Способ перегонки нефти
Владельцы патента RU 2525910:
Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП ИНХП РБ) (RU)
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при переработке нефти. Изобретение касается способа, включающего ввод нагретого сырья в колонну частичного отбензинивания нефти с отбором с верха колонны бензиновой фракции, также используемой в качестве флегмы, и отбор кубового остатка при подаче в куб колонны подогретого потока, нагрев кубового остатка в печи, его перегонку в сложной атмосферной колонне, оборудованной боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны тяжелой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции керосиновой, легкой и тяжелой дизельных фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с отбором дизельной фракции, легкого и тяжелого вакуумных газойлей и с низа вакуумной колонны гудрона с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода испаряющего агента в низ вакуумной колонны, мазут перед нагревом в печи подают в низ вакуумной секции, на верх которой подают охлажденную жидкость, отбираемую из сложной атмосферной колонны из сечения, расположенного между вводом в нее сырья и выводом бокового погона в отпарную секцию тяжелой дизельной фракции, пары с верха вакуумной секции подвергают частичной конденсации, жидкую фазу направляют в вакуумную колонну в сечение между отборами легкого и тяжелого газойлей, паровую фазу полностью конденсируют, нагревают и вводят в низ вакуумной колонны в качестве испаряющего агента, а жидкость с низа вакуумной секции после нагрева в печи подают в зону питания вакуумной колонны. Технический результат - изобретение позволяет снизить энергетические и капитальные затраты и расход кислых вод. 1 ил.,1 табл.
Изобретение относится к способам переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.
Известен способ переработки нефти, включающий нагрев и ввод сырья в ректификационную колонну с подачей паров с верха колонны после частичной конденсации в газосепаратор с получением газа и легкой бензиновой фракции, выделение боковыми погонами через отпарные секции бензиновой и дизельной фракций, а с низа - мазута, с использованием острого и циркуляционного орошений и ввода нагретых потоков в колонну и отпарные секции, дальнейшую перегонку мазута в вакуумной колонне с получением вакуумных дистиллятов и гудрона (И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с.148, рис.III - 1б).
Недостатком данного способа являются высокие энергозатраты.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ перегонки нефти, включающий ввод нагретого сырья в колонну частичного отбензинивания нефти с отбором с верха колонны бензиновой фракции, также используемой в качестве флегмы, и отбор кубового остатка при подаче в куб колонны подогретого потока, нагрев кубового остатка в печи, его перегонку в сложной атмосферной колонне, оборудованной боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной колонны тяжелой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции керосиновой, легкой и тяжелой дизельных фракций и с низа сложной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с отбором дизельных фракций, легкого и тяжелого вакуумных газойлей и с низа вакуумной колонны гудрона с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах, и ввода испаряющего агента в низ вакуумной колонны (А.с. СССР №1342908, C10G 7/06, 1985 г.).
Недостатками известного способа являются высокие энергетические и капитальные затраты, расход кислых вод в связи с большим расходом мазута и использованием в качестве испаряющего агента в вакуумной колонне водяного пара.
Задачей настоящего изобретения является снижение энергетических и капитальных затрат, расхода кислых вод.
Указанная задача решается тем, что в способе перегонки нефти, включающем ввод нагретого сырья в колонну частичного отбензинивания нефти с отбором с верха колонны бензиновой фракции, также используемой в качестве флегмы, и отбор кубового остатка при подаче в куб колонны подогретого потока, нагрев кубового остатка в печи, его перегонку в сложной атмосферной колонне, оборудованной боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны тяжелой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции керосиновой, легкой и тяжелой дизельных фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с отбором дизельных фракций, легкого и тяжелого вакуумных газойлей и с низа вакуумной колонны гудрона с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода испаряющего агента в низ вакуумной колонны, мазут перед нагревом в печи подают в низ вакуумной секции, на верх которой подают охлажденную жидкость, отбираемую из сложной атмосферной колонны из сечения, расположенного между вводом в нее сырья и выводом бокового погона в отпарную секцию тяжелой дизельной фракции, пары с верха вакуумной секции подвергают частичной конденсации, жидкую фазу направляют в вакуумную колонну в сечение между отборами легкого и тяжелого вакуумных газойлей, паровую фазу полностью конденсируют, нагревают и вводят в низ вакуумной колонны в качестве испаряющего агента, а жидкость с низа вакуумной секции после нагрева в печи подают в зону питания вакуумной колонны.
За счет подачи мазута перед нагревом в печи в низ вакуумной секции, подачи на верх последней охлажденной жидкости, отбираемой из сложной атмосферной колонны из сечения, расположенного между вводом в нее сырья и выводом бокового погона в отпарную секцию тяжелой дизельной фракции, частичной конденсации паров с верха вакуумной секции и подачи жидкой фазы в вакуумную колонну в сечение между отборами легкого и тяжелого вакуумных газойлей, полной конденсации паровой фазы, нагрева и ввода в низ вакуумной колонны в качестве испаряющего агента, и подачи жидкости с низа вакуумной секции после нагрева в печи в зону питания вакуумной колонны, снижается количество продукта, нагреваемого в вакуумной печи, и тем самым снижаются энергетические и капитальные затраты, появляется возможность отказаться от подачи в качестве испаряющего агента водяного пара и тем самым снижается расход кислых вод.
На фиг.1 представлена схема осуществления предлагаемого способа.
Способ осуществляют следующим образом. Нефть нагревают в теплообменнике 1 и по линии 2 вводят в колонну частичного отбензинивания нефти 3. Пары с верха колонны частичного отбензинивания нефти 3 частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике 4 и по линии 5 вводят в газосепаратор 6. С верха газосепаратора 6 по линии 7 выводят газ. С низа газосепаратора 6 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 8 возвращают на верх колонны частичного отбензинивания нефти 3, а балансовый избыток отводят по линии 9 в качестве легкого бензина. В низ колонны частичного отбензинивания нефти 3 по линии 10 вводят нагретый поток. Остаток колонны 3 направляют в печь 11 и по линии 12 вводят в колонну 13. Пары с верха колонны 13 частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике 14 и по линии 15 вводят в газосепаратор 16. С верха газосепаратора 16 по линии 17 выводят газ. С низа газосепаратора 16 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 18 подают на верх колонны 13, а балансовый избыток отводят по линии 19 в качестве тяжелого бензина. Верхний боковой погон колонны 13 по линии 20 подают на верх верхней отпарной секции 21. Пары с верха отпарной секции 21 по линии 22 возвращают в колонну 13. В низ отпарной секции 21 по линии 23 подают нагретый поток. С низа отпарной секции 21 по линии 24 отводят керосин. Верхнее циркуляционное орошение колонны 13 охлаждают в теплообменнике 25 и по линии 26 возвращают в колонну 13. Средний боковой погон колонны 13 по линии 27 подают на верх средней отпарной секции 28. Пары с верха средней отпарной секции 28 по линии 29 возвращают в колонну 13, в низ по линии 30 подают нагретый поток. С низа средней отпарной секции 28 по линии 31 отводят легкое дизельное топливо. Среднее циркуляционное орошение колонны 13 охлаждают в теплообменнике 32 и по линии 33 возвращают в колонну 13. Из колонны 13 по линии 34 выводят боковой погон и подают на верх нижней отпарной секции 35. Пары с верха нижней отпарной секции 35 по линии 36 возвращают в колонну 13, в низ по линии 37 подают нагретый поток. С низа отпарной секции 35 по линии 38 отводят тяжелое дизельное топливо. Нижнее циркуляционное орошение колонны 13 охлаждают в теплообменнике 39 и по линии 40 возвращают в колонну 13. Из колонны 13 по линии 41 отводят нижний боковой погон, охлаждают в теплообменнике 42 и подают на верх вакуумной секции 43. С низа колонны 13 отводят остаток (мазут) и по линии 44 подают в низ вакуумной секции 43. С верха вакуумной секции 43 отводят пар, конденсируют в теплообменнике 45 и по линии 46 подают в емкость 47. С верха емкости 47 по линии 48 отводят пары. С низа емкости 47 отводят жидкость и по линии 49 подают в вакуумную колонну 50. С низа вакуумной секции 43 отводят жидкость, нагревают в печи 51 и по линии 52 вводят в вакуумную колонну 50. С верха вакуумной колонны 50 по линии 53 отводят газы разложения в вакуумсоздающую систему. Из колонны 50 выводят верхний боковой погон, охлаждают в теплообменнике 54. Часть его по линии 55 возвращают на верх колонны 50. Балансовый избыток по линии 56 отводят в качестве дизельной фракции. Пары, отводимые с верха емкости 47 по линии 48, конденсируют в теплообменнике 57 и направляют в емкость 58. С верха емкости 58 по линии 61 отводят газы разложения в вакуумсоздающую систему. Жидкость с низа емкости 58 нагревают в нагревателе 59, печи 51 и по линии 60 подают в низ вакуумной колонны 50. Из колонны 50 по линии 62 отводят легкий вакуумный газойль. Из колонны 50 отводят боковой погон, охлаждают в теплообменнике 63. Часть его по линии 64 возвращают в колонну 50 в качестве нижнего циркуляционного орошения, а балансовый избыток по линии 65 отводят в качестве тяжелого вакуумного газойля. С низа колонны 50 по линии 66 отводят гудрон. В низ колонны 13 по линии 67 подают нагретый поток.
Сравнительные показатели работы схем перегонки нефти по прототипу и предлагаемому способу приведены в таблице.
Как видно из таблицы, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить тепловую нагрузку вакуумной печи с 22,437 до 17,037 Гкал/час, то есть на 24,07%, кроме того экономится 14,6 т/час водяного пара и снижается диаметр вакуумной колонны с 8,8 до 7,4 м, что позволяет снизить энергозатраты и расход кислых вод, а также капитальные затраты.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить энергетические и капитальные затраты и расход кислых вод.
| Таблица | ||
| Основные показатели работы колонн | ||
| Показатели | Вариант 1 (прототип) | Вариант 2 предлагаемый способ) |
| Расход, т/час | ||
| - сырья К-1 | 1000,38 | 1000,38 |
| - паров с верха К-1 | 158,49 | 158,49 |
| - бензина К-1 | 53,50 | 53,50 |
| - острого орошения К-1 | 104,98 | 104,98 |
| - остатка К-1 в К-2 | 946,88 | 946,88 |
| - паров с верха К-2 | 356,73 | 286,06 |
| - бензина К-2 | 81,55 | 81,55 |
| - острого орошения К-2 | 252,51 | 193,44 |
| - бокового погона К-2 в К-3 | 108,30 | 108,30 |
| - паров с верха К-3 в К-2 | 11,90 | 14,87 |
| - керосина | 97,33 | 94,36 |
| - бокового погона К-2 в К-4 | 155,50 | 155,50 |
| - паров с верха К-4 в К-2 | 9,18 | 12,12 |
| - легкого дизельного топлива | 146,89 | 138,96 |
| - бокового погона К-2 в К-5 | 30,35 | 25,35 |
| - паров с верха К-5 в К-2 | 15,60 | 15,01 |
| - тяжелого дизельного топлива | 17,31 | 12,90 |
| - мазута | 603,80 | 607,48 |
| - 1 ЦО К-2 | 244,23 | 244,23 |
| - 2 ЦО К-2 | 232,60 | 232,60 |
| - 3 ЦО К-2 | 63,97 | 63,97 |
| - нижнего бокового погона К-2 | - | 11,63 |
| - водяного пара в низ: | ||
| К-2 | 18,60 | 7,00 |
| К-3 | 0,93 | 0,93 |
| К-4 | 0,58 | 0,58 |
| К-5 | 2,56 | 2,56 |
| - неконденсируемого пара К-6 | 1,08 | 1,18 |
| - паров с верха К-6 | 4,08 | 1,18 |
| - вакуумных дистиллятов, в т.ч. | 242,00 | 258,33 |
| дизельной фракции | 12,00 | 28,33 |
| легкого вакуумного газойля | 20,00 | 20,00 |
| тяжелого вакуумного газойля | 210,00 | 210,00 |
| - гудрона | 360,72 | 359,05 |
| - верхнего ЦО | 200,00 | 200,00 |
| - нижнего ЦО | 350,00 | 150,00 |
| - испаряющего агента К-6 | 3,00 | 27,40 |
| - паров с верха вакуумной секции К-7 | - | 187,32 |
| - жидкости с низа вакуумной секции К-7 | - | 431,82 |
| - жидкости на верх вакуумной секции К-7 | - | 11,63 |
Продолжение таблицы
| 1 | 2 | 3 |
| Температура, °C | ||
| - ввода сырья в К-1 | 230 | 230 |
| - ввода острых орошений К-1/К-2 | 40/50 | 40/50 |
| - верха К-1 | 103 | 103 |
| - низа К-1 | 224 | 224 |
| - ввода остатка К-1 в К-2 | 365 | 365 |
| - верха К-2 | 114 | 119 |
| - низа К-2 | 353 | 358 |
| - вывода бокового погона К-2 в К-3 | 166 | 169 |
| - верха К-3 | 164 | 167 |
| - низа К-3 | 155 | 155 |
| - вывода бокового погона К-2 в К-4 | 248 | 249 |
| - верха К-4 | 248 | 248 |
| - низа К-4 | 243 | 242 |
| - вывода бокового погона К-2 в К-5 | 315 | 317 |
| - верха К-5 | 303 | 301 |
| - низа К-5 | 281 | 277 |
| - вывода 1 ЦО К-2 | 191 | 193 |
| - ввода 1 ЦО К-2 | 95 | 95 |
| - вывода 2 ЦО К-2 | 288 | 288 |
| - ввода 2 ЦО К-2 | 174 | 174 |
| - вывода 3 ЦО К-2 | 326 | 328 |
| - ввода 3 ЦО К-2 | 219 | 219 |
| - вывода нижнего бокового погона К-2 | - | 339 |
| - ввода водяного пара | 400 | 400 |
| - ввода сырья в К-6 | 380 | 380 |
| - ввода испаряющего агента К-6 | 400 | 380 |
| - верха К-6 | 64 | 66 |
| - вывода дизельной фракции | 129 | 136 |
| - вывода легкого вакуумного газойля | 262 | 249 |
| - вывода тяжелого вакуумного газойля | 304 | 282 |
| - низа К-6 | 371 | 373 |
| - вывода верхнего ЦО К-6 | 129 | 136 |
| - ввода верхнего ЦО К-6 | 60 | 60 |
| - вывода нижнего ЦО К-6 | 304 | 282 |
| - ввода нижнего ЦО К-6 | 206 | 206 |
| - верха вакуумной секции К-7 | - | 326 |
| - низа вакуумной секции К-7 | - | 339 |
| - конденсации паров вакуумной секции К-7 | - | 260/170 |
| (1 ступени/2 ступени) | ||
| Давление, ата (мм рт.ст.) | ||
| - в емкости орошения К-1 | 3,50 | 3,50 |
| - верха К-1 | 3,70 | 3,70 |
Продолжение таблицы
| 1 | 2 | 3 |
| - низа К-1 | 3,84 | 3,84 |
| - в емкости орошения К-2 | 1,20 | 1,20 |
| - верха К-2 | 1,60 | 1,60 |
| - низа К-2 | 2,07 | 2,07 |
| - верха К-3 | 1,89 | 1,89 |
| - низа К-3 | 1,94 | 1,94 |
| - верха К-4 | 1,99 | 1,99 |
| - низа К-4 | 2,04 | 2,04 |
| - верха К-5 | 2,07 | 2,07 |
| - низа К-5 | 2,13 | 2,13 |
| - верха К-6 | 0,066 (50) | 0,026 (20) |
| - в зоне питания К-6 | 0,086 (65) | 0,046 (35) |
| - низа К-6 | 0,102 (78) | 0,062 (48) |
| - верха вакуумной секции К-7 | - | 0,037 (28) |
| - низа вакуумной секции К-7 | - | 0,040 (30) |
| Тепло, Гкал/час | ||
| - сырья К-1 | 130,080 | 130,080 |
| - отводимое с верха К-1 | 17,150 | 17,150 |
| - подводимое с сырьем К-2 | 217,922 | 217,922 |
| - отводимое с верха К-2 | 55,705 | 39,843 |
| - отводимое 1 ЦО К-2 | 13,258 | 13,589 |
| - отводимое 2 ЦО К-2 | 16,731 | 16,850 |
| - отводимое 3 ЦО К-2 | 4,574 | 4,666 |
| - вводимое с сырьем К-6 | 142,677 | 140,212 |
| - подводимое в печи К-6 | 22,437 | 17,037 |
| - подводимое с испаряющим агентом К-6 | 3,157 | 5,089 |
| - отводимое верхним ЦО К-6 | 6,932 | 7,643 |
| - отводимое нижним ЦО К-6 | 21,911 | 7,165 |
| - отводимое в теплообменнике конденсации паров | ||
| с верха К-7 (1 ступени/2 ступени) | - | 15,772/2,993 |
| Доля отгона | ||
| - сырья К-1 | 0,115 | 0,115 |
| - потока питания К-2 | 0,363 | 0,363 |
| - в вакуумной секции К-7 | - | 0,308 |
| - в зоне питания К-6 | 0,402 | 0,220 |
| Диаметр, м | ||
| - К-1 | 4,2 | 4,2 |
| - К-2 | 7,4 | 7,0 |
| - К-3 | 1,6 | 1,6 |
| - К-4 | 1,6 | 1,6 |
| - К-5 | 1,6 | 1,6 |
| - К-6 | 8,8 | 7,4 |
| - К-7 | - | 7,0 |
Продолжение таблицы
| 1 | 2 | 3 |
| Число теоретических тарелок (двухсливные клапанные, расстояние между тарелками 700 мм или насадка, в К-1, 3, 4, 5 - 500 мм) | 10 | 10 |
| - в К-1 | 8 | 8 |
| - в 1 секции К-2 | 2 | 2 |
| - во 2 секции К-2 (тарелки ЦО) | 5 | 5 |
| - в 3 секции К-2 | 2 | 2 |
| - в 4 секции К-2 (тарелки ЦО) | 4 | 4 |
| - в 5 секции К-2 | 2 | 2 |
| - в 6 секции К-2 (тарелки ЦО) | 7 | 7 |
| - в 7 секции К-2 | 3 | 3 |
| - в 7 (отгонной) секции К-2 | ||
| - в К-3 | 5 | 5 |
| - в К-4 | 5 | 5 |
| - в К-5 | 5 | 5 |
| - в 1 секции К-6 (тарелки ЦО) | 2 | 2 |
| - во 2 секции К-6 | 5 | 5 |
| - в 3 секции К-6 (тарелки ЦО) | 2 | 2 |
| - в 4 секции К-6 | 5 | 5 |
| - в 5 секции К-6 (отгонной) | 2 | 2 |
| - в вакуумной секции К-7 | - | 3 |
| Линейная/максимально-допустимая линейная скорость паров, м/с (фактор скорости) | ||
| - в К-1 | 0,42-0,47/0,51-0,54 | 0,42-0,47/0,51-0,54 |
| - в К-2 | 0,23-0,92/0,90-1,63 | 0,11-0,82/0,86-1,45 |
| - в К-3 | 0,29-0,43/0,79-0,87 | 0,39-0,51/0,77-0,87 |
| - в К-4 | 0,21-0,31/0,76-0,82 | 0,22-0,38/0,73-0,81 |
| - в К-5 | 0,59-0,77/0,93-1,21 | 0,58-0,76/0,94-1,25 |
| - в К-6 | (2,40) | (2,05) |
| - в К-7 | - | (2,45) |
| Высота подпора слива, мм | ||
| - в К-1 | 21-32 | 21-32 |
| - в К-2 | 17-55 | 13-59 |
| - в К-3 | 45-48 | 44-48 |
| - в К-4 | 59-62 | 57-60 |
| - в К-5 | 14-19 | 11-16 |
Продолжение таблицы
| 1 | 2 | 3 |
| Содержание фракций, масс. % | ||
| - фр. > 120°C в бензине К-1 | 0,60 | 0,60 |
| - фр. > 170°C в бензине К-2 | 0,65 | 0,87 |
| - фр. < 120°C в керосине | 1,23 | 1,42 |
| - фр. > 240°C в керосине | 1,44 | 1,19 |
| - фр. < 170°C в легком дизельном топливе | 1,39 | 1,62 |
| - фр. > 350°C в легком дизельном топливе | 3,83 | 2,53 |
| - фр. < 300°C в тяжелом дизельном топливе | 2,91 | 3,10 |
| - фр. > 360°C в тяжелом дизельном топливе | 12,44 | 9,95 |
| - фр. < 360°C в мазуте | 4,09 | 6,44 |
| - фр. < 280°C в тяжелой дизельной фракции | 4,89 | 14,96 |
| - фр. > 360°C в тяжелой дизельной фракции | 1,70 | 5,08 |
| - фр. < 340°C в легком вакуумном газойле | 4,38 | 5,05 |
| - фр. > 420°C в легком вакуумном газойле | 7,25 | 8,13 |
| - фр. < 360°C в тяжелом вакуумном газойле | 5,45 | 5,37 |
| - фр. > 490°C в тяжелом вакуумном газойле | 9,31 | 8,77 |
| - фр. < 500°C в гудроне | 8,78 | 8,71 |
Способ перегонки нефти, включающий ввод нагретого сырья в колонну частичного отбензинивания нефти с отбором с верха колонны бензиновой фракции, также используемой в качестве флегмы, и отбор кубового остатка при подаче в куб колонны подогретого потока, нагрев кубового остатка в печи, его перегонку в сложной атмосферной колонне, оборудованной боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха атмосферной сложной колонны тяжелой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции керосиновой, легкой и тяжелой дизельных фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с отбором дизельной фракции, легкого и тяжелого вакуумных газойлей и с низа вакуумной колонны гудрона, с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода испаряющего агента в низ вакуумной колонны, отличающийся тем, что мазут перед нагревом в печи подают в низ вакуумной секции, на верх которой подают охлажденную жидкость, отбираемую из сложной атмосферной колонны из сечения, расположенного между вводом в нее сырья и выводом бокового погона в отпарную секцию тяжелой дизельной фракции, пары с верха вакуумной секции подвергаются частичной конденсации, жидкую фазу направляют в вакуумную колонну в сечение между отборами легкого и тяжелого вакуумных газойлей, а паровую фазу полностью конденсируют, нагревают и вводят в низ вакуумной колонны в качестве испаряющего агента, а жидкость с низа вакуумной секции после нагрева в печи подают в зону питания вакуумной колонны.
