NO169903B - Fremgangsmaate for separering av komponenter i raa-olje - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for separering av komponenter i råolje, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at råolje inneholdende ikke lett kondenserbare komponenter, direkte destillerbar lett nafta (såkalt LSR-nafta) og tunge naftakomponenter oppvarmes og tilføres et forfraksjoneringstårn som arbeider ved et forholdsvis høyt trykk og en forholdsvis høy temperatur,

den tilførte råolje separeres i forfraksjoneringstårnet i en toppstrøm inneholdende hovedsakelig alle de ikke lett kondenserbare komponenter og hovedsakelig alle LSR-naftakomponentene, en bunnstrøm og en eller flere sidestrømmer inneholdende hovedsakelig hele den tunge naftakomponent, sidestrømmen tas ut fra forfraksjoneringstårnet og tilføres en strippekolonne, og toppdamp fra strippekolonnen føres tilbake til et sideinnløp på forfraksjoneringstårnet mens en bunnstrøm tas ut fra strippekolonnen som tung nafta, bunnstrømmen fra forfraksjoneringstårnet føres til en atmosfærisk råoljedestillasjonsenhet som arbeider ved forholdsvis lavt trykk hvor den separeres i en toppstrøm, en bunnstrøm av atmosfærisk destillasjonsrest og en eller flere side-strømmer, idet den nevnte bunnstrøm fra forfraksjoneringstårnet passerer en oppvarmingsinnretning slik at de lettere komponenter i bunnstrømmen fordampes_før den tilføres den nevnte atmosfæriske råoljedestillasjonsenhet gjennom et råolje-tilførselsinnløp lokalisert over et damptilførselsinnløp slik at bunnstrømmen fra forfraksjoneringstårnet i den atmosfæriske råoljedestillasjonsenhet separeres til en atmosfærisk destillasjonsrest som et redusert råprodukt som tas ut som den nevnte bunnstrøm,

den nevnte toppstrøm føres til et par

kondenseringsenheter forbundet i serie hvori den annen av det nevnte par av kondenseringsenheter er en total kondenseringsenhet og den første av det nevnte par av kondenseringsenheter er en partiell kondenseringsenhet,

i det minste en del av petroleumkondensatet fra den første kondenseringsenhet føres tilbake til et topp-tilbake-løpsinnløp til den atmosfæriske råoljedestillasjonsenhet mens

resten av petroleumkondensatet fra den første kondenseringsenhet tas ut som et tungt naftaprodukt, mens

gass fra den første kondenseringsenhet føres til den annen kondenseringsenhet, og

et petroleumkondensat tas ut fra den annen kondenseringsenhet og føres til ovennevnte strippekolonne.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene.

Oppfinnelsen vedrører generelt en fremgangsmåte hvor det anvendes et forfraksjoneringstårn som arbeider ved forholdsvis høyt trykk og temperatur.

Konvensjonelle såkalte atmosfæriske råoljedestillasjonsenheter anvendt for separering av de ønskede komponenter i råolje er typisk et atmosfærisk råoljetårn, en naftasplitter eller naftastripper for å separere den direkte destillerte nafta til lett direkte destillert (LSR) nafta og tung nafta, og flere sidestrippere for å fremstille komponenter som dieselolje, parafin og atmosfærisk gassolje. Tradisjonelt arbeider slike atmosfæriske råoljedestillasjonsenheter nær atmosfæretrykket for å fordampe alle ønskelige komponenter uten i særlig grad å overstige crackingtemperaturene i bunnen av råoljedestillasjonstårnet. Dette har ført til at hjelpeapparatur omkring råoljedestillasjonstårnet drives ved omtrent det samme trykk.

I anlegg av denne type er topproduktet fra det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn enten en fullområdenafta som deretter splittes i en LSR-nafta og en direkte destillert tung nafta i en naftasplitter, eller LSR-naftaen utvinnes som et topp-produkt fra det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn og denne tunge naftaen fremstilles som bunnproduktet fra en naftaside-stripper forbundet med det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn.

I begge typer av driftsprosesser som beskrevet i det foregående kan lave temperaturer i toppseksjonen av det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn resultere i vannkondensering på de ©vere plater. Dette kondenserte vann kan være meget korroderende på grunn av at det separerte vann typisk vil inneholde H2S og andre forbindelser oppnådd fra råoljen. Følgelig kreves spesielle metallurgiske foranstaltninger for de indre deler av tårnene som f.eks. foringer og plater og toppkondenserings-systemer. I tillegg må det anvendes spesielle typer av plater for å trekke ut vann fra platene og i nærvær av vann kan fraksjoneringsvirkningsgraden av tårnet også synke.

Tidligere kjente råoljeseparasjonssystemer har omfattet et forfraksjoneringstårn oppstrøms fra det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn som fjerner det meste av de ikke lett kondenserbare komponenter tilstede i råoljetilførselen slik at belastningen på det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn reduseres. Tidligere kjente råoljeseparasjonssystemer kan omfatte et forfraksjoneringstårn oppstrøms fra det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn som fjerner det meste av de ikke lett kondenserbare komponenter tilstede i råoljetilførselen slik at belastningen på det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn reduseres. Slike forfraksjoneringstårn arbeider typisk ved et forholdsvis lavt trykk på mindre enn 1,76 kg/cm<2>.

Da alle disse tidligere kjente metoder arbeider ved forholdsvis lavt trykk må eventuelle avgasser samlet fra toppsystemet komprimeres, da raffineribrenselsgassystemer generelt arbeider ved et mye høyere trykk (vanligvis mer enn 3,5 kg/cm<2>). Komprimering av større mengder gass forbruker mye energi.

Det har følgelig foreligget et behov for en separasjonsmetode for råoljekomponenter som effektivt og med høy virkningsgrad vil separere avgasser, lette og tunge naftakomponenter og andre råoljekomponenter mens problemene med vannkondensering og korrosjon bevirket derved unngås.

Oppfinnelsen vedrører således en fremgangsmåte for separering av de ønskede komponenter i råolje som fjerner behovet for av-gasskompressoren, separerer naftakomponentene mere effektivt og med høy virkningsgrad, ikke lider av de ulemper som er forbundet med vannkondensering og reduserer de totale energikrav.

Et av de vesentlige trekk som utnyttes ved oppfinnelsen er at et forfraksjoneringstårn som arbeider ved forholdsvis høyt trykk og temperatur og som tjener til å oppnå de ovennevnte forhold. Tilførselen av råolje oppvarmes og blir så trykk-avspent i forfraksjoneringstårnet som arbeider med et like-vekts sone trykk i området 3,5-7 kg/cm<2>. De ikke lett kondenserbare komponenter såvel som LSR-naftaen tas ut som topp-produkter fra forfraksjoneringstårnet. Toppseksjonen av høytrykksforfraksjoneringstårnet er varmere enn i konvensjonelle lavtrykksforfraksjoneringstårn og følgelig foregår ikke vannkondensering i toppseksjonen av dette tårn.

Toppstrømmen fra forfraksjoneringstårnet behandles videre for separering av syreholdig vann, LSR-nafta og ikke lett kondenserbare komponenter. En mellomnaftasidefraksjon tas ut fra forfraksjoneringstårnet og strippes i en sidestripper til å gi et tungt naftaprodukt. Bunnstrømmen fra forfraksjoneringstårnet oppvarmes og sendes til et atmosfærisk råoljedestillasjonstårn og behandles videre for separering av parafin, dieselolje, atmosfæriske gassoljer, redusert råolje og små mengder nafta som måtte være tilbake i bunnstrømmene fra høytrykksforfraksjoneringstårnet.

Ved å anvende fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse reduseres belastningen i det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn i betraktelig grad og resulterer i en markert reduksjon i diameter og høyde av dette tårn såvel som en reduksjon i belastningen på den varmekjele som er nødvendig for å oppvarme den forfraksjonerte råoljestrøm før den føres til destillasjonssonen av det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn. Videre blir separeringen av LSR og tunge naftafraksjoner betraktelig mer effektiv og skjer med høyere virkningsgrad på grunn av at tilbakeløpskravene i det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn er blitt redusert, idet bruken av en naftasplitter med sine medfølgende ekstra trinn for kondensering, fordampning og fornyet kondensering unngås, videre er kondenseringen av vann i toppseksjonene av forfraksjoneringstårnet og det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn unngått og derfor er behovet for korrosjonsresistente indre tårnelementer som fSringer og plater for uttrekning av vann blitt eliminert og der er følgelig ikke noe behov for en avgasskompressor.

Disse og ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå for den fagkyndige i forbindelse med den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen som følger: Det vises til figuren som er et skjematisk flytskjema som illustrerer separasjonsmetoden for råoljekomponenter i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse separeres kompo-nentene i råolje for fremstilling av strømmer av ikke lett kondenserbare forbindelser, LSR-nafta, tung nafta, og tyngre forbindelser som dieselolje, parafin, atmosfæriske gassoljer og redusert råolje. Råoljetilførselen kan bestå av hvilke som helst av de forskjellige blandinger av petroleumkomponenter som finnes i en hvilken som helst type av råolje.

Fig. 1 illustrerer skjematisk den typiske gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse. En råoljetilførselsstrøm 8 blir i en råoljetilførselspumpe 10 bragt opp til et forholdsvis høyt trykk og trykket innstilles foretrukket slik at eventuelle avgasser som til slutt vil bli oppnådd under anvendelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen vil bli oppnådd ved et trykk som er likt eller høyere enn trykket i et brennstoffgassystem som befinner seg nedstrøms i anlegget. Ved å etablere trykk i hele systemet i samsvar med dette formål elimineres behovet for en avgasskompressor. Elimineringen av en avgasskompressor fører til en betraktelig energibesparelse på grunn av at den energimengde som kreves for å pumpe den flytende råoljetilførselsstrøm 8 er betraktelig mindre enn den energi som kreves for å komprimere avgassene etter separering.

Etter at råoljetilførselsstrømmen 8 ved hjelp av pumpen 10 er bragt til et høyt trykk blir den oppvarmet til en forholdsvis høy temperatur under anvendelse av en eller flere varmevekslere som varmeveksler med en eller flere varme råoljekomponenter. Typisk anvendes flere varmevekslere 12. Det bemerkes at en fyrkjele kan erstatte og/eller anvendes i tillegg til en eller flere av varmevekslerne 12 og også at fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse hverken påvirkes av det skjema som anvendes for å gjennomføre oppvarmingstrinnet eller for å gjennomføre varmetrinnet før pumpetrinnet.

Hvis råoljetilførselsstrømmen 8 inneholder en svært rikelig mengde flyktige gasser kan det være foretrukket å fjerne en del av eller samtlige av disse gasser før råoljen tilføres i høytrykksforfraksjoneringstårnet. En typisk måte for dette er å anvende en trykkavspenningstrommel etter et oppvarmingstrinn for å separere de mer flyktige gasser som damp, mens de mindre flyktige komponenter opprettholdes som en væske. Generelt søker imidlertid fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse å undertrykke fordampning under de initiale oppvarmings- og pumpetrinn ved hjelp av en mottrykkskontroll-ventil 11 operert av en trykkontrollføler 15 som befinner seg umiddelbart oppstrøms fra forfraksjoneringstårnet.

Den trykksatte og oppvarmede råoljetilførselsstrøm 9 tilføres så et forfraksjoneringstårn 14 gjennom et innløp 13. Forfrak-sjoneringsstårnet 14 kan være av en hvilken som helst kon-vensjonell type av destillasjonstårn konstruert for å tilpasse arbeidsbetingelsene i slike forfraksjoneringstårn. Forfraksjoneringstårnet 14 tilføres strippedamp 16 i et punkt under innløpet 13 for den tilførte råoljestrøm.

I tillegg til, eller i stedet for varmevekslerne 12 (eller den eventuelle fyrkjele) er det også mulig, selv om det ikke er nødvendig, å anvende en aktiv gjenkoker under innløpet 13 for den tilførte råoljestrøm ved bunnen av forfraksjoneringstårnet 14. Bruken av en tilførselsfyrkjele og/eller en gjenkoker vil generelt ikke være nødvendig med mindre råoljetilførsels-strømmen 8 inneholder en større enn normal mengde naftakomponenter. Råoljetilførselsstrømmen 8 vil vanligvis inneholde 20 - 30 % nafta. Hvis det imidlertid foreligger et unormalt høyt naftainnhold i råoljetilførselsstrømmen 8 vil det forekomme at det ikke vil bli vekslet tilstrekkelig varme-mengde i varmevekslerne 12 for oppvarming av råoljetilførsels-strømmen 8 til en temperatur som er høy nok til at det meste av naftakomponentene kan fordampe ved tilførselen til forfraksjoneringstårnet 14. Denne ytterligere varme kan tilføres ved hjelp av den nevnte fyrkjele for forfraksjoneringstårnet eller alternativt ved hjelp av en gjenkoker for dette tårn. Kapasiteten for gjenkokeren eller fyrkjelen oppnås enten alene eller samlet ved hjelp av en eller flere ytterligere rørsløyfer i en nedstrøms fyrkjele 56 foran det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn (drøftet i det følgende) eller hvis kravene er særlig store, ved hjelp av en separat fyrkjele.

Forfraksjoneringstårnet 14, i samsvar med de trykkforhold som er drøftet i det foregående, vil typisk arbeide i området fra omtrent 3,5 til omtrent 7 kg/cm<2> med foretrukket område omtrent 5,25 til 5,95 kg/cm<2>.

Forfraksjoneringstårnet 14 har en toppstrøm 18 som passerer gjennom en eller flere partielle kondensatorer 20 før den går til en akkumulator 22. Den partielle kondensator eller kondensatorer og akkumulator danner en partiell kondenseringsenhet. Akkumulatoren 22 er en standard trommel som også har innretninger for å separere syreholdig vann fra det flytende petroleumkondensat. Syreholdig vann fjernes så med en strøm 24 og det flytende petroleumkondensat fra akkumulatoren 22 sendes som tilbakeløp til toppen av forfraksjoneringstårnet 14 i en strøm 26. Det syreholdige vann som kondenseres ut inneholder hydrogensulfid og andre svovelforbindelser som ville være korroderende for forfraksjoneringstårnet 14 hvis de var tilstede deri i flytende form. Arbeidstrykket i forfraksjone-ringsstårnet 14 og arbeidstemperatur og trykk i råoljetilfør-selsstrømmen 9 som tilføres råoljetilførselsstrøminnløpet 13 bestemmer den mengde hydrokarbondamp som forlater forfraksjoneringstårnet 14 i strømmen 18 og partialtrykket av vanndampen tilstede i denne toppstrøm. Utløpstemperaturen i partialkondensatoren 20 kan styres til en temperaturforskjell på omtrent 2,8°C mellom vannets duggpunkt for dampen fra topplaten i forfraksjoneringstårnet 14 og tilbakeførselen 26, idet den sistnevnte har den høyere temperatur. På grunn av denne temperaturstyring vil ikke noe vann kondensere i forfraksjoneringstårnet 14. Der er således ikke noe behov for å bygge de indre deler av forfraksjoneringstårnet 14 som f.eks. fSringer eller plater, med noen spesielle metallurgiske hensyn, idet det ikke vil være noen krav til spesielle platetyper for å trekke ut vann fra platene. Fravær av flytende vannfase i forfraksjoneringstårnet 14 forbedrer også fraksjoneringseffektiviteten i destillasj onsprosessen.

Den damp som ikke kondenseres i partialkondensatoren eller kondensatorene 20, på grunn av temperaturkravene for å unngå vannkondensering i forfraksjoneringsjonstårnet 14, føres gjennom et annet sett av en eller flere partialkondensatorer 20 til en annen akkumulator 30. Denne akkumulator 30 til-svarer den første akkumulator 22 ved at den har innretninger for å separere syreholdig vann i en strøm 32. Den resterende væske som kondenseres er LSR-nafta og kan samles i en strøm 34 som vil tilfredsstille de strenge ASTM spesifikasjoner for LSR-nafta. Damper som ikke kondenseres i den annen partielle kondensator eller kondensatorer 28 vil bestå av ikke lett kondenserbare forbindelser som kan anvendes som brennstoffgass. Disse damper kan tilføres et brennstoffgassystem i en strøm 36.

Strømmen 36 styres ved hjelp av en trykkontrollventil 38 som kan være av en hvilken som helst type av en lang rekke standard trykkontrollinnretninger. Denne trykkventil 38 styres av en trykkontrollføler 40 som måler trykket i toppseksjonen av forfraksjoneringstårnet 14. Trykkontrollføleren 40 reagerer på trykkendringer inne i dette tårn og vil bevirke åpning eller lukking av trykkventilen 38 for å opprettholde det forholdsvis høye arbeidstrykk i systemet.

En mellomliggende sidefraksjon 42 tas ut fra forfraksjoneringstårnet 14 ved et punkt over innløpet 13 for råoljetilførsels-strømmen. Denne mellomliggende sidefraksjon 42 føres til en naftastrippekolonne 44. Naftastrippekolonnen 44 er en strippekolonne forsynt med en gjenkoker 46 som kan drives enten ved varmeveksling med andre prosesstrømmer eller ved hjelp av en fyrkjele. Toppfraksjonen fra naftastrippekolonnen 44 returneres til forfraksjoneringstårnet 14 som en strøm 48. Denne dampstrøm 48 vil primært bestå av lette komponenter mens bunnstrømmen 50 fra naftastrippekolonnen 44 vil inneholde tungnafta av en slik kvalitet at den kan tilfredsstille de strenge ASTM spesifikasjoner. Naftastrippekolonnen 44 er utstyrt med en gjenkoker 46 på grunn av at dampstripping ville innføre vanndamp som på nytt kunne resultere i de nevnte vannkondensasjonsproblemer. Den nødvendige kapasitet av nafta-strippekolonnegjenkokeren 46 er en funksjon av antallet plater i naftastrippekolonnen 44, sidestrømtilførselssammensetningen og spesifikasjonen for tungnaftabunnproduktet. Ved den foretrukne utførselsform av den foreliggende oppfinnelse er alle disse gjensidig avhengige variable optimalisert.

Om ønskelig kan mer enn en sidefraksjon 42 tas ut fra forfrak-sj oneringstårnet 14 uten å påvirke fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Antallet av slike sidefraksjoner vil avhenge av arbeidsbetingelsene cg sammensetningen av råoljen.

Bunnstrømmen 52 fra forfraksjoneringstårnet 14 inneholder primært råoljekomponenter som er tyngre enn tung nafta med små mengder tungnafta og enda mindre mengder lettnafta. Den oppvarmes ved hjelp av varmeveksling i en eller flere råolje-forhåndsvarmevekslere 54 og/eller en råoljevarmekjele 56 slik at alle de ønskelige komponenter som skal oppsamles blir fordampet (fyrkjelen er generelt nødvendig på grunn av den høye temperatur som kreves nedstrøms i anlegget). Strømmen føres så til et lavtrykksatmosfærisk råoljedestillasjonstårn 58 gjennom et innløp 62. Det atmosfæriske råoljetårn 58 kan være av en hvilken som helst type av en lang rekke velkjente lavtrykks-råoljedestillasjonstårn. Det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58 tilføres strippedamp 60 ved et punkt under tilførselsinnløpet 62.

Bunnstrømmen 64 fra det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 5 8 inneholder redusert råolje, hovedsakelig fri for nafta, parafin, dieselolje, atmosfæriske gassoljer, eller hvilke som helst av de lettere ønskelige komponenter i råoljen. Denne bunnstrøm 64 kan tilføres et typisk vakuumtårn for ytterligere utvinning av ønskelige tunge petroleumfraksjoner.

Det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58 vil typisk arbeide i trykkområder fra omtrent 0,35 til omtrent 2,46 kg/cm<2> og resulterer i et trykk fra 0,35 til 1,05 kg/cm<2> i akkumulatoren 92 i det annet trinn drøftet i det følgende, idet dette er de minimumstrykk som er nødvendige for å sikre tilfredsstillende drift av systemet. Det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58 er vanligvis utstyrt med et antall produktstrippere for uttatte sidestrømmer, hvorav en sidefraksjonsparafinstripper 66 som vist i fig. 1 er et typisk eksempel. Sidefraksjonsparafinstripperen 66 mottar en sidefraksjon 68 fra det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58 tatt ut fra et punkt som befinner seg over bunnstrøminnløpet 62. Sidefraksjonsparafinstripperen 66 tilføres strippedamp gjennom ledningen 7 0 og en bunnstrøm 72 av parafinprodukt kan oppsamles. Toppstrømmen 74 fra sidefrak-sj onsparaf instripperen 66 returneres til det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 5 8 ved et punkt høyere enn sidefrak-sj ons strømmen 68.

Typisk er det anordnet en kjøleinnretning 7 5 for å fjerne varme og utvikle internt tilbakeløp i det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58 i nærheten av parafinstrippesidefrak-sj onsstrømmen 68. Den varme som fjernes med en pumping gjennom kjøleren 7 5 anvendes for forvarming av den inngående råolje-tilf ørselsstrøm 8. Typisk vil det være anordnet to eller flere ytterligere sidefraksjonsomstyringer under parafinsidefrak-sj onsstrømmen 68 og over tilførselsinnløpet 62 på en lignende måte.

Som nevnt i det foregående vil en liten del av tungnaftaen og en enda mindre del av LSR-naftaen ha tendens til å bli oppløst i og ført sammen med bunnstrømmen 52 fra forfraksjoneringstårnet 14. Disse komponenter ender i den strøm som tas ut på toppen 76 av det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58.

I stedet for å øke dampstrippingstakten i forfraksjoneringstårnet er en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen å tillate at de små mengder nafta kan gjenvinnes i det atmosfæriske råoljedestillasjonstårnets toppsystem hvor tungnafta-fraksjonen separeres fra toppstrømmen 76 i en første trinnakkumulator 78. Temperaturen i den første trinnakkumulator 78 reguleres ved bruk av en eller flere partialkondensatorer 80 slik at et LSR-fritt tungnaftakondensat fremstilles i den første trinnakkumulator 78. Dette LSR-frie tungnaftakondensat kan oppsamles i en strøm 82 som kan kombineres med bunnstrømmen 50 fra naftastrippekolonnen 44 til å danne en kombinert tung-naf taproduktstrøm 84. Ved en foretrukket utførelsesform sendes en del av tungnaftakondensatstrømmen 82 tilbake til råoljedestillasjonstårnet 58 i en strøm 86. Det vil være klart for den fagkyndige på området at på grunnlag av den foreliggende beskrivelse og drøftelse er det ikke nødvendig å kombinere tungnaftastrømmen 82 med bunnstrømmen 50 fra naftastrippekolonnen 44.

De naftakomponenter som ikke kondenseres i den eller de første trinnpartialkondensatorer 80 forlater den første trinnakkumulator 78 som dampstrømmen 88. En eller flere kondensatorer 90 regulerer temperaturen i denne dampstrøm 88 slik at den kondenseres og samles i en annen trinnakkumulator 92. Denne kondenserte naftastrøm 94 forlater den annen trinnakkumulator 92, pumpes med en pumpe 96 opp til et trykk noe høyere enn trykket i naftastrippekolonnen 44, oppvarmes i en eller flere varmevekslere 98 til sin kokepunkttemperatur og tilføres så toppen av naftastrippekolonnen 44 ved innløpet 100. Den første trinnakkumulator 78 og den annen trinnakkumulator 92 vil fortrinnsvis ha innretninger for å separere og fjerne det sure vann i henholdsvis strømmene 102 og 104.

I naftastrippekolonnen 44, som drøftet i det foregående, strippes LSR-naftakomponentene ut fra den tunge nafta og dette resulterer i meget god separering mellom LSR-naftaen og den tunge nafta.

Som et eksempel på de typiske arbeidsbetingelser som det dreier seg om når det anvendes en råoljetilførsel med typisk sammensetning, kan betingelsene i forfraksjoneringstårnet 14 variere fra et trykk på omtrent 5,27 kg/cm<2> og en temperatur på 164°C ved topplaten til 5,6 kg/cm<2> og en temperatur på 37,8°C slik at LSR-nafta med høy kvalitet kondenserer ut. Det skulle være klart at de typiske arbeidsbetingelser som er drøftet heri vil variere med sammensetning og den type råolje som tilføres systemet og forskjellige andre forhold og det foreliggende eksempel er bare for illustrerende formål.

Det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58 ville typisk arbeide ved betingelser på omtrent 0,7 kg/cm<:!> og 187°C ved topplaten og 1,05 kg/cm<2> og 383°C ved bunnplaten. En parafin-sidefraksjonsstrøm 68 kan ha temperatur på 235°C idet bunn-strømmen 72 fra sidefraksjonsparafinstripperen 66 har temperatur 227°C. Den første trinnakkumulator 78 for toppfraksjonen fra det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 5 8 kan arbeide ved en temperatur på 103°C mens den annen trinnakkumulator 92 vil arbeide ved et trykk på 0,014 kg/cm<2> og en temperatur på 46°C. Typiske temperaturer for naftastrippekolonnen 44 er 175°C ved topplaten og 200°C ved bunnen.

Som det kan ses er det tallrike fordeler ved å anvende fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Den spesielle konstruksjon av høytrykksforfraksjoneringstårnet løser noen av de problemer og virkninger som opptrer ved typiske tidligere kjente konstruksjoner. Høytrykksforfraksjo-neringstårnet 14 muliggjør separering av LSR-nafta fra den tunge nafta mens man unngår bruk av en naftasplitter med sine tilhørende trinn med kondensering, fordampning og fornyet kondensering av naftakomponenter, og er følgelig mer energi-effektiv. Andre fordeler ved denne konstruksjon er at damptil-førselbelastningen til det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58 og tilbakeløpskravene for fremstilling av godkjennbare kvaliteter av LSR og tungnafta er betraktelig redusert. Dette betyr at det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58 kan kon-strueres med mindre diameter og med betraktelig mindre høyde. Den reduserte belastning betyr også at kapasiteten av råolje-fyrkjelen 5 6 kan reduseres i vesentlig grad. I tillegg er naftastrippekolonnen 44 mindre enn tilsvarende naftasplittere av tidligere kjent type. Den reduserte størrelse og varme-kapasitet for hver av disse komponenter fører både til inve-steringsbesparelser og energibesparelser.

Toppfraksjonssystemene i både det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58 og forfraksjoneringstårnet 14 er konstruert til å inkludere flere toppakkumulatorer/kondensatorer. De fordeler som oppnås fra en slik konstruksjon er at vannkondensering kan unngås i toppdelene av begge tårn og høyere temperaturer kan anvendes for toppkondensatorene 20 og 80. Muligheten for å anvende toppkondensatorer med høyere temperatur gir systemet mer fleksibilitet og tillater større energiutnyttelse.

Mens innlemmelse av et system med et høytrykksforfraksjone-ringstårn i enkelte tilfeller til å begynne med kan være dyrere med hensyn til kapitalinvesteringer enn konvensjonelle råoljedestillasjonsenheter vil den vesentlige forskjell i energi-utnyttelsen kompensere for den ekstra initiale omkostning i løpet av meget kort tid. Da samlet mer varme er tilgjengelig ved høyere temperaturnivåer og mer varme forbrukes ved et lavere temperaturnivå vil den totale mengde gjenvinnbar varme øke. Som tidligere nevnt er det en redusert fordampningskapa-sitet i råoljefyringskjelen 56 på grunn av den høye varmeveksling som er tilgjengelig fra de forskjellige petroleumskom-ponenter som fremstilles for tilførsel til råoljetilførsels-strømmen 8 og forfraksjoneringstårnets bunnstrøm 52.

Energibesparelser kan også oppnås nedstrøms ved at den høyere bunnfraksjonstemperatur i det atmosfæriske råoljedestillasjonstårn 58 fører til redusert belastning i tilførselsvarmekjelen for et etterfølgende vakuumtårn.

I tillegg til disse energibesparelser er det også vesentlige fordeler med å oppnå en mye skarpere separering mellom LSR-nafta og tungnafta, idet man unngår behovet for en avgasskompressor og eliminerer eventuelle spesielle apparater eller prosedyrer for å ta seg av vannkondensasjonsproblemer.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for separering av komponenter i råolje, karakterisert ved at

råolje (8) inneholdende ikke lett kondenserbare komponenter, direkte destillerbar lett nafta (såkalt LSR-nafta) og tunge naftakomponenter oppvarmes (12) og tilføres (13) et forfraksjoneringstårn (14) som arbeider ved et forholdsvis høyt trykk og en forholdsvis høy temperatur, den tilførte råolje separeres i forfraksjoneringstårnet i en toppstrøm (18) inneholdende hovedsakelig alle de ikke lett kondenserbare komponenter og hovedsakelig alle LSR-naftakomponentene, en bunnstrøm (52) og en eller flere sidestrømmer (42) inneholdende hovedsakelig hele den tunge naftakomponent, sidestrømmen tas ut fra forfraksjoneringstårnet og tilføres en strippekolonne (44), og toppdamp (48) fra strippekolonnen føres tilbake til et sideinnløp på forfraksjoneringstårnet mens en bunnstrøm (50) tas ut fra strippekolonnen som tung nafta, bunnstrømmen (52) fra f orf raksj oneringstårnet føres til en atmosfærisk råoljedestillasjonsenhet (58) som arbeider ved forholdsvis lavt trykk hvor den separeres i en toppstrøm (76), en bunnstrøm (64) av atmosfærisk destillasjonsrest og en eller flere sidestrømmer (68), idet den nevnte bunnstrøm fra forfraksjoneringstårnet passerer en oppvarmingsinnretning (54,56) slik at de lettere komponenter i bunnstrømmen fordampes før den tilføres den nevnte atmosfæriske råoljedestillasjonsenhet gjennom et råoljetilførselsinnløp (62) lokalisert over et damptilførselsinnløp (60) slik at bunnstrømmen fra forfraksjoneringstårnet i den atmosfæriske råoljedestillasjonsenhet separeres til en atmosfærisk destillasjonsrest som et redusert råprodukt som tas ut som den nevnte bunnstrøm (64), den nevnte toppstrøm (76) føres til et par kondenseringsenheter (78,92) forbundet i serie hvori den annen (92) av det nevnte par av kondenseringsenheter er en total kondenseringsenhet og den første (7 8) av det nevnte par av kondenseringsenheter er en partiell kondenseringsenhet, i det minste en del av petroleumkondensatet fra den første kondenseringsenhet føres tilbake (86) til et topp-tilbakeløpsinnløp til den atmosfæriske råoljedestillasjonsenhet mens resten (82) av petroleumkondensatet fra den første kondenseringsenhet tas ut som et tungt naftaprodukt (84), mens gass (88) fra den første kondenseringsenhet føres til den annen kondenseringsenhet, og et petroleumkondensat tas ut (94) fra den annen kondenseringsenhet og føres til ovennevnte strippekolonne (44).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at forfraksjoneringstårnet opprettholdes ved et trykk mellom 3,5 og 7,0 kg/cm<2>, foretrukket mellom 5,3 og 6,0 kg/cm<2>.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den oppvarmede råolje tilføres forfraksjoneringstårnet ved et trykk mellom 3,5 og 7,0 kg/cm<2>, foretrukket mellom 5,3 og 6,0 kg/cm<2>.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at: toppstrømmen (18) fra forfraksjonseringstårnet føres til et ytterligere par (22,30) av partielle kondenseringsenheter forbundet i serie, petroleumkondensatet (26) fra den første (22) partielle kondenseringsenhet føres tilbake til forfraksjoneringstårnet, gass fra den første partielle kondenseringsenhet føres til den annen (30) partielle kondenseringsenhet, et petroleumkondensat (34) fra den annen partielle kondenseringsenhet tas ut som den direkte destillerbare lette nafta (LSR-nafta), og gass fra den annen partielle kondenseringsenhet føres (36) til et brenselgassystem.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4,karakterisert ved at brenselgassystemet opprettholdes ved et trykk lavere enn i forfraksjoneringstårnet.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 4,karakterisert ved at surt vann (102,104) henholdsvis (24,32) separeres fra petroleumkondensåtene i kondenseringsenhetene (78,92) i det første par av kondenseringsenheter henholdsvis fra petroleumkondensatene i kondenseringsenhetene (22,30) i det annet par av kondenseringsinn-retninger.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at: den eller de nevnte sidestrømmer fra den atmosfæriske råoljedestillasjonsenhet tas ut fra tilsvarende punkter lokalisert over råoljetilførselsinnløpet (62) i den atmosfæriske råoljedestillasjonsenhet og føres til en eller flere sidestrøm-produktstrippere (66) hvorfra toppstrømmer føres tilbake til sidestrøminnløp (74) i den atmosfæriske råoljedestillasjonsenhet lokalisert over det nevnte råoljetilførselsinnløp (62), og en bunnstrøm (72) fra den eller de nevnte sidestrømproduktstrippere tas ut som petroleumprodukt.