Изобретение относится к способам переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.
Известен способ переработки нефти, включающий нагрев и ввод сырья в ректификационную колонну с подачей паров с верха колонны после частичной конденсации в емкость орошения с получением газа и легкой бензиновой фракции, выделение боковыми погонами через отпарные секции бензиновой и дизельной фракций, а с низа - мазута с использованием острого и циркуляционного орошений и ввода нагретых потоков в колонну и отпарные секции, дальнейшую перегонку мазута в вакуумной колонне с получением вакуумных дистиллятов и гудрона (И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. - М.: Химия, 1981, с.148, рис.III-1б). Недостатком данного способа являются высокие энергозатраты. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки нефти, включающий ввод нагретого сырья в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной колонны водяного пара (нагретых потоков), отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и легкого стабильного бензина (стабильной легкой бензиновой фракции), боковыми погонами через отпарные секции - тяжелого бензина (тяжелой бензиновой фракции), керосина (керосиновой фракции) и легкого дизельного топлива (дизельной фракции) и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором масляных дистиллятов (дизельной фракции), легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода водяного пара (нагретого потока) в низ вакуумной колонны (И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. - М.: Химия, 1981, с.149, рис.III-2).
Недостатком известного способа являются высокие энергозатраты, образование стоков кислой воды, низкий отбор вакуумного газойля и высокая степень разложения мазута в печи.
Задача данного изобретения - снизить энергозатраты и избежать образования стоков кислой воды, а также увеличить отбор вакуумного газойля и снизить степень разложения мазута в печи.
Указанная задача решается тем, что в способе переработки нефти, включающем ввод нагретого сырья через теплообменники и печь в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и стабильной легкой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции - тяжелой бензиновой, керосиновой и дизельной фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором дизельной фракции, легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода нагретого потока в низ вакуумной колонны, согласно изобретению сырье после нагрева в теплообменниках делят на два потока, больший по количеству поток нагревают в печи и подают в зону питания сложной атмосферной колонны, а меньший без нагрева подают между вводом большего по количеству потока и выводом дизельной фракции, сложная атмосферная колонна содержит два циркуляционных орошения, в качестве нагретых потоков в низ отпарных секций подают пары после испарения легких углеводородов из остатков отпарных секций, в низ сложной атмосферной колонны - нагретый газ из колонны стабилизации, с которой осуществляют отбор рефлюкса, из мазута перед нагревом его в печи испаряют легкие углеводороды при более низком давлении, чем давление в сложной атмосферной колонне и направляют их в качестве нагретого потока в низ вакуумной колонны, тяжелый вакуумный газойль выводят с первой тарелки, расположенной выше ввода сырья в вакуумную колонну, и подают на смешение с жидкой фазой мазута, после чего полученный после смешения поток нагревают в печи и направляют в вакуумную колонну в качестве сырья, боковой отбор дизельной фракции вакуумной колонны выводят в качестве верхнего циркуляционного орошения, а легкого вакуумного газойля - в качестве нижнего.
На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.
Сырье нагревают в теплообменнике 1 и делят на два потока, больший по количеству (нижний) поток 2 нагревают в печи 3 и по линии 4 вводят в зону питания колонны 5, меньший по количеству (верхний) поток 6 также вводят в колонну 5 выше места ввода большего по количеству потока. Пары с верха колонны 5 частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике 7 и по линии 8 вводят в емкость орошения 9. С верха емкости орошения 9 по линии 10 выводят углеводородный газ. С низа емкости орошения 9 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 11 подают на верх колонны 5 в качестве острого орошения, а балансовый избыток отводят по линии 12 в качестве легкой бензиновой фракции. Верхний боковой погон колонны 5 по линии 13 подают на верх верхней отпарной секции 14. Пары с верха отпарной секции 14 по линии 15 возвращают в колонну 5. С низа отпарной секции 14 по линии 16 выводят жидкость и подают в испаритель 17. Пары из испарителя 17 по линии 18 возвращают в низ отпарной секции 14. С низа испарителя 17 по линии 19 отводят тяжелую бензиновую фракцию. Верхнее циркуляционное орошение колонны 5 охлаждают в теплообменнике 20 и по линии 21 возвращают в колонну 5. Средний боковой погон колонны 5 по линии 22 подают на верх средней отпарной секции 23. Пары с верха отпарной секции 23 по линии 24 возвращают в колонну 5. С низа отпарной секции 23 по линии 25 выводят жидкость и подают в испаритель 26. Пары из испарителя 26 по линии 27 возвращают в низ отпарной секции 23. С низа испарителя 26 по линии 28 отводят керосиновую фракцию. Нижний боковой погон колонны 5 по линии 29 подают на верх нижней отпарной секции 30. Пары с верха отпарной секции 30 по линии 31 возвращают в колонну 5. С низа отпарной секции 30 по линии 32 выводят жидкость и подают в испаритель 33. Пары из испарителя 33 по линии 34 возвращают в низ отпарной секции 30. С низа испарителя 33 по линии 35 отводят дизельную фракцию. Нижнее циркуляционное орошение колонны 5 охлаждают в теплообменнике 36 и по линии 37 возвращают в колонну 5. Легкую бензиновую фракцию колонны 5 нагревают в теплообменнике 38 и по линии 39 подают в колонну стабилизации 40. Пары с верха колонны стабилизации 40 частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике 41 и по линии 42 вводят в емкость орошения 43. С верха емкости орошения 43 по линии 44 выводят газ, нагревают в теплообменнике 45 и по линии 46 подают в низ колонны 5. С низа емкости орошения 43 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 47 подают на верх колонны стабилизации 40 в качестве острого орошения, а балансовый избыток отводят по линии 48 в качестве рефлюкса. С низа колонны стабилизации 40 по линии 49 выводят жидкость и подают в испаритель 50. Пары из испарителя 50 по линии 51 возвращают в низ колонны стабилизации 40. С низа испарителя 50 по линии 52 отводят стабильную легкую бензиновую фракцию. Нагретое в печи 53 сырье вакуумной колонны 54 по линии 55 подают в вакуумную колонну 54. С верха вакуумной колонны 54 по линии 56 отводят неконденсируемый пар. Из колонны 54 по линии 57 отводят жидкость, охлаждают в теплообменнике 58 и по линии 59 подают на верх колонны 54 в качестве верхнего циркуляционного орошения, а балансовый избыток выводят по линии 60 в качестве дизельной фракции. Из колонны 54 по линии 61 отводят жидкость, охлаждают в теплообменнике 62 и по линии 63 возвращают в колонну 54 в качестве нижнего циркуляционного орошения, а балансовый избыток по линии 64 отводят в качестве вакуумного газойля. Мазут с низа колонны 5 по линии 65 подают в вакуумный испаритель 66. Пары, выводимые с верха испарителя 66, по линии 67 подают в низ колонны 54 в качестве нагретого потока, а жидкость, выводимую с низа испарителя 66, по линии 68 подают в печь 53. Из колонны 54 по линии 69 отводят тяжелый вакуумный газойль и подают на смешение с жидкостью, подаваемой по линии 68 в печь 53. С низа колонны 54 по линии 70 отводят гудрон.
Сравнительная характеристика основных показателей работы колонн по прототипу и предлагаемому способу, приведенных в таблице 1, показала, что исключение использования водяного пара для отпарки легких фракций из продуктов разделения колонн в предлагаемом способе позволяет избежать образования стоков кислой воды на блоке перегонки нефти. При этом экономится 2,7 т/ч водяного пара. Кроме того, в предлагаемом способе увеличивается отбор суммарного вакуумного газойля с 46,50 до 50,03 т/ч, то есть на 7,6%, и дизельной фракции вакуумной колонны с 12,50 до 15,00 т/ч, то есть на 20%. При этом количество гудрона снижается с 67,65 до 61,38 т/ч, то есть на 9,3% и он утяжеляется. Температура сырья на входе в вакуумную колонну снижается с 370 до 365°C, что уменьшает степень разложения мазута в печи. Тепловая нагрузка конденсаторов-холодильников сложной атмосферной колонны 5 в связи с исключением ввода в нее водяного пара и вводом не нагретого в печи потока нефти в колонну 5 снижается с 6,659 до 3,571 Гкал/ч, то есть на 46,4%. За счет уменьшения подвода тепла с сырьем тепловая нагрузка печи сложной атмосферной колонны 5 снижается с 15,762 до 13,585 Гкал/ч, то есть на 13,8%. Тепловая нагрузка печи колонны 54 снижается с 4,816 до 4,752 Гкал/ч, то есть на 1,3%, колонны 5 - с 15,762 до 13,585 Гкал/ч, то есть на 13,8%.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить энергозатраты и избежать образования стоков кислой воды, а также увеличить отбор вакуумного газойля и снизить степень разложения мазута в печи.
| Таблица 1 |
| Основные показатели работы колонн |
| Показатели |
Вариант 1 (прототип) |
Вариант 2 (предлагаемый способ) |
| 1 |
2 |
3 |
| Расход, т/ч |
| верхнего потока сырья 6 колонны 5 |
- |
29,00 |
| нижнего потока сырья 2 колонны 5 |
210,00 |
181,00 |
| газа (поток 44) |
- |
0,20 |
| рефлюкса (поток 48) |
0,09 |
0,03 |
| стабильной легкой бензиновой фракции НК-100°C (поток 52) |
8,31 |
8,37 |
| тяжелой бензиновой фракции 100-160°С (поток 19) |
20,00 |
20,00 |
| керосиновой фракции 160-235°С (поток 28) |
9,50 |
9,50 |
| дизельной фракции 235-360°C из колонны 5 (поток 35) |
45,00 |
45,00 |
| мазута (поток 65) |
127,10 |
127,10 |
| дизельной фракции 235-360°С из колонны 54 (поток 60) |
12,50 |
15,00 |
| суммарной дизельной фракции (поток 35+60) |
57,50 |
60,00 |
| вакуумного газойля из колоны 54 (поток 64) |
20,00 |
50,03 |
| тяжелого вакуумного газойля из колоны 54 (поток 69) |
26,50 |
3,00 |
| гудрона (поток 70) |
67,65 |
61,38 |
| суммарного вакуумного газойля с установки |
46,50 |
50,03 |
| паров с верха колонны 5 |
58,50 |
34,99 |
| острого орошения колонны 5 (поток 11) |
48,48 |
26,38 |
| легкой бензиновой фракции колонны 5 (поток 12) |
8,40 |
8,60 |
| верхнего бокового погона в отпарную секцию 14 (поток 13) |
22,72 |
25,19 |
| паров с верха отпарной секции (поток 15) |
2,92 |
5,19 |
| среднего бокового погона в отпарную секцию 23 (поток 22) |
12,49 |
11,28 |
| паров с верха отпарной секции 23 (поток 24) |
3,28 |
1,78 |
| нижнего бокового погона в отпарную секцию 30 (поток 29) |
49,24 |
49,65 |
| паров с верха отпарной секции 30 (поток 31) |
4,43 |
4,65 |
| верхнего ЦО колонны 5 (поток 21) |
50,00 |
50,00 |
| нижнего ЦО колонны 5 (поток 37) |
150,00 |
150,00 |
| паров с верха колонны 54 (поток 56) |
1,55 |
0,79 |
| неконденсируемого пара колонны 54 |
0,91 |
0,71 |
| подсоса |
0,10 |
0,10 |
| конденсата колонны 54 |
0,64 |
0,08 |
| водяного конденсата колонны 54 |
0,47 |
- |
| верхнего ЦО колонны 54 (поток 59) |
55,00 |
75,00 |
| нижнего ЦО колонны 54 (поток 63) |
90,00 |
180,00 |
| тяжелого вакуумного газойля (затемненного продукта) в печь (поток 69) |
- |
3,00 |
| испаряющего агента в колонну 54 (поток 67) |
1,0 |
17,24 |
| паров с верха испарителя 66 (поток 67) |
- |
17,24 |
| жидкости с низа испарителя 66 (поток 68) |
- |
109,86 |
| водяного пара: |
|
|
| в колонну 5 |
1,00 |
- |
| в отпарную секцию 14 |
0,20 |
- |
| в отпарную секцию 23 |
0,30 |
- |
| в отпарную секцию 30 |
0,20 |
- |
| паров с верха колонны 40 |
2,16 |
2,88 |
| острого орошения колонны 40 (поток 47) |
2,07 |
2,65 |
| жидкости с низа колонны 40 (поток 49) |
14,39 |
14,37 |
| паров в низ колонны 40 (поток 51) |
6,08 |
6,00 |
| паров в низ отпарной секции 14 (поток 18) |
- |
5,45 |
| паров в низ отпарной секции 23 (поток 27) |
- |
2,59 |
| паров в низ отпарной секции 30 (поток 34) |
- |
10,79 |
| газа в низ колонны 5 (поток 46) |
- |
0,20 |
| Температура, °С |
| верхнего потока сырья 6 колонны 5 |
245 |
245 |
| нижнего потока сырья 2 колонны 5 |
350 |
350 |
| ввода острого орошения колонн 5 (поток 11) и 40 (поток 47) |
40 |
40 и 50 |
| верха колонны 5 |
87 |
92 |
| вывода верхнего бокового погона (поток 13) в отпарную секцию 14 |
117 |
119 |
| вывода среднего бокового погона (поток 22) в отпарную секцию 23 |
183 |
183 |
| вывода нижнего бокового погона (поток 29) в отпарную секцию 30 |
243 |
238 |
| вывода верхнего ЦО колонны 5 |
145 |
147 |
| ввода верхнего ЦО колонны 5 (поток 21) |
55 |
55 |
| вывода нижнего ЦО колонны 5 |
243 |
238 |
| ввода нижнего ЦО колонны 5 (поток 37) |
170 |
170 |
| низа колонны 5 |
342 |
346 |
| верха отпарной секции 14 |
113 |
119 |
| низа отпарной секции 14 |
103 |
121 |
| в кипятильнике 17 отпарной секции 14 |
- |
126 |
| верха отпарной секции 23 |
173 |
185 |
| низа отпарной секции 23 |
158 |
192 |
| в кипятильнике 26 отпарной секции 23 |
- |
200 |
| верха отпарной секции 30 |
241 |
240 |
| низа отпарной секции 30 |
236 |
252 |
| в кипятильнике 33 отпарной секции 30 |
- |
269 |
| верха колонны 54 |
76 |
72 |
| вывода дизельной фракции 235-360°С из колонны 54 (поток 57) |
149 |
122 |
| ввода верхнего ЦО колонны 54 (поток 59) |
50 |
50 |
| после теплообменников сырья колонны 5 |
245 |
245 |
| вывода легкого вакуумного газойля из колоны 54 (поток 61) |
246 |
260 |
| ввода нижнего ЦО колонны 54 (поток 63) |
200 |
200 |
| вывода тяжелого вакуумного газойля (затемненного продукта) из колонны 54 (поток 69) |
320 |
367 |
| ввода сырья (поток 55) в колонну 54 |
370 |
365 |
| ввода испаряющего агента (поток 67) в колонну 54 |
350 |
337 |
| ввода водяного пара |
350 |
- |
| в испарителе 66 |
- |
337 |
| низа колонны 54 |
362 |
358 |
| верха колонны 40 |
62 |
64 |
| ввода сырья (поток 39) в колонну 40 |
128 |
127 |
| низа колонны 40 |
159 |
152 |
| в кипятильнике 50 колонны 40 |
161 |
154 |
| Давление, ата (мм рт.ст.) |
| в емкости орошения колонны 5 |
1,10 |
1,10 |
| верха колонны 5 |
1,60 |
1,60 |
| низа колонны 5 |
1,90 |
1,90 |
| верха отпарной секции 14 |
1,85 |
1,85 |
| низа отпарной секции 14 |
1,89 |
1,89 |
| верха отпарной секции 23 |
1,97 |
1,97 |
| низа отпарной секции 23 |
1,98 |
1,98 |
| верха отпарной секции 30 |
2,03 |
2,03 |
| низа отпарной секции 30 |
2,04 |
2,04 |
| верха колонны 54 |
(68) |
(20) |
| в зоне питания колонны 54 |
(80) |
(32) |
| низа колонны 54 |
(100) |
(52) |
| в емкости орошения колонны 40 |
7,5 |
6,5 |
| верха колонны 40 |
8,0 |
7,0 |
| низа колонны 40 |
8,2 |
7,2 |
| в испарителе 66 |
- |
0,31 (236) |
| Тепловая нагрузка, Гкал/ч |
| тепло, подводимое в низ отпарной секции 14 |
- |
0,436 |
| тепло, подводимое в низ отпарной секции 23 |
- |
0,217 |
| тепло, подводимое в низ отпарной секции 30 |
- |
1,214 |
| конденсаторов-холодильников 7 колонны 5 |
6,659 |
3,571 |
| теплообменников 1 колонны 5 |
25,513 |
25,513 |
| теплообменников 20 верхнего ЦО колонны 5 |
2,485 |
2,539 |
| теплообменников 36 нижнего ЦО колонны 5 |
6,888 |
6,337 |
| перед печью 3 колонны 5 |
27,709 |
27,709 |
| печи 3 колонны 5 |
15,762 |
13,585 |
| печи 53 колонны 54 |
4,816 |
4,752 |
| теплообменников 58 верхнего ЦО колонны 54 |
2,807 |
2,719 |
| теплообменников 62 нижнего ЦО колонны 54 |
4,432 |
6,768 |
| теплообменников 38 сырья колонны 40 |
0,431 |
0,442 |
| конденсаторов-холодильников 41 колонны 40 |
0,192 |
0,225 |
| кипятильника 50 колонны 40 |
0,375 |
0,380 |
| Число теоретических тарелок, шт. |
| в 1 секции колонны 5 |
4 |
4 |
| во 2 секции колонны 5 |
2 |
2 |
| в 3 секции колонны 5 |
6 |
6 |
| в 4 секции колонны 5 |
1 |
1 |
| в 5 секции колонны 5 |
2 |
2 |
| в 6 секции колонны 5 |
2 |
2 |
| в 7 секции колонны 5 |
2 |
2 |
| в 8 отгонной секции колонны 5 |
2 |
2 |
| в колонне 54 |
14 |
14 |
| в отпарной секции 14 |
4 |
4 |
| в отпарных секциях 23 и 30 |
3 |
3 |
| в колонне 40 |
10 |
10 |
| Диаметр, м |
| колонны 5 |
3,4 |
3,0 |
| отпарной секции 14 |
1,0 |
1,2 |
| отпарной секции 23 |
0,8 |
0,8 |
| отпарной секции 30 |
1,2 |
1,2 |
| колонны 40 |
1,0 |
1,0 |
| колонны 54 |
3,8 |
4,2 |
| испарителя 66 |
- |
2,0 |
| Расстояние между тарелками, мм (поточность) |
| в колонне 5 |
500 (1-3) |
500(1-3) |
| в отпарной секции 14 |
400 (1) |
500 (1) |
| в отпарной секции 23 |
400 (1) |
500(1) |
| в отпарной секции 30 |
400 (1) |
500 (1) |
| в колонне 40 |
400(1) |
500(1) |
| Температура 5-95% об. выкипания по ГОСТ |
| стабильной легкой бензиновой фракции НК-100°С (поток 52) |
70-98 |
70-98 |
| тяжелой бензиновой фракции 100-160°C (поток 19) |
98-154 |
98-158 |
| керосиновой фракции 160-235°С (поток 28) |
166-216 |
161-224 |
| дизельной фракции 235-360°С из колонны 5 (поток 35) |
214-338 |
213-359 |
| мазута (поток 65) |
322-637 |
294-636 |
| дизельной фракции 235-360°C из колонны 54 (поток 60) |
252-365 |
230-349 |
| суммарной фракции 235-360°C |
218-348 |
216-354 |
| суммарного вакуумного газойля с установки |
356-503 |
370-544 |
| гудрона (поток 70) |
482-651 |
505-652 |
