СПОСОБ ПЕРЕГОНКИ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ C-C Российский патент 1994 года по МПК C10G7/02 

Изобретение относится к способам ректификации и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности для разделения одного сырьевого потока на два продуктовых потока, например, в процессах стабилизации нефти или бензина.

Известен способ перегонки нефтяного продукта, например, нестабильного бензина в простой полной колонне на установке стабилизации бензина путем его нагрева, последующего разделения путем многократного испарения в ректификационной колонне на дистиллят и остаток, вывода остатка из колонны и дросселирования его на паровую и жидкую фазу. Паровую фазу компримируют и подают в куб колонны, предварительно нагревая до температуры на 30-80^оС выше температуры в кубе ректификационной колонны [1].

Способ повышает четкость ректификации нефтяного сырья за счет улучшения условий отпарки низкокипящих примесей от остатка в кубе колонны.

Недостатком способа является значительное увеличение энергозатрат, необходимое для достижения минимального содержания низкокипящих примесей в стабильном бензине.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ ректификации сырья-смеси, содержащей высоко- и низкокипящие компоненты в заданном количественном соотношении в простой полной колонне, заключающийся в том, что сырье нагревают, подают в середину колонны и подвергают многократному испарению на тарелках колонны. В результате ректификации смеси получают дистиллят, обогащенный низкокипящими компонентами, который отбирают с верха колонны, и кубовый остаток, обогащенный высококипящими компонентами, с низа колонны. Для создания оптимальных условий процесса разделения часть дистиллята после конденсации возвращают на верх колонны для орошения, а часть кубового остатка нагревают, испаряют и в виде парожидкостной смеси подают в низ колонны для нагрева куба колонны [2].

Данный способ обеспечивает четкость ректификации смеси при заданном составе исходного сырья.

Недостатком способа является то, что при изменении состава сырья против заданного для поддержания стабильности процесса ректификации и обеспечения четкости разделения компонентов необходимо изменить количество дистиллята, подаваемого на орошение, что приводит к нарушению режима работы колонны, ухудшает четкость разделения и увеличивает энергозатраты.

Цель изобретения - повышение четкости разделения и снижение энергетических затрат.

Цель достигается способом перегонки бензиновых фракций (С₂-С₁₀) в ректификационной колонне с исчерпывающей и укрепляющей секциями путем подачи нагретого сырья в середину колонны с отбором с верха колонны паров дистиллята, их охлаждением, конденсацией при подаче части конденсата на верх колонны в качестве орошения и при выводе с низа колонны кубового остатка перегонки, часть которого подогревается и возвращается в низ колонны для обогрева куба, при этом поддерживают соотношение легкокипящих и высококипящих компонентов в питании колонны, для чего при повышении в питании количества высококипящих фракций от их первоначального содержания, в сырье добавляют продукт с верха колонны, а при увеличении в питании доли легких фракций в него вводят необходимое количество кубового остатка, отобранного с низа колонны после его подогрева.

Указанный способ позволяет стабилизировать состав сырья и обеспечивает работу колонны в заданном режиме с четкой ректификацией и снижением энергозатрат.

На чертеже приведена принципиальная схема осуществления способа.

Согласно этой схеме исходное сырье нагревают в теплообменнике 1 и подают в середину ректификационной колонны 2 с исчерпывающей и укрепляющей секциями, где происходит разделение смеси на легкокипящие компоненты и высококипящие компоненты, которые отводят с верха и с низа колонны соответственно. Часть кубового остатка, отобранного с низа колонны, подогревают и частично испаряют в пароперегревателе 3 и в парожидкостной фазе подают в низ колонны. Пары дистиллята с верха колонны охлаждаются в холодильнике 4 и конденсируются. Дистиллят стекает в дефлегматор 5, откуда его забирают насосом 6 и подают на верх колонны в качестве орошения. В питании колонны поддерживают постоянное соотношение легкокипящих и высококипящих компонентов. Для этого при повышении в питании количества высококипящих фракций против их первоначального (расчетного) содержания в сырье по трубопроводу 7 добавляют продукт с верха колонны, а при увеличении в питании доли легких фракций в него вводят по трубопроводу 8 необходимое количество кубового остатка, отобранного с низа колонны после его подогрева.

П р и м е р 1 (по прототипу). В стабилизационную колонну четкой ректификации бензина производительностью 3000 т/сутки подают исходное сырье - бензин после установки первичной переработки. Нормальный режим работы колонны рассчитан на сырье, содержащее 10% легкокипящей фракции (С₂-С₅) с температурой кипения 0-36^оС и 90% высококипящей фракции (С₅-С₁₀) с температурой кипения 38-180^оС, которое подают в зону питания, где температура должна быть 110^оС. При таких условиях с верха колонны выводят пары дистиллята - сухой и жирный газ (температура кипения фракций 0-36^оС) в количестве 300 т/сут. С низа колонны выводят кубовый остаток (температура кипения фракции 38-180^оС) в количестве 2700 т/сут. Энергозатраты данного расчетного режима условно приняты за 100%.

П р и м е р 2 (по прототипу). Способ осуществляют по примеру 1, однако исходный состав сырья изменился и составляет: легкокипящие фракции 6%, высококипящие фракции 94% . При таком соотношении компонентов температура в зоне питания повысится до 120^оС. Для сохранения нормальной работы ректификационной колонны увеличивают количество конденсата, полученного охлаждением паров дистиллята с верха колонны, на орошение примерно в 2 раза и энергозатраты на его испарение примерно на 30% (против 100% в примере 1).

П р и м е р 3 (по прототипу). Способ осуществляют по примеру 1, однако исходный состав сырья изменился и составляет: легкокипящие фракции 12%, высококипщие фракции 88%. При таком соотношении компонентов температура в зоне питания понизится до 100^оС, что повлечет снижение температуры в кубе колонны. Для сохранения нормального режима работы колонны необходимо уменьшить количество конденсата с верха колонны на орошение примерно в 2 раза и повысить температуру в кубе колонны, что приведет к увеличению энергозатрат примерно на 30% (против 100% в примере 1).

П р и м е р 4 (заявляемый способ). В стабилизационную колонну установки четкой ректификации бензина производительностью 3000 т/сутки подают бензин после первичной переработки. Нормальная работа колонны рассчитана на состав сырья: 10% легкокипящей фракции (С₂-С₅) с температурой кипения 0-36^оС и 90% высококипящей фракции (С₅-С₁₀) с температурой кипения 38-180^оС, температуру в зоне питания 110^оС, количество конденсата паров дистиллята с верха колонны на орошение 30-32 т/ч. При таких условиях с верха колонны выводят пары дистиллята - сухой и жирный газ, (температура кипения фракции 0-36^оС) в количестве 300 т/сутки, с низа колонны выводят кубовый остаток - стабильный бензин, содержащий фракцию 38-180^оС, в количестве 2700 т/сутки для дальнейшего фракционирования.

П р и м е р 5 (заявляемый способ). Способ осуществляют как в примере 4, однако исходный состав сырья изменился и составляет легкокипящие фракции (С₂-С₅) - 6%, высококипящие фракции (С₅-С₁₀) - 94%. Для сохранения заданных режимов и нормальной работы колонны в исходное сырье по трубопроводу 7 добавляют продукт с верха колонны в количестве 133 т/сут, что позволяет сохранить расчетное соотношение легкокипящих и высококипящих фракций в исходном сырье 1:9 и, следовательно, заданный режим работы колонны.

П р и м е р 6 (заявляемый способ). Способ осуществляют аналогично описанному в примере 4, однако исходный состав сырья изменился и составляет: легкокипящие фракции (С₂-С₅) - 12%, высококипящие фракции (С₅-С₁₀) - 88%. Для сохранения заданных режимов работы колонны в исходное сырье по трубопроводу 8 добавляют 600 т/сутки кубового остатка, что позволяет сохранить расчетное соотношение легкокипящих и высококипящих фракций в исходном сырье 1:9 и, следовательно, заданный режим работы колонны.

В таблице приведены условия проведения процесса, его технико-экономические показатели и качество продукта.

Из таблицы следует, что ректификация способом, описанным в прототипе, при изменении количественного соотношения легкокипящих и высококипящих фракций в исходном сырье приводит из-за нечеткости разделения к потере 5-7% бензиновой фракции (С₆-углеводороды) с дистиллятом и увеличению энергозатрат на 30% по сравнению с расчетным режимом. Ректификация предлагаемым способом при изменении состава исходного сырья обеспечивает его четкое разделение (в дистилляте, выводимом с верха колонны, отсутствует фракции С₆-углеводородов), при этом значительно сокращаются энергозатраты (103% в предлагаемом способе против 130% в способе-прототипе). Незначительное увеличение энергозатрат связано с нагревом куба колонны при изменении состава исходного сырья.

Таким образом, предлагаемый способ перегонки бензиновых фракций (С₂-С₁₀) позволяет при изменении соотношения компонентов в исходном сырье стабилизировать процесс однократного испарения, сохранить высокую четкость разделения и сократить энергозатраты.

Использование: нефтеперегонка, бензиновые фракции. Сущность изобретения: бензиновые фракции C₂-C₁₀ перегоняют в атмосферной колонне, работающей с орошением. При этом поддерживают постоянное соотношение легкокипящих и высококипящих компонентов в питании, для чего при повышении в питании количества высококипящих фракций от их первоначального содержания в сырье добавляют продукт с верха колонны, а при увеличении в питании доли легких фракции в него вводят необходимое количество кубового остатка, отобранного с низа колонны после его подогрева. 1 ил., 1 табл.

СПОСОБ ПЕРЕГОНКИ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ C₂-C₁₀ в ректификационной колонне с исчерпывающей и укрепляющей секциями путем подачи нагретого сырья в середину колонны с отбором с верха колонны паров дистиллята, их охлаждением, конденсацией с подачей части конденсата на верх колонны в качестве орошения и при выводе с низа колонны кубового остатка перегонки, часть которого подогревается и возвращается в низ колонны для обогрева куба, отличающийся тем, что, с целью повышения четкости разделения и снижения энергетических затрат, поддерживают постоянное соотношение легкокипящих и высококипящих компонентов в питании колонны, для чего при повышении в питании количества высококипящих фракций от их первоначального содержания в сырье добавляют продукт с верха колонны, а при увеличении в питании доли легких фракций, в него вводят необходимое количество кубового остатка, отобранного с низа колонны после его подогрева.