Способ получения нефтяных фракций

 

Изобретение относится к нефтепереработке , в частности к перегонке мазута в вакуумной колонне с отделением углеводородных фракций от гудрона. Цель - повышение глубины отбора и улучшение качества фракций. Получение углеводородных и дистиллятных фракций ведут вакуумной переИзобретение относится к химической технологии и может быть использовано при получении нефтяных фракций. Известен способ получения нефтяных фракций в колонне с отпарными секциями с использованием тарельчатых контактных устройств. Недостатком данного способа является низкий отбор нефтяных фракций. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения нефтяных фракций путем перегонки нагретого мазута в вакуумной колонне, оборудованной отгонкой и укгонкой нагретого мазута в колонне, содержащей вертикально расположенные перекрестно-точные насадочные блоки, обеспечивающие движение пара в горизонтальном направлении и движение жидкости по насадочным блокам сверху вниз, сборник жидкости для вывода бокового погона и маточник для подачи бокового погона на первые по ходу движения пара насадочные блоки. Отбор тяжелой дистиллятной фракции проводят с контактного устройства, а пар, поступающий из отгонной секции, сначала направляют на контактирование С частью тяжелой дистиллятной фракции, возвращаемой на насадочные блоки, а затем с основной частью потока жидкости из укрепляющей секции колонны. Указанные условия позволяют по сравнению с известным способом увеличить отбор легкой углеводородной фракции на 1,25 мас.% от сырья, уменьшить количество фракции 480°С - к.к. на 0,8чмас % от сырья и улучшить качество всех дистиллятов. 1 ил. 3 табл. репляющей секциями и контактными устройствами с отбором с верха колонны легких углеводородов, а из ее промежуточного сечения в виде боковых погонов - дизельной , газойлевой и тяжелой дистиллятной фракций, при использовании каждой из отобранных фракций в качестве циркуляционного орошения и с выводом гудрона с низа колонны. Способ может быть осуществлен с использованием контактных устройств, содержащих вертикально расположенные перекрестноточные насадочные блоки, обеспечивающие движение пара в горизон (Л со о ю Ч) XI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 10 G T/02, 8 01 0 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4785612/04 (22) 05.09.89 (46),30.05.92. Бюл. N 20 (71) Мажейкский нефтеперерабатывающий завод (72) В.Н.Деменков, Г,М.Сидоров, А.А,Кондратьев, В,Л.Васарис, А.А,Гимбутас, П.Т.Ранько и В.Э,Гутаровичюс (53) 665.63(088.8) (56) Багиров И.Т. Современные установки первичной переработки нефти. М.: Химия, 1974, с. 33, Проблемы углубления переработки нефти, Тезисы докладов научно-технической конференции. Уфа, 1985, с, 125. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕФТЯНЫХ

ФРАКЦИЙ (57) Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к перегонке мазута в вакуумной колонне с отделением углеводородных фракций от гудрона, Цель — повышение глубины отбора и улучшение качества фракций. Получение углеводородных и дистиллятных фракций ведут вакуумной переИзобретение относится к химической технологии и может быть использовано при получении нефтяных фракций, Известен способ получения нефтяных фракций в колонне с отпарными секциями с использованием тарельчэтых контактных устройств.

Недостатком данного способа является низкий отбор нефтяных фракций, Наиболее близким к предлагаемому является способ получения нефтяных фракций путем перегонки нагретого мазута в вакуумной колонне, оборудованной отгонкой и ук„„SU ÄÄ 1736997А1 гонкой нагретого мазута в колонне, содержащей вертикально расположенные перекрестно-точные насадочные блоки, обеспечивающие движение пара в горизонтальном направлении и движение жидкости по насадочным блокам сверху вниз, сборник жидкости для вывода. бокового погона и маточник для подачи бокового погона на первые по ходу движения пара насадочные блоки. Отбор тяжелой дистиллятной фракции проводят с контактного устройства, а пар, поступающий из отгонной секции, сначала направляют на контактирование с частью тяжелой дистиллятной фракции, возвращаемой на насадочные блоки, а затем с основной частью потока жидкости из укрепляющей секции колонны. Указанные условия позволяют по сравнению с известным способом увеличить отбор легкой углеводородной фракции на 1,25 мас. Д от сырья, уменьшить количество фракции

480 С вЂ” к.к. на 0,8 мас. /0 от сырья и улучшить качество всех дистиллятов. 1 ил.

3 табл. репляющей секциями и контактными устройствами с отбором с верха колонны легких углеводородов, а из ее промежуточного сечения в виде боковых погонов — дизельной, газойлевой и тяжелой дистиллятной фракций, при использовании каждой из отобранных фракций в качестве циркуляционного орошения и с выводом гудрона с низа колонны. Способ может быть осуществлен с использованием контактных устройств, содержащих вертикально расположенные перекрестноточные насадочные блоки, обеспечивающие движение пара в горизон1736997 тальном направлении и движение жидкости с помощью распределителей жидкости по насадочным блокам сверху вниз в сборник жидкости для вывода бокового погона.

Данному способу присущи недостаточно высокие глубина отбора и качество дистиллятных фракций, Цепь изобретения — повышение глубины отбора и улучшение качества дистиллятных фракций.

Поставленная цель достигается тем, что в соответствии со способом получения нефтяных фракций путем перегонки нагретого мазута в вакуумной колонне, оборудованной отгонной и укрепляющей секциями и контактными устройствами, с отбором с верха колонны легких углеводородов, а из ее промежуточного сечения в виде боковых погонов — дизельной. гаэойлевой и тяжелой дистиллятной фракций, при использовании каждой из отобранных фракций в качестве циркуляционного орошения и с выводом гудрона с низа колонны, отбор тяжелой дистиллятной фракции осуществляют с контактного устройства, содержащего перекрестноточные насадочные блоки, оборудованные козырьками, расположенными над внутренней частью насадочных блоков, переливными устройствами для перетока жидкости с вышеле>кащих контактных устройств сначала на внешнюю. а затем на внутреннюю часть насадочных блоков и маточниками для возврата части отобранной фракции на внутреннюю часть насадочных блоков, а пар, поступающий иэ отгонкой секции, сначала направляют на контактирование с тяжелой дистиллятной фракцией или со смесью последней с частью жидкости иэ укрепляющей секции колонны, а эатем— с основным потоком жидкости из укрепляющей секции, Предлагаемый способ получения нефтяных фракций, отличается тем, что отбор тяжелой дистиллятной фракции осуществляют с контактного устройства, содержащего перекрестноточные насадочные блоки, оборудованные козырьками, расположенными над внутренней частью насадочных блоков, переливными устройствами для перетока жидкости с вышележащих контактных устройств сначала на внешнюю, а затем на внутреннюю часть насадочных блоков и маточниками для возврата части отобранной фракции на внутреннюю часть насадочных блоков, а пар, поступающий из отгонной секции, сначала направляют на контактирование с тяжелой дистиллятной фракцией или со смесью последней с частью жидкости из укрепляющей секции колонны,. а затем — с основным потоком жидкости иэ укрепляющей секции.

При таком способе увеличивается глубина отбора и улучшается качество дистиллятных фракций.

На чертеже изображен способ получения нефтяных фракций.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходное сырье (мазут) после нагрева в печи 1 по линии 2 вводят в вакуумную ректификационную колонну 3; оборудованную отгонной и укрепляющей секциями и контактными устройствами. С верха колонны 3

15 по линии 4 выводят в виде паров фракций легких углеводородов. а из ее промежуточного сечения в виде боковых погонов по линиям 5. 6 и 7 выводят соответственно дизельную, газойлевую и тяжелую дистиллятную фракции. Часть дизельной и газойлевой фракций после охлаждения в теплообмен20 никах 8 и 9 по линиям 10 и 11 подают в колонну 3 на орошение, Часть тяжелой дистиллятной фракции возвращают в колонну 3

25 по линии 12. Отбор тяжелой дистиллятной фракции осуществляют с контактного устройства, содержащего перекрестноточные насадочные блоки 15 и 19, оборудованные козырьками 18, расположенными над внутренней частью 15 насадочных блоков, переливными устройствами 17 для перетока жидкости с вышележащих контактных уст30 ройств 16 сначала на внешнюю 19, а затем на внутреннюю 15 часть насадочных блоков и маточниками 13 для возврата части отобранной фракции на внутреннюю часть 15 насадочных блоков, а пар, поступающий из отгонной секции, сначала направляют на внутреннюю часть 15 насадочных блоков на контактирование с тяжелой дистиллятной фракцией или со смесью последней счастью жидкости из укрепляющей секции колонны, стекающей через перегородку 14, а затем— на внешнюю часть 19 насадочных блоков на

40 колонны 3 по линии 21 выводят остаток.

Преимущества предлагаемого способа объясняются осуществлением двухкратного контакта пара с потоками жидкости различного фракционного состава, сначала с тяже50

55 лой дистиллятной фракцией или со смесью ее и части жидкости из вышерасположенной укрепляющей секции колонны, а затем с более легким по фракционному составу основ.ным потоком жидкости из укрепляющей секции колонны. При этом увеличивается

45 контактирование с основным потоком жидкости из укрепляющей секции, подаваемой через переливные устройства 17. и стекающей с козырьков 18. В низ колонны 3 по линии 20 подают нагретый поток. С низа

1736997 глубина отбора и улучшается качество дистиллятных фракций.

Были проведены расчеть1 колонны для . получения нефтяных фракций по предлага. емому способу и прототипу на примере вакуумной колонны для перегонки мазута.

В колонне принято 14 контактных устройств, из них 10 в укрепляющей секции и 4 в отгонной секции. Массо- и теплообменный КПД контактных устройств принят равным от 0,30 до 0,90, давление на верху колонны 0,0066 МПа. перепад давления

0.0006 МПа, Пример 1 (по предлагаемому способу). Ис ходн ое с ы р ье — мазут в количестве 160 т/ч нагревают в печи при 375 С (доля отгона равна 0,46) и подают между 10 и 11 контактными устройствами (счет с верха) колонны, С верха колонны в количестве

1,65 т/ч с температурой 91 С выводят пары и направляют в конденсатор. Парожидкостную смесь из конденсатора с температурой

35 С подают в емкость. С низа емкости в количестве 1,6 т/ч выводят конденсат, содержащий 1,5 т/ч воды, а с верха емкости в количестве 0,05 т/ч выводят несконденсированные пары и газы разложения в вакуммсоздающую систему. С четвертого, седьмого и десятого контактных устройств (счет с верха) выводят соответственно в качестве первого и второго боковых погонов легкие нефтяные фракции и третьего бокового погона — тяжелую нефтяную фракцию.

Часть первого бокового погона (28 т/ч) охлаждают и с температурой 60 С подают на верх колонны — первое циркуляционное орошение. Второй боковой погон в количестве 110 т/ч подают на пятое контактное устройство (счет с eepxa) колонны — второе циркуляционное орошение. На контактном устройстве. с которого выводится третий боковой погон (10 контактное устройство счет с верха колонны), на вертикально расположенных насадочных блоках осуществляют контакт 87,0 т/ч пара сначала со смесью 33 т/ч бокового погона с 2 т/ч жидкости, стекающей с вышележащего (9) контактного устройства, а затем с 40,8 т/ч самой этой жидкости. Жидкость стекает по блокам сверху в низ, а пар проходит в горизонтальном направлении при этом третий боковой погон с температурой 340 С в количестве

65,45 т/ч выводят из сборника жидкости 10 контактного устройства колонны. 33 т/ч его че. рез маточник подают в распределитель жидкости первых по ходу движения пара вертикально расположенных насадочных блоков, куда через перегородку из распределителей жидкости вторых по ходу движения пара насадочных блоков поступает избыток жидкости (2 т/ч). стекающей с 9 контактного устройства в распределители жидкости вторых по ходу движения пара насадочных блоков. Балансовый иэбытой

5 третьего бокового погона в количестве 32,45 т/ч выводят из колонны. С низа колонны выводят остаток (гудрон). В печь для нагрева сырья подают 0,5 т/ч. в.низ колонны — 1 т/ч водяного пара. Основные режимные пара10 метры работы колонны приведены в табл.1, фракционный состав сырья и продуктов раз. деления в табл.2, Пример 2 (по прототипу). Процесс проводят в условиях примера 1 за исключе15 нием контакта пара на 10 контактном устройстве (счет с верха) колонны со смесью бокового погона с жидкостью. стекающей с вышележащего 9 контактного устройства, При этом на 10 контактном устройстве, r.

20 которого выводится третий боковой погон, контакт пара осуществляют только с жидкостью. отбираемой с вышележащего контактного устройства.

Основные режимные параметры рабо25 ты колонны приведены в табл.1, фракционный состав продуктов разделения — в табл.3, Как видно из таблиц. в предлагаемом способе по сравнению с прототипом отбор легкой нефтяной фракции (второго бокового

30 погона) увеличился на 2 т/ч. т.е. на 1,25 мас. на сырье, содержание фр, 480 С-к.к, в первом боковом погоне уменьшилось с

1,01 до 0,88 мас. . eо втором боковом погоне содержание фракций н,к. — 360 С

35 уменьшилось с 25.78 до 25,51 мас., а содержание фр. 480 С-к.к. уменьшилось с

5.19 до 4,36 мас .

Таким образом, предлагаемый способ получения нефтяных фракций позволяет

40 увеличить отбор и улучшить качество легких нефтяных фракций, которые являются более ценными по сравнению с тяжелыми. Легкие фракции используются в качестве вакуумного газойля или маслянных фракций, а тяже45 лые — как компонент котельного топлива.

Преимущества предлагаемого способа объясняются осуществлением на одном контактном устройстве, с которого выводится боковой погон, двухкратного контакта па50 ра с потоками. жидкости различного фракционного состава, сначала с более тяжелой по фракционному составу смесью бокового погона с избытком жидкости, стекающей с вышележащего контактного

55 устройства, а затем с более легкой по фракционному составу самой этой жидкостью, При этом повышается эффективность контактного устройства. с которого выводится боковой погон (эффективность его становится равной эффективности двух контактных

1736997 тяжелой дистиллятной фракции осуществляют с контактного устройства, содержащего перекрестноточные насадочные блоки, оборудованные козырьками, расположен5 ными над внутренней. частью насадочных блоков, переливными устройствами для перетока жидкости с вышележащих контактных устройств сначала на внешнюю, а затем на внутреннюю часть насадочных блоков и

10 маточниками для возврата части отобранной фракции на внутреннюю часть насадочных блоков, а пар. поступающий из отгонной секции, сначала направляют на контактирование с тяжелой дистиллятной

15 фракцией или со смесью последней с частью жидкости иэ укрепляющей секции колонны, а затем — с основным потоком жидкости иэ укрепляющей секции, Таблица

Предлагаемый Прототип способ

Показатели

Расход, т/ч; 160 160

0,05

3,0

50,0

32,45 первого циркуляционного орошения 28,0 второго циркуляционного орошения 110,0 74,50 гудрона водяного пара в низ колонны

1,5

1,0

0,5 в печь

Температура, С: о

91

365

94

365 ввода мазута верха колонны низа колонны

48,4

71,4

48,6

71,7 печи

Содержание фра

480 С-к.к, н ° к.-360ОС

480 С-к.к. кции, мас.ь в первом боковом погоне 0,88

1,01 25,78 во втором боковом во втором боковом погоне .25,51 погоне 4,36 погоне 14,86

5,19

14,55 погоне 0,12

0,11

11,28 н.к.-480 С в гудроне о

11,28 устройств) и эа счет этого увеличивается отбор и улучшается качество легких нефтяных фракций.

Формула изобретения

Способ получения нефтяных фракций путем перегонки нагретого мазута в вакуумной колонне, оборудованной отгоннЬй и укрепляющей секциями и контактными устройствами, с отбором с верха колонны легких углеводородов, а из ее промежуточного сечения в виде боковых погонов — дизельной, газойлевой и тяжелой дистиллятной фракций, при использовании каждой из отобранных фракций в качестве циркуляционного орошения и с выводом гудрона с низа колонны, о т л и ч а ю щ и A c A TGM, что, с целью повышения глубины отбора и улучшения качества дистиллятных фракций, отбор мазута паров и газов разложения

1 рве о l5(., ., " " fú -оиа второго бокового погона третьего бокового погона

Тепловая нагрузка, ГДж/ч теплообменников циркуляционного орошения н,к.-420 С в третьем боковом о о

610 С-к.к. в третьем боковом

0,05

3,0

48,0

34,45

28,0

110,0

74,50

1 5

1,0

0,5 10

1736997

Таблица 2

Фракция Сырье Пары и га- Первый Второй Третий Гудрон зы рвало- боковой боковой боковой жения Погон погон . погон

37,80

12,71

6,84

5,09

4,67

3 >776

3,43

3,21

2,63

2,35

3,68

3 35

3,04

1,61

0,61

0,19

0,05

0,02

0,01. 4,33

3 ° 32

2,48

2,58

3,59

4 ° 24

4,77

5 ° 35

6 ° 16

5 ° 88

6,44

12,28

13,41

12,98

7,63 2,95

0,96

0,25

О 1!

0,05

0,02

0,01

0,01

Таблица

Первый боковой пргон

Гудрон

Второй боковой погон

Третий боковой

Пары и газы разложения

Фракция погон

4ю35

3,56

2,51

2,62

3,64

4,29

4,81

5,38

6,18

5,87

6,39

12,08

13,04

12,55

7,54

3,17

l,23

0,36

Он!9

0,11

0,06

0,03

0,02

0,01

0,01 се +нзБ

270-300

300-310

310-320

320-330

330-340

340-350

350-360

360-370

370-380

380-390

390-400 400-420

420-440

440-460

460-460

480-500

500-520

520-530

530»540

540-550

550-560

560-570

570-580

580-590

590-6ОО

600-610

6!0-620

620-к.к

С1+ нео

270-3GO

300-310

310-32О

320-330

330-340

340-350

350-360

Збо-37о

370-380

380-390

390-4ОО

400-420

420-440

440-460

460-480

46о-50о

500-520

520-530

530-540

540-550

550-560

560-570

570-580

580-590

590-600 .

600-610

610-620

620-к.к.

0,03

2,15

1,39

0,94

0,94

1,28

1,50

1,68

1,90

2,22

2,23

2,54

5,20

7,10

7,40

9,50

7,95

7,82

3,63

3,62

3,37

3,05

2,87

2,50

2,34

2,05

2,00

1,95

8,85

73,35

15,30

5 ° 41

2,47

1,56

0,94

0,45

0,25

0,11

0,05

0,02

0,02

0,02

0,02

О ° 01

72,62 !

5,68

5 ° 54

2,55

1,64

0,97

0,47

0,26

0,11

0,05

0,02

0,03

0,03

0,02

0,01

i тВ

12,88

6,93

4,99

5,13

4,69

3,78

3,40

3 ° 17.

2 ° 58

2,27

3,52

3,14

2,84

1,52

0,62

0,24

0,07

0,04

0,02

0,01

0,01

0,33

0.31

0,23

0,27

0,40

0,54

0,71

0,94.

i,28

1 ° 65

2,24

5,65

10,74

12,27

19,93

15,!4

12,00

4,63

3,51

2,45

1,66 .1,16 о,79

0,53

0,32

0,21

0,lt б,20

0,20

0,15

0,18

0,26

0,39

0,53

0,72

l,00

1,37

1,90

4,94

9,98

11,56

20,53

16,20

13,07

5106

3,64

2;68

1,62

1,26

0,86

0,56

0,35

0,23

0,12

0,01

0,01

0,01

0,02

0,03

0,04

0,07

О ° 14 .

0,22

0,63

1,76

2,03

6,29

8, 03

10,47

5,43

6,03

6,04

5,75

5,61

4,99

4,77

4,25

4,20

4,14

19,02.

0i01

0101

0,01

0,02

0,03

0 04

0 07

0,14

0,22

0,63

1,78

2,03

6,29

8,03

10,47

5,43

6,03

6,04

5,75

5,61

",99

4,77

4,25

4,20

4,14

19 02

1?3699/

Составитель Г.Степанова

Редактор А.Долинич . Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Заказ 1870 .. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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