RU81959U1

RU81959U1 - PLANT FOR PROCESSING HEAVY HYDROCARBON RAW MATERIALS

Info

Publication number: RU81959U1
Application number: RU2008142761/22U
Authority: RU
Inventors: Ринат Галиевич Галиев; Всеволод Артурович Хавкин; Александр Александрович Бабынин; Ирина Юрьевна Макарова; Инна Борисовна Пилипенко; Юлий Меерович Гольдштейн
Original assignee: Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти"
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2009-04-10

Abstract

1. Установка для переработки тяжелого углеводородного сырья, включающая трубчатую нагревательную печь, оборудованную линиями ввода исходного сырья и вывода нагретого сырья, и реакционно-ректификационный блок, снабженный линиями вывода продуктов ректификации и термоостатка, отличающаяся тем, что в качестве реакционно-ректификационного блока установка содержит вакуумную колонну, кубовая часть которой является полой и соединена с линией вывода нагретого сырья из трубчатой нагревательной печи. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что линии вывода продуктов ректификации соединены с линией вывода термоостатка.1. Installation for the processing of heavy hydrocarbon feedstocks, including a tubular heating furnace, equipped with input lines of raw materials and output of heated raw materials, and a reaction-distillation unit equipped with output lines of distillation products and thermostatic residue, characterized in that the installation contains a reaction-distillation unit a vacuum column, the bottom part of which is hollow and connected to the output line of the heated raw materials from the tubular heating furnace. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the output lines of the rectification products are connected to the output line of the thermal residue.

Description

Полезная модель относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности касается установки для переработки тяжелого углеводородного сырья с получением котельного топлива и вакуумных дистиллятных фракций.The utility model relates to the oil refining industry, in particular, to a plant for processing heavy hydrocarbon feedstocks to produce boiler fuel and vacuum distillate fractions.

Известна установка для получения котельного топлива из тяжелого углеводородного сырья - гудрона, которая включает трубчатую печь для термодеструктивной переработки гудрона при температуре 450-490°С и ректификационную атмосферную колонну для разделения образующейся парожидкой смеси с получением в качестве основных продуктов термоостатка - компонента котельного топлива и балансового количества тяжелого термогазойля. [Патент РФ №2144057, опубл. 10.01.2000 г.]A known installation for producing boiler fuel from heavy hydrocarbon feedstock - tar, which includes a tubular furnace for thermo-destructive processing of tar at a temperature of 450-490 ° C and a distillation atmospheric column for separating the resulting vapor-liquid mixture to obtain as the main products thermostatic residue - a component of boiler fuel and balance amounts of heavy thermal gas oil. [RF patent No. 2144057, publ. 01/10/2000]

Недостатком установки является то, что в реакционном змеевике печи вследствие высокой вязкости сырья и температуры до 490°С происходит быстрое закоксовывание оборудования, а получаемое котельное топливо не соответствует требуемым характеристикам.The disadvantage of the installation is that in the reaction coil of the furnace due to the high viscosity of the raw materials and temperatures up to 490 ° C, the equipment quickly cokes, and the resulting boiler fuel does not meet the required characteristics.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является установка для переработки тяжелого углеводородного сырья - гудрона, которая включает нагревательную печь и реакционно-ректификационный блок, состоящий из реакционной камеры и атмосферной ректификационной колонны, предназначенной для разделения продуктов термического воздействия, с выделением сверху - газа и легких дистиллятов, из средней части - средних дистиллятов, из куба - термоостатка - компонента котельного топлива.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a plant for the processing of heavy hydrocarbon feedstocks - tar, which includes a heating furnace and a reaction-distillation unit, consisting of a reaction chamber and an atmospheric distillation column, designed to separate the products of thermal exposure, with separation from above - gas and light distillates, from the middle part - middle distillates, from a cube - heat residue - a component of boiler fuel.

[Варфоломеев Д.Ф., Фрязинов В.В., Валявин Г.Г., Висбрекинг нефтяных остатков. Тематический обзор, ЦНИИТЭнефтехим, Москва, 1982, с.26-33].[Varfolomeev DF, Fryazinov VV, Valyavin GG, Visbreaking of oil residues. Thematic review, TsNIITEneftekhim, Moscow, 1982, p.26-33].

Недостатком известной установки является то, что при использовании в качестве сырья остатка процесса висбрекинга на ней невозможно выделить полностью светлые нефтепродукты, а получаемое котельное топливо не соответствует предъявляемым требованиям.A disadvantage of the known installation is that when using the remainder of the visbreaking process as a raw material, it is impossible to isolate completely light petroleum products on it, and the resulting boiler fuel does not meet the requirements.

Задачей полезной модели является разработка установки для переработки тяжелого углеводородного сырья, позволяющей повысить выход светлых нефтепродуктов при использовании в качестве исходного сырья -остатка висбрекинга, и получить котельное топливо требуемого качества.The objective of the utility model is to develop a plant for processing heavy hydrocarbon feedstocks, which allows to increase the yield of light oil products when using visbreaking residue as a feedstock and to obtain boiler fuel of the required quality.

Для решения поставленной задачи предлагается установка для переработки тяжелого углеводородного сырья - остатка висбрекинга, которая включает нагревательную печь, оборудованную линиями ввода исходного сырья и вывода нагретого сырья, и реакционно-ректификационный блок, снабженный линиями вывода продуктов ректификации и термоостатка. Установка отличается тем, что в качестве реакционно-ректификационного блока она содержит вакуумную колонну, нижняя часть которой является полой и соединена с линией вывода нагретого сырья из нагревательной печи.To solve this problem, we propose an installation for processing heavy hydrocarbon feeds - visbreaking residue, which includes a heating furnace equipped with feed lines for inputting raw materials and outputting heated raw materials, and a reaction-distillation unit equipped with lines for outputting rectification products and thermostatic residue. The installation is characterized in that, as a reactive distillation unit, it contains a vacuum column, the lower part of which is hollow and connected to the output line of the heated raw material from the heating furnace.

Причем, при необходимости для получения котельного топлива требуемого качества линии вывода продуктов ректификации соединены с линией вывода термоостатка.Moreover, if necessary, to obtain boiler fuel of the required quality, the lines of the output of rectification products are connected to the output line of the thermal residue.

Таким образом, использование вакуумной колонны позволяет более полно выделять светлые нефтепродукты, что позволяет повысить их выход, а наличие линий, соединяющих линию вывода термоостатка из нижней части вакуумной колонны с линиями вывода продуктов ректификации позволяет получать котельное топливо требуемого качества.Thus, the use of a vacuum column makes it possible to more fully isolate light oil products, which makes it possible to increase their yield, and the presence of lines connecting the output line of the thermostat from the bottom of the vacuum column to the lines for the output of rectification products makes it possible to obtain boiler fuel of the required quality.

Следует отметить, что реакционно-ректификационный блок представляет собой вакуумную колонну, которая является совмещенным реакционно-ректификационным аппаратом, состоящим из двух зон: реакционной, находящейся в кубе аппарата и предназначенной для дополнительной термодеструктивной переработки остатка висбрекинга, выходящего из нагревательной печи при повышенной температуре, и ректификационной, проходящей по высоте аппарата, оборудованной тарелками, и предназначенной для разделения образующихся продуктов термодеструкции сырья в результате протекания реакций разложения в кубовой реакционной зоне при температуре 395-430°С. Причем куб вакуумной колонны является полым.It should be noted that the reaction-distillation unit is a vacuum column, which is a combined reaction-distillation apparatus, consisting of two zones: the reaction, located in the cube of the apparatus and intended for additional thermo-destructive processing of the visbreaking residue leaving the heating furnace at elevated temperature, and distillation, passing along the height of the apparatus, equipped with plates, and designed to separate the resulting products of thermal decomposition of raw materials in Decomposition reactions result of leakage in the bottom of the reaction zone at a temperature of 395-430 ° C. Moreover, the cube of the vacuum column is hollow.

Температура в реакционной зоне колонны составляет 395-430°С, время пребывания сырья 5-20 мин.; остаточное давление в верхней части ректификационной зоны составляет 30-70 мм.рт.ст.The temperature in the reaction zone of the column is 395-430 ° C, the residence time of the raw material is 5-20 minutes; the residual pressure in the upper part of the distillation zone is 30-70 mm Hg

Продукцией установки для переработки остатка висбрекинга являются вакуумный газойль - сырье для каталитического крекинга, легкий газойль -компонент нефтяных топлив и термоостаток - компонент топочного мазута (котельного топлива) марки М-100.The products of the visbreaking residue processing plant are vacuum gas oil, a feedstock for catalytic cracking, light gas oil, a component of petroleum fuels, and thermal residue, a component of heating oil (boiler fuel) of the M-100 brand.

На фиг. представлена схема полезной модели, на которой указаны позиции следующих аппаратов и потоков.In FIG. presents a diagram of a utility model, which shows the positions of the following devices and flows.

Аппараты:Devices:

1. Насос сырьевой;1. Raw material pump;

2. Трубчатая печь;2. Tube furnace;

3. Вакуумная ректификационная колонна;3. Vacuum distillation column;

4. Теплообменник;4. Heat exchanger;

5. Холодильник;5. Refrigerator;

6. Линия легкого дистиллята;6. Line of light distillate;

7. Линия вакуумного газойля.7. Line of vacuum gas oil.

Потоки:Streams:

I Сырье - остаток висбрекинга;I Raw materials - the remainder of visbreaking;

II Водяной пар;II Water vapor;

III Нефтяные и водяные пары и газы разложения;III Oil and water vapor and decomposition gases;

IV Легкий дистиллят;IV Light distillate;

V Вакуумный газойль;V Vacuum gas oil;

VI Термоостаток - компонент котельного топлива;VI Thermostat - a component of boiler fuel;

VII Мазут.VII Fuel oil.

Полезная модель работает следующим образом. Тяжелое углеводородное сырье I - остаток висбрекинга забирается сырьевым насосом 1 и по линии ввода сырья поступает в трубчатую печь 2 для нагрева сырья до заданной температуры, а затем по линии вывода нагретых продуктов в реакционную зону вакуумной колонны 3, расположенную в кубе аппарата, где происходит термодеструкция исходного сырья.The utility model works as follows. Heavy hydrocarbon feedstock I - the visbreaking residue is taken up by the feed pump 1 and fed through the feed line to a tube furnace 2 to heat the feed to a predetermined temperature, and then through the output line of heated products to the reaction zone of the vacuum column 3 located in the cube of the apparatus where thermal decomposition takes place feedstock.

В нижнюю часть реакционной зоны вакуумной ректификационной колонны подается водяной пар II (или другой инертный активатор - азот, углеводородные газы и пр.) для турбулизации и перемешивания жидкой фазы с целью снижения закоксовывания оборудования.Water vapor II (or another inert activator such as nitrogen, hydrocarbon gases, etc.) is supplied to the lower part of the reaction zone of the vacuum distillation column to turbulize and mix the liquid phase in order to reduce the coking of the equipment.

Продукты разложения далее поднимаются в ректификационную зону вакуумной колонны 3, оборудованную тарелками для разделения продуктов на дистиллятные фракции под вакуумом 30-70 мм.рт.ст.The decomposition products then rise to the distillation zone of the vacuum column 3, equipped with plates for separating the products into distillate fractions under a vacuum of 30-70 mm Hg.

Сверху колонны выводят смесь нефтяных и водяных паров и газов разложения III в вакуумсоздающую систему (на фиг. не показана). Из верхней части с пятой тарелки отбирают легкие дистилляты (200-350°С) IV, часть которых после теплообменника и холодильника возвращают в аппарат в виде циркуляционного орошения, часть выводят с установки как компоненты нефтяных топлив (дизельного, моторного и др.). Сбоку аппарата отбирают вакуумный газойль V, который после теплообменника и холодильника выводят с установки. Термоостаток VI отбирают снизу аппарата и после охлаждения в теплообменнике 4 и холодильнике 5 выводят с установки как компонент котельного топлива.At the top of the column, a mixture of oil and water vapors and decomposition gases III is withdrawn into a vacuum-generating system (not shown in FIG.). From the top of the fifth plate, light distillates (200-350 ° C) IV are selected, some of which, after the heat exchanger and the refrigerator, are returned to the apparatus in the form of circulating irrigation, some are removed from the installation as components of petroleum fuels (diesel, engine, etc.). On the side of the apparatus, vacuum gas oil V is taken, which, after the heat exchanger and the refrigerator, is removed from the installation. Thermostat VI is taken from the bottom of the apparatus and, after cooling in the heat exchanger 4 and the refrigerator 5, it is removed from the installation as a component of boiler fuel.

На предлагаемой установке при необходимости предусмотрен ввод части вакуумных дистиллятов, образующихся при разложении сырья, в термоостаток VI по линии 6 для легкого IV и по линии 7 для тяжелого V вакуумных газойлей, что позволяет получить котельное топливо требуемого качества.If necessary, the proposed installation provides for the introduction of part of the vacuum distillates formed during the decomposition of raw materials into the thermostat VI through line 6 for light IV and line 7 for heavy V vacuum gas oils, which makes it possible to obtain boiler fuel of the required quality.

В сырье установки при его высокой вязкости (при 80°С выше 150 с) предусмотрен ввод мазута VII для разбавления остатка.At high viscosity (at 80 ° C above 150 s), the input of fuel oil VII is provided in the plant feed for diluting the residue.

Для иллюстрации работы предлагаемой полезной модели были проведены опыты на пилотной установке при наиболее предпочтительных условиях технологического режима: температура в реакционной зоне аппарата 420°С, время пребывания 10 мин., остаточное давление наверху аппарата 40 мм.рт.ст. Характеристика сырья - остатка висбрекинга гудрона, полученного на промышленной установке НПЗ: плотность при 20°С 1,014 г/см³, вязкость условная при 80°С 82 с.To illustrate the work of the proposed utility model, experiments were conducted on a pilot installation under the most preferred conditions of the technological regime: temperature in the reaction zone of the apparatus 420 ° C, residence time 10 min., Residual pressure at the top of the apparatus 40 mm Hg. The characteristic of the raw material is the residue of visbreaking tar obtained at an industrial refinery: density at 20 ° C 1.014 g / cm ³ , viscosity conditional at 80 ° C 82 s.

Предлагаемая полезная модель по переработке тяжелого углеводородного сырья - остатка висбрекинга позволяет увеличить абсолютную суммарную выработку дистиллятов в расчете на исходную нефть на 18% мас. (28,8% отн.), в т.ч. светлых фракций, выкипающих до 350°С на 5%, вакуумного газойля на 13%, и сократить выход тяжелых остатков на 18,7% абс. На установке получено котельное топливо, которое по характеристикам соответствует котельному топливу марки М-100.The proposed utility model for the processing of heavy hydrocarbon feedstocks - visbreaking residue allows to increase the absolute total production of distillates per initial oil by 18% wt. (28.8% rel.), Including light fractions, boiling up to 350 ° C by 5%, vacuum gas oil by 13%, and reduce the yield of heavy residues by 18.7% abs. At the facility, boiler fuel was obtained, which according to the characteristics corresponds to boiler fuel of the M-100 brand.

Claims

1. Installation for the processing of heavy hydrocarbon feedstocks, including a tubular heating furnace, equipped with input lines of raw materials and output of heated raw materials, and a reaction-distillation unit equipped with output lines of distillation products and thermostatic residue, characterized in that the installation contains a reaction-distillation unit a vacuum column, the bottom part of which is hollow and connected to the output line of the heated raw materials from the tubular heating furnace.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the output lines of the rectification products are connected to the output line of the thermal residue.