Способ переработки нефти

 

Использование: первичная перегонка нефти в сложной атмосферной колонне, получение бензинов, а также дизельных фракций мазута. Сущности изобретения: нагретую нефть подают в зону между укрепляющей и отгонной секциями колонны частичного отбензинивания. С верха колонны отбирают легкую бензиновую фракцию, а вниз колонны подают часть кубового остатка, циркулирующего в виде горячей струи. Кубовый остаток отбензинивающей колонны нагревают в печи и вводят его в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями. В виде боковых погонов отбирают керосин, легкую н тяжелую дизельные фракции, а с верха колонны выводят тяжелую бензиновую фракцию. Остаток перегонки-мазут. Из колонны частичного отбензинивания выводят жидкий боковой погон, направляемый в сложную атмосферную колонну в промежуточное сечение между отбором нижнего бокового погона и вводом кубового остатка отбензинивающей колонны.

Кубовый остаток колонны частичного от бензинивания направляют на питание сложной атмосферной колонны в виде двух потоков, первый из которых нагревают в печи и вводят в отгонную секцию колонны, а второй поток направляют в зону между отбором тяжелой дизельной фракции и вводом первого нагретого потока, при этом боковой погон отбензинивающей колонны отбирают из укрепляющей секции и затем подают в место ввода второго потока кубового остатка, за счет чего оба потока смешиваются непосредственно в колонне. В зоне питания сложной атмосферной колонны осуществляют контакт жидкого бокового погона из укрепляющей секции колонны частичного отбензинивания с паровой частью второго потока кубового остатка из той же колонны. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической промышленности, конкретно к способам переработки нефти.

Известей способ переработки нефти в сложных колоннах с подачей в низ колонны водяного пара.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ переработки нефти путем подачи нагретого сырья в зону между укрепляющей и отгонной секциями колонны частичного отбензинивания, с отбором с верха колонны легкой бензиновой фракции, частично используемой в качестве флегмы на верху колонны, с подачей в низ колонны части кубового остатка, циркулирующего в виде горячей отдуй, а также путем нагрева кубового остатка отбензинивающей колонны в печи, ввода его в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями, с использованием циркуляционных орошений и отбором в виде боковых погонов керосина, легкой и тяжелой дизельных фракций, а также с отбором с верха колонны тяжелой бензиновой фракции и в качестве остатка перегонки мазута, при подаче в куб водяного пара и, кроме того, с выводом из колонны частичного отбензинивания жидкого бокового погона, наплавляемого в сложную атмосферную колонну в промежуточное сечение между отбором нижнего бокового погона и вводом кубового остатка отбензинивающей колонны.

При этом наблюдаются низкие отборы дистиллятных фракций, удельная производительность сложной колонны и высокие энергозатраты вследствие большой нагрузки сложной атмосферной колонны по сырью.

Целью изобретения является увеличение отбора дистиллятных фракций, удельной производительности сложной колонны и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки нефти путем подачи нагретого сырья в зону между укрепляющей и отгонной секциями колонны частичного отбензинивания, с отбором с верха колонны легкой бензиновой фракции, частично используемой в качестве флегмы на верху колонны, с подачей в низ колонны части кубового остатка, циркулирующего в виде горячей струи, а также путем нагрева кубового остатка отбензинивающей колонны в печи, ввода его в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями, с использованием циркуляционных орошений и отбором в виде боковых погонов керосина, легкой и тяжелой дизельных фракций, а также с отбором с верха колонны тяжелой бензиновой фракции и в качестве остатка перегонки мазута, при подаче в куб водяного пара, и, кроме того, с выводом из колонны частичного отбензинивания жидкого бокового погона, направляемого в сложную атмосферную колонну в промежуточное сечение между отбором нижнего бокового погона и вводом кубового остатка отбензинивающей колонны, кубовый остаток колонны частичного отбензинивания направляют на питание сложной атмосферной колонны в виде двух потоков, первый из которых нагревают в печи и вводят в отгонную секцию колонны, а второй поток направляют в зону между отбором тяжелой дизельной фракции и вводом первого нагретого потока.

При этом боковой погон отбензинивающей колонны отбирают из укрепляющей секции и затем подают в место ввода второго потока кубового остатка, за счет чего оба потока смешиваются непосредственно в колонне, причем целесообразно в зоне питания сложной атмосферной колонны осуществлять контакт жидкого бокового погона из укрепляющей секции колонны частичного отбензинивания с паровой частью второго потока кубового остатка из той же колонны.

Отличием предлагаемого изобретения является направление кубового остатка колонны частичного отбензинивания на питание сложной атмосферной колонны в виде двух потоков, первый из которых нагревают в печи и вводят в отгонную секцию колонны, а второй поток направляют в зону между отбором тяжелой дизельной фракции и вводом первого нагретого потока, отбор бокового погона отбензинивающей колонны из укрепляющей секции и подача в место ввода второго потока кубового остатка, за счет чего оба потока смешиваются непосредственно в колонне, причем в зоне питания сложной атмосферной колонны целесообразно осуществлять контакт жидкого бокового погона из укрепляющей секции колонны частичного отбензинивания с паровой частью второго потока кубового остатка из той же колонны.

Предлагаемый способ в отличие от известных в науке и технике обеспечивает высокие отборы дистиллятных фракций, удельную производительность сложной колонны и низкие энергозатраты.

На чертеже представлена схема, иллюстрирующая способ переработки нефти. Нагретую в нагревателе 1 нефть по линии 2 вводят между укрепляющей и отгонной секциями колонии частичного отбензинивания нефти 3. Остаток колонны 3 нагревают в печи 4 и вводят в сложную атмосферную колонну 5 по линии 6. С верха колонны 5 по линии 7 выводят пары тяжелой бензиновой фракции и направляют в конденсатор 8. Конденсат после конденсатора 8 частично по линии 9 возвращают на орошение колонны 5 и по линии 10 выводят в качестве дистиллята (тяжелой бензиновой фракции). Верхний боковой погон колонны 5 по линии 11 подают на верх отпарной секции 12. В низ отпарной секции по линии 13 подают нагретый поток. С верха отпарной секции 12 по линии 14 выводят пар и подают в колонну 5. С низа отпарной секции 12 по линии 15 выводят керосин. Средний боковой погон колонны 5 по линии 16 подают на верх отпарной секции 17. В низ отпарной секции 17 по линии 18 подают нагретый поток. С верха отпарной секции 17 по линии 19 выводят пар и подают в колонну 5. С низа отпарной секции 17 по линии 20 выводят легкую дизельную фракцию. Нижний боковой погон колонны 5 по линии 21 подают на верх отпарной секции 22. В низ отпарной секции 22 по линии 23 подают нагретый поток. С верха отпарной секции 22 по линии 24 выводят пар и подают в колонну 5. С низа отпарной секции 22 по линии 25 выводят тяжелую дизельную фракцию. В низ колонны 5 по линии 26 подают нагретый поток. С низа колонны 5 по линии 27 выводят мазут. С верха колонны 3 по линии 28 выводят пар и подают в конденсатор 29. Конденсат по линии 30 частично возвращают на орошение колонны 3 и по линии 31 выводят в качестве легкой бензиновой фракции. Из укрепляющей секции колонны 3 по линии 32 выводят боковой погон и смешивают его с частью ненагретого в печи остатка колонны частичного отбензинивания, подаваемого по линии 33 на смешение, в зоне 34 сложной атмосферной колонны, расположенной между отбором тяжелой дизельной фракции и вводом нагретого в печи остатка колонны частичного отбензинивания. Причем целесообразно осуществлять контакт паровой фазы 35 ненагретого остатка с жидкой фазой 36 бокового погона. Часть остатка колонны частичного отбензинивания после нагрева в печи 37 возвращают в колонну 3 по линии 38 в качестве горячей струи.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Были проведены расчета колонны частичного отбензинивания нефти и сложной атмосферной колонны по предлагаемому способу и прототипу.

Диаметр колонны частичного отбензинивания нефти 5 м, сложной атмосферной колонны: верхняя часть (верхние 12 тарелок) 5,0 м, остальная часть 7 м, отпарных секций 2,4 м. В колонне частичного отбензинивания нефти расположено в укрепляющей секции 18 двухсливных клапанных тарелок, в отгонной 14 четырехсливных клапанных тарелок. В сложной атмосферной колонне установлена 51 двухсливная клапанная тарелка, из них 5 тарелок в отгонной секции.

Пример 1 (по предлагаемому способу). С верха колонны частичного отбензинивания нефти выводят пары и подают в конденсаторы, а затем в емкость. Конденсат из емкости возвращают на верхнюю тарелку колонны в качестве орошения, а балансовый избыток выводят в качестве легкой бензиновой фракции. На 14 тарелку (счет с низа) колонны в количестве 900 т/ч с температурой 195^oС подают нагретую в теплообменниках нефть. В низ колонны в количестве 300 т/ч с температурой 350^oС вводят горячую струю. Давление верха колонны 0,47 МПа, перепад давления на тарелках принят равным 0,0007 МПа, в паровых трубопроводах 0,02 МПа. Остаток колонны частичного отбензинивания в количестве 681,0 т/ч нагревают в печи и с температурой 350^oС вводят на 5 тарелку (счет с низа) сложной атмосферной колонны.

Пары тяжелой бензиновой фракции с верха сложной атмосферной колонны направляют в конденсатор-холодильник, конденсат возвращают с температурой 35^oС на орошение, а балансовый избыток выводят в качестве тяжелой бензиновой фракции. С 40 тарелки (счет с низа) сложной атмосферной колонны выводят верхний боковой погон и подают на верх отпарной секции, откуда пар возвращают под 43 тарелку колонны. С низа отварной секции выводят керосин. С 37 тарелки атмосферной колонны выводят верхнее циркуляционное орошение в количестве 420 т/ч, охлаждают в теплообменнике до температуры 97^oС и возвращают на 38 тарелку колонны. С 26 тарелки атмосферной колонны выводят средний боковой погон и подают на верх отпарной секции, откуда пар возвращают под 29 тарелку колонны. С низа отпарной секции выводят легкую дизельную фракцию. В низ отпарных секций керосина и легкой дизельной фракции подают 1,2 и 0,4 т/ч водяного пара соответственно. С 23 тарелки атмосферной колонны выводят нижнее циркуляционное орошение в количестве 220 т/ч, охлаждают в теплообменнике до температуры 150^oС и возвращают на 24 тарелку колонны. С 16 тарелки атмосферной колонны выводят нижний боковой погон тяжелую дизельную фракцию.

В низ атмосферной колонны вводят водяной пар в количестве 3,2 т/ч, с низа колонны выводят мазут. С 21 тарелки (счет с низа) укрепляющей секции колонны частичного отбензинивания выводят 25 т/ч бокового погона, смешивают его с 40 т/ч ненагретого в печи остатка колонны частичного отбензинивания в зоне сложной атмосферной колонны, расположенной между отбором тяжелой дизельной фракции и вводом нагретого в печи остатка колонны частичного отбензинивания. При этом смесь бокового погона и остатка подают между 12 и 13 тарелками атмосферной колонны. Основные режимные параметры работы колонны частичного отбензинивания по примеру 1 приведены в табл. 1, сложной атмосферной колонны в табл. 2.

Пример 2 (по предлагаемому способу). Он отличается от примера 1 тем, что осуществляют контакт паровой фазы ненагретого остатка с жидкой фазой бокового погона. При этом остаток подают между 11 и 12, а боковой погон между 12 и 13 тарелками (счет с низа) сложной колонны. Основные режимные параметры работы колонны частичного отбензинивания по примеру 2 приведены в табл. 1, сложной атмосферной колонны в табл. 2.

Пример 3 (по прототипу). Процесс проводят в условиях примера 1, за исключением направления кубового остатка колонны частичного отбензинивания на питание сложной атмосферной колонны в виде двух потоков, первый из которых нагревают в печи и вводят в отгонную секцию колонны, а второй поток наплавляют в зову между отбором тяжелой дизельной фракции и вводом первого нагретого потока, отбора бокового погона отбензинивающей колонны из укрепляющей секции и подачи в место ввода второго потока кубового остатка. При этом боковой погон выводят из отгонной секции колонны частичного отбензинивания.

Основные параметры работы колонны частичного отбензинивания приведены в табл. 1, сложной атмосферной колонны в табл. 2.

Из представленных данных видно, что пример 1 по сравнению с примером 3 позволяет увеличить отбор дистиллятных фракций, удельную производительность сложной колонны и снизить энергозатраты. Отбор легкой дизельной фракции возрастает с 188,1 до 19О т/ч, тяжелой дизельной фракции с 70 до 73 т/ч, то есть на 4,3 Линейная скорость пара в укрепляющей секции колонны снижается с 0,30-0,70 до 0,27-0,64 то есть на 9-11 что позволит увеличить удельную производительность сложной колонны на ту же величину. Тепловая нагрузка печи для нагрева сырья сложной атмосферной колонны снижается с 73,78 до 72,25 млн.ккал/ч, то есть на 2,1 конденсаторов-холодильников с 26,09 до 24,22 млн. ккал/ч, то есть на 7,2 что позволит снизить энергозатраты. При этом содержание в смеси дизельных фракций фр. 360^oС-к.к. снижается с 7,2 до 6,46 в тяжелой дизельной фракции фр. 380^oС-к.к. с 5,22 до 3,81 при несущественном увеличении фр. 410^oС-к.к.

Пример 2 по сравнению с примером 3 обладает теми же преимуществами, но по сравнению с примером 1 позволяет уменьшить содержание фр. 410^oС-к.к. в тяжелой дизельной фракции. Если в примере 1 оно составляет 0,03 то в примере 2 практически отсутствует.

Увеличение отбора дистиллятных фракций, удельной производительности сложной колонны и снижение энергозатрат делают целесообразным использование заявляемого изобретения "Способ переработки нефти" при фракционировании нефти.

Например, реализация предлагаемого способа на одной установке ЛК-6у позволит увеличить отбор легкой дизельной фракции на 15,2 тыс. т/год, тяжелой дизельной фракции на 24 тыс. т/год, увеличить удельную производительность сложной колонны на 9-11 что во многих случаях может позволить увеличить производительность установки на ту же величину, так как увеличение производительности часто сдерживает перегрузка сложной атмосферной колонны, снизить расход топлива в печи сложной колонны на 2,1 или на ту же величину увеличить производительность печи и снизить расход электроэнергии и воды в конденсаторах-холодильниках сложной колонны на 7,2 Используемые источники 1. Вагиров И. Т. Современные установки первичной переработки нефти. М. Химия, 1974, с. 28.

2. Патент Российской Федерации 1174378 "Способ перегонки нефти" Деменкова В. Н. и др. А. с. опубл. 23.08.85, бюл. N 31, переоформлено на патент 28.10.1993 г. ТТТ1

Формула изобретения

1. Способ переработки нефти путем подачи нагретого сырья в зону между укрепляющей и отгонной секциями колонны частичного отбензинивания, с отбором с верха колонны легкой бензиновой фракции, частично используемой в качестве флегмы на верху колонны, с подачей в низ колонны части кубового остатка, циркулирующего в виде горячей струи, а также путем нагрева кубового остатка отбензинивающей колонны в печи, ввода его в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями, с использованием циркуляционных орошений и отбором в виде боковых погонов керосина, легкой и тяжелой дизельных фракций, а также с отбором с верха колонны тяжелой бензиновой фракции и в качестве остатка перегонки мазута, при подаче в куб водяного пара, и, кроме того, с выводом из колонны частичного отбензинивания жидкого бокового погона, направляемого в сложную атмосферную колонну в промежуточное сечение между отбором нижнего бокового погона и вводом кубового остатка отбензинивающей колонны, отличающийся тем, что кубовых остаток колонны частичного отбензинивания направляют на питание сложной атмосферной колонны в виде двух потоков, первый из которых нагревают в печи и вводят в отгонную секцию колонны, а второй поток направляют в зону между отбором тяжелой дизельной фракции и вводом первого нагретого потока, при этом боковой погон отбензинивающей колонны отбирают из укрепляющей секции, и затем подают в место ввода второго потока кубового остатка, за счет чего оба потока смешиваются непосредственно в колонне.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в зоне питания сложной атмосферной колонны осуществляют контакт жидкого бокового погона из укрепляющей секции колонны частичного отбензинивания с паровой частью второго потока кубового остатка из той же колонны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4