Способ ректификации углеводородных смесей


 


Владельцы патента RU 2556006:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа ректификации углеводородных смесей, включающего ввод метансодержащего газа в углеводородную смесь, нагревание и подачу полученной смеси в питательную секцию ректификационной колонны. Смешивание метансодержащего газа с углеводородной смесью осуществляют методом эжекции, при этом с куба ректификационной колонны выделяют остаток, часть которого, используемого в качестве горячей струи, смешивают с метансодержащим газом методом эжекции и смесь, выходящую из эжектора, нагревают и подают в куб ректификационной колонны. Технический результат - улучшение процесса ректификации углеводородной смеси за счет снижения содержания низкокипящих компонентов в дизельной фракции. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к способам ректификации углеводородных смесей и может найти применение в нефтегазоперерабатывающей промышленности.

Известен способ ректификации углеводородных смесей, по которому нагретое сырье подают в питательную секцию ректификационной колонны. В ректификационной колонне углеводородную смесь разделяют на ректификат, выводимый сверху, и остаток, отбираемый из кубовой части колонны. Сконденсированный ректификат направляют в рефлюксную емкость, из которой часть этого ректификата возвращают на верхнюю тарелку ректификационной колонны в качестве острого орошения. Для обеспечения восходящего потока паров в куб колонны вводят водяной пар, который выводят из колонны вместе с ректификатом, или подводят тепло при помощи кипятильника или горячей струи части нагретого остатка (см. Скобло А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И., Щелкунов В.А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. - С.103-104).

Недостатком вышеуказанного способа является то, что водяной пар является, во-первых, дорогостоящим агентом из-за высоких энергозатрат при его генерации, во-вторых, приводит к коррозии аппаратов и оборудования, а, в-третьих, его использование приводит к образованию загрязненного углеводородами конденсата, выводимого из рефлюксной емкости колонны. Конденсат водяного пара, загрязненный углеводородами, увеличивает экологическую нагрузку в районе расположения ректификационной установки и требует очистки перед его повторным использованием или сбросом в водоемы.

Использование кипятильника или горячей струи части нагретого остатка колонны является энергоемким технологическим приемом и, кроме того, требует увеличения капитальных затрат на оборудование.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ ректификации углеводородных смесей, включающий ввод метансодержащего газа в углеводородную смесь, нагревание и подачу полученной смеси в питательную секцию ректификационной колонны (см. Патент Японии №5-42476, 1986 г. ). Недостатком прототипа является то, что для повышения давления и подачи метансодержащего газа в колонну используют его компримирование, что увеличивает энергозатраты на осуществление процесса. Кроме того, подача метансодержащего газа в куб ректификационной колонны осуществляется без дополнительного нагрева, практически с той же температурой, что и в рефлюксной емкости. Низкая температура отпаривающего метансодержащего газа снижает температуру в кубе колонны и, как следствие этого, приводит к ухудшению отпарки низкокипящих примесей от остатка колонны и уменьшению восходящего потока паров.

Техническая задача предлагаемого изобретения - повышение эффективности процесса за счет снижения содержания низкокипящих компонентов в дизельной фракции.

Технический результат - улучшение процесса ректификации углеводородной смеси за счет повышения качества получаемого остатка ректификации.

Он достигается тем, что в известном способе, включающем ввод метансодержащего газа в углеводородную смесь, нагревание и подачу полученной смеси в питательную секцию ректификационной колонны, смешивание метансодержащего газа с углеводородной смесью осуществляют методом эжекции, при этом с куба ректификационной колонны выделяют остаток, часть которого, используемого в качестве горячей струи, смешивают с метансодержащим газом методом эжекции и смесь, выходящую из эжектора, нагревают и подают в куб ректификационной колонны.

Способ осуществляется следующим образом. Углеводородное сырье (100% мас.) подают насосом в жидкостно-газовый струйный аппарат. За счет эжекции в этот аппарат засасывается метансодержащий газ в количестве 3,0% мас. на сырье. Смесь углеводородного сырья и метансодержащего газа, выходящую из жидкостно-газового струйного аппарата, нагревают и подают в питательную секцию ректификационной колонны. С верха ректификационной колонны выводят пары ректификата и метансодержащий газ, которые после конденсатора-холодильника направляют в рефлюксную емкость. Часть ректификата в количестве 72% мас. на сырье подают для орошения ректификационной колонны, а балансовое количество выводят с установки. Метансодержащий газ из рефлюксной емкости подают на смешение с сырьем и горячей струей в соответствующие жидкостно-газовые струйные аппараты. Одновременно из куба ректификационной колонны выводят ректификационный остаток в количестве 40% мас. на сырье. Часть остатка, используемого в качестве горячей струи, подают насосом в жидкостно-газовый струйный аппарат. За счет эжекции в этот аппарат также засасывается метансодержащий газ. Смесь горячей струи и метансодержащего газа, выходящую из жидкостно-газового струйного аппарата, нагревают и подают в куб ректификационной колонны для отпарки низкокипящих примесей от остатка и создания восходящего потока паров.

Таким образом, отличие предлагаемого способа от прототипа состоит в том, что метансодержащий газ подают в питательную секцию и куб ректификационной колонны при помощи жидкостно-газовых струйных аппаратов, эжектирующим агентом в которых являются соответствующие технологические потоки сырья и горячей струи, при этом метансодержащий газ, подаваемый в куб колонны, нагревают совместно с частью остатка, используемого в качестве горячей струи.

Пример 1 осуществления способа. Газовый конденсат разделяли в ректификационной колонне на бензиновую и дизельную фракции. Производительность ректификационной колонны - 125,0 т/ч. В газовый конденсат перед его нагревом в трубчатой печи при помощи жидкостно-газового струйного аппарата вводили метансодержащий газ в количестве 3,0% мас.(3,75 т/ч). С верха ректификационной колонны выводили бензиновую фракцию в количестве 75,0 т/ч. Часть бензиновой фракции в количестве 90,0 т/ч возвращали на верх ректификационной колонны в качестве острого орошения. С низа ректификационной колонны выводили дизельную фракцию в количестве 50,0 т/ч. Часть дизельной фракции (горячая струя) в количестве 10,0 т/ч подавали в жидкостно-газовый струйный аппарат, в который засасывался метансодержащий газ в количестве 2,0% мас. на сырье колонны (2,5 т/ч). Смесь горячей струи и метансодержащего газа нагревали и подавали в куб колонны для отпарки низкокипящих примесей от остатка и создания восходящего потока паров. Показатели работы колонны по прототипу и предлагаемому способу приведены в таблице 1.

Таблица 1
№ пп Наименование показателей Прототип Предлагаемый способ
1 Количество, т/ч (% мас. на сырье колонны):
сырья 125,0(100,0) 125,0(100,0)
ректификата - бензиновой фракции 74,0 (60,0) 75,0 (60,0)
остатка - дизельной фракции 51,0(40,0) 50,0 (40,0)
орошения 90,0 (72,0) 90,0 (72,0)
горячей струи - 10,0(8,0)
метансодержащего газа в сырье 3,75 (3,0)* 3,75 (3,0)**
метансодержащего газа в куб 2,5 (2,0)* 2,5 (2,0)**
2 Давление, МПа:
вверху колонны 0,15 0,15
в кубе колонны 0,17 0,17
в рефлюксной емкости 0,13 0,13
в нагнетательной линии компрессора 0,50 -
в нагнетательной линии насоса горячей
струи - 1,0
3 Температура, °C:
входа сырья в колонну 280 230
верха колонны 118 115
куба колонны 259 289
в рефлюксной емкости 40 40
входа метансодержащего газа в куб 40 310
входа горячей струи в куб - 310
4 Мощность электропривода компрессора, кВт 192,0 -
Продолжение таблицы 1
№ пп Наименование показателей Прототип Предлагаемый способ
5 Мощность электропривода насоса горячей струи, кВт - 2,5
6 Расход тепла, кВт:
на нагрев сырья (от 40°C до температуры входа в колонну))
25895,0 21542,0
на нагрев горячей струи - 167,0
на нагрев метансодержащего газа - 541,0
суммарно 25895,0 22250,0
7 Содержание низкокипящих примесей в дизельной фракции (остатке колонны), % мас. 25,0 5,0
* подается компрессором
** подается жидкостно-газовым струйным аппаратом

Из данных таблицы 1 следует, что предлагаемый способ ректификации углеводородных смесей позволяет уменьшить суммарную мощность потребляемой электрической и тепловой энергии на организацию подачи в колонну и нагрева метансодержащего газа и горячей струи примерно на 14,7%, а также значительно снизить содержание низкокипящих примесей в дизельной фракции, повысив тем самым качество получаемого дизельного топлива по температуре вспышки в закрытом тигле.

Подача метансодержащего газа в питательную секцию и куб ректификационной колонны осуществляется при помощи жидкостно-газовых струйных аппаратов, эжектирующим агентом в которых являются соответствующие технологические потоки сырья и горячей струи, способствует интенсификации отпаривания низкокипящих примесей от остатка колонны, увеличению восходящего потока паров и, как следствие, - повышению качества получаемого остатка ректификации.

Источники информации:

1. Скобло А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И., Щелкунов В.А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. - 677 с.: ил. (с.103-104).

2. Патент Японии №5-42476, 1986 г. (прототип).

Способ ректификации углеводородных смесей, включающий ввод метансодержащего газа в углеводородную смесь, нагревание и подачу полученной смеси в питательную секцию ректификационной колонны, отличающийся тем, что смешивание метансодержащего газа с углеводородной смесью осуществляют методом эжекции, при этом с куба ректификационной колонны выделяют остаток, часть которого, используемого в качестве горячей струи, смешивают с метансодержащим газом методом эжекции и смесь, выходящую из эжектора, нагревают и подают в куб ректификационной колонны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подготовке нефти на нефтепромысле с выделением широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ).

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для безотходной переработки эмульсионных и эмульсионно-суспензионных нефтешламов, отработанных моторных масел и т.п.

Изобретение относится к химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа испарения многокомпонентных смесей, в котором смесь нагревают при повышенном давлении, а затем производят трехкратное испарение при снижении давления, полученные пары смешивают и выводят из системы, а жидкость выводят после третьей стадии испарения.
Изобретение относится к способам получения углеводородного топлива для ракетной техники и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа получения углеводородного топлива повышенной плотности для ракетной техники из нефтей Ванкорского месторождения путем выделения фракции, выкипающей внутри интервала температур 120-270°C с получением топлива.

Изобретение относится к способам перегонки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает ввод нагретого сырья через теплообменники и печь в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и стабильной легкой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции - тяжелой бензиновой, керосиновой и дизельной фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором дизельной фракции, легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона, с использованием циркуляционного орошения в сложной атмосферной колонне и ввода нагретого потока в низ вакуумной колонны, при этом сырье после нагрева в теплообменниках делят на два потока, больший по количеству поток нагревают в печи и подают в зону питания сложной атмосферной колонны, а меньший без нагрева подают между вводом большего потока и выводом дизельной фракции, сложная атмосферная колонна содержит два циркуляционных орошения, в качестве нагретых потоков в низ отпарных секций подают пары после испарения легких углеводородов из остатков отпарных секций, в низ сложной атмосферной колонны - нагретый газ из колонны стабилизации, с которой осуществляют отбор рефлюкса, с первой тарелки вакуумной колонны, расположенной выше ввода сырья, выводят тяжелый вакуумный газойль, нагревают им часть дизельной фракции вакуумной колонны и подают на смешение с мазутом перед нагревом его в печи, нагретую тяжелым вакуумным газойлем дизельную фракцию дополнительно нагревают в печи и вводят в качестве нагретого потока в низ вакуумной колонны, боковой отбор дизельной фракции вакуумной колонны выводят в качестве верхнего циркуляционного орошения, а легкого вакуумного газойля - в качестве нижнего.

Изобретение относится к способам переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает ввод нагретого сырья через теплообменники и печь в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и стабильной легкой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции - тяжелой бензиновой, керосиновой и дизельной фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором дизельной фракции, легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона с использованием циркуляционного орошения в сложной атмосферной колонне и ввода нагретого потока в низ вакуумной колонны, при этом сырье после нагрева в теплообменниках делят на два потока, больший по количеству поток нагревают в печи и подают в зону питания сложной атмосферной колонны, а меньший без нагрева подают между вводом большего по количеству потока и выводом дизельной фракции, сложная атмосферная колонна содержит два циркуляционных орошения, в качестве нагретых потоков в низ отпарных секций подают пары после испарения легких углеводородов из остатков отпарных секций, в низ сложной атмосферной колонны - нагретый газ из колонны стабилизации, с которой осуществляют отбор рефлюкса, из мазута перед нагревом его в печи испаряют легкие углеводороды при более низком давлении, чем давление в сложной атмосферной колонне и направляют их в качестве нагретого потока в низ вакуумной колонны, тяжелый вакуумный газойль выводят с первой тарелки, расположенной выше ввода сырья, в вакуумную колонну и подают на смешение с жидкой фазой мазута, после чего полученный после смешения поток нагревают в печи и направляют в вакуумную колонну в качестве сырья, боковой отбор дизельной фракции вакуумной колонны выводят в качестве верхнего циркуляционного орошения, а легкого вакуумного газойля - в качестве нижнего.

Изобретение относится к способам первичной перегонки нефти и может быть использовано для энергосберегающего фракционирования нефти в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к транспорту нефти и может быть использовано в нефтяной промышленности для подготовки высоковязкой парафинистой нефти к трубопроводному транспорту путем снижения массовой доли парафина, а также уменьшения вязкости и температуры застывания нефти.

Изобретение относится к области нефтепереработки. Изобретение касается способа переработки углеводородного сырь и включает висбрекинг обрабатываемого сырья при температуре 330-450°C, последующее фракционирование в ректификационной колонне с выделением паров дизельных фракций и кубового остатка, образующегося в нижней части колонны, причем пары дизельных фракций из верхней части колонны подают через теплообменник и аппарат воздушного охлаждения на эжектор, после которого дизельные фракции собираются в промежуточной емкости.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при фракционировании продуктов термического крекинга. Изобретение касается способа фракционирования продуктов термического крекинга, включающего подачу в сложную ректификационную колонну первичного сырья и продукта после реактора термического крекинга, получаемого из вторичного сырья, выводимого с глухой тарелки сложной колонны и направляемого в печь, а затем в реактор термического крекинга с выделением после ректификации жирного газа, нестабильного бензина, термического газойля и крекинг-остатка, отличающегося тем, что процесс ректификации проводят в одной сложной ректификационной колонне с отпарной секцией (24).

Изобретение относится к системам и способу выделения спирта, в частности бутанола, из сброженного сырья и сгущения фильтрата барды в упаренную барду. Способ включает разделение по меньшей мере части сброженного сырья в бражной колонне, давление в которой поддерживается ниже атмосферного, с целью получения паров с высоким содержанием спирта и бражного кубового остатка с низким содержанием спирта, содержащего фильтрат барды; выпаривание воды из фильтрата барды для получения первой промежуточной барды и пара первой ступени с использованием по меньшей мере двух последовательно соединенных испарителей первой ступени; выпаривание воды из первой промежуточной барды, осуществляемое с использованием тепла пара первой ступени, для получения второй промежуточной барды и пара второй ступени с использованием по меньшей мере двух последовательно соединенных испарителей второй ступени; выпаривание воды из второй промежуточной барды, осуществляемое с использованием тепла пара второй ступени, для получения упаренной барды с использованием по меньшей мере одного испарителя третьей ступени; использование по меньшей мере части пара последней ступени, вырабатываемого испарителем последней ступени, для получения тепла, используемого для перегонки сброженного сырья в бражной колонне; и использование пара установки для обеспечения достаточного количества тепла для выпаривания воды из фильтрата барды в испарителях первой ступени.

Изобретение относится к области получения моторных топлив и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Изобретение касается способа гидрокрекинга с получением моторных топлив, в котором осуществляется разделение продуктов реакции гидрокрекинга в три стадии, на первой стадии получают газ низкого давления, сжиженные углеводородные газы, легкую бензиновую фракцию и утяжеленный продукт гидрокрекинга, причем легкую бензиновую фракцию получают в первой атмосферной колонне в качестве бокового погона, на второй стадии - тяжелый бензин, керосин, дизельное топливо, по крайней мере, не менее двух видов, включая зимнее, летнее и арктическое и непревращенный остаток, в котором содержание светлых фракций, выкипающих до 360°C, не превышает 3% масс., на третьей стадии - легкий стабильный бензин, очищенный газ стабилизации, используемый в качестве топливного газа, и кислый газ, используемый в качестве сырья процесса Клауса для получения элементной серы.

Изобретение относится к области предварительной переработки нестабильного газоконденсата в смеси с нефтью. Изобретение касается способа стабилизации нестабильного газокоденсата в смеси с нефтью, реализуется в двух последовательно работающих колоннах, снабженных контактными и сливными устройствами, с верха первой колонны выделяют сероводород, метилмеркаптан и легкие углеводороды, с низа отводится глубокодеметилмеркаптанизированный стабилизат, направляемый во вторую ректификационную колонну, из которой далее выделяются углеводородные фракции, содержащие извлекаемые в дальнейшем в качестве одорантов меркаптаны, нк-65°C, или нк-75°C, или нк-130°C, в которых концентрируются соответственно этилмеркаптан, изомерный и нормальный пропилмеркаптаны и изомерные и нормальный бутилмеркаптаны или смеси соответствующих меркаптанов, а с низа колонны отводится тяжелый остаток.

Изобретение относится к области переработки нефти и может быть использовано для перегонки нефти. Изобретение касается способа первичной перегонки нефти, где при перегонке нефти в атмосферных и вакуумной ректификационных колоннах с получением бензиновой и дизельной фракций, атмосферного и вакуумного газойля и гудрона, первая и вторая атмосферные ректификационные колонны снабжены полуглухими тарелками, которые сообщаются трубопроводами, соответственно, со второй атмосферной ректификационной колонной и вакуумной колонной, обеспечивая создание в них дополнительного жидкого орошения.

Изобретение относится к технологии очистки смесевого сырья при проведении тепломассообменных процессов с целью разделения его на компоненты и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к производству ректификованного этилового спирта из фракций брагоректификации. Способ включает очистку спирта от головных и промежуточных примесей в эпюрационной колонне с гидроселекцией, отбор головных примесей из конденсатора эпюрационной колонны, укрепление эпюрата в спиртовой колонне, очистку спирта в метанольной колонне.

Изобретение предназначено для стабилизации углеводородных фракций и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает подачу нагретой нестабильной углеводородной фракции в среднюю часть стабилизационной колонны, верхнюю часть которой охлаждают, а нижнюю часть нагревают, вывод паров стабилизации с верха, а стабильной углеводородной фракции - с низа колонны.

Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей промышленности и может быть использовано при переработке газового конденсата. Способ включает ввод нагретого сырья в ректификационную колонну с использованием орошений и выделением с ее верха бензиновой фракции, а с ее низа газойлевой фракции, ввод в низ ректификационной колонны нагретого потока, стабилизацию бензиновой фракции с получением газа и стабильного бензина.

Изобретение относится к ректификационным установкам, предназначенным для массообменных процессов в системе "пар - жидкость", и может найти применение в химической, нефтехимической, коксохимической, металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности, а также в промышленной экологии для очистки уксусной кислоты от примесей.

Изобретение относится к способу дистилляции, включающему следующие стадии: (a) подвергают дистилляции первый поток более высококипящего сырья в первой дистилляционной колонне при первом давлении для отделения первого потока С8-ароматических соединений от первого потока С9- и более тяжелых ароматических соединений; (b) подвергают дистилляции второй поток более низкокипящего сырья во второй дистилляционной колонне при втором давлении для отделения второго потока C8-ароматических соединений от второго потока C9- и более тяжелых ароматических соединений; и (c) пропускают верхний поток из второй дистилляционной колонны в один или больше кипятильников первой дистилляционной колонны и генератор пара.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в различных отраслях промышленности для передачи теплоты между потоками флюидов. Предложен теплообменник, состоящий из корпуса с патрубками подвода и отвода теплоносителей. Вдоль оси теплообменника установлены блоки теплообменных элементов с двумя периферическими распределительными коллекторами второго теплоносителя, образующие периферический и аксиальный коллекторы первого теплоносителя. Каждый из теплообменных элементов выполнен полым с нечетным количеством радиальных разрезов, в которых размещены поперечные перегородки, при этом стенки теплообменных элементов имеют радиально направленные дистанционирующие выступы с одной из сторон, которые попеременно образуют в наружной полости щелевые каналы для первого, а во внутренней полости - для второго теплоносителя. Технический результат - упрощение конструкции, исключение требований по компоновке, повышение среднего температурного напора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх