Тема: Вакуумная перегонка нефти на аппарате АРН-2. Аппарат перегонки нефти


Способ перегонки нефти и нефтепродуктов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к перегонке нефти и нефтепродуктов на установках: атмосферная трубчатка (АТ), атмосферно-вакуумная трубка (АВТ), или термический крекинг, которые содержат системы создания восходящих потоков паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн. В качестве агента, создающего восходящие потоки паров, применяются пары флегмы верхних тарелок ректификационных колонн и бензина. Это позволяет снизить вредные выбросы в окружающую среду, повысить производительность, качество продукции, безопасность эксплуатации установок и приводит к экономии энергоресурсов. Бензин с выкида насоса через клапан регулятора давления подается в теплообменники, установленные на шлемовых трубопроводах атмосферных колонн до конденсаторов-холодильников, где бензин нагревается теплом дистиллята с верха колонн. Далее бензин нагревается в теплообменниках теплом откачиваемых нефтепродуктов и поступает в паронагреватель печи, а далее через регуляторы расхода в отгонные части ректификационных и отпарных колонн. Флегма с верхних тарелок через регулятор давления поступает в теплообменник, где нагревается теплом откачиваемых продуктов и теплом промежуточных циркуляционных орошений ректификационной колонны. Флегма из теплообменников поступает в сепаратор. Неиспарившаяся флегма поступает из сепаратора в ректификационную колонну или в отпарную колонну. Пары флегмы из сепаратора поступают в паронагреватель печи и далее через регуляторы расхода в низ ректификационных и отпарных колонн. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности, в частности, к способу переработки нефти и нефтепродуктов на установках атмосферная трубчатка (АТ), атмосферно-вакуумная трубчатка (АВТ), термический крекинг (ТК), замедленного коксования и т.д.

В нефтепереработке для создания восходящих потоков паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн установок АТ, АВТ, ТК и т.д. монопольное распространение получил способ создания восходящих потоков паров путем ввода перегретого водяного пара в низ отгонных частей ретификационных и отпарных /1,2/. Но этот способ очень сильно загрязняет атмосферу, грунт и водоемы образующимися сильно загрязненными промстоками. Водяной пар и его конденсат способствуют интенсивной коррозии аппаратуры, трубопроводов, конденсаторов, холодильников и т.д. паровой конденсат в зимнее время приводит к замораживанию и размораживанию аппаратуры, трубопроводов, холодильников, конденсаторов. Это приводит к авариям и даже к катастрофам: конденсат водяного пара, растворенный в продуктах перегонки нефти и нефтепродуктов, создает большие неприятности в их использовании и дальнейшей переработке перерасход реагентов, катализаторов и т.д. Известен способ создания восходящих потоков паров. Этот способ осуществляется следующим образом. Пары и газы из водогазоотделителя Е-1 подаются в низ отгонных частей колонны К-2 и колонн К-3/3, К-3/2, К-3/1. Туда же подается газ из водогазоотделителя Е-2 газодувкой через холодильник и адсорбер, орошаемый бензином, подаваемым насосом. Однако предложенный изобретением способ не получил распространения ввиду следующих недостатков: 1. количество паров и газов из водонагревателя Е-1, отбензинивающей колонны К-1 недостаточно и обеспечивает только 1/3 необходимого количества; 2. создается необходимость поддерживать повышенное давление в отбензинивающей колонне К-1, а значит, увеличение подводимого тепла в низ колонны; 3. для дополнения недостатка паров и газов изобретением /3/ применен узел выделения паров и газов, состоящий из газодувки, холодильника, адсорбера и насоса орошения в адсорбере. Такое решение в общих чертах описано в учебнике Багатурова С.А. "Курс теории перегонки и ректификации" М. Гостехиздат. 1954 г. 4. узел выделения легких паров и газов требует дополнительного оборудования: холодильник, адсорбер, газодувка, насос и значительных расходов электроэнергии, хладоагента, тепла; 5. отсутствует подача паров и газов в отгонную часть отбензинивающей колонны К-1 для создания восходящих потоков паров. Наиболее близким аналогом является изобретение, изложенное в авторском свидетельстве. Восходящие потоки паров в отгонной части отбензинивающей колонны осуществляются следующим образом. Нефть нагревается в теплообменниках печи и поступает в отбензинивающую колонну. Отбензиненная нефть прокачивается через печь и поступает в сложную атмосферную колонну, из которой с верха идет бензиновая фракция, выводится две, три боковых дистиллятных фракции, с низа колонны выводится мазут как топливо или сырье вакуумной колонны. Из промежуточного сечения сложной атмосферной колонны выводят в отпарную секцию верхний боковой погон. Пары с верха отпарной секции возвращаются в атмосферную колонну. С низа верхней отпарной секции балансовое количество дистиллятной фракции выводится с установки. Часть дистиллятной фракции из низа верхней отпарной секции выводят и подают в печь, где нагревают до 250oC. Часть нагретой дистиллятной фракции возвращается в низ верхней отпарной секции, другая часть направляется в горячую струю, а третья часть подается в низ отбензинивающей колонны вместо водяного пара для создания восходящих потоков паров в отгонной части колонны. Основными недостатками в изобретении являются следующие: 1. в низ сложной атмосферной колонны и нижние отпарные секции подается водяной пар для создания восходящих потоков паров в отгонных частях колонн; 2. верхний боковой дистиллят, подаваемый с температурой 250oC в низ отбензинивающей колонны, имеет долю паровой фазы не более 25-30% и будет растворяться в отбензиненной нефти, имеющей температуру 240-260oC, не создавая восходящих потоков паров в отгонной части колонны; 3. дистиллятная фракция, подаваемая в низ отбензинивающей колонны и в горячую струю отбензинивающей колонны, возвращается вместе с отбензиненной нефтью через печь в атмосферную колонну, т.е. происходит частичная перегрузка печи и перегрузка по парам концентрационной части атмосферной колонны и по жидкой фазе верхней секции. Сущность изобретения направлена на устранение недостатков аналогов и прототипов и состоит в следующем. В качестве агента, создающего восходящие потоки паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн, используются пары флегмы из карманов верхних тарелок ректификационных колонн. Пары флегмы образуются следующим образом: флегма с верхних первой, второй, третьей или четвертой тарелки отбензинивающей колонны или с верхних тарелок до тарелки отбора верхнего бокового дистиллята включительно сложной ректификационной колонны установок атмосферновакуумной трубчатки (АВТ), термического крекинга, замедленного коксования и т.д. забирается насосом, прокачивается через теплообменники, змеевик паронагревателя печи в сепаратор. Пары флегмы, нагретые до Т 260-500oC, из сепаратора подаются в низ отгонных частей ректификационных колонн в качестве агента, создающего восходящие потоки паров, а неиспарившийся остаток из сепаратора возвращается в колонну с сырьем или подают вниз соответствующих по составу дистиллята отпарных колонн. Пары флегмы, подаваемые в качестве агента, создающего восходящие потоки паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн, не перегружают эти колонны по парам, т.к. подаются в объемах, не превышающих объемы, в которых подавался водяной пар. У ректификационных колонн, имеющих циркуляционное орошение верха колонны, флегма берется из нагнетательного трубопровода насоса орошения и подается в теплообменники, змеевик паронагревателя, сепаратор и т.д. Применение паров флегмы для создания восходящих потоков паров в отгонной части отбензинивающей колонны установки атмосферновакуумной трубчатки, нагретых до 400-500oC, позволяет отказаться от горячей струи. Это позволяет использовать радиантный змеевик печи, нагревающий горячую струю, использовать часть для нагревания и испарения флегмы, а другую часть использовать для нагревания нефти дополнительного сырья, т.е. увеличить производительность установки. На фиг. 1 даны способ и устройство создания восходящих потоков паров в отгонных частях ректификационных колонн установки атмосферновакуумная трубчатка; на фиг.2 то же в отбензинивающей колонке К-1 без горячей струи; на фиг. 3 то же с использованием флегмы из нагнетательного трубопровода насоса циркуляционного орошения верха сложной колонны на установке замедленного коксования. Предложенный способ осуществляется следующим образом (см. фиг.1). Флегма с верхних первой, второй, третьей, четвертой тарелок отбензинивающей колонны К-1 забирается насосом Н-6 и по трубопроводам 1 прокачивается через теплообменники Т-1 в змеевик печи П-1 где нагревается до 260-500oC, превращается в пар и поступает в низ колонны К-1. На нагнетательном трубопроводе насоса Н-6 установлен регулятор расхода РР-1. Флегма с верхних тарелок колонны К-2 до тарелки отбора верхнего бокового дистиллята включительно забирается насосом и по трубопроводам 2 прокачивается через теплообменники Т-2 в змеевик печи П-2, где нагревается до 360-500oC, превращается в пар, поступающий в сепаратор С-1. Из сепаратора пары направляются по трубопроводу 3 в низ колонн К-2, К-3/1, К-3/2, К-3/3. Неиспарившийся остаток флегмы из сепаратора через клапан-регулятор уровня РУ-1 по трубопроводу 4 поступает в низ колонн К-3/1, К-3/2. Давление паров флегмы в сепараторе С-1 поддерживается регулятором давления РД-1. Предусмотрено производить подачу паров флегмы колонны К-1 в низ колонн К-2, К-3/1, К-3/2, К-3/3 и паров флегмы колонны К-2 в колонну К-1 по трубопроводам 5 и 6. На фиг.2 изображена отбензинивающая колонна К-1 без горячей струи. Флегма с верхних тарелок колонны К-1 забирается насосом Н-2 и по трубопроводам 1 прокачивается через теплообменники Т-1 в часть змеевика горячей струи, где нагревается до 450-550oC и направляется в низ колонны К-1 по трубопроводу 2. Через другую часть змеевика горячей струи по трубопроводам 3 прокачивается часть отбензиненной нефти для колонны К-2. На фиг.3 изображена сложная ректификационная колонна К-1 с циркуляционным орошением верха колонны установки замедленного коксования. Флегма из нагнетательного трубопровода насоса орошения Н-1 по трубопроводам 1 через клапан- регулятор давления РД-1 поступает в змеевик паронагревателя печи П-1, затем по трубопроводу 2 нагретые до 360-500oC пары флегмы поступают в сепаратор С-1. Из сепаратора пары флегмы по трубопроводу 3 поступают в низ колонн К-1, К-2/1, К-2/2, К-2/3, неиспарившийся остаток флегмы из сепаратора С-1 по трубопроводу 4 через клапан- регулятор уровня РУ-1 идет в низ колонн К-2/1 или К-2/2.

Формула изобретения

1. Способ перегонки нефти и нефтепродуктов на установках: атмосферная трубчатка (АТ), атмосферно-вакуумная трубчатка (АВТ), термический крекинг (ТК), включающих систему создания восходящих потоков паров в отгонных (кубовых) частях ректификационных и отпарных колонн, отличающийся тем, что в качестве агента, создающего восходящие потоки паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн, используют пары флегмы верхних тарелок ректификационных колонн или бензина, которые подают в низ отгонных частей колонн. 2. Устройство для перегонки нефти и нефтепродуктов с использованием агента, создающего восходящие потоки паров в отгонных частях ректификационных и отпарных колонн, состоящее из трубопроводов, пароперегревателя и регуляторов расхода агента, подаваемого в низ отгонных частей колонн, отличающееся тем, что для обеспечения подачи, испарения, нагревания и сепарации агента, на отводящем трубопроводе линий нагнетания насоса или из аппарата установлен регулятор давления, дополнительно установлены теплообменники на верхних перетоках (шлемах) ректификационных колонн и перед пароперегревателями, а также установлен сепаратор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

www.findpatent.ru

Вакуумная перегонка нефти на аппарате АРН-2 — КиберПедия

Вакуумная перегонка.Вакуумную перегонку можно начи­нать при температуре охлажденного куба не выше 180-200°С. Фракции, выкипающие при температуре до 320°С, отбирают при остаточном давлении 0,0013-0,0016 МПа (10-12 мм рт. ст.), а фракции, выкипающие выше 320°С, - при остаточ­ном давлении 0,00013-0,00026 МПа (1-2 мм рт. ст.), которое определяют по ртутному вакуумметру. Пересчет температур ки­пения в вакууме на температуры кипения при атмосферном давлении (0,1 МПа, 760 мм рт. ст.) проводят по номограмме (рис.1).

При отборе фракций, выкипающих до 320°С, в холодильник подают воду, в рубашки приемников наливают холодную воду. Перед началом перегонки краны манифольда ставят в следую­щие положения: кран А – 1, 3, 4; кран Б – 5, 6; кран Г закры­вают; кран В открывают; кран Ж и кран-зажим З полностью открывают. Аппарат включают в электросеть, поднимают печь. Включают потенциометр и нагрев дна печи и колонки. Вклю­чают вакуумный насос. Постепенным завинчиванием крана-за­жима З остаточное давление доводят до 0,0013 МПа (10 мм рт. ст.). Нагрев регулируют так, чтобы перегонка началась че­рез 2,0-2,5 ч. Кран Д не открывают до тех пор, пока не уста­новится равновесие в колонне.

При нормальном режиме работы аппарата АРН-2 разность температур жидкости в кубе и паров в головке конденсатора должна быть для керосиновых фракций 80-100 °С, для дизель­ных и масляных фракций 40-80°С. Показания дифферен­циального манометра (в миллиметрах керосинового столба) при отборе керосино-газойлевых и масляных фракций не должны превышать 100 мм. Увеличение разности давления в

 

дифференциальном манометре выше 100 мм свидетельствует о нарушении баланса нагрева куба и колонны. В этом случае не­обходимо не увеличивать нагрев куба или постепенно увели­чить нагрев колонны.

После установления в колонне равновесия кран Д откры­вают и начинают отбирать фракции. Для смены фракций за­крывают кран В, кран Б плавно ставят в положения 5, 7 для соединения нижней воронки приемника с атмосферой, затем от­крывают кран Г и фракцию сливают в предварительно взве­шенную колбу. Кран Г закрывают, кран А переводят в положе­ния 1, 2, 3 и кран Б ставят в положения 5, 6 для откачивания воздуха из нижней воронки. После того как остаточное давле­ние в нижней воронке и остаточное давление в остальной системе сравняются, что фиксируется вакуумметрами 11, 12, кран В открывают, кран А ставят в положения 1, 3, 4 и перегонку продолжают.

При достижении температуры паров 320°С выключают на­грев печи и колонны. Подачу воды в холодильник прекращают, в рубашки приемника наливают горячую воду. Через 5-7 мин включают нагрев печи и колонны и, постепенно закрывая кран Ж, доводят остаточное давление до 0,00013-0,00026 МПа (1-2 мм рт. ст.). Для подогрева парафиновых фракций, проходя­щих через краны В и Г, может быть использован электрокрю­чок или горячая вода. Смену фракций при остаточном давлении 0,00013-0,00026 МПа (1-2 мм рт. ст.) проводят так же, как и при отборе фракций при остаточном давлении 0,0013 МПа (10 мм рт. ст.).

После окончания перегонки выключают потенциометр, вы­ключают нагрев печи и колонны, опускают печь, кран А ставят в положения 1, 2, 3, кран Б — в положения 6, 7; после этого выключают насос. Таким образом, вся система остается под вакуумом.

Колонну и куб охлаждают до комнатной температуры, за­тем кран Б ставят в положения 5, 7; кран А – в положения 1, 3, 4, т. е. систему соединяют с атмосферой. После этого куб отсоединяют от колонны и взвешивают вместе с остатком; оста­ток выливают.

Обработка результатов.Массу отобранных фракций опреде­ляют как разность масс колбы с фракцией и пустой колбы. Оп­ределяют выход отдельных фракций от массы пробы нефти или нефтепродукта, взятых для перегонки. Допускаемые расхожде­ния между параллельными перегонками не должны превышать: 1 % при отборе фракций до 320°С, 1,5% при отборе фракций >320°С. Строят кривую ИТК нефти (нефтепродукта) на основании зависимости температуры конца кипения отдельной фракции от ее суммарного выхода. По кривой ИТК устанавли­вают потенциальное содержание в нефти отдельных фракций нефтепродуктов или их компонентов.

 

Рис.3. Колба Мановяна:

1-емкость для пробы; 2-горловина; 3-отводная конденсационная трубка; 4-валик для подвески распределительного желобка

 

 

Рис.4. Перегонная установка с препаративным (а) и накопительным (б)приемниками фракций:

 

1-горелка; 2-желоб; 3-изоляция; 4-колба; 5-газонаправляющий кожух; 6-окна в кожухе у неизолированных участков горловины колбы; 7-термометр; 8-манометр НКВ; 9-магнит; 10-распредилительный вращающийся желобок; 11-препаративный приемник; 12-пробирки; 13-вакуумные трубки; 14-охлаждаемая ловушка; 15-буферная емкость; 16-вакуум-насос; 17-накопительный приемник; 18-водяная баня

cyberpedia.su

Основные аппараты установок первичной перегонки

    На установках первичной перегонки нефти основным аппаратом процесса ректификации является ректификационная колонна — вертикальный аппарат цилиндрической формы. Внутри колонны расположены тарелки—одна над другой. На поверхности тарелок происходит контакт жидкой и паровой фаз. При этом наиболее легкие компоненты жидкого орошения испаряются и вместе с парами устремляются вверх, а наиболее тяжелые компоненты паровой фазы, конденсируясь, остаются в жидкости. В результате в ректификационной колонне непрерывно идут процессы конденсации и испарения. [c.49]     При оценке качества нефти и анализе эффективности работы установок первичной перегонки нефти пользуются величиной потенциала суммы светлых, т. е. содержания фракций, выкипающих до 350 °С по кривой ИТК, полученной в результате разгонки на стандартном аппарате АРН-2 по ГОСТ 11011—83 с четким разделением нефти на фракции. При этом для данной нефти потенциал суммы светлых является фиксированной величиной и не зависит от отбора отдельных фракций. В большинстве случаев потенциал суммы светлых фракций (28—350 °С) при четком делении по ИТК не соответствует отбору светлых продуктов на промышленных установках первичной перегонки нефти. Поэтому было предложено ввести понятие потенциала суммы светлых нефтепродуктов (или компонентов) с учетом различного их ассортимента в заданном соотношении. В связи с этим потенциал суммы светлых продуктов определяется максимально возможным для данной нефти суммарным выходом этих продуктов, отвечающих требованиям ГОСТ по основным показателям качества (фракционному составу, плотности, температурам помутнения, застывания и др.). Величина потенциала суммы светлых будет зависеть от заданного ассортимента продукции и соответственно от вариантов первичной переработки нефти — с максимальным отбором 1) бензина и дизельного топлива, 2) бензина, авиационного керосина и дизельного топлива (летнего), 3) бензина, дизельного топлива (зимнего), компонента летнего дизельного топлива. [c.193]

    Теплообменники с плавающей головкой (рис. 21) — основной вид теплообмепного аппарата современного НПЗ, На установках первичной перегонки нефти они используются для подогрева нефти за счет теплоты отходящих продуктов, в качестве водяных конденсаторов-холодильников, подогревателей сырья стабилизации и т, д. Наличие подвижной решетки позволяет трубному пучку свободно перемещаться внутри корпуса, пучок легко удаляется для чистки и замены. Для улучшения условий теплопередачи аппараты изготавливаются многоходовыми (имеют 2, 4, 6 ходов по трубкам). [c.137]

    Теплообменники с плавающей головкой (рис. 23)—основной вид теплообменного аппарата современного НПЗ. На установках первичной перегонки нефти они используются для подогрева [c.141]

    Теплообменники с плавающей головкой (рис. 30) — основной вид теплообменного аппарата современного НПЗ. На установках первичной перегонки нефти они используются для подогрева нефти за счет теплоты отходящих продуктов, в качестве водяных кон- [c.136]

    Трубчатая печь — это основной аппарат огневого нагрева нефтеперерабатывающих установок. Назначение трубчатой печи установок первичной перегонки нефти состоит в том, чтобы нагреть сырье до температуры, достаточной для испарения требуемых фракций при переходе нагретого сырья в испарительный аппарат (испаритель или ректификационную колонну). На установках термического крекинга в трубчатой печи сырье нагревается до требуемой температуры и выдерживается определенное время. [c.69]

    Ниже приводятся рекомендации по материальному оформлению основных аппаратов типовой установки для первичной перегонки нефти, основанной на принципе двукратного испарения. Составлены они с учетом понижающих коррозионную активность рабочих [c.123]

    В результате выполненных расчетов основные аппараты установки первичной перегонки — трубчатые печи, ректификацион-иые кллонны, конденсаторы, холодильники, теплообменники, [c.119]

chem21.info

Персональный сайт - Перегонка нефти

 Перегонка нефти

Природная нефть всегда содержит воду, минеральные соли и разного рода механические примеси.Поэтому, прежде чем поступить на переработку, она подвергается обезвоживанию,обессоливанию и ряду других предварительных операций.Перегонка нефти осуществляется специальной установкой,которая состоит из двух основных аппаратов - трубчатой печи для нагревания нефти и ректификационной колонны, где нефть разделяется на фракции - отдельные смеси углеводородов в соответствии с их температурами кипения - бензин,лигроин,керосин и т. д.

    Трубчатая печь из нутри выложена огнеупорным кирпичом.В ней расположен в виде змеевика длинный трубопровод.Печь обогревается горящим мазутом или газом. По трубопроводу непрерывно подаётся нефть, предварительно подогретая в теплообменниках за счёт теплоты продуктов переработки.В трубопроводе нефть нагревается до 320 - 350 градусов по Цельсию и в виде смеси жидкости и паров поступает в ректификационную колонну.   Ректификационная колонна - стальной цилиндрический аппарат высотой около 40 м. Она имеет  несколько десятков горизонтальных перегородок с отверстиями, так называемых тарелок. Пары нефти, поступая в колонну, поднимаются вверх и проходят через отверстия в тарелках.Постепенно охлаждаясь при своём движении вверх, они сжижаются на тех или иных тарелках в зависимости от температуры кипения.Углеводороды менее летучие сжижаются уже на первых тарелках, образуя газойлевую фракцию, более летучие углеводороды собираются выше и образуют керосиновую фракцию, ещё выше собирается лигроиновая фракция,наиболее летучие углеводороды выходят в виде паров из колонны и образуют бензин. Часть бензина подаётся обратно в колонну для орошения, что способствует охлаждению конденсации поднимающихся паров.

     Жидкая часть нефти, поступающей в колонну, стекает по тарелкам вниз, образуя мазут. Чтобы облегчить испарение летучих углеводородов, задерживающихся в мазуте, снизу навстречу стекающему мазуту, подают перегретый пар.  Образующиеся фракции на определённых уровнях выводятся из колонны. Проходя через обменники, они нагревают нефть, поступающую в трубчатую печь. Далее полученные дистилляты подвергаются очистке от примесей при помощи серной кислоты, щелочи и другими способами, после чего в виде товарных продуктов поступают на склад. На нефтеперегонных установках часто не получают отдельно лигроин и керосин, а отбирают общую лигроино - керосиновую - фракцию реактивного топлива.Мазут, оставшийся в результате перегонки, представляет собой ценную смесь большого количества тяжёлых углеводородов. Он, как было сказано, подвергается дополнительной перегонке с целью получения смазочных масел. Чтобы мазут в процессе перегонки можно было разделить на фракции, его, необходимо нагреть не до 350 градусов по Цельсию,а значительно выше. Но оказывается, молекулы углеводородов, входящих в состав мазута, не выдерживают столь сильного нагревания и начинают разлагаться.  Перегонку ведут на вакуум - установках при остаточном давлении около 50 мм рт.ст. В этих условиях углеводороды мазута переходят в паро образное состояние при более низкой температуре без разложения.   Вакуум - установка по внешнему виду напоминает установку для перегонки нефти. Сначала мазут нагревают в трубчатой печи, затем он поступает в ректификационную колонну.  В результате процессов, подобных рассмотренных выше, пары мазута разделяются в колонне на фракции дающие после очистки те или иные смазочные масла. Со дна колонны отводится неперегоняющаяся часть мазута - гудрон.  установка для перегонки нефти и мазута обычно строят совместно, как атмосферно - вакуумные установки. На атмосферной части производят перегонку нефти, на вакуумной - перегонку мазута.

natali221272.narod.ru