EA000712B1

EA000712B1 - Способ получения нефтяных фракций

Info

Publication number: EA000712B1
Application number: EA199800703A
Authority: EA
Inventors: Феликс Борисович Петлюк; Майя Хаймовна Ямпольская; Вячеслав Яковлевич Киевский; Олег Леонидович Карпиловский
Original assignee: Тоо Научно-Техническая Фирма "Икт-Сервис"; Ооо Фирма "Вилар"
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 2000-02-28
Also published as: EA199800703A1; WO1999058449A2; WO1999058449A3

Description

Изобретение относится к области первичной перегонки нефти и может быть использовано для разделения нефти на установках АВТ.

Из предшествующего уровня техники, известен способ получения нефтяных фракций при перегонке нефти, позволяющий увеличить выход дизельного топлива, согласно которому осуществляют дополнительное отпаривание дизельных фракций из мазута с возвратом углеводородного и водяного паров в атмосферную колонну в качестве дополнительного испаряющего агента, см. патент США № 3301778, кл. 208-355, 1967 г.

Известен также способ получения нефтяных фракций при перегонке нефти (прототип изобретения), заключающийся во фракционировании нефти на установках АВТ (Атмосферновакуумная трубчатка).

Согласно прототипу, получение нефтяных фракций на установках АВТ производится путем последовательной перегонки в двух ректификационных колоннах. В первой колонне (колонна отбензинивания) получают бензиновые фракции, а во второй - основной ректификационной колонне получают все или часть нефтяных фракций (бензиновую, керосиновую, дизельную и мазут), см., книгу И. А. Александрова, Перегонка и ректификация в нефтепереработке М., Химия, 1981 г, стр. 147-204.

Недостатком прототипа является потеря части ценных фракций - дизельного топлива и вакуумных дистиллятов, соответственно в мазуте и гудроне, а также большие энергетические затраты на их получение, в том числе большой расход технологического водяного пара.

Настоящим изобретением решается задача по повышению эффективности разделения углеводородного сырья за счет увеличения отбора наиболее ценных, светлых нефтепродуктов и снижения энергозатрат за счет сокращения расхода водяного пара.

Решение поставленной задачи обеспечено тем, что в способе получения нефтяных фракций в колонне отбензинивания и основной ректификационной колонне с получением в колонне отбензинивания бензиновой фракции, а в основной колонне всех или части нефтяных фракций: бензиновой, керосиновой, дизельной и мазута, согласно изобретению, наверху основной колонны и в ее емкости орошения поддерживается вакуум с помощью вакуумсоздающей системы. Предпочтительно, чтобы в кубе основной колонны поддерживалось давление, близкое к атмосферному для нормальной работы насосов, откачивающих кубовый продукт, при этом в колонне отбензинивания необходимо поддерживать такой отбор бензина и четкость разделения фракций, который обеспечивает максимально возможную степень конденсации паров бензина и воды в холодильнике и емкости орошения основной колонны. Кроме того, предпочтительно, выводить из основной колонны всю дизельную фракцию одним потоком.

Технический эффект от промышленного использования предложенного способа заключается в повышении выхода наиболее ценных светлых нефтепродуктов, уменьшении расхода водяного пара, снижении температуры нефтепродуктов на выходе из печи. При этом использование предложенного способа на действующих установках АВТ, не требует значительных затрат на их реконструкцию. Кроме того, если по каким-либо причинам произошло нарушение технологического режима работы, то легко перейти к традиционному режиму работы. Особенностью предложенного способа является то, что в кубе основной колонны поддерживается давление, близкое к атмосферному, что обеспечивает нормальную работу насосов, откачивающих кубовый продукт. Это позволяет, по сравнению с существующими способами (схемами переработки), уменьшить высоту фундамента основной колонны, поскольку отпадает необходимость в «высоком» (порядка 10м.) фундаменте основной колонны для создания необходимого гидростатического давления для откачки или стока кубового продукта колонны.

На чертеже представлена принципиальная схема установки для реализации предложенного способа.

Способ получения нефтяных фракций может быть реализован на установке, содержащей колонну предварительного разделения (отбензинивания) 1 и основную ректификационную колонну 2. Колонна 1 подключена к магистрали 3 ввода нефтяного сырья, при этом верх колонны 1 , посредством линии 4 с холодильником 5 соединен с емкостью орошения 6. Емкость орошения 6 подключена к линиям 7 и 8. Линия 8, через линию 9 подключена к колонне 1 и через линию 1 0 - к смесителю 11. Низ колонны 1 посредством линии 1 2, через печь 1 3 соединен с колонной 2. Колонна 2 через линию 1 4 с холодильником 1 5 подключена к емкости орошения 1 6. Емкость орошения 1 6 линиями 1 7 и 1 8 соединена с колонной 2 и выкидной линией 19. Кроме того, емкость орошения 1 6 линией 20 подключена к смесителю 11, а линией 21 - к вакуумсоздающей системе 22.

Боковой погон 23 и линия 24 соединяют колону 2 с отпарной колонной 25, низ которой подключен к линии 26 и выкидной линии 27.

Способ реализуется следующим образом.

Перерабатываемая нефть проходит через узел обессоливания и систему теплообмена и по линии 3 поступает в колонну предварительного разделения 1 . Из емкости орошения 6 по линии 7 отводятся несконденсировавшиеся газы (газовая сдувка), а по линии 1 0 легкая часть бензиновой фракции. Кубовый продукт этой колонны частично отбензиненная нефть отводится по линии 1 2, который перед подачей в основную ректификационную колонну 2 нагревается в печи 13 до температуры 360°С. Число теоретических тарелок в этой колонне = 14. Абсолютное давление внизу колонны = 1 ата. Абсолютное давление верха колонны =0,8 ата. Абсолютное давление в емкости орошения 16 =0,5 ата.

Из емкости орошения 16 этой колонны по линии 21, посредством вакуумсоздающей системы 22 осуществляется отсос газовой смеси, состоящей из воздуха (в результате подсоса) и газов разложения, образовавшихся при подогреве сырья колонны 1 в печи 13. Из вакуумсоздающей системы поток газов подается на утилизацию, например, в факельную сеть. В емкости орошения 16 жидкие фракции разделяются по удельному весу, при этом тяжелая часть бензиновой фракции по линии 20 подается в смеситель 11, и после смешения с бензиновой фракцией, поступающей по линии 1 0, направляется на стабилизацию бензина. Другая часть жидкой фракции - вода, образовавшаяся в результате конденсации водяных паров, подается на очистку от эмульгированных в ней нефтепродуктов и сливается в сточные воды.

Боковым погоном 23 с 6-й тарелки колонны 2 выводится жидкость, которая поступает на верхнюю тарелку отпарной колонны 25. Для отпарки легких фракций в низ колонны 25 по линии 26 подается водяной пар в количестве 0,1 - 0,5 % на кубовый продукт колонны 25. Пар с верха отпарной колонны 25 по линии 24 поступает на 5-ю тарелку основной колонны 2. Кубовый продукт колонны 25 - дизельное топливо, отводится по линии 27. Кубовым продуктом колонны 2 получают мазут, который отводится по линии 28. В куб колонны 2, по линии 29 подают водяной пар в количестве 0,75 % на сырье колонны 2. Циркуляционное орошение отбирается с 8-й тарелки колонны и возвращается на 7-ю тарелку.

Кроме того, на линии 1 8 и 20 установлены насосы 30 и 31, такие же насосы могут быть установлены на линиях 9 и 1 0 (на схеме условно не показаны). Упомянутые насосы предназначены для облегчения запуска и вывода установки на расчетный режим работы.

Сравнительный материальный баланс для известного и предложенного способов приведен в таблице 1 (расходы продуктов даны в % на нефть).

Качественные основные показатели продуктов установки приведены в таблице 2.

Результаты расчета для известного и предлагаемого вариантов были получены при использовании в расчетах одного и того же основного оборудования, включая числа теоретических тарелок, тарелки вывода и ввода потоков, нагрузки на циркуляционные орошения, расходы водяного пара. Отличие состоит в том, что абсолютное давление наверху основной атмосферной колонны в известном способе =1,8 ата, а вывод дизельного топлива из основной колонны осуществлялся с 6-й и 9-й тарелок двумя потоками, что типично для традиционных режимов разделения.

Материальный баланс установки

Таблица 1

№ п/п	Продукты	Известный способ	Предлагаемый способ
1	Стабильный бензин	15,91	15,91
2	Дизельное топливо	34,91	38,00
3	Мазут	47,40	44,30
4	Газ	1,78	1,79

Фракционный состав нефтепродуктов

Таблица 2

Продукты	Показатели	Известный способ	Предла- гаемый способ
Бензин	ASTMD86,% объема
95%	160	157
98%	177	171
Дизельное топливо	ASTM D86, % объема
н.к	157	170
5%	192	196
95%	349	349
98%	378	370
Мазут	Содержание фракций, выкипающих до 360°С	7,89	2,57

Как видно из приведенных таблиц, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет увеличить выход ценных светлых фракций на 3,1% на нефть, обеспечивая при этом лучшее качество продуктов.

Следует отметить, что подобный же эффект наблюдается и в случае, когда в основной колонне вводится большее число продуктов, например, керосин, дополнительная фракция дизельного топлива и т. д.

Необходимо также отметить, что нагрузка на вакуумсоздающую систему снижается за счет конденсации паров в холодильнике 15, что в полной мере позволяет использовать эффект «физического вакуума» (т.е. создание вакуума за счет быстрой и полной конденсации паров) При этом подключение вакуумсоздающей системы через емкость орошения 1 6 позволяет направить в нее образующийся после холодильника конденсат, что обеспечивает благоприятные условия для газоотделения и разделение жидких фракций.

Снижение давления наверху основной колонны (приблизительно в три раза) по сравнению с существующими способами приводит к увеличению доли отгона в сечении питания основной колонны и к увеличению относительной летучести разделяемых продуктов, а также к увеличению внутреннего флегмового числа. В результате, резко улучшается четкость разделения, что позволяет существенно увеличить отбор наиболее ценных «светлых» нефтепродуктов, с характеристиками, соответствующими, предъявляемыми к таким продуктам товарным нормам.

Данный пример лишь иллюстрирует один из вариантов воплощения изобретения, но не ограничивает его объем, определяемый приведенной ниже формулой изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения нефтяных фракций в колонне отбензинивания и основной ректификационной колонне с получением в колонне отбензинивания бензиновой фракции, а в основной колонне всех или части нефтяных фракций: бензиновой, керосиновой, дизельной и мазута, отличающийся тем, что наверху основной колонны и в ее емкости орошения поддерживается вакуум с помощью вакуумсоздающей системы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в кубе основной колонны поддерживается давление, близкое к атмосферному, из условия нормальной работы насосов, откачивающих кубовый продукт.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в колонне отбензинивания поддерживается отбор бензина и четкость разделения фракций, из условия максимально возможной степени конденсации паров бензина и воды в холодильнике и емкости орошения основной колонны.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в основной колонне вся дизельная фракция выводится одним потоком.