Способ перегонки нефтяного сырья

 

Изобретение относится к нефтепереработке. При перегонке нефтяного сырья конденсат парогазовой фазы атмосферной ректификационной колонны после конденсатора подают в емкость, из которой конденсат парогазовой фазы в качестве эжектирующей среды охлаждают и подают под напором в сопло жидкостно-газового струйного аппарата, с помощью которого поддерживают в емкости абсолютное давление 0,06 - 0,28 МПа. На выходе паров с верха колонны поддерживают абсолютное давление 0,07 - 0,30 МПа. На выходе из струйного аппарата - давление емкости используют в качестве флегмы на верху колонны. В результате увеличивается четкость ректификации, повышается глубина переработки исходного сырья, а также уменьшаются энергетические затраты. 4. з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области нефтепереработки, преимущественно к способам перегонки нефтяного сырья в ректификационных колоннах.

Известен способ перегонки продуктов нефтехимии, включающий подачу исходного сырья в ректификационную колонну, отвод из нее остатка, боковых погонов и парогазовой фазы (см., SU, 910725, кл. C 10 G 7/06, 07.03.82).

Однако данный способ перегонки продуктов нефти требует больших затрат энергии и сложной технологической схемы для его реализации, что снижает привлекательность данного способа перегонки.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является способ перегонки нефтяного сырья, включающий подачу сырья в атмосферную ректификационную колонну и отвод из нее жидких фракций и с верхней части колонны парогазовой фазы, причем последнюю после выхода из колонны охлаждают, конденсируют в холодильнике и подают в емкость (см., Плановский А. Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М.: Химия, 1987, с. 282-283).

Однако данный способ перегонки нефтяного сырья требует больших энергозатрат для обеспечения конденсации парогазовой фазы, при этом поддерживается достаточно высокое давление в ректификационной колонне, что отрицательно сказывается на четкости ректификации.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение давления в атмосферной ректификационной колонне, что позволит улучшить четкость ректификации, увеличить выход дистиллятов, снизить энергопотребление (расход водяного пара и печного тепла).

Указанная задача решается за счет того, что в способе перегонки нефтяного сырья, включающем подачу сырья в атмосферную ректификационную колонну и отвод из нее жидких фракций и с верхней части колонны парогазовой фазы, при этом последнюю после выхода из колонны охлаждают, конденсируют в холодильнике и подают в емкость, а конденсат парогазовой фазы из емкости в качестве эжектирующей среды подают под напором в сопло жидкостно-газового струйного аппарата, соединенного газовым входом с емкостью, и с помощью последнего поддерживают в емкости абсолютное давление от 0,06 МПа до 0,28 МПа, а на выходе парогазовой фазы из колонны поддерживают абсолютное давление от 0,07 МПа до 0,30 МПа.

Кроме того, целесообразно поддерживать на выходе из жидкостно-газового струйного аппарата давление от 0,40 МПа, до 1,50 МПа, конденсат парогазовой фазы перед подачей из емкости в сопло жидкостно-газового струйного аппарата охлаждать, часть конденсата парогазовой фазы из емкости подавать в колонну в качестве флегмы, либо в качестве флегмы подавать часть конденсата парогазовой фазы с выхода струйного аппарата.

В ходе проведенных исследований было установлено, что одним из основных недостатков атмосферных ректификационных колонн является высокое давление в верхней, укрепляющей и отпарной секциях колонны. Давление в зоне отвода парогазовой фазы с верха колонны может достигать 0,5 МПа - 0,6 МПа. Это чаще всего вызвано ограниченными возможностями конденсаторов парогазовой фазы. Поэтому простое снижение давления в емкости приведет к неполной конденсации паров верха атмосферной колонны и, как следствие, к потере с газовой сдувкой ценных бензиновых фракций.

Как показал проведенный анализ, можно добиться улучшения процесса разделения многокомпонентного исходного сырья, подаваемого в колонну, и одновременно исключить потери бензиновых фракций с парогазовой фазой без наращивания поверхности теплообмена конденсаторов колонны путем снижения абсолютного давления на выходе с верха колонны парогазовой фазы до величины от 0,07 МПа до 0,30 МПа с последующим поднятием давления несконденсированной в конденсаторе парогазовой фазы с помощью жидкостно-газового струйного аппарата до значения от 0,4 МПа до 1,5 МПа.

Снижение абсолютного давления до указанных выше величин значительно улучшает процесс разделения исходного сырья на фракции (бензин, керосин, легкое дизельное топливо, тяжелое дизельное топливо) при увеличении их отбора через боковые погоны с одновременным уменьшением содержания фракций, вскипающих при температуре до 360^oC в атмосферном остатке. Причем указанное выше увеличение глубины переработки исходного сырья достигнуто при сохранении товарных качеств получаемых жидких фракций. Одновременно снижение давления в атмосферной колонне, как следствие снижения давления на выходе парогазовой фазы из колонны, позволило снизить температуру на выходе из атмосферной печи, в которой нагревают исходное сырье перед подачей его в колонну, что в свою очередь позволило снизить расход топлива на нагрев исходного сырья перед подачей в колонну, а в ряде случаев удалось добиться полного исключения подачи водяного пара в отпарную секцию колонны.

Таким образом, удалось добиться выполнения поставленной в изобретении задачи - снизить давление в атмосферной ректификационной колонне, что, в свою очередь, позволило улучшить четкость ректификации, увеличить выход дистиллятов, снизить энергопотребление (расход водяного пара и печного тепла).

На чертеже представлена принципиальная схема установки, в которой реализуется описываемый способ перегонки нефтяного сырья.

Установка содержит атмосферную ректификационную колонну 1, конденсатор 2, емкость 3, жидкостно-газовый струйный аппарат 4 и насос 5, при этом магистраль 6 отвода парогазовой фазы из колонны 1 через конденсатор 2 подключена к емкости 3, магистраль 7 отвода конденсата из емкости 3 подключена к входу в насос 5, который своим выходом подключен к соплу жидкостно-газового струйного аппарата 4, причем последний своим газовым входом подключен к емкости 3 в верхней ее части. Установка может содержать дополнительный насос 8 для подачи в колонну 1 конденсата в качестве флегмы, а выход струйного аппарата 4 также может быть подключен к колонне 1 для подачи в нее конденсата в качестве флегмы для организации в колонне 1 острого орошения. На магистрали, соединяющей выход насоса 5 и сопло жидкостно-газового струйного аппарата 4, установлен теплообменник-холодильник 9.

Описываемый способ перегонки нефтяного сырья реализуется следующим образом.

В атмосферную колонну 1 подают исходное сырье, которое в процессе ректификации разделяется на остаток, который отводится с низа колонны 1, фракции, такие как бензин керосин, дизельные топлива, которые отводятся из колонны 1 боковыми погонами, а с верха колонны отводится парогазовая фаза, которая сначала поступает в конденсатор 2, где, за счет охлаждения, она конденсируется, а затем поступает в емкость 3. Из емкости 3 конденсат насосом 5 подается в сопло жидкостно-газового струйного аппарата 4, который входом откачиваемой среды - газовым входом подключен к верхней зоне емкости 3, т. е. к зоне емкости 3, не занятой жидкостью. Перед подачей в сопло жидкостно-газового струйного аппарата 4 конденсат охлаждают в теплообменнике-холодильнике 9. В результате откачки газообразной среды из емкости 3, которая в основном состоит из паров бензиновых фракций, в емкости 3 поддерживают абсолютное давление от 0,06 МПа до 0,28 МПа. В силу того, что емкость 3 гидравлически связана посредством магистрали 6 с верхом колонны 1 в последней, в зоне выхода из нее парогазовой фазы, за счет поддержания указанного выше давления в емкости 3, поддерживают абсолютное давление от 0,07 МПа до 0,30 МПа. Целесообразно для полной конденсации бензиновых паров, содержащихся в парогазовой фазе, откачиваемой из емкости 3 с помощью струйного аппарата 4, поддерживать на выходе из этого аппарата 4 давление от 0,4 МПа до 1,5 МПа. Из струйного аппарата 4 конденсат вместе с конденсатом паров из емкости 3 (данный конденсат получен в жидкостно-газовом струйном аппарате 4 в процессе смешения откачиваемых из емкости 3 паров с конденсатом парогазовой фазы) выводится в качестве балансового избытка, а часть конденсата может быть подана в колонну 1 в качестве флегмы для организации острого орошения. Возможен и другой вариант подачи флегмы в колонну 1. Для этого часть конденсата из емкости 3 дополнительным насосом 8 подают в колонну 1 в качестве флегмы для организации острого орошения.

Данное техническое решение может быть использовано в нефтехимической, химической промышленности и в других отраслях промышленности, где может быть организована ректификация или перегонка жидких продуктов в атмосферных колоннах.

Формула изобретения

1. Способ перегонки нефтяного сырья, включающий подачу сырья в атмосферную ректификационную колонну и отвод из нее жидких фракций и с верхней части колонны парогазовой фазы, причем последнюю после выхода из колонны охлаждают, конденсируют в холодильнике и подают в емкость, отличающийся тем, что конденсат парогазовой фазы из емкости в качестве эжектирующей среды подают под напором в сопло жидкостно-газового струйного аппарата, соединенного газовым входом с емкостью, и с помощью последнего поддерживают в емкости абсолютное давление 0,06 - 0,28 МПа, а на выходе парогазовой фазы из колонны поддерживают абсолютное давление 0,07 - 0,30 МПа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на выходе из жидкостно-газового струйного аппарата поддерживают давление 0,40 - 1,50 МПа.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что конденсат парогазовой фазы перед подачей из емкости в сопло жидкостно-газового струйного аппарата охлаждают.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть конденсата парогазовой фазы из буферной емкости подают в колонну в качестве флегмы.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть конденсата парогазовой фазы с выхода струйного аппарата подают в колонну в качестве флегмы.

РИСУНКИ

Рисунок 1