Способ и устройство (варианты) для переработки нефти

 

Изобретение относится к первичной перегонке нефти путем ее фракционирования на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток. Способ включает следующие стадии: а) проведение перегонки нефти при атмосферном давлении с разделением ее на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; и (б) проведение вакуумной перегонки без нагрева нефти, от которой отогнаны легкие фракции, и разделение ее на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток. Вакуумный дистиллят получают из нефти, из которой отогнаны легкие фракции при атмосферном давлении, без дополнительного нагрева. На стадию вакуумной перегонки нефть подают при температуре не выше 380^oС и ниже температуры нефти, поступающей на стадию атмосферной перегонки. Устройство для переработки нефти включает средства для перегонки при атмосферном давлении и в вакууме, а также трубопровод для непосредственной подачи нефти с отогнанными при атмосферном давлении легкими фракциями к средствам вакуумной перегонки. Устройство также может быть выполнено по типу перегонной колонны, где средства для фракционирования при атмосферном давлении расположены в верхней внутренней части колонны, а средства вакуумной перегонки - в ее нижней внутренней части. Выпуск нефти с отогнанными легкими фракциями связан трубопроводом с впуском в средства для вакуумной перегонки. Печь для нагрева нефти перед стадией вакуумной перегонки отсутствует. Трубопровод, соединяющий оба средства для перегонки, имеет длину не более 50 м. Технический результат: снижение энергетических затрат на перегонку нефти, проведение процесса в мягких условиях с повышением качества конечных продуктов. 3 с. и 9 з.п.ф-лы, 2 табл., 3 ил.

Область изобретения Настоящее изобретение относится к способу переработки нефти и устройству для данного способа. Точнее, настоящее изобретение относится к способу, в котором перегонку при атмосферном давлении проводят в сочетании с перегонкой в вакууме таким образом, что поступающую нефть, такую как сырую нефть, фракционируют на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят (вакуумный газойль) и вакуумный остаток, а также к устройству для осуществления этого способа.

Предпосылки изобретения В промышленной переработке нефти (фиг.2) нефть, от которой отогнали легкие фракции (отбензиненная нефть, остаток с широкими пределами кипения или остаточный продукт) 1с, полученный в качестве кубового остатка при проведении перегонки сырой нефти 1а (отборе легких фракций) в колонне 2 при атмосферном давлении, обычно выводят и подают к печи 9 насосом 8. Эту нефть с отогнанными легкими фракциями 1с предварительно нагревают печью 9 до температуры вакуумной перегонки и подают в часть 3 для вакуумной перегонки, давление в которой было снижено вакуум-насосом 6. Там проводят вакуумную перегонку с целью получения фракции газойля 1d и вакуумного остатка (узкой остаточной фракции или вакуумного остаточного продукта 1e).

То есть, традиционное устройство для проведения перегонки в вакууме включает насос для подачи в печь нефти с отогнанными легкими фракциями, предназначенной для перегонки в вакуумной перегонной колонне, печь для предварительного нагрева до высоких температур, перегонную колонну для перегонки отбензиненной нефти в условиях вакуума и вакуум-насос для откачки воздуха и создания вакуума.

Вакуумную фракцию газойля можно легко преобразовать в легкое масло. Таким образам, сейчас делаются попытки увеличить выход вакуумной фракции газойля из отбензиненной нефти, учитывая в последние годы повышенные потребности в светлых продуктах нефти, таких как бензин, керосин, легкое масло и других. Следовательно, проведение перегонки в вакууме нуждается в таких условиях, которые позволят нагревать печью нефть с отогнанными легкими фракциями до высоких температур, при которых будет иметь место термический крекинг, а затем вводить ее в вакуумный перегонный аппарат для проведения перегонки в условиях достаточно сильного вакуума.

В печи для нагрева отбензиненной нефти ее предварительно нагревают до высоких температур, таких как 380-420^oС.

Что касается вакуумного перегонного аппарата, необходим такой, который мог бы соответствовать жестким условиям и применяться вкупе с высокотемпературной печью, вакуум-насосом, способным обеспечить высокую степень вакуума.

Однако производство вакуумного газойля из отбензиненной нефти с высоким выходом вышеуказанным способом требует дополнительных расходов на оборудование и увеличивает потребление энергии.

Кроме того, вакуумный газойль, полученный из нефти с отогнанными легкими фракциями и прошедшей термический крекинг, включает значительную часть олефиновых компонентов, так что этот газойль нестабилен. Таким образом, этот недостаток надо восполнять гидрированием, требующим большой объем водорода с тем, чтобы достичь стабилизации вакуумного газойля.

Помимо этого, во время предварительного нагрева одновременно с реакцией термического крекинга нефти с отогнанными легкими фракциями происходит нежелательная реакция коксования. Следовательно, содержание остатка кокса (кокса по Конрадсону) в вакуумном остатке увеличивается, что является помехой в применении вакуумного остатка как топлива. Другое препятствие заключается в отложении кокса на трубе печи, трубопроводе, аппарате вакуумной перегонки и других частях, что препятствует их непрерывной и долгосрочной эксплуатации.

Как уже упоминалось, оборудование для проведения перегонки в вакууме включает насос для подачи в печь нефти с отогнанными легкими фракциями, печь для предварительного нагрева до высоких температур, вакуумную перегонную колонну и вакуум-насос для откачки воздуха и получения высокой степени вакуума, что требует большой площади для размещения оборудования. Дополнительно к этому необходим длинный трубопровод, который соединял бы аппараты вместе, а это влечет за собой дополнительные расходы на оборудование трубопровода, который необходимо провести через множество установок.

При таком уровне техники существует необходимость найти способ и устройство, с помощью которых вакуумную фракцию газойля можно было бы получить по низкой себестоимости, избежав термический крекинг нефти с отогнанными легкими фракциями.

Известен способ переработки атмосферного остатка в вакууме без нагрева с тем, чтобы удалить воду из кубового остатка. Однако цель этой переработки в вакууме - удалить воду, и вакуумную переработку проводят при температуре около 18^oС и давлении около 150 мм рт. ст. Такая вакуумная переработка не предназначена фракционировать вакуумную фракцию газойля из нефти с отогнанными легкими фракциями.

Далее, известен упрощенный способ перегонки при атмосферном давлении, в котором сырая нефть разделяется на две фракции: одну, состоящую из бензина и более легких дистиллятов, и другую, состоящую из остатка, содержащего керосин и фракцию газойля. Однако недостаток этого способа в том, что сырую нефть нельзя эффективно использовать, так как остаток содержит керосин и фракцию газойля.

Раскрытие изобретения Задачей настоящего изобретения является предложить способ эффективного получения вакуумного дистиллята (вакуумного газойля) через фракционирование из нефти с отогнанными легкими фракциями со сниженными затратами и предложить устройство для этого способа. В частности, задача настоящего изобретения - предложить простой экономически выгодный способ переработки нефти, в котором нефть, такую как сырую нефть, фракционируют на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, а также экономически выгодное устройство простой конструкции, приемлемое для этого способа.

Соответственно, по одному аспекту изобретения предлагается способ переработки нефти для фракционированной перегонки нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, включающий стадии: (i) проведения перегонки нефти при атмосферном давлении с разделением ее на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; и (ii) проведения вакуумной перегонки без нагрева нефти, от которой отогнаны легкие фракции, и разделения ее на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток.

В соответствии с другим аспектом изобретения предлагается устройство для переработки нефти с фракционированием ее на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, включающее: средства для перегонки при атмосферном давлении, предназначенные разделить сырую нефть на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; средства для перегонки в вакууме, предназначенные разделить нефть, от которой отогнаны легкие фракции, на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток в условиях вакуума; трубопровод для непосредственной подачи нефти с отогнанными легкими фракциями к средствам вакуумной перегонки.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения предлагается устройство для переработки нефти по типу перегонной колонны для фракционирования подающейся нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, при этом конструкция перегонной колонны включает средства перегонки при атмосферном давлении, расположенные в ее верхней внутренней части, и средства перегонки в вакууме, расположенные в ее нижней внутренней части,
средства перегонки при атмосферном давлении включают впуск для подающейся нефти, выпуск для атмосферного дистиллята и выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями,
средства перегонки в вакууме включают впуск для нефти с отогнанными легкими фракциями, выпуск для вакуумного дистиллята, выпуск для вакуумного остатка и соединительное отверстие в вакуумном аппарате,
при этом выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями в средствах для перегонки при атмосферном давлении связан трубопроводом с впуском для нефти с отогнанными легкими фракциями средств для перегонки в вакууме.

Краткое описание чертежей (и обозначения к ним).

На фиг. 1 представлена схема способа переработки нефти по настоящему изобретению, в частности, способа по примеру 1;
На фиг. 2 представлена схема работы известного уровня, в частности, способ по сравнительному примеру 1;
На фиг. 3 представлена схема устройства настоящего изобретения, включающего конструкцию перегонной колонны.

1а: подающаяся нефть,
1b: атмосферный дистиллят,
1с: нефть, от которой отогнаны легкие фракции,
1d: вакуумный дистиллят,
1е: вакуумный остаток,
1f: нафта,
1g: керосин,
lh: легкий газойль,
1i: тяжелый газойль,
2: колонна перегонки при атмосферном давлении,
2': часть аппарата для перегонки при атмосферном давлении,
3: колонна перегонки в вакууме,
3': часть аппарата для перегонки в вакууме,
4: трубопровод,
5: клапан,
6: вакуум-насос,
7: боковая отпарная колонна,
8: насос,
9: печь,
10: впуск для подачи нефти,
11: выпуск для атмосферного дистиллята,
12: выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями,
13: впуск для нефти с отогнанными легкими фракциями,
14: выпуск для вакуумного дистиллята,
15: выпуск для вакуумного остатка,
16: соединительное отверстие вакуумного устройства.

А: конструкция перегонной колонны
Предпочтительные варианты изобретения
Далее идет более подробное описание изобретения.

Способ переработки нефти
Способ переработки нефти по настоящему изобретению представляет собой способ фракционирования нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток и включает стадии:
(i) проведения перегонки подающейся нефти при атмосферном давлении с целью ее разделения на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; и
(ii) проведения перегонки в вакууме нефти с отогнанными легкими фракциями без ее нагрева с целью разделения ее на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток.

Один вариант способа переработки нефти по изобретению описан со ссылкой на фиг.1. Вначале подающуюся нефть предварительно нагревают. Предварительно нагретую нефть подают в перегонную колонну 2, где проводят перегонку при атмосферном давлении и получают атмосферный дистиллят 1b и нефть с отогнанными легкими фракциями 1с. Полученную нефть с отогнанными легкими фракциями 1с без нагрева подают в вакуумную перегонную колонну, где проводят вакуумную перегонку с получением вакуумного дистиллята 1d и вакуумного остатка (узкой остаточной фракции или остаточного вакуумного продукта) 1е.

Перегонку при атмосферном давлении можно проводить средствами аппарата для перегонки при атмосферном давлении, такого как перегонная колонна 2, в которую подают предварительно нагретую нефть 1а. Термин "атмосферный" означает давление порядка 0,5-2 кг/см²G, которое создается в зоне испарения нефти в аппарате атмосферной перегонки. Перегонка при атмосферном давлении позволяет фракционировать дистилляты, температура кипения которых обычно не превышает порядка 350^oС в зависимости от температуры зоны испарения, и получить нефть с отогнанными легкими фракциями в виде кубового остатка.

В настоящим изобретении в качестве подающейся нефти можно использовать не только различные типы сырой нефти, но и тяжелое масло и масла, полученные крекингом органических полимерных соединений, таких как уголь, природный битум и пластик. При необходимости легкий газ, содержащийся в атмосферном дистилляте 1b, можно отделить и регенерировать.

Температура нефти с отогнанными легкими фракциями 1с, выведенной из аппарата атмосферной перегонки, составляет преимущественно порядка 330-380^oС, лучше 330-350^oС.

Далее нефть с отогнанными легкими фракциями из аппарата атмосферной перегонки без нагрева подают через трубопровод 4 в аппарат вакуумной перегонки 3.

В настоящим изобретении лучше, если температура нефти с отогнанными легкими фракциями при подаче в аппарат вакуумной перегонки будет ниже температуры нефти, подающейся в аппарат атмосферной перегонки, хотя и будет зависеть от температуры атмосферной перегонки, и будет составлять порядка 380^oС или ниже, лучше 330-380^oС, а оптимально - 330-350^oС. Желательно, чтобы температура нефти с отогнанными легкими фракциями была рекомендуемой выше, с тем, чтобы затормозить процесс термического крекинга.

Нефть с отогнанными легкими фракциями подают в аппарат вакуумной перегонки без ее нагрева. Поэтому нет необходимости в наличии печи между аппаратом атмосферной перегонки и аппаратом вакуумной перегонки. Однако, если печь уже имеется, способ переработки нефти по изобретению можно осуществить подачей нефти с отогнанными легкими фракциями в аппарат вакуумной перегонки с нагревом только лишь для поддержания в печи температуры нефти с отогнанными легкими фракциями.

Последующую перегонку в вакууме нефти с отогнанный легкими фракциями в вакуумной перегонной колонне можно провести в обычных условиях перегонки в вакууме.

Что же касается условий вакуума для вакуумной перегонки, если, например, вакуумная перегонная колонна используется как вакуумный перегонный аппарат и в нее не вводят пар, желательно, чтобы давление в верхней части колонны достигало 5-100 мм рт. ст., лучше - 5-20 мм рт. ст., а давление в зоне испарения нефти с отогнанными легкими фракциями было порядка 20-150 мм рт. ст., в частности, 20-50 мм рт. ст. Во время вакуумной перегонки в вакуумный перегонный аппарат можно ввести пар, чтобы снизить парциальное давление масла.

В настоящем изобретении нефть с отогнанными легкими фракциями не нагревают, так что она не подвергается термическому крекингу до введения в вакуумный перегонный аппарат. Поэтому нефть с отогнанными легкими фракциями почти свободна от образования олефинов при термическом крекинге и обеспечивает низкую вероятность коксования до введения в аппарат вакуумной перегонки.

Из аппарата вакуумной перегонки получают вакуумный дистиллят Id в виде дистиллята и вакуумный остаток 1е.

Вакуумный дистиллят (вакуумный газойль) по настоящему изобретению получают перегонкой в вакууме нефти с отогнанными легкими фракциями, которая не прошла термический крекинг, так что содержание олефинов в ней меньше, чем в обычном вакуумном дистилляте. Поэтому вакуумный дистиллят, полученный по настоящему изобретению, обладает большей стабильностью, чем обычный вакуумный дистиллят с более высоким содержанием олефина.

Вакуумный дистиллят по настоящему изобретению пригоден для применения в качестве исходной нефти в таких процессах, как каталитический крекинг со взвешенным катализатором, гидрокрекинг и обессеривание.

Содержание соединений металла и аофальтенов как каталитических ядов в вакуумном дистилляте чрезвычайно мало, и следовательно вакуумный дистиллят пригоден для применения в качестве исходного продукта в различных процессах, в которых не возникает необходимости их удалять.

Кроме того, вакуумный дистиллят, полученный по изобретению, обладает низким содержанием олефина в сравнении с дистиллятом, полученным нагревом нефти с отогнанными легкими фракциями и проведением ее перегонки в вакууме при высокой температуре. Так что, когда полученный по изобретению вакуумный дистиллят подвергают обработке водой, потребление водорода небольшое, что дает экономию.

К тому же вакуумный дистиллят, полученный по изобретению, легкий в сравнении с дистиллятом, полученным нагревом нефти с отогнанными легкими фракциями и проведением вакуумной дистилляции при высокой температуре. Поэтому когда его используют в качестве исходного продукта в процессе крекинга, преобразование в более легкие фракции облегчено и обеспечивает экономическое преимущество.

В изобретении практически не происходит коксования, свойственного термическому крекингу, так как нефть с отогнанными легкими фракциями подвергают перегонке в вакууме без нагрева. Поэтому содержание остатка кокса в вакуумном остатке по изобретению настолько мало, что вакуумный остаток пригоден для применения в качестве топливного масла.

Более того, в соответствии с предложенным способом нефть с отогнанными легкими фракциями не страдает от коксования и трубопровод и аппарат вакуумной перегонки не страдают от отложения на них кокса. Поэтому практически отпадает необходимость останавливать установку на проведение технического обслуживания и удаление отложений кокса, что позволяет долгую непрерывную эксплуатацию аппарата. Если, например, традиционному аппарату вакуумной перегонки требуется обычно остановка на техобслуживание по меньшей мере каждые 12-24 месяца, в зависимости от рабочих условий, непрерывная работа при настоящем изобретении может продолжаться в течение долгого срока по меньшей мере в два года, что обеспечивает повышение производительности. К тому же достигается экономическая выгода от сокращения количества остановок в эксплуатации.

Способ переработки нефти по настоящему изобретению можно осуществить применением устройства для переработки нефти, включающего аппарат атмосферной перегонки и аппарат вакуумной перегонки, при этом устройство для переработки нефти не снабжено никакой печью между аппаратом атмосферной перегонки и аппаратом вакуумной перегонки. В другом варианте применения способа переработки нефти по настоящему изобретению может применяться устройство для переработки нефти, включающее часть аппарата перегонки при атмосферном давлении и часть аппарата перегонки в вакууме, соединенных друг с другом как одно целое, и не снабженное какой-либо печью между частью аппарата перегонки при атмосферном давлении и частью аппарата перегонки в вакууме для нагрева нефти с отогнанными легкими фракциями. Еще один вариант реализации способа переработки нефти по настоящему изобретению можно осуществить с применением традиционного устройства по переработке нефти, включающего аппарат атмосферной перегонки и аппарат вакуумной перегонки, при этом устройство по переработке нефти снабжено печью между аппаратом атмосферной перегонки и аппаратом вакуумной перегонки, при условии, что печь применяют только для поддержания температуры нефти с отогнанными легкими фракциями.

В этом способе переработки нефти по изобретению желательно, чтобы полученный атмосферный дистиллят был подвергнут гидрообработке. Желательна также гидрообработка полученного вакуумного дистиллята. Полученные атмосферный дистиллят и вакуумный дистиллят могут быть подвергнуты гидрообработке вместе. Совместная гидрообработка атмосферного дистиллята и вакуумного дистиллята предпочтительна перед раздельной их гидрообработкой, так как при этом идет более экономичная эксплуатация установки для гидрообработки и экономичное расходование катализатора и количества тепла. В данном изобретении термин "гидрообработка" означает любую обработку, сопровождающуюся реакцией связывания водорода, такую как гидрование, обессеривание или гидрокрекинг.

Устройство для переработки нефти
Устройство для переработки нефти по настоящему изобретению представляет собой аппарат для фракционирования подающейся нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток и включает:
средства для перегонки при атмосферном давлении, предназначенные для разделения сырой нефти на атмосферный дистиллят и нефть с отогнанными легкими фракциями;
средства для вакуумной перегонки, предназначенные для разделения нефти с отогнанными легкими фракциями на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток в условиях вакуума;
трубопровод для непосредственной подачи нефти с отогнанными легкими фракциями к средствам вакуумной перегонки.

Один вариант устройства для переработки нефти по изобретению описан ниже со ссылкой на фиг.1. Устройство включает колонну для перегонки при атмосферном давлении (устройство атмосферной перегонки) 2, в которой проводят атмосферную перегонку предварительно нагретой нефти 1а; колонну для вакуумной перегонки (устройство вакуумной перегонки) 3, в которой проводят вакуумную перегонку нефти с отогнанными легкими фракциями 1с, полученной из колонны атмосферной перегонки; и трубопровод 4 для непосредственной подачи нефти с отогнанными легкими фракциями 1с к колонне для вакуумной перегонки (устройству вакуумной перегонки) 3.

Трубопровод 4 для непосредственной подачи нефти с отогнанными легкими фракциями к средствам вакуумной перегонки представляет собой трубопровод, по которому отбензиненная нефть из средств для атмосферной перегонки, минуя печь, поступает к средствам вакуумной перегонки. Трубопровод 4 может быть снабжен периферическими установками, препятствующими передаче тепла к нефти с отогнанными легкими фракциями, такими как клапан 5, соединение и расходомер, а также теплоизоляцией.

Устройство для переработки нефти по настоящему изобретению представляет собой устройство, которое фракционирует нефть на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток. Таким образом, устройство не нуждается во вспомогательном оборудовании для колонны атмосферной перегонки, таком как боковая отпарная колонна и перекачивающий насос, что позволяет значительно упростить оборудование в сравнении с устройством, в котором на стадии атмосферной перегонки атмосферный дистиллят разделяют на фракции, такие как нафта, бензин, легкий газойль и тяжелый газойль.

Как уже упоминалось выше, устройство для переработки нефти по настоящему изобретению не снабжено какой-либо печью между аппаратом для перегонки при атмосферном давлении и аппаратом вакуумной перегонки.

Следовательно, затраты на печь можно не учитывать, кроме того, не нужно предусматривать площадь для установки печи и для зоны безопасности вокруг нее, что также сокращает площадь.

Другое преимущество состоит в том, что нефть с отогнанными легкими фракциями свободна от термического крекинга и коксования и в полученном из нее вакуумном дистилляте содержание олефина и остатка кокса низкое. Отложения кокса на аппарате сводятся к минимуму, и это позволяет значительно продлить рабочий цикл.

К тому же очень существенно сокращается длина трубопровода, соединяющего аппарат атмосферной перегонки и аппарат вакуумной перегонки, в сравнении с традиционным устройством для переработки нефти, снабженным печью между этими двумя аппаратами.

В настоящем изобретении длина трубопровода, соединяющего аппарат атмосферной перегонки и аппарат вакуумной перегонки, составляет обычно порядка от 5 до 50 м, чаще 5-30 м, в зависимости от масштаба устройства для переработки нефти. Эта длина очень небольшая в сравнении с 50-100 м, которая требуется, если нефть с отогнанными легкими фракциями из аппарата атмосферной перегонки подают через печь в аппарат вакуумной перегонки.

При такой небольшой длине трубопровода потеря тепла нефти с отогнанными легкими фракциями между обоими аппаратами сокращается. К тому же сокращаются расходы на трубопровод и оборудование площадей под него.

Кроме того, при данной конструкции устройства нет необходимости устанавливать насос между аппаратом атмосферной перегонки и аппаратом вакуумной перегонки, так как печь отсутствует. В известном уровне, как показано на фиг.2, нефть с отогнанными легкими фракциями нагревают печью 9, вокруг высокотемпературной печи создается давление, которое выше давления вокруг части, где нефть с отогнанными легкими фракциями выводят из аппарата атмосферной перегонки. Это диктует необходимость установки насоса 8 между аппаратом атмосферной перегонки 2 и аппаратом вакуумной перегонки 3. В настоящем изобретении отпадает необходимость установки такого насоса. Это позволяет урезать расходы на насос и сократить площадь под установку.

В устройстве переработки нефти настоящего изобретения количество нефти с отогнанными легкими фракциями, подающееся в аппарат вакуумной перегонки, контролируется только клапаном 5. Его достаточно не только, потому что внутреннее давление аппарата вакуумной перегонки ниже внутреннего давления аппарата атмосферной перегонки, но и потому, что перепад давления на входе в трубопровод небольшой, так что достаточно только отладки клапана для подачи соответствующего количества нефти в аппарат вакуумной перегонки.

В данном изобретении в качестве аппарата вакуумной перегонки можно применять обычный аппарат для перегонки нефти с отогнанными легкими фракциями при сниженном давлении. Снизить давление внутри аппарата вакуумной перегонки можно обычным вакуум-насосом.

Как очевидно из вышесказанного, в настоящем изобретении не предусмотрена печь между аппаратам атмосферной перегонки и аппаратам перегонки в вакууме, за счет чего значительно сокращены расходы и сокращена площадь под установку. Далее, масштабы самой установки по переработке нефти уменьшены, а ее конструкция упрощена и упрощает контроль устройства и делает этот контроль более экономичным.

Кроме того, что сокращается длина трубопровода между аппаратом атмосферной перегонки и аппаратом вакуумной перегонки, исключается необходимость установки насоса и это дополнительно снижает расходы на оборудование, сокращает площадь под установку и способствует упрощению контроля за работой устройства.

К тому же устройство для переработки нефти в соответствии с предложенным изобретением позволяет получить вакуумный дистиллят из нефти с отогнанными легкими фракциями по низкой стоимости. А поскольку содержание олефина и остатка кокса в вакуумном дистилляте низкое, он стабилен. Эта стабильность достигается в изобретении тем, что нефть с отогнанными легкими фракциями не подвергают нагреву.

Устройство по изобретению может быть устройством по типу конструкции перегонной колонны для фракционирования подающейся нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток.

Один вариант устройства для переработки нефти, включающего конструкцию перегонной колонны настоящего изобретения, показан на фиг.3.

По фиг.3 конструкция перегонной колонны А включает средства атмосферной перегонки 2', расположенные в ее верхней внутренней части, и средства вакуумной перегонки 3', расположенные в ее нижней внутренней части. Средства перегонки при атмосферном давлении 2' включают впуск 10 для подачи нефти, выпуск 11 для атмосферного дистиллята и выпуск 12 для нефти с отогнанными легкими фракциями. Средства вакуумной перегонки 3' включают впуск 13 для нефти с отогнанными легкими фракциями, выпуск 14 для вакуумного дистиллята, выпуск 15 для вакуумного остатка и соединительное отверстие 16 в вакуумном устройстве. При этом выпуск 12 для нефти с отогнанными легкими фракциями из средств 2' атмосферной перегонки соединен трубопроводом 4 с впуском 13 средств вакуумной перегонки 3'.

Через трубопровод 4 нефть с отогнанными легкими фракциями, полученную перегонкой при атмосферном давлении, подают, минуя печь, к средствам вакуумной перегонки. Трубопровод 4 может быть снабжен периферическими установками, которые не передают тепло нефти с отогнанными легкими фракциями, такими как клапан 5, соединение и расходомер, а также теплоизоляцией. В настоящем изобретении длина трубопровода 4, соединяющего выпуск 12 для нефти с отогнанными легкими фракциями с впуском 13 средств вакуумной перегонки 3', составляет обычно от 5 до 50 м, чаще от 5 до 30 м, хотя такой трубопровод имеет различную длину в зависимости от масштаба установки.

В таком устройстве для переработки нефти по типу перегонной колонны, включающем средства атмосферной перегонки 2' и средства вакуумной перегонки 3', соединенные вместе и образующие один корпус, средства перегонки при атмосферном давлении 2' позволяют проводить перегонку при атмосферном давлении для фракционирования нефти на атмосферный дистиллят и нефть с отогнанными легкими фракциями при тех же условиях, что и на стадии атмосферной перегонки по способу перегонки нефти в соответствии с данным изобретением. А средства перегонки в вакууме 3' позволяют проводить вышеупомянутую традиционную перегонку в вакууме при тех же условиях, что предусмотрены на стадии вакуумной перегонки в соответствии со способом переработки нефти по изобретению.

Это устройство переработки нефти в соответствии с изобретением включает средства перегонки при атмосферном давлении и средства вакуумной перегонки, соединенные вместе и образующие один корпус, что очень существенно экономит площадь.

В таком устройстве для переработки нефти по типу перегонной колонны по изобретению, включающем средства перегонки при атмосферном давлении, расположенные в ее верхней внутренней части, и средства вакуумной перегонки, расположенные в ее внутренней части по изобретению, нефть с отогнанными легкими фракциями, полученную из средств перегонки при атмосферном давлении, без предварительного нагрева подают к средствам вакуумной перегонки, так что между этими средствами не предусмотрено наличие печи.

А поскольку печь отсутствует, отпадает необходимость установки насоса между средствами для атмосферной перегонки и средствами для вакуумной перегонки.

Далее, печи нет, следовательно нефть с отогнанными легкими фракциями не страдает от коксования в печи. Как следствие этого, не происходит отложений кокса на трубах и установках вакуумной перегонки, а это гарантирует длительную непрерывную эксплуатацию установки.

Поскольку печь отсутствует, не нужна подача энергии для нагрева нефти с отогнанными легкими фракциями.

К тому же, можно сократить трубопровод, соединяющий средства перегонки при атмосферном давлении и средства вакуумной перегонки, что позволяет не только сократить расходы на оборудование, но и снизить до минимума потерю тепла, имеющую место при введении нефти с отогнанными легкими фракциями в часть аппарата вакуумной перегонки, и обеспечить, таким образом, эффективную вакуумную перегонку.

Устройство переработки нефти по настоящему изобретению позволяет сократить площадь для размещения установки, а следовательно, и конструкция самой установки обойдется дешевле.

Кроме того, применением устройства по изобретению вакуумный дистиллят можно получить из нефти с отогнанными легкими фракциями с низкой себестоимостью.

Применение устройства по изобретению позволяет получить вакуумный дистиллят, содержание олефина и остатка кокса в котором низкое.

К тому же, с упрощением конструкции устройства облегчается контроль за его работой.

Примеры
Далее изобретение описано со ссыпкой на следующие примеры, которые не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения.

Пример 1
Сырую нефть 1а (товарное наименование Арабская светлая) предварительно нагревали до 349^oС. Нагретую сырую нефть подавали в экспериментальный аппарат атмосферной перегонки 2, в котором осуществляли атмосферную перегонку. Нефть с отогнанными легкими фракциями 1с выводили из нижней части аппарата атмосферной перегонки 2. Температура выведенной нефти с отогнанными легкими фракциями 1а была 348^oС. Характеристики этой нефти с отогнанными легкими фракциями 1с приведены в таблице 1.

В последующем полученную нефть с отогнанными легкими фракциями 1с вводили в экспериментальный аппарат вакуумной перегонки 3 при условиях, указанных в таблице 1. Таким образом получали вакуумный газойль 1d и вакуумный остаток 1е. Температурный диапазон кипения вакуумного газойля 1d составил 289,7-561,9^oС. Характеристики полученного вакуумного газойля 1d приведены в таблице 2.

Схематический вид способа этого примера представлен на фиг.1.

Сравнительный пример 1
Была проведена та же перегонка при атмосферном давлении, что и в примере 1. Полученную этим способом нефть с отогнанными легкими фракциями 1с подавали через трубопровод в печь 9, где ее нагревали до 430^oС. После этого нагретую нефть вводили в экспериментальный аппарат вакуумной перегонки 3.

В последующем вакуумную перегонку проводили в экспериментальном аппарате вакуумной перегонки 3 в условиях, указанных в табл.1, с получением вакуумного газойля 1d и вакуумного остатка 1е. Характеристики полученного вакуумного газойля приведены в табл.2 (таблицы 1 и 2 см. в конце описания).

Схематический вид способа этого сравнительного примера представлен на фиг.2.

Промышленное применение
Настоящее изобретение предлагает упрощенный способ переработки нефти, в котором вакуумный дистиллят (вакуумный газойль) получают из нефти с отогнанными легкими фракциями без необходимости ее нагревания. Кроме того, в настоящем изобретении нефть с отогнанными легкими фракциями не страдает от термического крекинга и в результате получают стабильный вакуумный дистиллят, содержание олефина в котором низкое. Дополнительно к этому, не происходит коксования, так что отложения кокса в аппарате незначительные, что позволяет долгую непрерывную эксплуатацию устройства для переработки нефти.

Еще одним немаловажным преимуществом является то, что изобретение предлагает устройство, в котором вакуумный дистиллят получают из нефти с отогнанными легкими фракциями с низкими затратами, при этом отпадает необходимость печи для нагрева нефти и ее периферических установок. С упрощением конструкции устройства достигается сокращение площади при монтаже установки.

Формула изобретения

1. Способ переработки нефти для фракционирования нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, включающий стадии: (i) проведения перегонки нефти при атмосферном давлении с разделением ее на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; и (ii) проведения вакуумной перегонки без нагрева нефти, от которой отогнаны легкие фракции, и разделения ее на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток.

2. Способ переработки нефти по п.1, отличающийся тем, что температура нефти с отогнанными легкими фракциями, подающейся на стадию вакуумной перегонки, ниже температуры нефти, подающейся на стадию атмосферной перегонки.

3. Способ переработки нефти по п.1 или 2, отличающийся тем, что нефть с отогнанными легкими фракциями подают на стадию вакуумной перегонки при температуре не выше 380^oС.

4. Способ переработки нефти по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что атмосферный дистиллят подвергают гидрообработке.

5. Способ переработки нефти по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что вакуумный дистиллят подвергают гидрообработке.

6. Способ переработки нефти по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что атмосферный дистиллят и вакуумный дистиллят подвергают гидрообработке вместе.

7. Способ переработки нефти по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что вакуумный остаток подвергают гидрообработке.

8. Устройство для переработки нефти с фракционированием ее на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, включающее: средства для перегонки при атмосферном давлении, предназначенные разделить подающуюся нефть на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; средства для перегонки в вакууме, предназначенные разделить нефть, от которой отогнаны легкие фракции, на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток в условиях вакуума; и трубопровод для непосредственной подачи нефти с отогнанными легкими фракциями к средствам вакуумной перегонки.

9. Устройство для переработки нефти по типу перегонной колонны для фракционирования подающейся нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, включающий средства перегонки при атмосферном давлении, расположенные в ее верхней внутренней части, и средства вакуумной перегонки, расположенные в ее нижней внутренней части, при этом средства перегонки при атмосферном давлении включают впуск для подающейся нефти, выпуск для атмосферного дистиллята и выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями, а средства вакуумной перегонки включают впуск для нефти с отогнанными легкими фракциями, выпуск для вакуумного дистиллята, выпуск для вакуумного остатка и соединительное отверстие в вакуумном аппарате, и выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями в средствах для перегонки при атмосферном давлении связан трубопроводом с впуском для нефти с отогнанными легкими фракциями средств для вакуумной перегонки.

10. Устройство для переработки нефти по п.8 или 9, не снабженное печью для нагрева нефти с отогнанными легкими фракциями.

11. Устройство для переработки нефти по любому из пп.8-10, не снабженное насосом для перекачки нефти с отогнанными легкими фракциями.

12. Устройство для переработки нефти по любому из пп.8-11, отличающееся тем, что трубопровод, соединяющий выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями из средств перегонки при атмосферном давлении и связанный с впуском для нефти с отогнанными легкими фракциями в средствах вакуумной перегонки, имеет длину не более 50 м.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4