СПОСОБ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ Российский патент 2014 года по МПК C10G7/00 C10G7/06 

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

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.

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.