СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ НЕФТИ Российский патент 2008 года по МПК C10G7/02 

Предлагаемое изобретение относится к способам фракционирования нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ фракционирования нефти, включающий нагрев нефти в теплообменниках, а затем в печи и ввод в сложную ректификационную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями, с отбором с верха колонны бензиновой фракции, в виде боковых погонов через отпарные секции керосиновой и дизельных фракций и в качестве остатка перегонки - мазута при подаче в низ колонны и отпарных секций испаряющего агента (И.Т.Багиров. Современные установки первичной переработки нефти. М.: Химия, 1974, с.28).

Недостатком данного способа является сложность переработки нефтей, содержащих значительное количество газов и бензиновых фракций.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ фракционирования нефти, включающий нагрев и ввод сырья в первую колонну с подачей паров с верха первой колонны после частичной конденсации в емкость орошения и получением в ней газа и легкой бензиновой фракции с нагревом и вводом остатка первой колонны во вторую колонну и выводом паров с верха второй колонны после частичной конденсации в емкость орошения с получением в ней газа и легкой бензиновой фракции и выделением боковыми погонами второй колонны через отпарные секции бензиновой и дизельных фракций, а с низа колонны мазута, с возвратом паров с верха отпарных секций в колонну, с использованием циркуляционных орошений и ввода нагретых потоков в колонны и отпарные секции (И.А.Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с.157).

Недостатками известного способа являются невозможность разделения газа на сухой и жирный компоненты и низкое качество продуктов разделения.

Таким образом, возникла проблема обеспечения возможности разделения газа на сухой и жирный компоненты и повышения качества продуктов разделения.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности разделения газа на сухой и жирный компоненты и повышение качества продуктов разделения.

Указанная задача решается способом фракционирования нефти, включающим нагрев и ввод сырья в первую колонну с подачей паров с верха первой колонны после частичной конденсации в емкость орошения и получение в ней газа и легкой бензиновой фракции с нагревом и вводом остатка первой колонны во вторую колонну и выводом паров с верха второй колонны после частичной конденсации в емкость орошения с получением в ней газа и легкой бензиновой фракции и выделением боковыми погонами второй колонны через отпарные секции бензиновой и дизельных фракций, а с низа второй колонны мазута, с возвратом паров с верха отпарных секций в колонну, с использованием острого и циркуляционного орошений и ввода нагретых потоков в низ колонн и отпарных секций, в котором, согласно изобретению, газы с верха емкостей орошения первой и второй колонн подают в абсорберы, орошаемые соответственно дизельной фракцией, отбираемой с низа отпарной секции, и нижним циркуляционным орошением второй колонны после дополнительного охлаждения, с верха абсорберов выводят соответственно сухой и жирный газы, нижнее циркуляционное орошение, отбираемое с низа второго абсорбера, перед вводом во вторую колонну нагревают, дизельную фракцию, выводимую с низа первого абсорбера, нагревают и подают на верх отпарной секции дизельной фракции, а пары с верха упомянутой отпарной секции подают в первую колонну в сечение между вводами в нее сырья и нагретого потока.

Целесообразно дизельную фракцию и нижнее циркуляционное орошение второй колонны перед подачей в абсорберы охладить до температуры 30-50°С.

Целесообразно абсорбцию для получения сухого газа проводить под давлением 8,4-8,46 ата, а для получения жирного газа - 2-2,06 ата.

Нижнее циркуляционное орошение перед вводом во вторую колонну целесообразно нагреть до температуры 200-210°С.

Дизельную фракцию, выводимую с низа первого абсорбера перед подачей наверх отпарной секции целесообразно нагреть до температуры 240-250°С.

При этом за счет абсорбции требуемых компонентов газа специальными абсорбентами (дизельной фракцией, отбираемой с низа отпарной секции, и нижним циркуляционным орошением второй колонны после дополнительного их охлаждения) нагрева и возврата их после абсорбции соответственно на верх отпарной секции дизельной фракции и во вторую колонну и подачи паров с верха отпарной секции дизельной фракции в первую колонну в сечение между вводами сырья и нагретого потока, появилась возможность разделения газа на сухой и жирный компоненты, обеспечения низкого содержания компонентов сухого газа в жирном газе и повышения качества продуктов разделения.

На прилагаемом чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Нефть нагревают в теплообменниках 1 и по линии 2 вводят в первую колонну 3. Пары с верха колонны 3 частично конденсируют и охлаждают в конденсаторах-холодильниках 4 и по линии 5 подают в емкость орошения 6. Остаток колонны 3 нагревают в печи 7 и по линии 8 вводят во вторую колонну 9. Пары с верха колонны 9 частично конденсируют и охлаждают в конденсаторах-холодильниках 10, а затем по линии 11 вводят в емкость орошения 12. Верхний боковой погон колонны 9 по линии 13 подают на верх верхней отпарной секции 14. С низа отпарной секции 14 по линии 15 выводят бензиновую фракцию. Нижний боковой погон колонны 9 по линии 16 подают на верх нижней отпарной секции 17. С низа колонны 9 по линии 18 выводят мазут. В низ колонн 3 и 9 и отпарных секций 14 и 17 соответственно по линиям 19, 20 21 и 22 подают нагретые потоки. С верха емкостей 6 и 12 по линиям 23 и 24 выводят газы и подают соответственно в низ абсорберов 25 и 26. С верха абсорберов 25 и 26 соответственно по линиям 27 и 28 выводят сухой и жирный газы. Легкие бензиновые фракции с низа емкостей 6 и 12 соответственно по линиям 29 и 30 возвращают в качестве орошения колонн 3 и 9. Дизельную фракцию с низа отпарной секции 17 охлаждают в теплообменниках 31, холодильнике 32 и по линии 33 подают на верх абсорбера 25, а балансовый избыток выводят по линии 34. Остаток абсорбера 25 нагревают в теплообменниках 31 и 35 и по линии 36 подают на верх отпарной секции 17. Из колонны 9 выводят нижнее циркуляционное орошение, охлаждают в теплообменнике 37 и холодильнике 38 и по линии 39 подают на верх абсорбера 26. Остаток с низа абсорбера 26 нагревают в теплообменнике 37 и по линии 40 возвращают в колонну 9. Пары с верха отпарных секций 14 и 17 соответственно по линиям 41 и 42 подают в колонны 9 и 3.

Сравнительные показатели работы схем перегонки нефти приведены в таблице 1.

Таблица 1Основные показатели работы колоннПоказателиВариант 1 (прототип)Вариант 2 (предлагаемый способ)123Расход, т/ч  Сырья60,0060,00сухого газа5,774,02жирного газа-1,66бензиновых фракций8,908,96дизельных фракций17,1217,88Мазута28,2127,48паров с верха первой колонны7,7217,25газа с верха емкости орошения первой колонны5,779,01легкой бензиновой фракции0,31-с низа емкости орошения первой колонны1,947,23в том числе орошение первой колонны1,637,23горячей струи в низ первой колонны60,00-остатка первой колонны53,9162,99паров с верха второй колонны18,7968,81газа с верха емкости орошения второй колонны-4,89легкой бензиновой фракции с низа емкости орошения второй колонны17,5463,27в том числе орошения второй колонны13,2563,27бокового погона наверх верхней отпарной секции5,6510,80паров с верха верхней отпарной секции1,571,99бокового погона на верх нижней отпарной секции22,4624,90паров с верха нижней отпарной секции5,8612,71верхнего циркуляционного орошения, выводимого из колонны20,9430,00верхнего циркуляционного орошения, вводимого на верх абсорбера-30,00верхнего циркуляционного орошения, выводимого с низа абсорбера и вводимого в колонну-34,99сухого газа, выводимого с верха абсорбера-4,02нижнего циркуляционного орошения, выводимого из колонны31,4120,00нижнего циркуляционного орошения, вводимого на верх абсорбера-20,00нижнего циркуляционного орошения, выводимого с низа абсорбера и вводимого в колонну-23,28жирного газа, выводимого с верха абсорбера-1,66водяного пара, вводимого в низ второй колонны0,520,50водяного пара верхней отпарной секции0,210,15водяного пара нижней отпарной секции0,520,70водяного пара первой колонны-0,30Температура, °С  в емкостях орошения и ввода орошения на верх колонн и абсорберов4040ввода сырья в первую колонну100120верха первой колонны6863низа первой колонны211152ввода горячей струи370-ввода сырья во вторую колонну350350верха второй колонны8552вывода верхнего бокового погона12094вывода верхнего циркуляционного орошения127237охлаждения верхнего циркуляционного орошения в теплообменниках7070охлаждения верхнего циркуляционного орошения в холодильниках4040ввода верхнего циркуляционного орошения в колонну40250вывода нижнего бокового погона200206вывода нижнего циркуляционного орошения242282охлаждения нижнего циркуляционного орошения в теплообменниках140140охлаждения нижнего циркуляционного орошения в холодильниках10040ввода нижнего циркуляционного орошения100210низа второй колонны341341ввода водяного пара350350верха верхней отпарной секции11187низа верхней отпарной секции9272верха нижней отпарной секции193243низа нижней отпарной секции174237верха абсорбера сухого газа-45низа абсорбера сухого газа-61ввода остатка абсорбера сухого газа в отпарную колонну-250верха абсорбера жирного газа-57низа абсорбера жирного газа-65ввода остатка абсорбера жирного газа в колонну-210Давление, ата  в емкости орошения первой колонны9,059,05верха первой колонны9,259,25низа первой колонны9,409,40в емкости орошения второй колонны2,252,25верха второй колонны2,462,46низа второй колонны2,692,69верха верхней отпарной секции2,732,73низа верхней отпарной секции2,802,80верха нижней отпарной секции2,809,60низа нижней отпарной секции2,869,66верха абсорбера сухого газа-8,40низа абсорбера сухого газа-8,46верха абсорбера жирного газа-2,00низа абсорбера жирного газа-2,06Тепло, Гкал/ч  вводимое с сырьем в первую колонну3,2823,987отводимое в конденсаторах-холодильниках первой колонны0,2471,5826подводимое в печи, в т.ч.10,10010,222- для нагрева горячей струи5,422-- для нагрева сырья второй колонны4,67810,222отводимое в конденсаторах-холодильниках второй колонны2,8556,224отводимое в теплообменниках верхнего циркуляционного орошения0,6404,669отводимое в холодильниках верхнего циркуляционного орошения0,3100,617отводимое в теплообменниках нижнего циркуляционного орошения1,9511,950отводимое в холодильниках верхнего циркуляционного орошения0,6770,854вводимое с водяным паром, в т.ч.  - в низ первой колонны-0,308- в низ второй колонны0,5370,513- в низ верхней отпарной секции0,2150,154- в низ нижней отпарной секции0,5370,717подводимое в теплообменниках для нагрева верхнего циркуляционного орошения (остатка абсорбера сухого газа)-4,662подводимое в теплообменниках для нагрева нижнего циркуляционного орошения (остатка абсорбера жирного газа)-1,964Диаметр, м  первой колонны1,01,0второй колонны2,02,8верхней отпарной секции0,60,6нижней отпарной секции0,80,8абсорбера сухого газа-0,6абсорбера жирного газа-1,0Число теоретических тарелок, в т.ч.  - в укрепляющей секции первой колонны92- в отгонной секции первой колонны57- в укрепляющей секции второй колонны1717- в отгонной секции второй колонны22- в верхней отпарной секции77- в нижней отпарной секции77- в абсорбере сухого газа-7- в абсорбере жирного газа-7Содержание, % мас.  углеводородов, выкипающих до C₅ в бензине5,770,18фракции 160°С - КК в бензине0,930,90фракции НК-160°С в дизельном топливе7,537,43фракции 360°С - КК в дизельном топливе3,422,93фракции НК-360°С в мазуте14,0511,51

Таблица 2Состав газов в % мас.КомпонентыВариант 1 (прототип)Вариант 2 (предлагаемый способ)Сухой газСухой газЖирный газ1. Содержание углеводородов C₁-С₂45,6365,520,282. Содержание углеводородов С₃-С₄43,0933,7296,283. Содержание углеводородов C₅-С₇11,280,763,44Всего100,00100,00100,00

Как видно из таблиц 1 и 2, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет разделить газ на сухой и жирный компоненты. При этом вместо 5,77 т/ч сухого газа с большим содержанием компонентов С₃-С₄ и бензиновых фракций удается получить 4,02 т/ч более качественного сухого газа и 1,60 т/ч жирного газа с содержанием компонентов, выкипающих ниже С₃, 0,28% и выше С₄ - 3,44%. При этом повышается качество продуктов разделения. Содержание в бензине углеводородов, выкипающих до С₅, снижается с 5,77 до 0,18% мас., т.е. в 32 раза. Содержание в дизельном топливе фракции 360°С - КК снижается с 3,42 до 2,93% мас., а в мазуте фракции НК-360°С - с 14,05 до 11,51% мас.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет более четко разделить газ на сухой и жирный компоненты и повысить качество продуктов разделения, доведя его до требований на товарную продукцию.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при перегонке нефти с высоким содержанием газа. Предлагаемый способ включает ввод сырья в первую ректификационную колонну с подачей паров из нее в емкость орошения и получением в ней газа и легкой бензиновой фракции, ввод остатка первой колонны во вторую колонну с выводом паров в емкость орошения с получением в ней газа и легкой бензиновой фракции и выделением боковыми погонами второй колонны бензиновой и дизельной фракций, а с низа - мазута. Газы с верха емкостей орошения первой и второй колонн подают в абсорберы, орошаемые соответственно дизельной фракцией, отбираемой с низа отпарной секции, и нижним циркуляционным орошением второй колонны после охлаждения, с верха абсорберов выводят сухой и жирный газы, нижнее циркуляционное орошение перед вводом в колонну нагревают, дизельную фракцию с низа первого абсорбера нагревают и подают на верх отпарной секции дизельной фракции, а пары с верха этой отпарной секции подают в первую колонну в сечение между вводами в нее сырья и нагретого потока. Предлагаемый способ позволяет более четко разделить газ на сухой и жирный компоненты и повысить качество продуктов разделения. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Способ фракционирования нефти, включающий нагрев и ввод сырья в первую колонну с подачей паров с верха первой колонны после частичной конденсации в емкость орошения и получением в ней газа и легкой бензиновой фракции, с нагревом и вводом остатка первой колонны во вторую колонну и выводом паров с верха второй колонны после частичной конденсации в емкость орошения с получением в ней газа и легкой бензиновой фракции и выделением боковыми погонами второй колонны через отпарные секции бензиновой и дизельных фракций, а с низа второй колонны мазута, с возвратом паров с верха отпарных секций в колонну, с использование острого и циркуляционного орошений и ввода нагретых потоков в низ колонн и отпарных секций, отличающийся тем, что газы с верха емкостей орошения первой и второй колонн подают в абсорберы, орошаемые соответственно дизельной фракцией, отбираемой с низа отпарной секции, и нижним циркуляционным орошением второй колонны после дополнительного охлаждения, с верха абсорберов выводят соответственно сухой и жирный газы, нижнее циркуляционное орошение, отбираемое с низа второго абсорбера, перед вводом во вторую колонну нагревают, дизельную фракцию, выводимую с низа первого абсорбера, нагревают и подают на верх отпарной секции дизельной фракции, а пары с верха упомянутой отпарной секции подают в первую колонну в сечение между вводами в нее сырья и нагретого потока.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дизельную фракцию и нижнее циркуляционное орошение второй колонны перед подачей в абсорберы охлаждают до температуры 30-50°С.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбцию для получения сухого газа проводят под давлением 8,4-8,46 ата.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбцию для получения жирного газа проводят под давлением 2,00-2,06 ата.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижнее циркуляционное орошение перед вводом во вторую колонну нагревают до температуры 200-210°С.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дизельную фракцию перед подачей на верх отпарной секции нагревают до температуры 240-250°С.