Способ определения потенциального содержания светлых нефтепродуктов в нефти

 

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиии

Социалистичесиии

Республик

<1Ц953563 (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (51 ) М. Кл. (22}Заявлено 21.01.81 (21) 3236831/23-0$ с присоединением заявки РЙ

G 01 М 33/22

3Ъоударстванный комитет

СССР ао делам иаебретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23. 08.82. Бюллетень №31

Дата опубликования описания 25.08.82 (53) УДК 665. .75(088.8) ;41 jiI ". ". 5i.

А. Батажев

7 гФ ., 1 ту.;, ° -1 "! 2, .!3 / (72) Авторы изобретения

А.K. Иановян, В.В. Лозин, Д.A. Хачатурова и М (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО СОДЕРЖАНИЯ

СВЕТЛЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ В НЕФТИ

Изобретение относится к лабораторным способам определения потенциального содержания светлых нефтепродуктов в нефти и может найти применение на предприятиях и в лабораторных нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслей промышленности.

Известен способ определения потенциального содержания светлых фракций в нефти на аппарате ГрозНИИ или

APH-2, состоящий в определении фракционного состава нефти по истинным температурам кипения (ИТК) и определения выхода любой фракции или суммы фракций по этому составу (1 j.

Недостатком такого способа является выдеЛение фракций постепенным испарением нефти, т.е. периодической ректификацией, в отличие от не- 2о прерывной ректификации, принятой при реальном получении нефтепродуктов из нефти на заводах. Кроме того, таким способом не может быть опреде2 лен потенциальный выход нефтепроду . тов товарного качества, так как выделение этим способом фракции или сумма нескольких фракций не отвечают по своему качеству нормам на товарные нефтепродукты (бензин, керосин, дизельное топливо и др.)

Более близким к предложенному способу по сущности и достигаемому результату является способ определен .: потенциального содержания светлых нефтепродуктов, осуществляемый следующим образом. Образец нефти 1,53,0 кг помещают в куб лабораторного аппарата для ректификации кефти (АРН-2)n и из нее выделяют постепе. ным испарением узкие фракции с пре. о делами кипения от 5 до 30 С, Отбое

1 фракций осуществляют через верх колонны (головку-конденсатор). Зато из этих фракций смешением компаунд.:.руют нефтепродукты, по качеству о -, вечающие стандартным нормам и балан совый выход от нефти каждого из них

953563,или всех вместе принимают соответ- ственно ва потвнциальное содержание отдельного нефтепродукта или суммы светлых нефтепродуктов (2 1.

Недостатком такого способа является то, что выделение узких фракций из нефти проводят также периодической ректификацией, а для получения из этих узких фракций нефтепродуктов с товарными свойствами исполь- 10 зуют искусственный прием конпаундирования этих фракций, в то время, как при реальном получении нефтепродуктов состав последних определяется обьективными законами фазового равно- 15 весил. По этой причине полученные таким способом данные по потенциальному у содержанию в нефти отдельных нефтепродуктов или их суммы не отвечают реальным отборам нефтепродуктов в про->0 мышленности, чем затрудняется оценка эффективности работы послед- ней. Другим недостатком этого ñïîñîба является большая трудоемкость при многократном подборе-состава компаундов и длительность, составляющая на одну нефть 4-6 рабочих дней.

Цель изобретения - повышение точности определения и сокращение его продолжительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения потенциального содержания светлых нефтепродуктов в нефти путем ее лабораторной ректификации, ректифи- . кацию осуществляют в колонне непре5 рывного действия с одновременным отбором 3-5 дистиллятных нефтепродуктов, соответствующих по качеству стандартным нормам, и выход от нефти

40 каждого из них и всех вместе принимают за соответствующие потенциаль" ные содержания.

На чертеже показана схема, реали" зующая предлагаемый способ.

Схема состоит из потока нефти 1, 45 емкости 2, дозатора 3, индикатора

4 расхода, нагревателя 5 нефти, ректификационной колонны 6, конденсатора 7, ловушки 8 легкокипящих углеводородов, потока 9 .бензина, Ю потока 10 газа, регулятора 11 отбора бензина, .термопар 12-16, первой стриппинг-секции 17, потока 18 керосина, регулятора 19 отбора керосина, нагревателей 20, 21 и 22, вто" 55 . рой стриппинг-секции 23, потока 24 дизельного топлива, регулятора 25 отбора дизельного топлива, потока 26 !. остатка (мазута), отгонной части 27 колонны °

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Нефть из емкости дозатором через индикатор расхода подают в нагреватель нефти и далее с температурой 340-370 С в ректификационную колонну.

Для реализации способа используют колонну с высотой слоя насадки в каждой ректификационной секции не менее

400 мм, чтобы обеспечить высокую эффективность разделения смежных продуктов и полнее извлечь их из нефти. Пары нефти поднимаются в вышележащую часть ректификационной колонны и подвергаются ректификации на три-пять нефтепродуктов и остаток.

Сверху ректификационной колонны, че-, рез конденсатор и ловушку, непрерывно отбирают бензин и газ. Качество бензина по фракционному составу регулируют количеством отбираемого бензина с помощью регулятора отбора бензина и контролируют термопарой.

Из первой стриппинг-секции отбирают один из сортов керосина (авиакеросин, осветительный керосин или зимнее дизельное топливо), причем показатели его качества регулируют отбором с помощью регулятора отбора керосина и температурой в низу стриппинга, которую поддерживают с помощью нагревателя и контролируют термопарой.

Во второй стриппинг-секции отбирают один из сортов дизельного топлива, показатели качества которого также регулируют отбором с помощью регулятора отбора дизельного топлива и температурой в низу стриппинга, которую поддерживают нагревателем и контролируют термопарой. Остаток (мазут) отводят с низа ректификационной колонны через отгонную часть колонны, причем качество мазута по содержа .Э о нию в нем фракций, кипящих до 350 С, регулируют количеством подводимого нагревателем тепла и контролируют термопарой.

Указанные выше пределы температур

-1 нагрева нефти в нагревателе нефти (по термопаре) обеспечивают наиболее полное испарение фракций, кипящих до

350 С. и, соответственно, их полное. извлечение в готовые продукты бензина, керосина, дизельного топлива.

При более низкой, чем 340 С, темпера-.

953563 туре степень извлечения уменьшается и искажается конечный результат. При более высокой, чем 370 С, температуре начинается термическая деструкция нефти, также искажается конечный результат. Качества бензина, керосина и дизельного топлива добиваются таким,. чтобы по основным показателям они соответствовали нормам стандартов на соответствующие нефтепродукты. При достижении этого, за определенный промежуток времени фиксируют количество израсходованной нефти и количество полученных про ! дуктов, а выход последних в процентах от нефти принимают за потенциальное содержание каждого нефтепродукта или их сумму. В зависимости от выбранного или заданного ассортимента светлых нефтепродуктов их потенциальное содержание должно быть определено отдельно.

Пример 1. (предлагаемый способ)..Западно-сибирскую нефть подвергают ректификации на три нефтепродукта (бензин, керосин, дизельное топливо) и остаток — мазут.

Нефть подают насосом-дозатором в количестве 600 г/ч через нагреватель нефти и с температурой 370 С вводят в ректификационную колонну.

Режим работы колонны поддерживают следующий: давление наверху колонны атмосферное, температура верха колонны 102 С, отбора керосина 176 С, ото бора дизельного топлива 270 С, низа колонны 378 С. Из ректификационо ной колонны непрерывно выводят три указанных выше нефтепродукта в мерные приемники.

Качество каждого нефтепродукта регулируют его отбором и температурами в точках 12, 13 и 14. Каждые

30-40 мин стабильной работы ректификационной установки отбирают пробы всех нефтепродуктов, которые анализируют по основным показателям качества (фракционный состав и др.). После подбора режима, при котором получают качество всех продуктов. заданного ассортимента нефтепродуктов, соответствующее нормам, выдерживают стабильную работу установки на этом режиме в течение 1-2 ч и фиксируют балансовый расход сырья и выход нефтепродуктов за это время.

Для .западно-сибирской нефти получают выход бензина !3,7/; керосина 13,81; дизельного топлива 28,8i и мазута 44,0i. Потери при этом

0,71. Время определения потенци- ального содержания светлых нефтепродуктов, включая их анализы, 9 ч.

Пример 2. (известный способ). Берут ту же западно-сибирскую нефть в количестве 3 кг, помещают в куб стандартного лабораторного аппарата АРН-2 и периодической рек1О тификацией выделяют из нефти десяти" о градусные фракции до 400 С. Перегоно ку нефти до 250 С ведут при атмосо ферном давлении, затем до 320-3/0 С при остаточном давлении 10 мм рт.ст., 15 а до 400 С при давлении 1 мм рт.ст.

Полученные десятиградусные фракции многократно компаундируют таким образом, чтобы подобрать заданный ассортимент нефтепродуктов (бензин, щ керосин, дизельное топливо), по качеству отвечающие стандартным нормам. В результате получают выходы бензина 14,4r,, керосина 13,0"ь, дизельного топлива 26,53, которые принимают за потенциальный. Выход мазута при этом составляет 44,93, а потери 1,23. Общее время определения, включая процедуру компаундирования с подбором требуемого качества занимает 48 ч.

В таблице приведены сравнительные данные по предлагаемому и известному

1 способам и фактическими показателя:ми работы промышленной установки.

Как видно из таблицы, предлагае= мый способ позволяет получить потенциальное содержание нефтепродуктов требуемого качества полнее (в сумме почти на 2,4 абс. г), что очень важно для квалифицированной оценки работы промышленных установок и сте" пени извлечения из нефти соответствующих продуктов. При этом по пред лагаемому cnocoby на одно определение затрачивается 9 ч, в то время как по известному способу это время в 5 раз больше.

3а счет получения, более надежных данных по потенциальному содержанию светлых нефтепродуктов в нефти станет возможным более рационально использовать дефицитную нефть и полнее извлекать из нее ценные продукты, что в конечном итоге всегда выражается в значительном экономическом эффекте в целом по.отрасли, исчисляемом сотнями тысяч рублей в год.

953563

LA ! с

Ю

Э х

Ю О

С Ъ л о о

4 \ lA

СЧ CV

/ у

Э Э

r x

СЧ

Ф х о и Р г

Э Э .х

СЧ

1 х

Э

z Ф °

aA u—

° ф CD

1 CO C4

Я)

LA

LA

CO

0

0 1

CD

LA ъО О

Ю

00 lA о О

СО

С ъ С Ъ

СЧ С \ о

СЧ

CO

СО

СЧ о

CV

СЧ

СО

Э

Z Ф °

lA OtZt т» .15

6J СЧ

СО

lA

CO

01

-3

01

Ю о

CA СО

И\

СЧ (Ъ

С 1 Г

М\

CO

СЧ

СО

LA

С Ъ

0 аоо

9 «

I 6) CV

LA

lA

СО

° Ъ

СО

CA

СЧ

LA

СЧ о

Ю О

Ю

СЧ

Ct

К

Z

IQ

Ф

3 о

0 0

Ф - C

Я х

Ф Э

d C

I Y

fQ а о

Э С .c a

Х

Ф Ф

11

Э

X

Э

0.0

Iо о

O с с

ОЭ

Ф

:>

Щ а

Ф с

Ф

О

o„

Ф а

IЩ

Cl Ф с

9

О о

d с

d с

I

I дР

CO

CA л

0 о о

0 о

С с

ICt

3 о о

1о

19

Ф

R О

З 9

Ф а л дР 1о е

7, .0

0 о о с с о

IЭ о.

О) с

Y з

З с и

Cl

EQ а

:л

Щ

Q.

Э с

Ф

d

IC

z

Э с

S х дР -дР о

СС1 01

9

Ф

Y

0

Ф

Щ с

Y

З

Ф о (» д щ оМ

LD !

Г\ х

X о о а

1

1 I

1 1 ! I

I 1 ! с !

О е 1 1

aA t

I 1 ! 1

I I !

I с ., о о .С !

I ! !

1 1 ! 1

1 1

1 1

1 -4 I

1 1

1 1

1 I

t I

1 1 ! —.4

1 ! 1

I Р \ I

1 1

1 I

I I ! 1

1 I l

I 1

1 . I

I 1

1 1

1 СЧ I

1 I

1

I

t

I 1

I I

1 1

I I

1 I

I 1

1 1

I I

I 1

I 1

1 1

1 1

I 1

I I

I 1

I 1

1 1

1 ! 1 ! 1

1 I

t t

1 1!

1 -

1 ° ! j

gI I

1 I

1, I ! 1

1 I

I I

1 1

1 1, I 1 ! 1 ! 1

I 1 1 .1

Э 1 о о о.

ln ° 00 сО О I л

9 ° 9 9 ел

С1 о . Ol

X .1 х m

К

З al

C о к

Ф tD

e o а.91о то

0- XO

9 0

Q tCt

Э X м

С,Э 1 х о

Y Y

О СЧ СЧ

00 СЧ -СС

СЧ Е ГЛ

1 I

1 1

З а

Э а

C IC

Э пю

x: r

C)

С4

° . /

) л

)О Э о

fg r с а

)О Э

3 е

fg u

r o и r

r

0)

r .

Э а )0

Э 0)

С= Z

r x о х

Iо о

l Э и о о r

X a

I- 0) се сю

Юл м 0 о и

СЧ оР

4 и

<О

X х

fg

CL

Э ч о и () о

С:) О о

L о ч о

>5

:Г х

fg

CL е

fg

)О X

S C и о о а i0

Э х ч

Э

)о с

Z

Э с

f0 о

)х

> ч о а ю:

О) юЭ

Z X юО S

K =т а 0)

Э ч о е. и х

Iх

Э а

Б

Z о о

ji

Z o

Z о с о (.Э р л (О

CL

fg .)ю а а

0) и

Э

iх а

Э

)0 л

l 1

1

1

I !) ): о

0) х .О с

IЭ

Э х (ю

1 1

I

I I

t 1 с

I 1

1-. 1 1 а !! I

Э I ю

Х 1! !

% о с

I I о а.! 1

1 1

l 1

I 1

I I л0

1 -Ф 1 р юю

1 1

»1

1 1

1 1! ю

1 оо

1 1 (р

1.М !

1 I

l — 1

I ) 1 I

1 1

I 1

1 I

1 Р4 1

1 1 О м

) I

: !

I I l

1 t

I I

1 t

I I

t I

1 I

1 I

1 I

1 I (I !, l 1

1 I!

t I

1 1

l 1

I 1

1 ю

I I

0;

I 1

I 1

I I Э

I 1

1 1

1 1! I

I 1 о

I l 0) с х

1 1

1 1

I 1

X

О ЧIC о fg

X м а и

Э Э с

ji а

Э

CL ю: K

0) Э и

Х

)О

4 е

S I-.

fg х

0I л

Э

2 I а 0) ц

Э О)

fg

fg C а

О) (::

1 1 I 0) (О а а о о ю юо

)- )о о

14

953563

Формула изобретения

Заказ 6269/73 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ определения потенциального содержания светлых нефтепродуктов .в нефти путем ее лабораторной ректификации, отличающийся

Ф тем, что, с целью повышения точности определения и сокращения его продолжительности, ректификацию осуществляют в колонне непрерывного действия с одновременным отбором 3-5 дистиллятных нефтепродуктов, соответствующих по качеству стандартным нормам, и выход от нефти каждого из них и всех вместе принимают за соответствующие потенциальные со5 держания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. 1972 с. 117.

10 2. Практикум по технологии пере работки нефти. M., "Химия", 1978, с. 72-73 (прототип).