Способ перегонки нефти Советский патент 1991 года по МПК C10G7/02 

Изобретение относится к технологии разделения нефти на углеводородные фракции перегонкой при атмосферном давлении и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является увеличение выхода дистиллятных фракций и сокращение энергетических затрат на процесс перегонки.

На чертеже изображена принципиальная технологическая схема перегонки нефти по предлагаемому способу.

Нефть, нагретую в теплообменниках, по линии 1 подают в колонну 2 для частичного отбензинивания нефти. Пары с верха колонны 2 по линии 3 подают в сложную атмосферную колонну 4 в ее промежуточное сечение между отборами бензиновой и керосиновой дистиллятных фракций. Частично отбензиненную нефть,.отводимую с низа колонны 2, нагревают в печи 5 и по линии 6 подают в сложную атмосферную колонну 4. Часть отбензиненной нефти после нагрева в печи 7 подают в низ колонны 2 в качестве горячей струи. Из промежуточного сечения

Оч

со

(Я

о

VI W

атмосферной колонны 4 полициям 8-10 выводят верхнее, среднее и нижнее циркуляционные орошения, которые после охлаждения в теплообменниках 11-13 возвращают по линиям 14-16 в атмосферную колонну 4. Часть охлажденного верхнего циркуляционного орошения по линии 17 подают на орошение колонны 2,

Бензиновую фракцию, выводимую с верха атмосферной колонны 4, конденсируют в конденсаторе 18 и по линии 19 подают на орошение колонны 4, а балансовое количество отводят по линии 20, Мазут-остаток колонны 4 выводят по линии 21. Керосиновую фракцию - (верхний боковой погон) по линии 22 подают на верх верхней отпарной секции 23, в низ которой по линии 24 подают водяной пар, Фракцию дизельного топ- лива (нижний боковой погон) по линии 25 подают на верх нижней отпарной секции 26, вниз которой по линии 27 подают водяной пар. Пары с верха верхней 23 и нижней 26 отпарных секций полициям 28 и 29 соответственно возвращают в сложную атмосферную колонну 4, С низа отпарных секций 23 и 26 по линиям 30 и 31 выводят керосиновую и дизельную фракции. В низ сложной фракции колонны 4 по линии 32 подают водяной пар.

Результаты процессов перегонки нефти по предлагаемому и известному способам получены расчетным путем.

Расчет колонн проводят по теоретическим тарелкам, В колонне частичного отбен- зинирования нефти принято девять тарелок, из них пять в укрепляющей секции и четыре в отгонной. В сложной атмосферной колонне принято 20 таралок, из них 18 в укрепляющей секции и 2 в отгонной. В боковых отпарных секциях принято по две теоретические тарелки. Давление на верху колонны частичного отбензинивания 0,2 МПа, на верху сложной атмосферной колонны 0,15 МПа, перепад давления на тарелку 0,0015 МПа.

П р и м е р 1 (по предлагаемому способу). Исходную нефть в количестве 400 т/ч с температурой 220°С подают на шестую тарелку (счет с верха) колонны частичного отбензинивания. Пары с верха колонны частичного обтензинивания подают на третью тарелку (счете верха) сложной атмосферной колонны. Отбензиненную нефть с низа колонны частичного отбензинивания после нагрева в печи с температурой 360°С подают на 19-ю тарелку сложной атмосферной колонны. Часть отбензиненной нефти (80 т/ч) после нагрева в печи с температурой 350°С подают в низ колонны частичного отбензинивания в качестве горячей струи. С

верха сложной атмосферной колонны получают бензиновую фракцию, часть которой после конденсации возвращают на верх сложной атмосферной колонны в качестве

орошения. На второй, восьмой и четырнадцатой тарелках сложной атмосферной колонны организованы циркуляционные орошения. Часть верхнего циркуляционного орошения, выводимого с второй тарелки

0 сложной атмосферной колонны, в количестве 42 т/ч подают на верхнюю тарелку колонны частичного отбензинивания о качестве орошения.

С шестой тарелки (счет сверху) сложной

5 атмосферной колонны выводят керосиновую фракцию в верхнюю отпарную секцию, в которой происходит отпарка легких фракций за счет подачи 0,2 т/ч водяного пара в низ этой секции.

0 С двенадцатой тарелки колонны выводят дизельную фракцию в нижнюю отпарную секцию, в которой происходит отпарка легких фракций за счет подачи в низ секции 0,3 т/ч водяного пара. Пары с верха отпар5 ных секций возвращают под пятую и одиннадцатую тарелки сложной атмосферной колонны. В низ колонны подают 2 т/ч водяного пара. С низа колонны выводят мазут. Основные показатели работы колонны

0 по примеру 1 приведены в табл.1, фракционный состав сырья и продуктов разделения - в табл.2.

П р и м е р 2 (по известному способу-прототипу). Процесс проводят по примеру 1 за

5 исключением подачи паров с верха колонны

2для частичного отбензинивания по линии

3в сложную атмосферную колонну 4 и подачи верхнего циркуляционного орошения этой колонны по линии 17 на веру колонны

0 2. При этом с верха кол.онны частичного отбензинивания получают бензиновую фракцию, часть которой после конденсации возвращают на верх колонны в качестве орошения.

5 Основные показатели работы колонн по примеру 2 приведены в табл.1, фракционный состав продуктов разделения - в табл.3. П р и м е р 3 (сравнительный). Перегонку осуществляют в условиях примера 1, отли0 чающихся тем, что в качестве орошения на верх колонны частичного отбензинивания нефти подают 35 т/ч верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны. Основные режимные параметры

5 колонн приводятся в табл.4.

Как видно из ,збл.1-4, приуменьшении количества верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны, подаваемого на верх колонны частичного отбензинивания нефти, с 42 до 35 т/ч (т.е. С

14 до 12% от общего количества верхнего циркуляционного орошения) долл отбора после бензинокеросиновой фракции по отношению к общему количеству выводимой бензиновой фракции увеличилась с 0,90 до 0,98 или с 58,76 до 63,79 т/ч. Суммаоный отбор светлых продуктов и нагрузки печей остались практически неизменными. Содержание фракций 180°С - к.к. в бензине увеличилось с 0,13 до 0,36%, в керосине содержание фракций н.к. - 120°С увеличилось с 0,32 до 0,38%, фракций 230°С - к.к. увеличилось с 7,62 до ,7,68%, в дизельном топливе содержание фракций н.к. - 230 и 360°С - к.к. уменьшились с 9.74 до 9,19% и с 5,03 до 4,26% соответственно.

Следовательно, к недостаткам режима работы колонн следует отнести ухудшение качества бензиновой и керосиновой фракций и повышение температуры ввода частично отбензиненной нефти в сложную атмосферную колонну до 364°С и низа этой колонны до 354°С, что недопустимо, поскольку может вызвать термическое разложение продуктов.

При мер4(сравнительный). Перегонку проводят по примеру 1. однако в качестве орошения на верх колонны для частичного отбензинивания нефти подают 50 т/ч верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны. Основные режимные параметры работы колонн приведены в табл.4.

Как видно из табл.1-4, при увеличении количества верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны, подаваемого на верх колонны для частичного отбензинивания нефти, с 42 до 50 т/ч (т.е с 14 до 17% от общего количества верхнего циркуляционного орошения) количество паров бензинокеросиновой смеси,выводимой с верха колонны для частичного отбензинивания нефти, уменьшилось с 58.76 до 53,05 т/ч (т.е. доля отбора сократилась от 0,90 до 0,82 по отношению к общему количеству выводимой бензиновой фракции). Отбор бензина по сравнению с предлагаемым вариантом не изменился, а содержание фракции 180°С - к.к. в бензине уменьшилось с 0,13 до 0,11 %, отбор керосина уменьшился с 41,80 до 41,45 т/ч, а содержание фракций н.к. - 120°С в нем уменьшилось с 0,32 до 0,25%, количество фракции 230°С - к.к. увеличилось с 7,62 до 7,71 %, отбор дизельного топлива уменьшился с 80,50 до 79,10 т/ч, а содержание в нем фракций н.к. - 230°С увеличилось с 9,74 до 10,28%, фракций 360°С - к.к. уменьшилось с 5,03 до 5,01 %, содержание фракций н.к. - 360°С в мазуте увеличилось с 10.48 до 11,23%.

Суммарная нагрузка печи практически не изменилась.

П р и м е р 5 (сравнительный). Отличается от условия перегонки по примеру 1 тем,

что в качестве орошения на верх колонны для частичного отбензинивания нефти подается 55 т/ч верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны. Основные режимные параметры работы ко0 лонн приведены в табл.4,

Как видно из табл.1-4, при увеличении количества верхнего циркуляционного орошения, подаваемого на верх колонны для частичного отбензинивания нефти, с 42 до

5 55 т/ч (т.е. с 14 до 18% от общего количества верхнего циркуляционного орошения), количество паров бензинокеросиновой смеси, отбираэмой с верха колонны для частичного отбензинивания нефти, уменьшилось с

0 58,76 до 50,53 т/ч (т.е. доля отбора сократилась от 0,90 до 0,76 по отношению к общему количеству выводимой бензиновой фракции).

Отбор бензина не изменился, а содер5 жание фракций 180°С - к,к. в бензине уменьшилось с 0,13 до 0,11%, отбор керосина уменьшился с 41,80 до 41,38 т/ч, содержание фракций н.к. - 120°С в керосине уменьшилось с 0.32 до 0,22%, фракции

0 300С - к.к. увеличилось с 7,62 до 7,92, отбор дизельного топлива уменьшился с 80,50 до 78,47 т/ч, а содержание фракций н к. - 230°С увеличилось с 9,74 до 10,49%, фракций 360°С - к.к. увеличилось с 5,03 до 5,35%,

5 содержание фракций н.к. - 360°С в мазуте увеличилось с 10,48 до 11,58%.

Суммарная тепловая нагрузка печи не изменилась.

Таким образом, при одинаковой тепло0 вой нагрузке печи оптимальное количество верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны, подаваемого на верх колонны для частичного отбензинивания нефти, составляет 42-50 т/ч, т.е. 14-17%

5 от общего количества верхнего циркуляционного орошения, при котором отбор паров бензинокеросиновой смеси, выводимых с верха колонны для частичного отбензинивания нефти, составляет 58,76-53,05 т/ч, т.е. 0.900 0,82% по отношению к общему количеству выводимой бензиновой фракции.

При уменьшении количества верхнего циркуляционного орошения, подаваемого на верх колонны для частичного отбензини5 оания нефти, с 42 до 35 т/ч ухудшается качество бензиновой и керосиновой фракций и повышаются температуры нагрева частично отбензиненной нефти в печи и низа сложной атмосферной колонны выше допустимой, а при увеличении с 50 до 55 т/ч

уменьшается суммарный отбор светлых на О 71 г/ч и ухудшается качестпо керосиновой и дчзелыгой фракций.

Кроме того, в предлагаемом способе по гозонению с известным отбор керосиновой фракции увеличивается на 0,45 т/ч, фракции дизельного топлива на 2,63 т/ч. Суммарное увеличение отбора дистиллттных фракций ссглавпяег 3.08 т/ч, те. 1,67 мас.%.

За сгет использования тепла конденсации napoo, пыоодимых с верха колонны для античного отОензинивания, для нагрева нефти повышается температура ввода I,1 фьп в колонну для частичного отбеизини- ьапил на 4°С, снижается суммарная тепло- пп нагрузка конденсаторов-холодильников

070,5 до 59,5 ГДж/ч, т.е. на 15,6%, и повы- м тг.тсч температура наг рева сырья сложной тюсфсрнои колонны на 10°С при более

1. -„ сон тепловой нагрузке печи для нагре- огбензиненной нефти. За счет попьччония тсппоратуры вывода частично oi ,знной нефти в сложную атмосфер- , у,о копонну температура низа этой колонны увеличивается на 9°С и соответственно попытается тепло, отводимое мазутом на 3 2 ГДж/ч, что позволит снизить тепловую г-эгрузку печи для нагрева мазута перед -..(рцом в РЭК умную колонну.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяетувелиС -новныс ратничью

чить отбор дистиллятных фракций и снизить энергозатраты,

Формула изобретения Способ перегонки нефти подачей нагретого сырья вотбензинивающую колонну, работающую с орошением на верху колонны и с обогревом куба с помощью циркуляции части кубового остатка через печь, отбором легкой бензиновой фракции с верха и выводом с низа колонны частично отбензинен- ной нефти с последующим ее нагревом в печи и разгонкой в сложной атмосферной колонне с применением верхнего, среднего и нижнего циркуляционных орошений и подачей водяного пара о низ колонны путем отбора бензиновой фракции с верха, частично возвращаемой в колонну в виде ороше- ния, керосиновой фракции и фракции дизельного топлива соответственно из верхней и нижней отпарных секций и вывода мазута из куба колонны, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения выхода дистиллятных фракций и сокращения энергетических затрат, пары бензина с верха

отбензинивающей колонны направляют в промежуточное сечение сложной атмосферной колонны между точками отбора бензиновой и керосиновой фракций,а в качестве орошения отбензинивающей колонны используют часть верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны в количестве 14-17% его общей массы.

Таблица 1 метры работы колони

Изобретение касается нефтепереработки, в частности перегонки нефти. Цель - повышение выхода дистиллятных фракций и сокращение энергозатрат. Для этого нагретое нефтяное сырье подают в отбензини- вающую колонну, работающую с орошением на верху колонны и с обогревом куба. При этом пары бензина с верха колонны направляют в промежуточное сечение сложной атмосферной колонны между точками отбора бензиновой и керосиновой фракций, а в качестве орошения отбензини- вающей колонны используют часть верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны в количестве 14-17% от его общей массы. Обогрев куба колонны ведут с помощью циркуляции части кубового остатка через печь. С низа колонны выводят частично отбензиненную нефть, которую затем нагревают в печи и разгоняют в сложной атмосферной колонне с применением верхнего, среднего и нижнего циркуляционных орошений и подачей водяного пара в низ колонны. Керосиновую фракцию и фракции дизельного топлива отбирают из верхней и нижней отпарных секций, а мазут выводят из куба колонны. Эти условия позволяют увеличить отбор керосиновой фракции на 0,45 т/ч, фракции дизельного топлива на 2,63 т/ч при снижении суммарной тепловой нагрузки конденсаторов-холодильников с 70,5 до 59,5 ГДж/ч. 1 ил,, 4 табл. Ё

a m от бепзипизгющей

и з i из сло/Ki o, атчо- Г i I- I ГОТ |И I , и Ь

,r,ijrj.boro топлива

V133VT3

,

опгг ечич pTMocibepnofi

t. TIOH iJ

ПРДЛС Г IM PK vrinnПрЧНоГО

роошеькя

уляцтги ного ci oi ечпт

r i. ; ч is ripyi коюнмм для с 1Г(г./го отСЗеи шишльия

1 I

oj (tuiiiiii на нер колоплы ; М Ч 1C i ПОГО ОТ1 еч TJ41U- j, Ч

7

400 50

15

41,35 77,87 215,73

150 120 70

70 49

168597310

Продолжение тавл.1

Таблица фракционный состав сырья и продуктов разделения колонн

по предлагаемому способу, мас.%

Таблица 3

Фракционный состав продуктов разделения по известному способу, мас.%

Т а б л и ц а 4

Основные режимные параметры работы колонн по срлвпн- тельпым примерам

Продолжение табл. 4

18

20