СПОСОБ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ Российский патент 2015 года по МПК C10G7/00 C10G7/06 

Изобретение относится к способам перегонки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ перегонки нефти, включающий нагрев и ввод сырья в ректификационную колонну с подачей паров с верха колонны после частичной конденсации в емкость орошения 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 сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной колонны водяного пара (нагретых потоков), отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и легкого стабильного бензина (стабильной легкой бензиновой фракции), боковыми погонами через отпарные секции - тяжелого бензина (тяжелой бензиновой фракции), керосина (керосиновой фракции) и легкого дизельного топлива (дизельной фракции) и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором масляных дистиллятов (дизельной фракции), легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона, с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода водяного пара (нагретого потока) в низ вакуумной колонны (И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. - М.: Химия, 1981, с.149, Рис. III - 2).

Недостатком известного способа являются высокие энергозатраты, образование стоков кислой воды, низкий отбор вакуумного газойля и высокая степень разложения мазута в печи.

Задача данного изобретения - снизить энергозатраты и избежать образования стоков кислой воды, а также увеличить отбор вакуумного газойля и снизить степень разложения мазута в печи.

Указанная задача решается тем, что в способе перегонки нефти, включающем ввод нагретого сырья через теплообменники и печь в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и стабильной легкой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции - тяжелой бензиновой, керосиновой и дизельной фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором дизельной фракции, легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона, с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода нагретого потока в низ вакуумной колонны, согласно изобретению сырье после нагрева в теплообменниках делят на два потока, больший по количеству поток нагревают в печи и подают в зону питания сложной атмосферной колонны, а меньший без нагрева подают между вводом большего по количеству потока и выводом дизельной фракции, сложная атмосферная колонна содержит два циркуляционных орошения, в качестве нагретых потоков в низ отпарных секций подают пары после испарения легких углеводородов из остатков отпарных секций, в низ сложной атмосферной колонны - нагретый газ из колонны стабилизации, с которой осуществляют отбор рефлюкса, с первой тарелки вакуумной колонны, расположенной выше ввода сырья, выводят тяжелый вакуумный газойль, нагревают им часть дизельной фракции вакуумной колонны и подают на смешение с мазутом перед нагревом его в печи, нагретую тяжелым вакуумным газойлем дизельную фракцию дополнительно нагревают в печи и вводят в качестве нагретого потока в низ вакуумной колонны, боковой отбор дизельной фракции вакуумной колонны выводят в качестве верхнего циркуляционного орошения, а легкого вакуумного газойля - в качестве нижнего.

На фигуре представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Сырье нагревают в теплообменнике 1 и делят на два потока, больший по количеству поток 2 нагревают в печи 3 и по линии 4 вводят в зону питания колонны 5, меньший по количеству поток 6 также вводят в колонну 5 выше ввода большего по количеству потока сырья. Пары с верха колонны 5 частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике 7 и по линии 8 вводят в емкость орошения 9. С верха емкости орошения 9 по линии 10 выводят углеводородный газ. С низа емкости орошения 9 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 11 подают на верх колонны 5, а балансовый избыток отводят по линии 12 в качестве легкой бензиновой фракции. Верхний боковой погон колонны 5 по линии 13 подают на верх верхней отпарной секции 14. Пары с верха отпарной секции 14 по линии 15 возвращают в колонну 5. С низа отпарной секции 14 по линии 16 выводят жидкость и подают в испаритель 17. Пары из испарителя 17 по линии 18 возвращают в низ отпарной секции 14. С низа испарителя 17 по линии 19 отводят тяжелую бензиновую фракцию. Верхнее циркуляционное орошение колонны 5 охлаждают в теплообменнике 20 и по линии 21 возвращают в колонну 5. Средний боковой погон колонны 5 по линии 22 подают на верх средней отпарной секции 23. Пары с верха отпарной секции 23 по линии 24 возвращают в колонну 5. С низа отпарной секции 23 по линии 25 выводят жидкость и подают в испаритель 26. Пары из испарителя 26 по линии 27 возвращают в низ отпарной секции 23. С низа испарителя 26 по линии 28 отводят керосиновую фракцию. Нижний боковой погон колонны 5 по линии 29 подают на верх нижней отпарной секции 30. Пары с верха отпарной секции 30 по линии 31 возвращают в колонну 5. С низа отпарной секции 30 по линии 32 выводят жидкость и подают в испаритель 33. Пары из испарителя 33 по линии 34 возвращают в низ отпарной секции 30. С низа испарителя 33 по линии 35 отводят дизельную фракцию. Нижнее циркуляционное орошение колонны 5 охлаждают в теплообменнике 36 и по линии 37 возвращают в колонну 5. Легкую бензиновую фракцию колонны 5 нагревают в теплообменнике 38 и по линии 39 подают в колонну стабилизации 40. Пары с верха колонны стабилизации 40 частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике 41 и по линии 42 вводят в емкость орошения 43. С верха емкости орошения 43 по линии 44 выводят газ, нагревают в теплообменнике 45 и по линии 46 подают в низ колонны 5. С низа емкости орошении 43 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 47 подают на верх колонны стабилизации 40, а балансовый избыток отводят по линии 48 в качестве рефлюкса. С низа колонны стабилизации 40 по линии 49 выводят жидкость и подают в испаритель 50. Пары из испарителя 50 по линии 51 возвращают в низ колонны стабилизации 40. С низа испарителя 50 по линии 52 отводят стабильную легкую бензиновую фракцию. Нагретое в печи 53 сырье вакуумной колонны 54 по линии 55 подают в вакуумную колонну 54. С верха вакуумной колонны 54 по линии 56 отводят неконденсируемый пар. Из колонны 54 по линии 57 отводят жидкость, охлаждают в теплообменнике 58 и по линии 59 подают на верх колонны 54 в качестве верхнего циркуляционного орошения, а балансовый избыток выводят по линии 60 в качестве дизельной фракции вакуумной колонны 54. Из колонны 54 по линии 61 отводят жидкость, охлаждают в теплообменнике 62 и по линии 63 возвращают в колонну 54 в качестве нижнего циркуляционного орошения, а балансовый избыток по линии 64 отводят в качестве легкого вакуумного газойля. Из колонны 54 по линии 65 отводят тяжелый вакуумный газойль, охлаждают в теплообменнике 66 и по линии 67 подают на смешение с мазутом, выводимым из колонны 5 по линии 68, перед подачей его в печь 53. Часть жидкости, выводимой по линии 57 из колонны 54, по линии 69 подают в теплообменник 66, где нагревают, затем по линии 70 подают в конвекционную секцию печи 53 и далее по линии 71 подают в низ колонны 54 в качестве нагретого потока. С низа колонны 54 по линии 72 отводят гудрон.

Сравнительная характеристика основных показателей работы колонн по прототипу и предлагаемому способу, приведенных в таблице 1, показала, что исключение использования водяного пара для отпарки легких фракций из продуктов разделения колонн в предлагаемом способе позволяет избежать образования стоков кислой воды на блоке перегонки нефти. При этом экономится 2,7 т/ч водяного пара. Кроме того, в предлагаемом способе увеличивается отбор суммарного вакуумного газойля с 46,50 до 51,70 т/ч, то есть на 11,2%. При этом количество гудрона снижается 67,65 до 62,13 т/ч, то есть на 8,2% и он утяжеляется. Температура сырья на входе в вакуумную колонну снижается с 370 до 365°C, что уменьшает степень разложения мазута в печи. Тепловая нагрузка конденсаторов-холодильников сложной атмосферной колонны 5, в связи с исключением ввода в нее водяного пара и вводом не нагретого в печи потока нефти в колонну 5, снижается с 6,659 до 3,672 Гкал/ч, то есть на 44,9%. За счет уменьшения подвода тепла с сырьем тепловая нагрузка печи сложной атмосферной колонны 5 снижается с 15,762 до 13,585 Гкал/ч, то есть на 13,8%, а суммарная нагрузка печей сложной атмосферной 5 и вакуумной 54 колонн снижается с 20,578 до 18,854 Гкал/ч.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить энергозатраты и избежать образования стоков кислой воды, а также увеличить отбор вакуумного газойля и снизить степень разложения мазута в печи.

Таблица 1 Основные показатели работы колонн Показатели Вариант 1 (прототип) Вариант 2 (предлагаемый способ) 1 2 3 Расход, т/ч верхнего потока сырья 6 колонны 5 - 29,00 нижнего потока сырья 2 колонны 5 210,00 181,00 газа (поток 44) - 0,20 рефлюкса (поток 48) 0,09 0,03 стабильной легкой бензиновой фракции НК-100°C (поток 52) 8,31 8,37 тяжелой бензиновой фракции 100-160°C (поток 19) 20,00 20,00 керосиновой фракции 160-235°C (поток 28) 9,50 9,50 дизельной фракции 235-360°C из колонны 5 (поток 35) 45,00 45,00 мазута (поток 68) 127,10 127,10 дизельной фракции 235-360°C из колонны 54 (поток 60) 12,50 12,47 суммарной дизельной фракции (потоки 35+60) 57,50 57,47 легкого вакуумного газойля из колонны 54 (поток 64) 20,00 51,70 тяжелого вакуумного газойля из колонны 54 (поток 65) 26,50 3,00 гудрона (поток 72) 67,65 62,13 суммарного вакуумного газойля с установки 46,50 51,70 паров с верха колонны 5 58,50 35,03 острого орошения колонны 5 (поток 11) 48,48 26,43 легкой бензиновой фракции колонны 5 (поток 12) 8,40 8,60 верхнего бокового погона в отпарную секцию 14 (поток 13) 22,72 25,19 паров с верха отпарной секции 14 (поток 15) 2,92 5,19 среднего бокового погона в отпарную секцию 23 (поток 22) 12,49 11,29 паров с верха отпарной секции 23 (поток 24) 3,28 1,79 нижнего бокового погона в отпарную секцию 30 (поток 29) 49,24 49,65 паров с верха отпарной секции 30 (поток 31) 4,43 4,65 верхнего ЦО колонны 5 (поток 21) 50,00 50,00 нижнего ЦО колонны 5 (поток 37) 150,00 150,00 паров с верха колонны 54 (поток 56) 1,55 0,90 неконденсируемого пара колонны 54 0,91 0,73 подсоса 0,10 0,10 конденсата колонны 54 0,64 0,17 водяного конденсата колонны 54 0,47 - верхнего ЦО колонны 54 (поток 59) 55,00 90,00 нижнего ЦО колонны 54 (поток 63) 90,00 190,00 тяжелого вакуумного газойля (затемненного продукта) в печь (поток 67) - 3,00 испаряющего агента в колонну 54 (поток 71) 1,0 3,00 водяного пара:    

Продолжение таблицы 1

в колонну 5 1,00 - в отпарную секцию 14 0,20 - в отпарную секцию 23 0,30 - в отпарную секцию 30 0,20 - паров с верха колонны 40 2,16 2,88 острого орошения колонны 40 (поток 47) 2,07 2,65 жидкости с низа колонны 40 (поток 49) 14,39 14,37 паров в низ колонны 40 (поток 51) 6,08 6,00 паров в низ отпарной секции 14 (поток 18) - 5,45 паров в низ отпарной секции 23 (поток 27) - 2,59 паров в низ отпарной секции 30 (поток 34) - 10,79 газа в низ колонны 5 (поток 46) - 0,20 Температура,°C верхнего потока сырья 6 колонны 5 245 245 нижнего потока сырья 2 колонны 5 350 350 ввода острого орошения колонн 5 (поток 11) и 40 (поток 47) 40 40 и 50 верха колонны 5 87 92 вывода верхнего бокового погона (поток 13) в отпарную секцию 14 117 119 вывода среднего бокового погона (поток 22) в отпарную секцию 23 183 183 вывода нижнего бокового погона (поток 29) в отпарную секцию 30 243 238 вывода верхнего ЦО колонны 5 145 147 ввода верхнего ЦО колонны 5 (поток 21) 55 55 вывода нижнего ЦО колонны 5 243 238 ввода нижнего ЦО колонны 5 (поток 37) 170 170 низа колонны 5 342 346 верха отпарной секции 14 113 119 низа отпарной секции 14 103 121 в кипятильнике 17 отпарной секции 14 - 126 верха отпарной секции 23 173 185 низа отпарной секции 23 158 193 в кипятильнике 26 отпарной секции 23 - 200 верха отпарной секции 30 241 240 низа отпарной секции 30 236 252 в кипятильнике 33 отпарной секции 30 - 269 верха колонны 54 76 76 вывода дизельной фракции 235-360°C из колонны 54 (поток 57) 149 123 ввода верхнего ЦО колонны 54 (поток 59) 50 50 после теплообменников сырья колонны 5 245 245 после теплообменников испаряющего агента (поток 70) колонны 54 - 335 вывода вакуумного газойля из колоны 54 (поток 61) 246 256 ввода нижнего ЦО колонны 54 (поток 63) 200 200 вывода тяжелого вакуумного газойля (затемненного продукта) из колонны 54 (поток 65) 320 365

ввода сырья (поток 55) в колонну 54 370 365 ввода нагретого потока (поток 71) в колонну 54 350 370 ввода водяного пара в колонну 54 350 - низа колонны 54 362 364 верха колонны 40 62 64 ввода сырья (поток 39) в колонну 40 128 127 низа колонны 40 159 152 в кипятильнике 50 колонны 40 161 154 Давление, ата (мм рт.спи) в емкости орошения колонны 5 1,10 1,10 верха колонны 5 1,60 1,60 низа колонны 5 1,90 1,90 верха отпарной секции 14 1,85 1,85 низа отпарной секции 14 1,89 1,89 верха отпарной секции 23 1,97 1,97 низа отпарной секции 23 1,98 1,98 верха отпарной секции 30 2,03 2,03 низа отпарной секции 30 2,04 2,04 верха колонны 54 (68) (20) в зоне питания колонны 54 (80) (32) низа колонны 54 (100) (52) в емкости орошения колонны 40 7,5 6,5 верха колонны 40 8,0 7,0 низа колонны 40 8,2 7,2 Тепловая нагрузка, Гкал/ч тепло, подводимое в низ отпарной секции 14 - 0,436 тепло, подводимое в низ отпарной секции 23 - 0,217 тепло, подводимое в низ отпарной секции 30 - 1,214 конденсаторов-холодильников 7 колонны 5 6,659 3,672 теплообменников 1 колонны 5 25,513 25,513 теплообменников 20 верхнего ЦО колонны 5 2,485 2,549 теплообменников 36 нижнего ЦО колонны 5 6,888 6,337 перед печью 3 колонны 5 27,709 27,709 печи 3 колонны 5 15,762 13,585 печи 53 колонны 54 4,816 5,269 теплообменников 66 для нагрева нагретого потока колонны 54 - 0,408 теплообменников 58 верхнего ЦО колонны 54 2,807 3,336 теплообменников 62 нижнего ЦО колонны 54 4,432 6,532 печи 53 для нагрева нагретого потока колонны 54 - 0,212 теплообменников 38 сырья колонны 40 0,431 0,442 конденсаторов-холодильников 41 колонны 40 0,192 0,225 кипятильника 50 колонны 40 0,375 0,380 Число теоретических тарелок, шт. в 1 секции колонны 5 4 4 во 2 секции колонны 5 2 2 в 3 секции колонны 5 6 6 в 4 секции колонны 5 1 1 в 5 секции колонны 5 2 2 в 6 секции колонны 5 2 2 в 7 секции колонны 5 2 2

в 8 отгонной секции колонны 5 2 2 в колонне 54 14 14 в отпарной секции 14 4 4 в отпарных секциях 23 и 30 3 3 в колонне 40 10 10 Диаметр, м колонны 5 3,4 3,0 отпарной секции 14 1,0 1,2 отпарной секции 23 0,8 0,8 отпарной секции 30 1,2 1,2 колонны 40 1,0 1,0 колонны 54 3,8 4,2 Расстояние между тарелками, мм (поточность) в колонне 5 500(1-3) 500(1-3) в отпарной секции 14 400(1) 500(1) в отпарной секции 23 400(1) 500(1) в отпарной секции 30 400(1) 500(1) в колонне 40 400(1) 500(1) Температура 5-95% об. выкипания по ГОСТ стабильной легкой бензиновой фракции НК-100°C (поток 52) 70-98 70-98 тяжелой бензиновой фракции 100-160°C (поток 19) 98-154 98-158 керосиновой фракции 160-235°C (поток 28) 166-216 162-224 дизельной фракции 235-360°C из колонны 5 (поток 35) 214-338 213-359 мазута (поток 68) 322-637 294-636 дизельной фракции 235-360°C из колонны 54 (поток 60) 252-365 229-338 суммарной фракции 235-360°C 218-348 216-352 суммарного вакуумного газойля с установки 356-503 365-540 гудрона (поток 72) 482-651 505-652

Изобретение относится к способам перегонки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает ввод нагретого сырья через теплообменники и печь в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и стабильной легкой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции - тяжелой бензиновой, керосиновой и дизельной фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором дизельной фракции, легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона, с использованием циркуляционного орошения в сложной атмосферной колонне и ввода нагретого потока в низ вакуумной колонны, при этом сырье после нагрева в теплообменниках делят на два потока, больший по количеству поток нагревают в печи и подают в зону питания сложной атмосферной колонны, а меньший без нагрева подают между вводом большего потока и выводом дизельной фракции, сложная атмосферная колонна содержит два циркуляционных орошения, в качестве нагретых потоков в низ отпарных секций подают пары после испарения легких углеводородов из остатков отпарных секций, в низ сложной атмосферной колонны - нагретый газ из колонны стабилизации, с которой осуществляют отбор рефлюкса, с первой тарелки вакуумной колонны, расположенной выше ввода сырья, выводят тяжелый вакуумный газойль, нагревают им часть дизельной фракции вакуумной колонны и подают на смешение с мазутом перед нагревом его в печи, нагретую тяжелым вакуумным газойлем дизельную фракцию дополнительно нагревают в печи и вводят в качестве нагретого потока в низ вакуумной колонны, боковой отбор дизельной фракции вакуумной колонны выводят в качестве верхнего циркуляционного орошения, а легкого вакуумного газойля - в качестве нижнего. Технический результат - изобретение позволяет снизить энергозатраты и избежать образования стоков кислой воды, а также увеличить отбор вакуумного газойля и снизить степень разложения мазута в печи. 1 табл., 1 ил.

Способ перегонки нефти, включающий ввод нагретого сырья через теплообменники и печь в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и стабильной легкой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции - тяжелой бензиновой, керосиновой и дизельной фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором дизельной фракции, легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона, с использованием циркуляционного орошения в сложной атмосферной колонне и ввода нагретого потока в низ вакуумной колонны, отличающийся тем, что сырье после нагрева в теплообменниках делят на два потока, больший по количеству поток нагревают в печи и подают в зону питания сложной атмосферной колонны, а меньший без нагрева подают между вводом большего потока и выводом дизельной фракции, сложная атмосферная колонна содержит два циркуляционных орошения, в качестве нагретых потоков в низ отпарных секций подают пары после испарения легких углеводородов из остатков отпарных секций, в низ сложной атмосферной колонны - нагретый газ из колонны стабилизации, с которой осуществляют отбор рефлюкса, с первой тарелки вакуумной колонны, расположенной выше ввода сырья, выводят тяжелый вакуумный газойль, нагревают им часть дизельной фракции вакуумной колонны и подают на смешение с мазутом перед нагревом его в печи, нагретую тяжелым вакуумным газойлем дизельную фракцию дополнительно нагревают в печи и вводят в качестве нагретого потока в низ вакуумной колонны, боковой отбор дизельной фракции вакуумной колонны выводят в качестве верхнего циркуляционного орошения, а легкого вакуумного газойля - в качестве нижнего.