CS207517B1 - Facility for obtaining the relief gas in the refinery - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU ČESKOSLOVENSKASOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 ) 207 517 (II) (Bl)

(61) (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 30 11 78(21) PV 7884-78 (51) Int. <;Čc 10 K 3/00F 17 B 1/14 ÚŘAD pro vynálezy

A OBJEVY (40) Zveřejněné 31 07 80 (45) \ vdané 01 12 83 (73)

Autor vynálezu KLÁTIK JAROSLAV ing. DOLÁK KAROL ing.NOVÁK PAVEL ing. LALÍK JURAJ ing. BUČKO MILOŠ ing.

KRIVULKA IVAN ing., BRATISLAVA (54) Zariadenie k získavaniu odplynov v rafinérii 1

Vynález sa týká zariadenia k získavaniu odplynov v rafinérii, vznikájúcich v proce-soch spracovania a skladovania ropy a ropných létok. Tieto straty majú povod jednak v do-slednom dodržiavaní termodynamických podmienok rafinérskych procesov a bezpečnostných po-žiadaviek, limitujúcich chemické a fyzikálně parametre výrobného procesu, jednak vo fyzi-kálnych javoch, sprevádzajúcich skladovanie prchavých Uhlovodíkov v nédržiach s pevnýmistřechami. Prakticky při každom rafinérskom procese, ktorý prebieha při zvýšenej teplote,dochádza k tvorbě a uvolňovaniu určitého množstva plynných létok, ktoré zvyšujú tlakv systéme, δο má za nésledok negativné ovplyvňovanie procesov deštrukčného charakteru(například krakovanie), alebo ohrožuje bezpečný priebeh výrobného procesu. Tieto účinkysa regulujú odpúšíaním odplynov v prvej fáze regulačnými ventilmi, v áalšom stupni ven-tilmi poistnými. Vynález podstatné obmedzuje množstvo odplynov odpúšíaných na poíné horá-ky pri zachovaní plynulosti a bezpečného priebehu výrobného procesu. V rafinériach sa rieši problém produkcie plynných látok, ktorých tvorba je značnénevyrovnaná, ich spalováním na poíných horákoch. Spalovanie je z hlediska ochrany život-ného prostredia relativné málo škodlivý sposob likvidécie látok uhlovodíkového charakteru,ktoré majú mierny toxický účinok. Negativným rysom tohoto sposobu likvidécie je však ne-využitie tepelného obsahu plynov. Technický pokrok v súvislosti s poínými horékmi bol za-měřený najma na hygienické spalovanie bez vzniku organických nedopalov karcinogénnych 207 517 2 207 S17 vlastností, připadne až sadzí s tvorbou hustého dýmu. Poíné horáky moderných konštrukciíspalujú bezdýmné veíké množstvá plynných látok pomocou injekcie páry do spalovaciehopriestoru.

Uvedený nedostatok, tj. neekonomická likvidáciu odpadových plynov na polných horá-koch, je odstránený zariadením podía vynálezu. Zariadenie pozostáva z odlučovačov kvapal-nej fázy, v ktorých dochádza k odstráneniu lažšíeh zložiek z plynu a ktoré sú zaradenépřed polný horák a za každý jednotlivý zdroj odpadových plynov, zo zdrojov odpadovýchplynov realizovaných komplexom nádrží, z ktorých každé može byl vybavená separátnym odlu-čovačem kvapalnej fázy a z jednotlivých sietí odpadových plynov výrobných jednotiek, doktorých sú plyny odpúšlané cez regulačně a poistné ventily. Aby nedoSlo pri prúdenl ply-nov amerom do nádrží s produktem! k ich znečisteniu a znehodnoteniu, je medzi tieto nádr-že a odlučovač kompresora zaradené absorpčně jednotka k odstráneniu v prevážnej miere HjSK zabráneniu únikov aerosolu absorpčného činidla do prúdu plynu smerom z nádrží slúži od-lučovač kvapalnej fázy s periodickým odčerpáváním zachyteného absorpčného činidla do de-sorpčnej kolony. Kvapalinový uzávěr, zaradený před polný horák, umožňuje vytvorenie poža-dovaného tlaku na sacej straně kompresora a pri havarijnom stave pri zvýženom odpúšlaníplynov na poíný horák a zvýšení tlaku v odplynovom systéme umožňuje odpúšlanie plynov napolný horák a ich likvidáciu spalováním. Kompresorom stlačené plyny sú zaústěné do rozvo-du vykurovacieho plynu a využívané v technologických peciach ako palivo.

Na připojených výkresech sú nakreslené dve základné schémy podlá vynálezu, kde naobr. 1 je schematické znázomenie zariadenia v rafinérii, na obr. 2 je zobrazené alterna-tivně napojenie nádrží s produktami na systém odplynov a na obr. 3 konkrétna aplikáciatohoto zariadenia pře rafinériu so spracováním 8 mil. t ropy za rok.

Na obr. 1 je zdroj rafinérských plynov 1 realizovaný sielou potrubných trás, do kto-rých sú vyústěné primárné zdroje plynných látok, prenikajúcich do systému cez regulačněa poistné ventily, přepojený cez odlučovač kvapalnej fázy 2 s kvapalinovým uzáverom Ja s odlučovačom kvapaliny kompresora 8. Ak tlak plynov v tomto systéme překročí hodnotuhydrostatického tlaku kvapaliny, ktorý je závislý od výšky hladiny kvapaliny od vyústeniaprivodného vedenia odplynov v kvapaline, přebytečné množstvo plynov prechádza kvapalino-vým uzáverom a je spalované na polnom horáku £· Ak je tlak plynov v systéme nižší akohydrostatický tlak kvapaliny od vyústenia plynov po hladinu v kvapalinovom uzávere, jecelé množstvo plynov privádzané do odlučovače 8 a po odlúčení lažšíeh zložiek z plynuvstupuje na sanie kompresora JO. Dalším zdrojom odplynov je nádržový komplex pozostá-vajúci z nádrží s pevnými střechami, v ktorých sú skladované ropné látky s tenziou párvyššej hodnoty (ropa, slopové nádrže, poloproduktové nádrže pre benzinové frakciea středné destiláty); Odplyny ž nádrži, ktoré unikajú účinkom plnenia a tepelnej expanziepár spoeobenej ohrievaním nádrží v priebehu dna, sa privádzajú do odlučovače kvapalnejfázy 6, z ktorého sa odlúčená kvapalina pomocou čerpadla J vracia do nádrží pre surovýbenzín alebo do slopových nádrží. Odlučovač kvapalnej fázy 6 je spojený s odlučovačom 8, 207 517 ▼ ktoroa dochádza k čalěiemu odlúčeniu laŽSích zložiek z plynov. Kvapalná fáza z odlučo-▼a6a a aa pomocou čerpadla £ vracia podohne ako z odlučovače 6 do nádrží pre surový ben-zín alebo do alopových nádrží. Nádržový komplex 11., ktorý zahrnuje nádrže benzínovýchfrakcií - hotových výrobkov, je přepojený eo systémem odplynov cez odlučovač 12 a ab- ·sorpčnú kolonu lj,. Takýmto napojením odplynov na komplex nádrží sa zabráni prieniku HgS,ktorý je obaiahnutý v rafinérskych plynoch, do nádrží s uskladněnými benzínovými frak-etami - hotovými produktem!. H^S sa absorbuje do běžných absorpčných činidiel, ako sú na-příklad alkazidy, alkanolamíny apod., ktorých regenerácia sa vykonává v desorpčnej koloně1£. Desorbovaný plyn s obsahem HgS je možné spracoval v Clausovej jednotke 15. připadneabsorpciou v NaOH na sirníky sodné. V případe vySSieho tlaku plynov v nádržiach ako v sys-téme odplynov prúdia plyny protiprúdnym tokom cez absorbér. Plynmi strhnuté absořpčné či-nidlo sa odlúči v odlučovači 12. Uateriál z odlučovače 12 je vhodné periodicky odčerpaldo desorpčnej kolony 14. Pre zabránenie vzniku podtlaku v komplexech nádrží £ a 11 a mož-nosti nasatia vzduchu do vnútomého priestoru nádrží, a tým zníženia bezpečnosti, je pomo-cou PIC regulátorov zabezpečené pridávanie tlakového dusíka do nádrží. PÍC regulátory sú

O nastavené na hodnoty minimálnych tlakov v nádržiach, řádové 10 Pa.

Alternativně je možné odstránenie H^S z rafinérskych plynov v spojení s produktovýminádržemi zabezpečil zariadením pódia obr. 2. Plyny zo zdroja 1 prechádzajú cez kvapalino-vý uzávěr 22, ktorý je naplněný roztokom alkalického lúhu, do komplexu nádrží 11. Dokona-lý styk kvapalnej a plynnéj fázy za účelom účinnéj absorpcie H^S je zabezpečený prebublá-vaním plynov cez kvapalinu vo formě drobných bubliniek, vytvořených pomocou kotúča, kte-rého horná časl je zhotovená zo šita. Absorpciou kyslých zložiek do roztoku alkalickéholúhu, najma HjS, sa znižuje pH roztoku. Doplňanie roztoku v kvapalinovom uzávere čerstvýmroztokom alkalického lúhu sa uskutečňuje na základe signálu pH kontroly v rozsahu 8 až10 pH. Čerstvý roztok alkalického lúhu sa přidává do priestoru nad vstup plynov do rozto-ku, aby sa zabezpečilo účinné absorbovanie HgS. Rovnako pH hodnota sa snímá z tohotopriestoru. Prebytočné množstvo alkalického lúhu sa z kvapalinového uzávěru přečerpává dodesorbéra 18, v ktorom sa stripovaním pomocou páry 54 rozkladajú alkalické sírniky naroztok alkalického lúhu a plyny s obsahem H^S. Uvolněný HgS je možné spracoval na elemen-tárnu síru v Clausovej jednotke 15. Roztok alkalického lúhu sa zahualuje v odparke 19.Hlavový kondenzát sa odvádza do chemickej kanalizácie 20, připadne na iné technologickévyužitie, a zakoncentrovaný roztok alkalického lúhu sa recykluje do zásobníka s čerstvýmalkalickým lúhom 21· Vystripovaný roztok alkalického lúhu sa može alternativně po neutra-lizácii roztokom minerálnej kyseliny odpúžlal priamo do chemickej kanalizácie. Na potřeb-ný praeovný tlak stlačené plyny sú zavedené do rozvodu vykurovacieho plynu v rafinérii l£.

Na obr. 3 zdroj plynov 22 tvoria odplyny z výrobně etylénová jednotka so epracovanímetánovej frakcie, benzinu a olejov s množstvem cca 1 t/h odplynov. Jednotka je cez kvapa-linový uzávěr 21 napojená na samostatný poíný horák 2£. Proti náhlému stúpnutiu tlakuv zbemom systéme odplynov účinkom odpúžlania zvýšeného množstva odplynov z titulu náběhu,odstávky alebo havařijnáho stavu vo výrobnej jednotke etylénová jednotka je tento systém 207 917 chráněný rýehlouzatváraeím ventilom 'Jg. * nastavitelným tiakom při vyústění odplynov z jodnotky do sběrného systému do 5 kPa. Zdroj odplynov 26 predstavujú úniky plynov z výrobnopolypropylénu v množstve cca 100 kg/h. Tieto plyny obaahujú najma propylén a n-hexán. Před samotným polným horákem 29 je predradený odluSovaS kvapalnej fázy 27 a kvapalinovýuzávěr jgg. fialáí zdroj odplynov tvoria plyny z komplexu rafinérskyeh výrobní, združujú-eieh najmi reforming, redestiláciu reformátu, pyrobensínu, extrakeiu aromátov, dealkylá-eiu toluénu, hydrogenaSnú rafináeiu paliv vodikom a iné, v množstvé eea 1 t/h odplynov.Polnému horáku ϋ ja predradený odluSovaS kvapalnej fázy 31 a kvapalinový uzávěr 32.

Zdroj odplynov jg a <9 tvoří komplex nádrží a pevnými střechami objemov od 250 do10 000 m\ v ktorýeh sú uskladněné benzínové frakeie s tiakom pár pódia Reida od 10 do110 kPa. Odplyny z nádrží s poloproduktami β5 sú cez odluSovaS kvapalnej fázy spoloS-ný pre vžetky nádrže, vedené do odluSovaSa kvapalnej fázy kompresora 46. OdlúSená kvape-lina sa Serpadlom ?6 vracia do nádrží pre krakový, připadne pyrobenzín. Zdroj odplynov 37tvoria odplyny z výrobně etylénová jednotka v množatve cca 300 kg/h. Jednotka je cez od-luSovaS kvapalnej fázy jg a kvapalinový uzávěr jg napojená na samostatný polný horák ££.Proti náhlému etúpnutiu tlaku v zbernom systéme odplynov z titulu náběhu, odstávky alebohavarijného stavu je táto jednotka rovnako ako predehádzajúea oddělená rýehlouzatváraeímventilom 41 a nastavitelným tiakom na vstupe odplynov z e ty lánové j jednotky do zbeméhosystému odplynov do 5 kPa. Zdroj odplynov 42 tvoria odplyny z viaeerýeh rafinérskyeh vý-robní, v podstatnéj miere z atmosferických a vákuových destiláeií ropy, výroby p-xylénu,fenolu, polyetylénu a iné drobné primárné zdroje odplynov, ako plniSky do cisterien,sklady kvapalnýeh plynov a podobné. Tento systém zahrnuje tiež uvolněné odplyny eezpoistné ventily technologických rozvodov. Ako váetky predehádzajúea zdroje odplynov i ten-to zdroj má před polným horákem 45 predradený odluSovaS kvapalnej fázy 4g a kvapalinovýuzávěr 44. Odplyny z nádrží s produktami 49 pri vyžžom tlaku v nádržiaeh ako v odplynovomsystéme preehádzajú protiprúdne eez absorbér 50 a odluSovaS kvapalnej fázy a 46 nasanie kompresora Pri opaSnom prúdení plynov do nádrži sa v absorbéri gO vypiera HgSz rafinérskyeh plynov absorpSnými roztokmi, například alkazidov, alkanolamlnov apod., Símsa zabraňuje znehodnoteniu produktov skladovaných v nádržiaeh, najma HjS. H^S nasýtenýabaorpSný roztok sa regeneruje v desorpSnej koloně 52. Desorbovaný plyn s vysokým obsahomHgS je možné opracoval v Olausovej jednotko JJ» ktorá je běžnou výrobnou jednotkou rafi-nérie. Proti vzniku podtlaku v komplexoeh nádrží a 49 sa do nich přidává tlakový dusíkpodlá signálov z PIC regulátorov, nastavených na hodnoty minimálnyeh tlakov v nádržiaeh,řádové 10^ pa. Váetky odplyny z hoře uvedenýeh zdrojov sa nasávajú kompresorem s mini-málnym tiakom na sani 300 Pa, pri ktorom dochádza k automatickému vypnutiu hnacej jednot-ky kompresora, a vylúSi sa tým možnost nasatia vzduchu do sběrného systému odplynova tvorby výbuánej směsi Uhlovodíkov so vzduchem. Tlak na saní kompresora je regulovanýby-passom medii výtlakom kompresora a sacou stranou, na ktorom je regulaSný ventil ovlá-daný eignálom podlá tlakovéj úrovně na sani kompresore. Rafinérske plyny, zkomprimovanéna tlak 300 kPa, sa prepúálajú do systému vykurovacieho plynu v rafinérii jg· Poplsanýzbemý systém odplynov v rafinérii so sprscovaním 8 mil. t/rok ropy podle vynálezu uletrí

Claims (1)

1. 207 517 ročně cca 20 000 t plynov. Výhodou zariadenia podía vynálezu je zíakavanie odplynov, vznikajúcich při spracova-ní a skladovaní ropy, jej frakcií a rafinérskych produktov bez tlakových nárazov, ktorésú tlmené velkým objemom voíného priestoru napojených nádrží s pevnými střechami a ná-sledné energetické využitie v rafinérii. Podmienkou správnéj činnosti zberného systémuodplynov a čo najvačšieho spracovania plynov je vytvorenie určitého přetlaku na saní kom-presora, čím sa zabraňuje samovolným únikom plynov na polné horáky. K tomuto účelu sú dosystému zaradené kvapalinové uzávěry, ktorými je možné reguloval maximálny tlak na saníkompresora výškou hladiny od vyústenia plynov v kvapalinových uzáveroch. Napojením zber-nej si<.-te rafinérskych plynov na přepojený systém volných priestorov nádrží s pevnýmistřechami sa dosiahne tlmenie tlakových špičiek, sposobených náhlými poruchami, připadnehavarijnými stavmi rafinérskych zariadení. P RE DMI T VYNÁLEZU Zariadenie k získavaniu odplynov v rafinérii ropy, vznikajúcich při spracovanía skladovaní ropy, jej frakcií a rafinérskych produktov, vyznačujúce sa tým, že pozostávaz navzájom spojených odlučovačov (2), (6), (8) a (12) k odlúčeniu kvapalných zložiek z od-plynov, pochádzajúcich zo zdrojov odplynov (1) rafinérskych výrobných jednotiek, zo zdro-jov odplynov (5), nádrží pre ropu a rafinérske medziprodukty, zo zdrojov odplynov (11),nádrží pre benzínové produkty, kompresora (10), napojeného na systém odlučovačov, kvapali-nového uzávěru (3), spojeného s odlučovačom (2) as poíným horákom (4). J výkre3y