — 230 С в дизельном топливе

5,69

4,59

6,54

7,41

4,83

360 С вЂ” к. к. в дизельном топливе

4,43

4,79

4,31

4,25

410 С вЂ” к.к. в атмосферном газойле

8,22

7,66

13,78 7,4

7,18 н.к. — 360 С в мазуте

9,28

9,11

8,68

8,73

Та6лица2

Фракция, оо

Состан продукта, иас. Х

Бепэин Ке1х>сип

Дизельное то плин о

ЛтмосФе риьй гаэойль

Мазут и.к.-бо

1,40

60-120 53,42 0,33 о,ог

0,13

26,00 1,83

0,05

О,13

О,О1

О,01

3,61

9>34

О,О5

О, 10

7,ЭО

10,85

11,О9

13,89

27,56

18,23 о,1г о,zo

0,02

1,78

О,1З

0,18 о,oz

0,64 о,zz

0>24 о,оз

О,11

0,8О

0,58

О,О8

О,O1

1,О7

0,50

0,10

3>38

0,65

0,15

О, 05

3,41

1,72

0,27

О,1O

2,98

4,33

0,52 о,го

2>04

8, 95

О, 35

0,98

0,55

7,46

0,87

О,27

О,18

7,60

1,О1

0,28

0,06

15, 04

20, 12

0,67

2>70

О,01

G,О5

1,39

4,47

9,22

0,94

5,26

З,7О

О,71

4,73

5,06

0>86

4,07

6,93

1,04

4,14

11,76

11,б7

12, 80

21, 90

1>60

2,35

1>54

1>42

1>86

0>46 о,ог

7,З1

6,07

8,ОО

0,93

5,42

5,47

О,О8 о,ог

5,49

56,18

120-140

140-150

150-.! 60

160-170

17 О-180

18О-19О

190-210

z1o-ããî

220-230

230-240

240-250

250-260

260-270

270-290

290 †3

31DЗ2О

320-330

ЗЗО-З4О

340-350

350-360

360-370

370-380

380"410

410-440

440-460

460-480

480-500

500-к.х.

12

Продолжение табл.1

Г :Л 1

1664810

Фракция, OC

0,10

1,41

0,01

0,44

0,13

53,22

25,78

3,84

0,04

0,13

1,99

2,09

0,09

0,05

3,56

9,48

1,13

0,01

О, 12

О, 17

10,78

11,12

13, 90

27,36

17,97

7,57

1,91

О, 17

0,01

0,16

1,80

1,55

0,02

0,23

0,28

0,62

1,84

0,56

0,06

1,06

3,66

0,11

0,48

0,06

1,37

2,55

0i 01

0,02

0,74

0,14

3,35

0,58

0,24

3,47

1,86

0,05

0,83

0,46

4,58

0,10

3, 12

1,36

0,92

0,23

9,36

2,15

2,26

0,22

О, 85

7,68

0,56

1,73

0,28

7,68

0,17

1,01

1,72

2,74

0,80

14, 86

19,46

3,45

0,05

6,10

4,94

1,70

0,01

4,42

2,47

8,82

0,81

5,01

3,59

1,53

4,51

4,81

0,96

1,54

1,55

6,50

1,14

3,90

1,98

4,02

10, 95

10,97

12, 41

23, 71

1,70

2,35

1,59

1,59

1,49

1,61

1,87

0,56

4,79

7,24

0,03

4,81

7,93

6,99

5,39

3,20

5,43

3,21

0,10

3,22

0,02

5,45

32, 96

55, 82 н ° к.-60

60-120

120-140

140-15 0

150-160

160-170

170-180

1 80-1 90

190-210

210-220

220-230

230-240

240-250

250-260

260-270

270-290

290-310

310-320

320-330

330-340

340-350

350-360

360-370

370-380

380-410

410-440

440-460

460-480

480-500

500-к.к.

Сырье Бензин

Состав продукта, мас %

Керосин Дизельное топливо

Таблица 3

Атмо сфе рный Мазут газойль

1664610

Составитель Г Степ анова

Техред M.Моргентал Корректор M. глаксимишинец

Редактор Н. Гунько

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

Заказ 2365 Тираж 347 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб. 4/5