СПОСОБ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 1994 года по МПК C10G7/02 

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической промышленности, в частности к способу перегонки нефти и нефтепродуктов на установках АТ, АВТ, ТК и т. д.

В нефтепереработке для создания восходящих потоков в отгонных частях ректификационных и отпарных колоннах установок АТ, АВТ, ТК, т. д. монопольное распространение получил известный способ создания восходящих потоков путем ввода перегретого водяного пара в них отгонных частей ректификационных и отпарных колонн.

Но этот способ очень сильно загрязняет атмосферу, грунт и водоемы, образующимися сильно загрязненными промстоками. Водяной пар и его конденсат способствуют интенсивной коррозии аппаратуры, трубопроводов, конденсаторов, холодильников и т. д. ; паровой конденсат в зимнее время приводит к замораживанию и размораживанию аппаратуры трубопроводов, холодильников, конденстаоров - это приводит к авариям и даже катастрофам.

Известен также способ создания восходящих потоков в отгонных частях ректификационных и отпарных колоннах путем ввода легких паров и газов углеводородов в низ отгонной части ректификационной колонны К-2 и в отпарные колонны К-3/1, K-3/2.

Наиболее близким техническим решением является способ использования в качестве агента, создающего восходящие потоки в отгонных частях ректификационных и отпарных колоннах, легких паров и газов из водогазоотделителя Е-1 отбензинивающей колонны К-1 и осушенных в абсорбере газов из водогазоотделителя К-2 колонны К-2.

Этот способ осуществлен следующим образом:
пары и газы из водогазоотделителя К-1 подаются в низ отгонной части колонны К-2 и низ отпарных колонн K-3/3, K-3/2, K-3/1. Туда же подается газ из водогазоотделителя Е-2 газодувкой через холодильник и абсорбер, орошаемый бензином, подаваемым насосом. Однако этот способ не получил распространения из-за следующих недостатков:
1. Количество паров и газов из водогазоотделителя отбензинивающей колонны 2К-1 недостаточно и обеспечивает только 1/3 необходимого количества, так как водяного пара расходуется примерно 1-1,3 т/ч в ректификационной колонне К-2 и отпарных - стрипинг колоннах К-3/1, K-3/2, K-3/3 на 1000000 т/год перерабатываемой нефти. Паров и газов необходимо подавать соответственно киломольному весу для достижения той же объемной скорости, которые создает водяной пар, т. е. если водяного пара подается 1-1,3 т/ч, то паров и газов углеводородов нужно подавать 4-5 т/ч.

2. Создается необходимость поддерживать повышенное давление в отбензинивающей колонне К-1, а значит увеличению подводимого тепла в низ колонны К-1.

3. Для дополнения недостающего количества паров и газов применен узел выделения паров и газов, состоящий из газодувки, холодильника, абсорбера и насоса орошения абсорбера. Такое решение в общих чертах описано в учебнике Багатурова С. А. "Курс теории перегонки и ректификации" М. Гостоптехиздат, 1954 г.

4. Узел выделения легких паров и газов требует дополнительного оборудования: газодувку, холодильник, абсорбер и насос для орошения абсорбера. Значительных расходов электроэнергии и хладоагента.

5. Отсутствует подача паров и газов в отгонную (кубовую) часть отбензинивающей колонны К-1 для создания восходящих потоков.

Целью изобретения является: устранить недостатки аналога и прототипа, увеличить производительность, безопасность труда, межремонтный пробег, снизить расход энергоресурсов, реагентов за счет использования в качестве агента, создающего восходящие потоки в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн, пары и газы со шлема колонны К-4 стабилизации бензина или рефлюкса с выкида или приема насоса Н-6 орошения колонны К-4.

Поставленная цель достигается тем, что в известных способах создания восходящих потоков (понижения парциального давления) в отгонных (кубовых) частях ректификационных колонн и отпарных - стрипинг колоннах, в качестве агента, создающего восходящие потоки, используются пары и газы со шлема колонны стабилизации бензина или рефлюкс (головка бензина) с приема или выкида насоса орошения колонны стабилизации бензина.

Агенты, создающие восходящие потоки в отгонных (кубовых) частях ректификационных колонн и отпарных-стрипинг колоннах, являются вырабатываемыми на установках АТ, АВТ, ТК нефтепродуктами, т. е. специально для этих целей не выделяются из нефти и нефтепродуктов.

Утилизируется тепло уходящее с верха ректификационных колонн К-1 и К-2.

Способ не требует дополнительного аппаратурно-агрегатного оформления, кроме теплообменников для утилизации теплоты уходящего с верха ректификационных колонн К-1 и К-2.

Сущность изобретения поясняется принципиальной схемой установки атмосферной трубчатки (АТ), представленной на чертеже.

Предлагаемый способ создания восходящих потоков в отгонных частях ректификационных колонн и отпарных колонн боковых погонов установок АТ, АВТ, ТК и т. д. реализуется следующим образом. Пары и газы с перетока (шлема) паров и газов из колонны стабилизации бензина К-4 в конденсатор-холодиьник КХ-3 через клапан-регулятор давления РД-1, по вновь смонтированному трубопроводу поступает в теплообменники Т-1 и Т-2, которые монтируются на верхних перетоках (шлемах) колонн К-1 и К-2 до конденсаторов-холодильников КХ-1 и КХ-2. Далее по вновь смонтированному трубопроводу пары и газы поступают в существующие пароперегеватели печей П-1 и П-2 и идут по существующим паропроводам через клапаны-регуляторы расхода, в низ колонн К-1, К-2, К-3/3, K-3/2, K-3/1.

Схемой предусмотрена подача газа в низ К-3/1 непосредственно из водогазоотделителя К-3.

Схемой предусмотрена подача рефлюкса (головки бензина) с выкида или приема насоса Н-6, орошения колонны К-4 стабилизации бензина.

Расчеты сечений трубопроводов и теплообменников Т-1, Т-2 производят из следующих условий.

По нормам технологического режима на трехмиллионной АТ в колонну К-2 подается 3 т/ч, в колонну К-1 подается 1 т/ч (на практике соответственно 2 т/ч и 600-800 кг/ч) водяного пара.

Молекулярная масса паров и газов со шлема колонны стабилизации бензина К-4 составляет 60-75, а воды 18, т. е. для получения тех же объемов паров для достижения скоростей, создаваемых водяным паром в отгонных частях колонн, нужно подавать паров и газов по массе в 3-4 раза больше, чем водяного пара.

3 т x 4 = 12 т/ч в низ К-2
1 т x 4 = 4 т/ч в низ К-1
0,5 т x 4 = 2 т/ч в низ колонн K-3/1, K-3/2, K-3/3.

Итого 18 т/ч нужно подавать паров и газов со шлема колонны К-4 или с приема и выкида насоса Н-6 орошения колонны К-4.

Учитывая, что плотность паров и газов, со шлема колонны К-4 или рефлюкса с выкида или приема насоса Н-6, в три, четыре раза выше плотности водяного пара, то и отпаривающая способность паров и газов будет в три, четыре раза выше, чем у водяного пара, т. е. паров и газов со шлема К-4 или рефлюкса из Е-3 и выкида насоса Н-6 можно подавать значительно меньше, чем водяного пара.

Использование паров и газов или рефлюкса в качестве агента, создающего восходящие потоки, снижает расход энергоресурсов (водяного пара, электроэнергии, воды); повышает производительность установок, безопасность труда и т. д. (56) Авторское свидетельство СССР N 1011139 А, кл. B 01 D 3/00, 1981.

Использование: перегонка нефти и нефтепродуктов, стабилизация бензина. Сущность изобретения: на установках АВТ или термокрекинга, содержащих колонну стабилизации бензина в качестве агента, создающего восходящие потоки в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн, применяются пары и газы с верха колонны стабилизации банзина или флегма (головка бензина) с приема или нагнетания насоса для орошения колонны стабилизации бензина. Пары и газы или головку бензина подают в теплообменники, где нагревают теплом потоков, уходящих с верха колонн, и далее направляют в пароперегреватели печей, а откуда подают в низ колонн. 1 ил.

СПОСОБ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ на установках атмосферной трубчатки (АТ) или атмосферно-вакуумной трубчатки (АВТ), или термического крекинга (ТК), включающих колонну стабилизации бензина, работающую с орошением, и системы создания восходящих потоков в отгонных частях ректификационных колонн и в боковых отпарных стрипинг колоннах, отличающийся тем, что в качестве агента, создающего восходящие потоки в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн используют пары и газы с верха колонны стабилизации бензина и газы из водогазоотделителя колонны стабилизации бензина или рефлюкс из линии нагнетания или приема насоса для орошения колонны стабилизации бензина, которые нагревают в теплообменниках на шлемах ректификационных колонн за счет утилизации тепла потоков с верха ректификационных колонн.