Способ переработки нефти Советский патент 1989 года по МПК C10G7/00 

Изобретение относится к способу получения нефтяных фракций и может быть использ овапо в нефтеперерабатывающей промышленности при первичной переработке нефти.

Цель изобретения - повышение производительности и снижение энергетических затрат.

На чертеже приведена принципиальная схема реализации предлагаемого способа.

Обезвоженную и обессоленную нефть, нагретую до 220 С, направляют по линии 1 в отбензинивающую колонну 2, С верха колонны 2 по линии 3 отбирают легкую бензиновую фракцию с растворенными в ней газами, а часть фракции по линии 4 возвращают в колонну и используют в качестве орошения.

Колонны 2 и 5 имеют отгонные секции 6 и 7, концентрационные секции 8 и 9, контактные устройства 10 и 11 (на чертеже показано число теоретических тарелок), причем часть тарелок 12 и 13 выполнены глухими по жидкости (встроенные аккумуляторы). , При этом схемой предусмотрена подача жидкости с последней глухой по жидкости тарелки концентрационной секции одной колонны в отгонную секцию другой колонны. Так, жидкость концентрационной секции колонны 2 отбирают с глухой тарелки 12, подогревают и испаряют в теплообменнике 14 и подают в виде паров в низ колонны 5 по линии 15. Одновременно жидкость с последней глухой тарелки 13 концентрационной секции колонны 5 по линии 16

СП

оо

00

ел

О)

направляют в верхнюю часть отгонной секции колонны 2. Указанное перераспределение потоков между колонньми позволяет повысить нагрузку по парам в колонне 5 и снизить суммарные энерг гозатраты на разделение нефти фракции.

С низа отбензинивающей колонны 2 отбирают отбензиненную нефть, и после ее подогрева в печи 33 до разделяют на две части - одну часть в качестве горячей струи подают по линии 17 в низ обтензинивающей колонны 2, а оставшуюся часть по линии 18 направляют на перегонку в секцию питания основной атмосферной колонны 5 С верха колонны 5 отбирают по линии 19 лигроин, часть которого по линии .20 возвращают в колонну в качестве орошения. В виде боковых фракций светлых дистиллятов получают керосин (линия 21), легкое (линия 22) и тяжелое (линия 23) дизельное топливо. Жидкое орошение в промежуточных сече- ниях колонны 5 создают за счет возврата части охлажденных потоков дистиллятов по линиям 24-, 25 и 26. С низа колонны 5 отбирают мазут по линии 27.

Подвод тепла в колонну 5 осуществляют с помощью теплообменников 1А, 28, 29 и 30. Пары с верха колонн 2 и 5 охлаждают и конденсируют в конде 1са торах-холодильниках 31 и 32.

Пример 1. Переработке под- вергают нефть Западно-Сибирских месторождений, содержащую следующие фракции, мас.%:

8,0

8,0

14,8

9,2

12,8

47,2

НК - 85 С 85 - 140 - 230 С 230 - 280 С 280 - 350°С 350 - КК

Относительная плотность нефти 0,855.

В соответствии с описанной выше схемой работы колонн нефть с установки ЭЛОУ направляют в теплообменники, где нагревают до и по линии 1 подают в отбензинивающую колонну 2. Колонна 2 имеет 18 тарелок (14 - в отгонной секции, 14 - в концентрационной секции, в том числе 1 глухая по жидкости). Эффективность (КПД) рек- тификационной тарелки относительно теоретической составляет 50%.

5

0

Q 5

0

0

5

0

5

С верха колонны 2 при 119 С и давлении 0,4 МПа отбирают газо-бен- зиновую фракцию, Н.К. - в количестве 7,5% на нефть. С низа колонны 2 при 260 С и давлении 0,415 МПа отводят частично отбензиненную нефть (отбор 90,5% на нефть), прокачивают через печь, где нагревают до и направляют в качестве сырья в основную атмосферную колонну 5. Кроме того, жидкость с нижней глухой тарелки 12 концентрационной секции колонны 2 с температурой в количестве 10,5% на нефть нагревают и испаряют в теплообменнике 13 и направляют в виде пара при в низ колонны 5. При этом исключается подача водяного пара в эту колонну. Колонна 5 имеет 40 тарелок (6 в отгонной секции, 34 - в концентрационной, в том числе 4 тарелки глухие по жидкости),

с верха колонны 5 при 138 С и давлении 0,2 МПа отбирают лигроин в количестве 8,0% на нефть. Боковыми погонами выводят дистилляты, мас.% на нефть; керосин 10,5; легкое дизельное топливо 12, тяжелое дизельное топливо 14,5. Жидкость концентрационной секции колонны 5 при 355°С в количестве 8,5% на нефть перекачивают с нижней глухой тарелки 13 в верхнюю часть отгонной секции 6 колонны 2,

В остатке с низа колонны 5 при и давлении 0,23 МПа получают мазут в количестве 47,5% на нефть.

Данные по энергетическим затратам и качеству получаемых продуктов по примеру 1 сведены в таблицу.

Пример 2 (известный способ). Перегонку нефти осуществляют в соответствии с описанной схемой и примером 1 за исключением теплообменника 14, линий 15 и 16, а также глухих тарелок 12 и 13 в нижней части кон- центрационных секций колонн 2 и 5, При этом жидкость концентрационной секции каждой из указанных колонн подают в отгонную секцию той же самой колонны, осуществляя дополнительно ввод водяного пара в низ колонны 5.

Используют нефть того же состава, что и в примере 1, и отбирают указанные в примере 1 фракции в тех же самых количествах. Однако отличия режима проведения разгонки заключаются в следующем. Бензиновую фракцию с

5

верха КОЛ01П1Ы 2 отбирают при I12 C, а отбенэиненную нефть с низа колонн 2 отводят при . В колонне 5 те пературу верха поддерживают равной , а мазут отбирают при 358°С. Жидкость концентрационной секции колонны 2 при 16Ус в количестве .14,2 на нефть подают в отгонную часть этой же колонны 2 и таким же образом жидкость концентрационной секции колонны 5 при в количестве 10,5% на нефть направляют в отгонную часть той же колонны 5,

Данные по энергетическим затратам и качеству получаемых продуктов по примеру 2 представлены в таблице .

Такш-1 образом, согласно изобретению осуществляют дополнительны под- под тепла в низ колонны 5 за счет нагрева и испарения в теплообменнике 14 жидкого потока с глухой тарелки концентрационной части колонны 2. Аналогичный поток с низа концентрационной части колонны 5, направляемый в отх онлую часть колонны 2, также служит теплоносителем и позволяет сохранить тепловое равновесие в обеих колоннах. Указанный прием дает возможность отказаться от подачи водяного пара в низ колонны 5, использование которого предусмотрено в известном способе. При этом температура нагрева отбензинен- ной нефти в печи 33 перед ее подачей в качестве питания в колонну 5 сохраняется неизменной, равной 370 С.

В результате суммарный расход тепла на каждые 100 кг переработанной нефти снижается до 49,3 МДж по сравненнию с 53,7 МДж по известному способу. Достигаемое при этом перераспределение улеводородных потоков в колоннах 2 и 5 приводит также и к снижению суммарного тепло- съема при охлаждении дистиллятов (см. таблицу).

Из приведенных в таблице результатов также следует, что предлагаемый способ позволяет увеличить нагрузку колонны 5 по углеводородным парам за счет более полного исполь18356«

зования ее рабочего объема. Объем паров в колонне 5 в отсутствии водяного пара снижается на 15%, что позволяет на такую же величину увеличить производительность колонн по сырью, поскольку пропускная спосЬб- ность колонн по нефти определяется в основном допустимой паровой на- 10 грузкой колонны 5, следовательно, использование изобретения на практике открывает возможности снижения энергозатрат на весь процесс фракционирования нефти в целом при повы- 15 шении его производительности.

Кроме того, исключение подачи водяного пара в колонну 5 приводит также к такому существенному преимуществу процесса перегонки, как от- 20 сутствие контакта углеводородов с водяным паром и вследствие этого уменьшение обводненности получаемых дистиллятов. Снижаются затраты на обё Звоживание продуктов разделения на 2с стадии получения оварной продукции, предотвращается коррозия оборудования.

Если не ставить задачу получения безводных нефтепродуктов, предлагае- мый способ может быть применен для повышения отбора дистиллятов. Расчет варианта предлагаемого способа с подачей водяного пара в низ колонны 5 в KojfH4ecTBe 0,65 мас.% на нзфть показал возможность повышения отбора суммы светлых от нефти на 1% без увеличе- 35 ния энергетических затрат.

Формула изобретения

Способ переработки нефти путем фракцициирования на дистилляты и мазут в двух ректификационных колоннах, снабженных отгонкой и концентрационной секциями, путем частичного отбензинивания нефти в первой колонне, отбора остальных дистиллятов во второй ректификационной колонне, и с подачей жидкости из концентрационной секции в отгонную секцию, отличающийся тем, что, с целью повьппения проивводительности и снижения энергетических затрат, подачу жидкости ведут с низа концентрационной секции одной колоНны в отгонную секцию другой колонны.

30

40

45

50

Материальные потоки,

% на нефть

Отбенэиненная нефть из колонны 1 Сумма дистиллятов (колонна 2 и колонна 5) Жидкость концентрационной секции колонны 2 Жидкость концентрационной секции колонны 5 Водяной пар в колонну 5

Максимальная нагрузка

колонн 2 и 5 по парам

и жидкости, м /ч на

100 кг перерабатываемо

нефти)

Поток паров в колонне 2 Поток паров в колонне 5 Поток жидкости в колонне Поток жидкости в колонне

Показатели качества продуктов перегонки

Содержание в мазуте фракций, кипящих ниже Содержание в дизельном топливе фракций, кипящих выше

Наличие растворенной

воды в дистиллятах

Тепловые потоки, МДж

на 100 кг перегоняемой

нефти

Расход тепла в печи на создание горячей струи в колонну 2

Расход тепла в печи на нагрев сырья колонны 5 Расход тепла на нагрев жидкости концентрационной секции колонны 2 в теплообменнике 14 Суммарный расход тепла Теплосъем с верха колонны Теплосъем с верха колонны Теплосъем промежуточными орошениями Суммарный Теплосъем

90,5 52,5 10,5 8,5

2,2 7,0 0,112 0,062

3,7

2.0 Отсутствует

7,5 35,8

6,0 49,3 9,7 17,4

11,7 38,8

зг

Изобретение касается переработки нефти, в частности получения светлых продуктов. Процесс ведут фракционированием нефти на дистилляты и мазут в ректификационных колоннах, снабженных отгонными и концентрационными секциями. При этом в первой колонне частично из нефти отгоняют бензин, а во второй - остальные дистилляты и мазут с подачей жидкости из концентрационной секции с низа одной колонны в отгонную секцию другой колонны. Эти условия повышают производительность переработки нефти за счет увеличения нагрузки колонн по углеводородным парам и полного использования рабочего объема колонны. При этом объеме паров в отсутствии водяного пара снижается на 15% и этим самым сокращаются энергозатраты на весь процесс фракционирования нефти. 1 ил. 1 табл.

ю

5/

У

V 5

8

/

/f

/7

Ч

20

28

21

24

29

22

26

30

23

/Л

/5

26

/5

18

V4

/5

27