Способ разделения газового конденсата

 

Способ разделения газового конденсата может найти применение в нефтегазоперерабатывающей промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что нагретый газовый конденсат разделяют в ректификационной колонне с получением дистиллята, бокового погона и кубового остатка. Для разгрузки отгонной секции колонны часть кубового остатка с тарелки в середине секции отбирают, нагревают в печи, разделяют в сепараторе. Жидкую фазу направляют ниже точки отбора, а паровую фазу - выше точки отбора. Способ позволяет повысить четкость ректификации и производительность действующей колонны, а при проектировании за счет уменьшения диаметра колонны снизить ее металлоемкость, повысить экономичность процесса разделения. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способам разделения газового конденсата и может найти применение в нефтегазоперерабатывающей промышленности.

Известен способ разделения нефтяных смесей в ректификационной колонне с подводом тепла в нижнюю часть колонны (Процессы и аппараты нефтегазопереработки. Ю. К. Молоканов. М.: Химия, 1980, с.273-275), по которому тепло в низ колонны подводится при помощи циркулирующей горячей струи, нагретой до определенной температуры. При этом часть жидкости из низа колонны прокачивается через теплообменный аппарат, где ее температура увеличивается за счет подвода тепла. При этой температуре жидкость возвращается под нижнюю тарелку колонны, где происходит ее однократное испарение и смешение с потоком стекающей с нижней тарелки жидкости, что необходимо для образования потока паров. Из низа колонны часть потока жидкости выводится в качестве остатка, а остальная часть возвращается теплообменный аппарат. Под нижнюю тарелку поступает пар, образовавшийся при смешении испарившейся части и паров кубового остатка.

Недостатком этого способа является неравномерная нагрузка на отгонных тарелках ректификационной колонны и недостаточная четкость разделения смеси.

Наиболее близким, принятым за прототип является способ разделения смесей с осуществлением парового орошения в отгонной секции ректификационной колонны (Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии /А.И. Скобло, Ю.К. Молоканов, А.И. Владимиров и др. М.: Недра, 2000, с. 149-150). По этому способу жидкость, покидающая колонну (стекающая с нижней тарелки), поступает в кипятильник с паровым пространством, где ее температура увеличивается до температуры кипения остатка. Образовавшиеся пары поступают из парового пространства кипятильника в колонну под нижнюю тарелку, образуя восходящий поток паров.

Однако при реализации известного способа происходит недостаточная отпарка низкокипящих примесей остатка из-за малого количества тарелок, через которые проходит паровое орошение, и неравномерной загрузки тарелок верхней части отгонной секции.

Задачей изобретения является повышение экономичности процесса разделения газового конденсата и увеличение производительности ректификационной колонны путем рационального использования тарелок секций колонны.

Указанная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе разделения газового конденсата подвод тепла в куб ректификационной колонны производится следующим образом. Из середины отгонной секции отводят жидкость, которую затем нагревают с образованием паровой и жидкой фаз и направляют в сепаратор, из которого паровая фаза направляется выше точки отбора, а жидкая фаза - ниже точки отбора. При этом соотношения теплот, подводимых при нагреве жидкости из середины отгонной секции и при нагреве горячей струи из куба колонны, составляет от 1,5 до 2,0. Данный способ позволяет повысить четкость ректификации газового конденсата и увеличить производительность ректификационной колонны. При проектировании ректификационной колонны создается возможность уменьшить ее диаметр, т.е. уменьшить металлоемкость.

На чертеже представлена схема, поясняющая данный способ, где 1 - магистраль газового конденсата; 2 - ректификационная колонна; 3 - конденсатор-холодильник; 4 - рефлюксная емкость; 5 - магистраль подачи орошения колонны; 6 - магистраль вывода дистиллята; 7 - магистраль вывода бокового погона; 8 - магистраль вывода кубового продукта со средней части отгонной секции; 9, 10 - трубчатая печь; 11 - сепаратор; 12 - магистраль паровой фазы; 13 - магистраль жидкой фазы; 14 - магистраль нагретой горячей струи; 15 - магистраль вывода кубового остатка.

Предлагаемый способ разделения газового конденсата осуществляют следующим образом. Газовый конденсат по магистрали 1 подают в питательную секцию ректификационной колонны 2. С верхней части этой колонны отбирают пары дистиллята, которые, пройдя конденсатор-холодильник 3, конденсируются. Часть дистиллята из рефлюксной емкости 4 по линии 5 подают на орошение, а балансовое количество по линии 6 выводят с колонны. По линии 7 выводится боковой погон. Со средней части отгонной секции по линии 8 кубовый продукт через трубчатую печь 9 направляют в сепаратор 11, в котором происходит разделение на жидкую и паровую фазы. Паровую фазу по линии 12 направляют выше точки отбора, а жидкую фазу по линии 13 направляют ниже точки отбора.

Поддержание теплового режима низа колонны 2 осуществляется циркуляцией по линии 14 горячей струей через печь 10. По линии 15 выводят балансовое количество кубового остатка перегонки газового остатка.

Пример. В ректификационной колонне разделения газового конденсата производительностью 183000 кг/час газовый конденсат нагревают до 205^oС и подают в питательную секцию колонны. В колонне получают 5000 кг/час дистиллята, 90000 кг/час фракцию бокового погона и 88000 кг/час кубового остатка. Для поддержания температурного режима низа колонны кубовый остаток в количестве 96700 кг/час нагревают до температуры 256^oС и подают в качестве горячей струи.

В таблице приведены основные показатели работы ректификационной колонны при разделении газового конденсата по известному и предлагаемому способу.

Из таблицы следует, что предлагаемый способ разделения газового конденсата позволяет уменьшить общее количество циркулирующей жидкости в отгонной секции колонны необходимого для поддержания теплового режима на 6,1%, увеличить производительность действующей колонны примерно на 18,8%, а при ее проектировании за счет уменьшения диаметра снизить металлоемкость, повысить четкость ректификации.

Формула изобретения

Способ разделения газового конденсата путем его ректификации в укрепляющей и отгонной секциях ректификационной колонны с получением дистиллята, бокового погона и остатка и подводом тепла горячей струей в куб колонны, отличающийся тем, что из середины отгонной секции ректификационной колонны отводят жидкость, которую нагревают в трубчатой печи и подают в сепаратор для разделения на паровую и жидкую фазы, причем образовавшуюся паровую фазу возвращают в ректификационную колонну выше точки отбора жидкости, а жидкую фазу - ниже точки отбора при соотношении теплот, подводимых при нагреве горячей струи и при нагреве жидкости из середины отгонной секции в интервале от 1,5 до 2,0.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2