СПОСОБ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК C10G7/02 B01D3/16 

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности, в частности, к способу переработки нефти и нефтепродуктов на установках атмосферная трубчатка (АТ), атмосферно-вакуумная трубчатка (АВТ), термический крекинг (ТК), замедленного коксования и т.д.

В нефтепереработке для создания восходящих потоков паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн установок АТ, АВТ, ТК и т.д. монопольное распространение получил способ создания восходящих потоков паров путем ввода перегретого водяного пара в низ отгонных частей ретификационных и отпарных /1,2/.

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, конденсаторов. Это приводит к авариям и даже к катастрофам: конденсат водяного пара, растворенный в продуктах перегонки нефти и нефтепродуктов, создает большие неприятности в их использовании и дальнейшей переработке перерасход реагентов, катализаторов и т.д.

Известен способ создания восходящих потоков паров. Этот способ осуществляется следующим образом.

Пары и газы из водогазоотделителя Е-1 подаются в низ отгонных частей колонны К-2 и колонн К-3/3, К-3/2, К-3/1. Туда же подается газ из водогазоотделителя Е-2 газодувкой через холодильник и адсорбер, орошаемый бензином, подаваемым насосом.

Однако предложенный изобретением способ не получил распространения ввиду следующих недостатков:
1. количество паров и газов из водонагревателя Е-1, отбензинивающей колонны К-1 недостаточно и обеспечивает только 1/3 необходимого количества;
2. создается необходимость поддерживать повышенное давление в отбензинивающей колонне К-1, а значит, увеличение подводимого тепла в низ колонны;
3. для дополнения недостатка паров и газов изобретением /3/ применен узел выделения паров и газов, состоящий из газодувки, холодильника, адсорбера и насоса орошения в адсорбере. Такое решение в общих чертах описано в учебнике Багатурова С.А. "Курс теории перегонки и ректификации" М. Гостехиздат. 1954 г.

4. узел выделения легких паров и газов требует дополнительного оборудования: холодильник, адсорбер, газодувка, насос и значительных расходов электроэнергии, хладоагента, тепла;
5. отсутствует подача паров и газов в отгонную часть отбензинивающей колонны К-1 для создания восходящих потоков паров.

Наиболее близким аналогом является изобретение, изложенное в авторском свидетельстве. Восходящие потоки паров в отгонной части отбензинивающей колонны осуществляются следующим образом.

Нефть нагревается в теплообменниках печи и поступает в отбензинивающую колонну. Отбензиненная нефть прокачивается через печь и поступает в сложную атмосферную колонну, из которой с верха идет бензиновая фракция, выводится две, три боковых дистиллятных фракции, с низа колонны выводится мазут как топливо или сырье вакуумной колонны.

Из промежуточного сечения сложной атмосферной колонны выводят в отпарную секцию верхний боковой погон. Пары с верха отпарной секции возвращаются в атмосферную колонну. С низа верхней отпарной секции балансовое количество дистиллятной фракции выводится с установки. Часть дистиллятной фракции из низа верхней отпарной секции выводят и подают в печь, где нагревают до 250^oC. Часть нагретой дистиллятной фракции возвращается в низ верхней отпарной секции, другая часть направляется в горячую струю, а третья часть подается в низ отбензинивающей колонны вместо водяного пара для создания восходящих потоков паров в отгонной части колонны.

Основными недостатками в изобретении являются следующие:
1. в низ сложной атмосферной колонны и нижние отпарные секции подается водяной пар для создания восходящих потоков паров в отгонных частях колонн;
2. верхний боковой дистиллят, подаваемый с температурой 250^oC в низ отбензинивающей колонны, имеет долю паровой фазы не более 25-30% и будет растворяться в отбензиненной нефти, имеющей температуру 240-260^oC, не создавая восходящих потоков паров в отгонной части колонны;
3. дистиллятная фракция, подаваемая в низ отбензинивающей колонны и в горячую струю отбензинивающей колонны, возвращается вместе с отбензиненной нефтью через печь в атмосферную колонну, т.е. происходит частичная перегрузка печи и перегрузка по парам концентрационной части атмосферной колонны и по жидкой фазе верхней секции.

Сущность изобретения направлена на устранение недостатков аналогов и прототипов и состоит в следующем.

В качестве агента, создающего восходящие потоки паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн, используются пары флегмы из карманов верхних тарелок ректификационных колонн.

Пары флегмы образуются следующим образом: флегма с верхних первой, второй, третьей или четвертой тарелки отбензинивающей колонны или с верхних тарелок до тарелки отбора верхнего бокового дистиллята включительно сложной ректификационной колонны установок атмосферновакуумной трубчатки (АВТ), термического крекинга, замедленного коксования и т.д. забирается насосом, прокачивается через теплообменники, змеевик паронагревателя печи в сепаратор. Пары флегмы, нагретые до Т 260-500^oC, из сепаратора подаются в низ отгонных частей ректификационных колонн в качестве агента, создающего восходящие потоки паров, а неиспарившийся остаток из сепаратора возвращается в колонну с сырьем или подают вниз соответствующих по составу дистиллята отпарных колонн.

Пары флегмы, подаваемые в качестве агента, создающего восходящие потоки паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн, не перегружают эти колонны по парам, т.к. подаются в объемах, не превышающих объемы, в которых подавался водяной пар.

У ректификационных колонн, имеющих циркуляционное орошение верха колонны, флегма берется из нагнетательного трубопровода насоса орошения и подается в теплообменники, змеевик паронагревателя, сепаратор и т.д.

Применение паров флегмы для создания восходящих потоков паров в отгонной части отбензинивающей колонны установки атмосферновакуумной трубчатки, нагретых до 400-500^oC, позволяет отказаться от горячей струи. Это позволяет использовать радиантный змеевик печи, нагревающий горячую струю, использовать часть для нагревания и испарения флегмы, а другую часть использовать для нагревания нефти дополнительного сырья, т.е. увеличить производительность установки.

На фиг. 1 даны способ и устройство создания восходящих потоков паров в отгонных частях ректификационных колонн установки атмосферновакуумная трубчатка;
на фиг.2 то же в отбензинивающей колонке К-1 без горячей струи;
на фиг. 3 то же с использованием флегмы из нагнетательного трубопровода насоса циркуляционного орошения верха сложной колонны на установке замедленного коксования.

Предложенный способ осуществляется следующим образом (см. фиг.1).

Флегма с верхних первой, второй, третьей, четвертой тарелок отбензинивающей колонны К-1 забирается насосом Н-6 и по трубопроводам 1 прокачивается через теплообменники Т-1 в змеевик печи П-1 где нагревается до 260-500^oC, превращается в пар и поступает в низ колонны К-1. На нагнетательном трубопроводе насоса Н-6 установлен регулятор расхода РР-1.

Флегма с верхних тарелок колонны К-2 до тарелки отбора верхнего бокового дистиллята включительно забирается насосом и по трубопроводам 2 прокачивается через теплообменники Т-2 в змеевик печи П-2, где нагревается до 360-500^oC, превращается в пар, поступающий в сепаратор С-1. Из сепаратора пары направляются по трубопроводу 3 в низ колонн К-2, К-3/1, К-3/2, К-3/3. Неиспарившийся остаток флегмы из сепаратора через клапан-регулятор уровня РУ-1 по трубопроводу 4 поступает в низ колонн К-3/1, К-3/2. Давление паров флегмы в сепараторе С-1 поддерживается регулятором давления РД-1.

Предусмотрено производить подачу паров флегмы колонны К-1 в низ колонн К-2, К-3/1, К-3/2, К-3/3 и паров флегмы колонны К-2 в колонну К-1 по трубопроводам 5 и 6.

На фиг.2 изображена отбензинивающая колонна К-1 без горячей струи. Флегма с верхних тарелок колонны К-1 забирается насосом Н-2 и по трубопроводам 1 прокачивается через теплообменники Т-1 в часть змеевика горячей струи, где нагревается до 450-550^oC и направляется в низ колонны К-1 по трубопроводу 2.

Через другую часть змеевика горячей струи по трубопроводам 3 прокачивается часть отбензиненной нефти для колонны К-2.

На фиг.3 изображена сложная ректификационная колонна К-1 с циркуляционным орошением верха колонны установки замедленного коксования.

Флегма из нагнетательного трубопровода насоса орошения Н-1 по трубопроводам 1 через клапан- регулятор давления РД-1 поступает в змеевик паронагревателя печи П-1, затем по трубопроводу 2 нагретые до 360-500^oC пары флегмы поступают в сепаратор С-1. Из сепаратора пары флегмы по трубопроводу 3 поступают в низ колонн К-1, К-2/1, К-2/2, К-2/3, неиспарившийся остаток флегмы из сепаратора С-1 по трубопроводу 4 через клапан- регулятор уровня РУ-1 идет в низ колонн К-2/1 или К-2/2.

Изобретение относится к перегонке нефти и нефтепродуктов на установках: атмосферная трубчатка (АТ), атмосферно-вакуумная трубка (АВТ), или термический крекинг, которые содержат системы создания восходящих потоков паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн. В качестве агента, создающего восходящие потоки паров, применяются пары флегмы верхних тарелок ректификационных колонн и бензина. Это позволяет снизить вредные выбросы в окружающую среду, повысить производительность, качество продукции, безопасность эксплуатации установок и приводит к экономии энергоресурсов. Бензин с выкида насоса через клапан регулятора давления подается в теплообменники, установленные на шлемовых трубопроводах атмосферных колонн до конденсаторов-холодильников, где бензин нагревается теплом дистиллята с верха колонн. Далее бензин нагревается в теплообменниках теплом откачиваемых нефтепродуктов и поступает в паронагреватель печи, а далее через регуляторы расхода в отгонные части ректификационных и отпарных колонн. Флегма с верхних тарелок через регулятор давления поступает в теплообменник, где нагревается теплом откачиваемых продуктов и теплом промежуточных циркуляционных орошений ректификационной колонны. Флегма из теплообменников поступает в сепаратор. Неиспарившаяся флегма поступает из сепаратора в ректификационную колонну или в отпарную колонну. Пары флегмы из сепаратора поступают в паронагреватель печи и далее через регуляторы расхода в низ ректификационных и отпарных колонн. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ перегонки нефти и нефтепродуктов на установках: атмосферная трубчатка (АТ), атмосферно-вакуумная трубчатка (АВТ), термический крекинг (ТК), включающих систему создания восходящих потоков паров в отгонных (кубовых) частях ректификационных и отпарных колонн, отличающийся тем, что в качестве агента, создающего восходящие потоки паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн, используют пары флегмы верхних тарелок ректификационных колонн или бензина, которые подают в низ отгонных частей колонн. 2. Устройство для перегонки нефти и нефтепродуктов с использованием агента, создающего восходящие потоки паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн, состоящее из трубопроводов, пароперегревателя и регуляторов расхода агента, подаваемого в низ отгонных частей колонн, отличающееся тем, что для обеспечения подачи, испарения, нагревания и сепарации агента, на отводящем трубопроводе линий нагнетания насоса или из аппарата установлен регулятор давления, дополнительно установлены теплообменники на верхних перетоках (шлемах) ректификационных колонн и перед пароперегревателями, а также установлен сепаратор.