Изобретение относится к способам переработки газового конденсата и может быть использовано в нефтегазоперерабатывающей промышленности.
Известен способ переработки газового конденсата, включающий ввод сырья в первую ректификационную колонну с выделением с верха первой колонны газа, а с низа колонны стабильного газового конденсата с вводом в низ колонны нагретого потока, подачу стабильного газового конденсата с низа первой колонны во вторую колонну с выделением с верха второй колонны широкой бензиновой фракции, с использованием острого орошения и ввод в низ колонны нагретого потока, и с низа второй колонны остаточной фракции газового конденсата (И.А.Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с.280, рис.V-8).
Недостатком данного способа является низкое качество продуктов разделения.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки газового конденсата, включающий ввод нагретого сырья в ректификационную колонну с использованием орошений и выделением с верха колонны бензиновой фракции, а с низа колонны газойлевой фракции с вводом в низ колонны нагретого потока, стабилизацию бензиновой фракции с получением газа и стабильного бензина (С.А.Ахметов, М.Х.Ишмияров, А.П.Веревкин и др. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа. Под ред. С.А.Ахметова. М.: Химия, 2005, с 144).
Недостатком известного способа являются высокие энергетические затраты и низкое качество продуктов разделения в связи со стабилизацией бензиновой фракции при высоком давлении.
Задачей настоящего изобретения является снижение энергетических затрат и повышение качества продуктов разделения.
Указанная задача решается тем, что в способе переработки газового конденсата, включающем ввод нагретого сырья в ректификационную колонну с использованием орошений и выделением с ее верха бензиновой фракции, а с ее низа газойлевой фракции, ввод в низ ректификационной колонны нагретого потока, стабилизацию бензиновой фракции с получением газа и стабильного бензина, стабилизацию бензиновой фракции осуществляют выводом из ректификационной колонны бокового погона в отпарную секцию, в низ которой подводят тепло, с возвратом паров из отпарной секции в ректификационную колонну и выводом стабильного бензина, согласно изобретению бензиновую фракцию с верха ректификационной колонны нагревают стабильным бензином и подают в верхнюю часть отпарной секции, жирный газ с верха газосепаратора подают в низ абсорбера, на верх которого подают охлажденную газойлевую фракцию с низа ректификационной колонны, с верха абсорбера выводят газ, а жидкость с низа абсорбера возвращают выше ввода нагретого сырья в ректификационную колонну.
За счет осуществления стабилизации бензиновой фракции выводом из ректификационной колонны бокового погона в отпарную секцию, ввода в низ ее тепла, возврата паров с верха отпарной секции в ректификационную колонну и вывода после теплообменника стабильного бензина, нагрева бензиновой фракции с верха ректификационной колонны стабильным бензином и подачи в верхнюю часть отпарной секции, подачи жирного газа с верха газосепаратора в низ абсорбера, а также ввода на верх его охлажденной газойлевой фракции с низа ректификационной колонны, вывода с верха абсорбера газа и возврата жидкости с низа абсорбера выше ввода нагретого сырья в ректификационную колонну удается отказаться от стабилизации бензиновых фракций в ректификационной колонне при высоком давлении и тем самым снизить энергетические затраты и повысить качество продуктов разделения.
На рисунке представлена схема осуществления прилагаемого способа.
Газовый конденсат нагревают в печи 1 и по линии 2 вводят в ректификационную колонну 3. Пары с верха ректификационной колонны 3 частично конденсируются в конденсаторе-холодильнике 4, а затем по линии 5 вводят в газосепаратор 6. С верха газосепаратора 6 по линии 7 выводят жирный газ и подают в низ абсорбера 8. С верха абсорбера 8 по линии 9 выводят газ. На орошение на верх абсорбера 8 по линии 10 подают часть охлажденной в теплообменнике 11 и холодильнике 12 газойлевой фракции, выводимой с низа ректификационной колонны 3. Балансовый избыток газойлевой фракции (дизтопливо) отводят по линии 13. Остаток с абсорбера 8 по линии 14 возвращают в ректификационную колонну 3. С низа газосепаратора 6 отводят жидкость по линии 15. Часть жидкости по линии 16 возвращают на орошение на верх ректификационной колонны 3, а балансовый избыток нагревают в теплообменнике 17 и по линии 18 подают в верхнюю часть отпарной секции 19. Из ректификационной колонны 3 выводят боковой погон и по линии 20 подают на верх отпарной секции 19. Пары с верха отпарной секции 19 по линии 21 возвращают в ректификационную колонну 3. С низа отпарной секции 19 после охлаждения в теплообменнике 17 по линии 22 отводят стабильный бензин. Из ректификационной колонны 3 выводят циркуляционное орошение, охлаждают в теплообменнике 23 и по линии 24 возвращают в ректификационную колонну 3. В низ ректификационной колонны 3 и отпарной секции 19 соответственно по линиям 25 и 26 подают нагретые потоки.
Сравнительные показатели работы схем переработки газового конденсата по прототипу и предлагаемому способу приведены в прилагаемых таблицах.
Как видно из таблицы 1, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить энергетические затраты. Нагрузка печи для нагрева сырья ректификационной колонны снижается с 7,727 до 6,778 Гкал/ч, то есть на 12,3%, нагревателя отпарной секции (не показан), с низа которой отводят стабильный бензин, - с 1,4 до 0,7 Гкал/ч, то есть в 2 раза. Тепло, отводимое с верха ректификационной колонны, снижается с 9,845 до 7,068 Гкал/ч, то есть на 28,2%. Также повышается качество разделения. Содержание в газе фр. >С4 снижается с 3,96 до 3,47%масс, в стабильном бензине фр. <С5 с 0,47 до 0,41% масс, фр. >180°C с 3,98 до 3,59% масс.
Таблица 1 |
Основные показатели работы колонн |
Показатели |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
|
(прототип) |
(предлагаемый) |
1 |
2 |
|
Расход, т/ч |
сырья |
62,5 |
62,5 |
газа |
1,76 |
1,78 |
бензина К-1 |
39,7 |
|
дизтоплива |
22,8 |
22.77 |
паров с верха К-1 |
73,51 |
71,7 |
острого орошения К-1 |
32,31 |
51,39 |
дистиллята К-1 на верх К-2 |
- |
12 |
бокового погона К-1 в К-2 |
|
40,48 |
паров с верха К-2 |
5,62 |
14,53 |
жидкости с низа К-2 |
53,21 |
45,29 |
паров в низ К-2 |
15,27 |
7,33 |
паров с верха Е-1 в К-3 |
- |
6,81 |
ЦОК-1 |
- |
45 |
орошение К-2 |
3,85 |
|
орошение К-3 |
|
20 |
остатка К-3 |
|
25,03 |
жидкости с низа К-1 |
22,8 |
42,77 |
водяного пара в низ К-1 |
1,5 |
1,5 |
стабильного бензина |
37,94 |
37,95 |
Температура, °С |
ввода орошения К-1 (в Е-1) |
70 |
64 |
ввода дистиллята К-1 в К-2 |
- |
98 |
ввода орошения К-2 |
40 |
40 |
ввода орошения К-3 |
40 |
40 |
вводя сырья |
240 |
255 |
ввода водяного пара |
350 |
350 |
верха К-1 |
159 |
92 |
вывода бокового погона в К-2 |
|
137 |
верха К-2 |
54 |
131 |
низа К-2 |
158 |
137 |
ввода сырья в К-2 |
125 |
- |
паров в низ К-2 |
170 |
144 |
вывода ЦО |
|
164 |
ввода ЦО |
|
90 |
низа К-1 |
178 |
183 |
верха К-3 |
- |
61 |
низа К-3 |
- |
76 |
после теплообменников сырья К-1 |
125 |
156 |
Продолжение таблицы 1 |
1 |
2 |
3 |
Доля отгона сырья, % масс. |
доля отгона сырья |
0,906 |
0,952 |
Давление, ата |
вЕ-1 |
3,2 |
3,2 |
верха К-1 |
3,7 |
3,7 |
низа К-1 |
3,78 |
3,86 |
верха К-2 |
5,8 |
3,94 |
низа К-2 |
5,99 |
4,01 |
верха К-3 |
- |
2,65 |
низа К-3 |
- |
2,69 |
вЕ-2 |
4,8 |
|
Тепло, Гкал/ч |
вводимое с сырьем |
11,732 |
12,451 |
нагрузка печи для нагрева сырья К-1 |
7,724 |
6,778 |
отводимое с верха К-1 |
9,845 |
7,068 |
отводимое ЦО |
|
1,877 |
отводимое абсорбентом |
|
3,248 |
нагрузка теплообменников сырья К-1 |
3.46 |
5,134 |
нагрузка теплообменников сырья К-2 |
1,217 |
- |
вводимое с водяным паром в низ К-1 |
1,538 |
1,538 |
нагрузка нагревателя остатка К-2 |
1,4 |
0,70 |
нагрузка теплообменника для нагрева дистиллята К-1 |
|
0,94 |
Число теоретических тарелок |
в 1 секции К-1 |
4 |
5 |
во 2 секции К-1 |
2 |
2 |
в 3 секции К-1 |
- |
3 |
в 4 секции К-1 |
|
2 |
в 5 секции К-1 |
|
3 |
в 1 секции К-2 |
11 |
1 |
во 2 секции К-2 |
10 |
6 |
в К-3 |
|
5 |
всего тарелок |
27 |
27 |
Диаметр, м |
К-1 |
2,8 |
2,8 |
К-2 |
1 |
1 |
К-3 |
|
0,8 |
Расстояние между тарелками, мм |
в К-1 |
500 |
500 |
в К-2 |
500 |
500 |
в К-3 |
500 |
500 |
Продолжение таблицы 1 |
1 |
2 |
3 |
Линейная / максимально допустимая линейная скорость пара, м/с |
в К-1 |
0,07-0,46/0,52-0,75 |
0,07-0,47/0,52-0,72 |
в К-2 |
0,20-0,39/0,41-0,46 |
0,24-0,27/0,50-0,52 |
в К-3 |
|
0,24-0,67/0,75-0,80 |
Высота подпора слива, мм |
в К-1 |
12-19 |
14-28 |
в К-2 |
7-44 |
37-38 |
в К-3 |
- |
25-28 |
Содержание фракций, % масс. |
>C4 в газе |
3,96 |
3,47 |
<C5 в стабильном бензине |
0,47 |
0,41 |
>180°C в стабильном бензине |
3,98 |
3,59 |
<140°C в дизтопливе |
3,04 |
3,06 |
Таблица 2 |
Фракционный состав сырья и продуктов разделения колонн, % масс. |
№ |
Компонен |
Сырье |
Вариант 1 (прототип) |
Вариант 2 (предлагаемый) |
|
ты и |
|
Газ |
Стабиль |
Дизтопли |
Газ |
Стабиль |
Дизтоп |
|
фракции, |
|
|
ный |
во |
|
ный |
ливо |
|
°С |
|
|
бензин |
|
|
бензин |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
с2 |
0,20 |
7,09 |
- |
- |
7,02 |
- |
- |
2 |
С3 |
0,47 |
16,66 |
- |
- |
16,49 |
- |
- |
3 |
iC4 |
0,43 |
14,76 |
0,02 |
- |
14,62 |
0,02 |
- |
4 |
нС4 |
0,19 |
57,53 |
0,45 |
- |
58,40 |
0,39 |
- |
5 |
35-40 |
0,59 |
2,72 |
0,84 |
- |
0,62 |
0,94 |
- |
6 |
40-50 |
0,79 |
1,11 |
1,25 |
- |
0,33 |
1,28 |
- |
7 |
50-60 |
1,56 |
0,12 |
2,56 |
0,01 |
0,14 |
2,56 |
0,01 |
8 |
60-70 |
2,48 |
0,01 |
4,07 |
0,03 |
0,06 |
4,07 |
0,02 |
9 |
70-80 |
3,22 |
- |
5,28 |
0,05 |
0,05 |
5,27 |
0,04 |
10 |
80-90 |
3,93 |
- |
6,42 |
0,09 |
0,07 |
6,42 |
0,08 |
11 |
90 - 100 |
4,12 |
- |
6,70 |
0,14 |
0,08 |
6,70 |
0,14 |
12 |
100-110 |
4,82 |
- |
7,79 |
0,26 |
0,12 |
7,78 |
0,25 |
13 |
110-120 |
4,97 |
- |
7,95 |
0,39 |
0,13 |
7,94 |
0,40 |
14 |
120-130 |
5,77 |
- |
9,07 |
0,72 |
0,17 |
9,05 |
0,74 |
15 |
130-140 |
6,76 |
- |
10,32 |
1,35 |
0,23 |
10,30 |
1,38 |
16 |
140-150 |
9,37 |
- |
13,63 |
3,01 |
0,34 |
13,63 |
2,98 |
17 |
150 - 160 |
9,69 |
- |
12,84 |
5,19 |
0,39 |
12,98 |
4,92 |
18 |
160-170 |
3,49 |
- |
4,00 |
2,91 |
0,15 |
4,12 |
2,69 |
Продолжение таблицы 2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
19 |
170-180 |
3,15 |
- |
2,82 |
3,94 |
0,14 |
2,95 |
3,72 |
20 |
180-190 |
3,20 |
- |
2,14 |
5,21 |
0,14 |
2,19 |
5,13 |
21 |
190-200 |
2,77 |
- |
1,14 |
5,70 |
0,11 |
1,03 |
5,88 |
22 |
200-210 |
2,79 |
- |
0,48 |
6,86 |
0,09 |
0,30 |
7,15 |
23 |
210-220 |
2,05 |
- |
0,12 |
5,42 |
0,04 |
0,05 |
5,54 |
24 |
220-230 |
4,02 |
- |
0,09 |
10,88 |
0,05 |
0,02 |
11,00 |
25 |
230-240 |
2,07 |
- |
0,01 |
5,65 |
0,02 |
- |
5,68 |
26 |
240-250 |
1,54 |
- |
- |
4,22 |
0,01 |
- |
4,23 |
27 |
250-260 |
1,60 |
- |
- |
4,38 |
- |
- |
4,39 |
28 |
260-270 |
1,45 |
- |
- |
3,97 |
- |
- |
3,98 |
29 |
270-280 |
1,41 |
- |
- |
3,87 |
- |
- |
3,87 |
30 |
280-290 |
1,94 |
- |
- |
5,32 |
- |
- |
5,33 |
31 |
290-300 |
1,84 |
- |
- |
5,04 |
- |
- |
5,05 |
32 |
300-310 |
1,36 |
- |
- |
3,73 |
- |
- |
3,73 |
33 |
310-320 |
0,88 |
- |
- |
2,41 |
- |
- |
2,42 |
34 |
320-330 |
0,88 |
- |
- |
2,41 |
- |
- |
2,42 |
35 |
330-340 |
1,26 |
- |
- |
3,45 |
- |
- |
3,46 |
36 |
340-КК |
1,23 |
- |
- |
3,37 |
- |
- |
3,38 |