Способ получения моторных топлив из углеводородного сырья

 

Изобретение относится к переработке углеводородного сырья по технологической схеме малотоннажных промысловых установок. Способ осуществляют путем постепенного нагрева сырья в заданном диапазоне температур, определяемом температурами начала и конца кипения отбираемой топливной фракции, с постоянным отводом и конденсацией паровой фазы. После отбора каждой топливной фракции производят отдувку остатков извлекаемой топливной фракции паровым потоком той же самой топливной фракции. Технический результат - увеличение выхода и повышение качества моторных топлив. 1 ил.

Изобретение относится к способу переработки углеводородного сырья по топливной схеме и может быть использовано в технологической схеме малотоннажных промысловых установок получения моторных топлив в местах добычи сырья.

Целью изобретения является повышение выхода моторных топлив и их качества.

Известны способы перегонки углеводородного сырья на малотоннажных атмосферных трубчатых установках. Кроме насосов и теплообменной аппаратуры установка включает трубчатые печи и ректификационные колонны, повторяя принципиальные технологические решения аналогичных установок нефтеперерабатывающих заводов (В.Н. Эрлих и др. Химия и технология нефти и газа, 1985. С.П. Павлова и др. Промысловая переработка газовых конденсатов и получение моторных топлив. Обзорная серия. Подготовка и переработка газового конденсата. Выпуск 3. ВНИИЭГАЗПРОМ 1982 ).

Недостатком указанной технологии является большая номенклатура оборудования, аналогичная крупномасштабным нефтеперерабатывающим заводами (НИЗ), оснащение установки ректификационными колоннами и огневыми печами в значительной мере усложняет эксплуатацию и безопасность, что усугубляется из-за низкой технологической оснащенности малотоннажных установок по сравнению с НПЗ.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ выделения бензиновой фракции из нефти. Технологическая схема включает нагрев сырья, смешение с отдувочной паровой фазой в количестве 1-2% массовых от сырья, сепарацию, отбор паровой фазы, ее конденсацию и разделение на бензиновую фракцию и несконденсировавшуюся паровую фазу, используемую в качестве отпаривающего агента. Дополнительный выход бензина благодаря отдувке нефти углеводородными парами составляет 20-25% (Авторское свидетельство "Способ выделения бензиновой фракции из нефти". SU 1074891).

В целях снижения стоимости малотоннажных модульных установок переработки углеводородного сырья с производительностью модуля 20-35 тыс. тонн (суммарная производительность установки из нескольких модулей составит 150 тыс. тонн по сырью в год), а также повышения надежности эксплуатации из технологической схемы исключены ректификации и огневой нагрев сырья. Известно, что при разделении углеводородного сырья на топливные фракции постепенным испарением четкость разделения фракций и их выход от потенциального содержания в сырье значительно ниже по сравнению с ректификацией.

Указанные недостатки технологической схемы постепенной перегонки нефти устраняются следующим способом: сырье постепенно нагревается в заданном диапазоне температур, определяемом температурами начала и конца кипения отбираемой топливной фракции, с постоянным отводом и конденсацией паровой фазы. После окончания отбора каждой топливной фракции оставшееся сырье подвергается отдувке паровой фазой от остатков извлекаемой топливной фракции.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема получения топлива из углеводородного сырья.

Технологический модуль периодического действия производительностью по сырью 20-35 тыс. тонн в год состоит из двух аппаратов испарителей-конденсаторов 1 и 1', в которых последовательность выполнения технологических операций смещена. Так, например, во время заполнения сырьем аппарата 1 в аппарате 1' производится отпарка остатка после отбора бензиновой фракции паровой фазой с целью дополнительного отбора бензиновой фракции. Технологический цикл начинается с заполнения аппарата испарителя сырьем и заканчивается сливом мазута. Сырье по трубопроводу 11 подают в испаритель-конденсатор 1, заполнение аппарата сопровождается образованием паровой фазы в количестве 6-8% от загрузки вследствие теплообмена сырья с металлом, имеющим температуру после слива мазута 280-300^o С. Паровая фаза по трубопроводу из аппарата 1 поступает в аппарат 1' через барботажный распределитель 10' в качестве испаряющего агента для отпарки остатков бензина после отбора постепенным испарением бензиновой фракции с концом кипения 130-140^oС. Применение испаряющего агента обеспечивает увеличение отбора бензиновой фракции на 15-20% и повышает до нормативных значений температуру вспышки широкофракционного дизельного топлива.

После заполнения испарителя - конденсатора 1 сырьем отключают трубопровод 11, включают трубопровод 12 подачи греющего пара в змеевик 2 испарителя, производят отбор бензиновой фракции. Паровая фаза бензиновой фракции НК 35^oС÷КК 130-140^oС из аппарата 1 по трубопроводу 13 поступает в воздушный конденсатор 4, после конденсации собирается в промежуточной емкости 5. Перед отбором дизельной фракции производят отпарку остатка бензиновой фракции парами сырья из аппарата испарителя 1', образующимися при его заполнении сырьем. Паровая фаза поступает в аппарат 1 по трубопроводу 15' через барботажный распределитель 10 в объем сырья с отводом паров бензина через воздушный конденсатор и в емкость 5.

Отбор дизельной фракции в диапазоне температур от 130-140 до 280-300^oС производят подогревом насыщенным водяным паром давлением 10 МПа с температурой 310^oС через змеевик 2, отвод паровой фазы осуществляют по трубопроводу 14 через погруженный конденсат 3'. Фракция с концом кипения 180^oС отбирается в сборник легкой фракции 8 и используется в качестве отдувочного агента для удаления остатка дизельной фракции из котельно-печного топлива. После повышения температуры паров дизельной фракции выше 180^oС отбор дизельной фракции переключается на промежуточную емкость 6. При достижении температуры паров 300^oС включают подачу отдувочного агента фракции с КК 180^oС, которая поступает из емкости 8 через паровой испаритель 9, барботажный распределитель 10 в аппарат 1 на отдувку дизельной фракции из котельно-печного топлива. По окончании отбора дизельной фракции котельно-печное топливо сливается в емкость 7. Технологический цикл закончен. Новый цикл начинается с заполнения аппарата сырьем.

Общим для всех малогабаритных модульных установок как отечественного, так и зарубежного производства является повторение в малых размерах технологических аппаратов крупнотоннажного НПЗ, огневые трубчатые печи, ректификационные колонны и т.д.

Предлагаемую технологическую схему отличает: - низкое избыточное давление в испарителе-конденсаторе (до 0,7 ати)? снижается экологический риск аварийного выброса углеводородов в окружающую среду; - отсутствие прямых огневых процессов нагрева углеводородного сырья и, как следствие, низкая пожароопасность; - в технологической схеме отсутствуют ректификационная колонна, технологические насосы и огневые трубчатые печи. Применение аппаратов, совмещающих функции испарителя и конденсатора, исключает применение водяных конденсаторов. Указанная особенность аппаратурного оформления процесса переработки нефти в моторное топливо значительно упрощает изготовление и эксплуатацию установки; - низкая себестоимость переработки.

Формула изобретения

Способ получения моторных топлив из углеводородного сырья, включающий постепенное испарение топливных фракций и отбор их в заданных температурных интервалах, отличающийся тем, что сырье нагревают в заданном диапазоне температур, определяемом температурами начала и конца кипения отбираемой топливной фракции, с постоянным отводом и конденсацией паровой фазы, причем после отбора каждой топливной фракции оставшееся сырье подвергается отдувке остатков извлекаемой топливной фракции паровой фазой той же самой топливной фракции.

РИСУНКИ

Рисунок 1