3.3. Продукты первичной перегонки нефти. Таблица перегонки нефти


3.3. Продукты первичной перегонки нефти

В зависимости от состава нефти, варианта ее переработки и особых требований к топливным и масляным фракциям состав продуктов уста­новок первичной перегонки нефти может быть различным. Так, при переработке типовых восточных нефтей получают следующие фракции (с условными пределами выкипания по преимущественному содержа­нию целевых компонентов): бензиновые н.к. — 140 (180) °С, керосиновые 140 (180)—240 "С, дизельные 240—350 "С, вакуумный дистиллят (газойль) 350—490 °С (500 °С) или узкие вакуумные масляные погоны 350-400, 400-450 и 450-500 °С, тяжелый остаток > 500 °С - гудрон. Выход топливных и масляных фракций зависит в первую очередь от состава нефти, т. е. от потенциального содержания целевых фракций в нефти. В качестве примера в табл. 2 приведены данные по выход; топливных и масляных фракций из ромашкинской и самотлорской нефтей, различающихся потенциальным содержанием топливных фракций — содержание фракций до 350 °С в этих нефтях составляет около 46 и 50 % (мас.) соответственно (табл.2).

Таблица 3.1.

Температуры выкипания и выход продуктов перегонки нефти на установках АВТ

Продукт (фракция)

Пределы выкипания, "С

Выход фракции, % (мае.) на нефть

ромашкинская

самотлорская_

Газ

1,0

1,1

Бензиновые фракции

н.к. — 62

2,0

4,1

62-85

2,7

2,4

85-120

4,3

4,5

120-140

3,2

3,0

140-180

6,4

6,0

Керосин

180-240

9,8

9,5

Дизельное топливо

240-350

17,0

19,0

Широкая масляная фракция

350-460

17,8

21,0

Гудрон

>460

35,0

28,4

Потери

0,8

1,0

Рассмотрим направления использования продуктов первичной пе­регонки нефти и мазута.

Углеводородный газ состоит в основном из пропана и бутана. Пропан-бутановая фракция используется как сырье газофракционирующей установки для выделения из нее индивидуальных углеводородов, полу­чения бытового топлива. В зависимости от технологического режима и аппаратурного оформления первичной перегонки нефти пропан-бутановая фракция может получаться в сжиженном или газообразном со­стоянии.

Бензиновая фракция н.к. — 180 оС используется как сырье установки вторичной перегонки бензинов (вторичной ректификации).

Керосиновая фракция 120—240 °С после очистки или облагоражива­ния используется как реактивное топливо; фракция 150—300 °С — как осветительный керосин или компонент дизельного топлива.

Фракция дизельного топлива 180—350 °С после очистки используется в качестве дизельного топлива; возможно получение компонентов лег­кого (зимнего) и тяжелого (летнего) дизельного топлива соответствую­щего фракционного состава, например 180—240 и 240—350 "С. Фрак­ция 200—220 °С парафинистых нефтей используется как сырье для про­изводства жидких парафинов — основы для получения синтетических моющих средств.

Атмосферный газойль 330—360 °С — затемненный продукт, получает­ся на установке АВТ, работающей по топливному варианту; используется в смеси с вакуумным газойлем в качестве сырья установки катали­тического крекинга.

Мазут — остаток первичной перегонки нефти; облегченный мазут (> 330 °С) может использоваться в качестве котельного топлива, утяже­ленный мазут (> 360 °С) — как сырье для последующей переработки на масляные фракции до гудрона. В настоящее время мазут может исполь­зоваться также как сырье установок каталитического крекинга или гид­рокрекинга (ранее применялся в качестве сырья установок термическо­го крекинга).

Широкая масляная фракция (вакуумный газойль) 350—500° или 350— 550 °С используется как сырье установки каталитического крекинга и гидрокрекинга.

Узкие масляные фракции 350—400, 400—450 и 450—500 °С после со­ответствующей очистки от сернистых соединений, полициклических ароматических и нормальных парафиновых углеводородов используют­ся для производства смазочных масел.

Гудрон — остаток вакуумной перегонки мазута — подвергается даль­нейшей переработке с целью получения остаточных масел, кокса и (или) битума, а также котельного топлива путем снижения вязкости на установках висбрекинга.

studfiles.net

Продукты первичной перегонки нефти

 

В зависимости от состава нефти, варианта ее переработки и особых требований к топливным и масляным фракциям состав продуктов уста­новок первичной перегонки нефти может быть различным. Так, при переработке типовых восточных нефтей получают следующие фракции (с условными пределами выкипания по преимущественному содержа­нию целевых компонентов): бензиновые н.к. — 140 (180) 0С, керосиновые 140 (180)—240 °С, дизельные 240—350 0С, вакуумный дистиллят (га­зойль) 350—490 °С (500 °С) или узкие вакуумные масляные погоны 350—400, 400—450 и 450—500 0С, тяжелый остаток > 500 °С — гудрон.

Выход топливных и масляных фракций зависит в первую очередь от состава нефти, т. е. от потенциального содержания целевых фракций в нефтях. В качестве примера в табл. 8.1 приведены данные по выходу топливных и масляных фракций из ромашкинской и самотлорской нефтей, различающихся потенциальным содержанием топливных фракций — содержание фракций до 350 °С в этих нефтях составляет около 46 и 50 % (мае.) соответственно (табл. 8.1).

Рассмотрим направления использования продуктов первичной пе­регонки нефти и мазута.

 

Углеводородный газсостоит в основном из пропана и бутана. Пропан-бутановая фракция используется как сырье газофракционирующей установки для выделения из нее индивидуальных углеводородов, полу­чения бытового топлива. В зависимости от технологического режима и аппаратурного оформления первичной перегонки нефти пропан-бута-новая фракция может получаться в сжиженном или газообразном со­стоянии.

Бензиновая фракциян.к. -180 °С используется как сырье установки вторичной перегонки бензинов (вторичной ректификации).

Керосиновая фракция120—240 0С после очистки или облагоражива­ния используется как реактивное топливо; фракция 150—300 0С - как осветительный керосин или компонент дизельного топлива.

Фракция дизельного топлива180—350 °С после очистки используется в качестве дизельного топлива; возможно получение компонентов лег­кого (зимнего) и тяжелого (летнего) дизельного топлива соответствую­щего фракционного состава, например 180—240 и 240—350 °С. Фрак­ция 200—220 °С парафинистых нефтей используется как сырье для про­изводства жидких парафинов — основы для получения синтетических моющих средств.

Атмосферный газойль330—360 °С — затемненный продукт, получает­ся на установке АВТ, работающей по топливному варианту; используется в смеси с вакуумным газойлем в качестве сырья установки катали­тического крекинга.

Мазут— остаток первичной перегонки нефти; облегченный мазут (> 330 °С) может использоваться в качестве котельного топлива, утяже­ленный мазут (> 360 °С) - как сырье для последующей переработки на масляные фракции до гудрона. В настоящее время мазут может исполь­зоваться также как сырье установок каталитического крекинга или гид­рокрекинга (ранее применялся в качестве сырья установок термическо­го крекинга).

Широкая масляная фракция(вакуумный газойль) 350—500° или 350— 550 °С используется как сырье установки каталитического крекинга и гидрокрекинга.

Узкие масляные фракции350—400, 400—450 и 450—500 0С после со­ответствующей очистки от сернистых соединений, полициклических ароматических и нормальных парафиновых углеводородов используют­ся для производства смазочных масел.

Гудрон— остаток вакуумной перегонки мазута — подвергается даль­нейшей переработке с целью получения остаточных масел, кокса и (или) битума, а также котельного топлива путем снижения вязкости на установках висбрекинга.

Похожие статьи:

poznayka.org

Первичные (физические) методы переработки нефти (прямая перегонка нефти). Сырье. Получаемые продукты.

При перегонке нефти, основанной на разнице в температурах кипения отдельных фракций нефти, получают фракции или дистиллаты, таблица 1.

Таблица 1 - Фракции (дистиллаты) нефти

Дистиллат Температура отбора °С % от веса нефти*
1. Бензиновый до 170 14,5
2. Лигроиновый 160-200 7,5
3. Керосиновый 200-300 18,0
4. Соляровое масло 300-350 5,0
5. Остаток-мазут - 55,0

* Выход дан для грозненской парафинистой нефти.

Каждая из фракций может быть разогнана в более узких интервалах температур с получением различных сортов дистиллатов. Перегонка нефти производится при атмосферном давлении. Остаток после перегонки нефти - мазут в свою очередь, может быть, подвергнут фракционированию (таблица 2). Перегонка мазута во избежание расщепления углеводородов при высокой температуре производится под вакуумом; при этом получают следующие дистиллаты:

Таблица 2 - Фракции (дистиллаты) мазута

Дистиллат Температура отбора °С % от веса нефти*
1. Веретенный 230-250 10-12
2. Машинный 260-305
3. Легкий цилиндровый 315-325
4. Тяжелый цилиндровый 350-370
5. Остаток-гудрон 350-370 27-30

* Температура отбора при остаточном давлении 60-80 мм рт. ст.

Дистиллаты разгонки мазута после переработки дают смазочные масла. Перегонка нефти и мазута в настоящее время производится на т. н. трубчатых установках, где протекают последовательно следующие процессы: 1) предварительный нагрев сырья за счет отнятия тепла (рекуперации) от продуктов перегонки в теплообменниках, 2) основной нагрев сырья в трубчатых печах, 3) отделение, образовавшихся паров от жидкого остатка и их ректификация в ректификационных колоннах, 4) конденсация и охлаждение продуктов перегонки в холодильниках, которые одновременно могут служить в качестве подогревателей сырья. Установки перегонки нефти имеются: 1) одноступенчатые, на которых при атмосферном давлении из нефти получаются фракции от бензиновой до любой высококипящей и 2) двухступенчатые, где нефть сначала разгоняется при атмосферном давлении с получением бензина, лигроина, керосина, солярового масла и мазута, а затем из мазута под вакуумом получаются масляные дистиллаты. Двухступенчатые установки перегонки нефти называются атмосферно-вакуумными. Принципиальная схема атмосферно-вакуумной установки изображена на рисунке 2.1.

Рисунок - 2.1 Схема атмосферно-вакуумной установки:

1 - теплообменники; 2, 6-трубчатые печи; 3, 7-барботажные ректификационные колонны; 4, 8-холодильники; 5, 9-конденсаторы

Нефть насосом последовательно прокачивается через трубчатые теплообменники 1, где она, отнимая тепло от дистиллатов, подогревается примерно до 170-175°С и поступает в трубки первой трубчатой печи 2. В трубках нефть находится под некоторым избыточным давлением, которое создается насосом. Из трубчатой печи нефть, с температурой 300-350°С, в парожидкостном состоянии, подается в нижнюю часть ректификационной колонны 3, где давление снижается, происходит испарение фракций и отделение их от жидкого остатка - мазута. Пары фракций поднимаются вверх и ректифицируются. По высоте колонны в сконденсированном виде отбираются дистиллаты, которые дополнительно ректифицируются в отпарных колоннах (на чертеже не показаны) и охлаждаются водой в холодильниках 4. Сверху колонны отводятся пары бензина, охлаждаемые сначала в теплообменнике 1 и затем в конденсаторе 5, где они превращаются в жидкости. Жидкий бензин частично подается на орошение колонны. Мазут, который выводится из колонны 3 снизу, поступает во вторую трубчатую печь 6, нагревается до 400- 420°С и попадает в колонну 7, работающую под вакуумом. В колонне 7 в нижней части происходит отделение гудрона, образующиеся пары подвергаются ректификации под вакуумом. Гудрон и отбираемые из колонны (сверху) пары веретенного дистиллата охлаждаются в теплообменниках / поступающей на переработку нефтью. Далее гудрон, как и другие отбираемые из колонны дистиллаты, охлаждается водой в холодильниках 8, а пары веретенного дистиллата конденсируются в конденсаторе 9. Конденсат частично подается на орошение колонны. Выход бензинов при прямой гонке, зависящий от фракционного состава нефти, колеблется от 3% до 15%.

Бензины прямой гонки состоят в основном из парафиновых и нафтеновых углеводородов; исключение составляют бензины, получаемые из нефти с высоким содержанием ароматических углеводородов. Октановое число бензинов в зависимости от их состава колеблется в пределах от 50 до 78 единиц. Добавка этиловой жидкости позволяет получать из них бензины с октановым числом до 87-95 единиц.

Широкие возможности регулирования выхода, состава и свойств получаемых продуктов дают химические методы переработки нефти и нефтепродуктов.

 

cyberpedia.su

Методика проведения перегонки нефти.

Перед началом проведения атмосферно-вакуумной перегонки нефти необходимо изучить инструкцию по технике безопасности при проведении этой работы и строго соблюдать все правила безопасного ведения процесса.

Перегонка может проводится в аппаратах типа АРН или в стеклянной посуде (рис. 17).

Рисунок 17 - Установка перегонки:

1 - колба Арбузова; 2 - водяной холодильник; 3 - алонж;

4 - приемник; 5 - термометр; 6 - колбонагреватель.

 

Во втором случае, во взвешенную колбу Арбузова 1 берут и точно взвешивают около 500 грамм нефти. Туда же бросают пару "кипелок". Предварительно взвешивают чистые и сухие приемники дистиллята - конические колбы 4. Собирают установку, как показано на рисунке. Включают колбонагреватель и постепенно начинают нагревать нефть. Фиксируют температуру, при которой упала первая капля дистиллята. Во время перегонки нагрев колбы Арбузова регулируют так, чтобы перегонка про исходила равномерно со скоростью 2-3 капли в секунду. Далее в отдельные приемники собирают и взвешивают следующие 25-тиградусные фракции:

н.к. – 75 0С 175 - 200 0С

75 - 100 0С 200 - 225 0С

100 - 125 0С 225 - 250 0С

125 - 150 0С 250 - 275 0С

150 - 175 0С 275 - 300 0С

После отбора последней фракции нагревательный прибор отключают и дают возможность стечь конденсату из холодиль­ника в приемник.

По массе фракций, полученных в результате, подсчитывают их выход от загруженной нефти в % массовых. После некоторого охлаждения колбы Арбузова остаток перегонки взвешивают, вычисляют его количество и потери при разгонке. Данные сводят в таблицу 5.

Взято:

вес пустой колбы Арбузова - , г

вес колбы с нефтью - , г

вес нефти - - , г

 

Таблица 5 – Данные атмосферной разгонки нефти

Фракции   Вес пустого приемника, г   Вес приемника с фракцией, г   Выход фракции на нефть
г %
Фракция Н.К. – 75 0С 75 - 1000 С ………… 225 - 2500 С Мазут Потери          
Итого        

 

На основе данных таблицы строят кривую ИТК: на оси абсцисс откладывают массовые проценты отбора фракций (% отбора), а на оси ординат - значения температуры кипения фракции.

Остаток перегонки - мазут - подвергают вакуумной перегонке. Желательно атмосферно-вакуумную перегонку провести в один день, поскольку при длительном хранении мазута разгонка осложняется его окислением и увлажнением.

Перегонный вакуумный аппарат (рисунок 18) состоит из разгонной колбы 1 (в нее вставлены каппиляр и термометр), установленной на колбонагревателе, системы для отбора дистиллятов (алонж 2 соединяется с пауком, который позволяет подсоединить 4 круглодонные колбы) и системы для создания вакуума (вакуумный насос, манометр).

 

Рис. 18 – Перегонный вакуумный аппарат

Колбу Арбузова наполовину заполняют полученным мазутом, взвешивают и определяют навеску взятого мазута. Затем в одно горло перегонной колбы вставляют пробку с термометром таким образом, чтобы верхний край ртутного шарика термометра находился на уровне нижнего края отводной трубки. Колбу Арбузова устанавливают на колбонагреватель, изолируют асбестом, а ее отводную трубку соединяют с холодильником. Холодильник подключают к алонжу, герметичными соединениями связанному с вакуум-насосом и пауку со взвешенными колбами. Если нефтепродукт в колбе вязкий или застывший, его нагревают до жидкого состояния во избежание переброса в момент создания вакуума в системе. В другое горло колбы вставляют капилляр, который необходим для перемешивания мазута за счет пузырьков воздуха, образующихся во время вакуумной перегонки. Капилляр берут такой длины, чтобы его конец почти доходил до дна разгонной колбы. После сборки всей установки включают вакуумный насос и проверяют систему на герметичность. Установка герметична, если остаточное давление в системе составляет 2-5 мм рт.ст. В случае большего остаточного давления в системе проверяют герметичность отдельных узлов сборки системы. При необходимой герметичности системы приступают к разгонке мазута под вакуумом, для этого включают колбонагреватель и по термометру следят за прогревом мазута. Температуру, показанную термометром в момент падения первой капли с конца отводной трубки колбы, отмечают как температуру начала кипения продукта.

При перегонке отбирают следующие фракции (в пересчете на атмосферные):

н.к. - 350 0С;

350-400 0С;

400-450 0С,

450-500 0С.

Перевод температуры фракций при 1 атм на температуру кипения их при остаточном давлении осуществляют с помощью номограммы (см. Приложение 3). Остаточное давление в системе при перегонке мазута контролируется по манометру.

При отгонке от мазута масляных фракций (400-4500, 450-5000) возможно их застывание и накапливание в отводной трубке и холодильнике. Необходимо тщательно следить за отбираемыми фракциями и, в случае необходимости, отключить холодильник и подогреть застывающее масло. Каждую фракцию путем осторожного поворота паука отбирают в свой пронумерованный круглодонный приемник.

По окончании перегонки колбонагреватель отключают, затем колбу некоторое время охлаждают (20 мин) во избежание разложения остатка (гудрона) в колбе при контакте его с кислородом воздуха. Только после охлаждения колбы Арбузова постепенно открывают краник, соединяющий систему с атмосферой, а затем выключают вакуумный насос. Колбу Арбузова с гудроном взвешивают и далее гудрон сливают в специальную емкость. Полученные в результате разгонки фракции взвешивают и рассчитывают выход фракций в % от мазута и нефти.

Взято:

вес пустой колбы Арбузова - , г

вес колбы с мазутом - , г

вес мазута - - , г

Результаты заносят в таблицу 6:

 

Таблица 6. - Данные вакуумной перегонки мазута

Фракции Оста-точное давление, мм рт.ст. Темпе-ратура кипения при ваку-уме, 0С Вес прием-ника, г Вес прием-ника с фрак-цией, г Выход фракции
г % на мазут % на нефть
tН.К. – 3500 350-4000 400-4500 450-5000 Гудрон Потери              
Итого              

 

При расчете % выхода фракций и гудрона на нефть необходимо использовать коэффициент пересчета К:

, (15)

где а - количество мазута, полученного при атмосферной разгонке нефти; b - количество мазута, используемого при вакуумной перегонке.

 

На основании данных табл. 5 и 6 составляют общий материальный баланс по форме таблицы 7:

 

Таблица 7 – Общий материальный баланс

Взято г % мас. Получено г % мас.
Нефть Бензиновая фракция (н.к. - 2000С) Фракция дизельного топлива (200 - 350 0С) Масляные фракции (350 - 500 0С) Гудрон (5000С и выше) Потери    

На основе сводного материального баланса можно дать характеристику исследуемой нефти по технической или технологической классификации. По содержанию в нефти "светлых" и масляных фракций определяют тип игруппу данной нефти. Далее по содержанию в нефти узких фракций, которые отбирались при атмосферной и вакуумной перегонках (таблицы 5 и 6), на миллиметровой бумаге строят кривую ИТК исследуемой нефти. На оси ординат откладывают значение температуры, по оси абсцисс - % мас. отгона фракций от нефти (суммарный процент отгона). Кривую ИТК проводят по экспериментальным точкам от руки, без помощи лекала. По кривой ИТК можно определить потенциальное содержание любой фракции в нефти.

Далее на основе построенной кривой ИТК, используя график Обрядчикова - Смидович, строят кривую ОИ.

Таким образом, в результате атмосферно-вакуумной перегонки нефти получена графическая зависимость потенциального содержания нефтепродуктов в нефти. На основании проведенной работы студент делает вывод об исследуемой нефти.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Способ перегонки нефти

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при перегонке нефти с высоким содержанием газа. Способ включает ввод сырья в первую ректификационную колонну и остатка первой колонны во вторую ректификационную колонну с подачей паров с верха колонн на газосепарацию с выделением газов и легких бензиновых фракций, подаваемых на орошение, вывод бензиновой и дизельной фракций через отпарные секции и мазута с низа второй колонны, газы после газосепарации подвергают абсорбции с получением сухого и жирного газов, причем в качестве абсорбентов для получения упомянутых газов используют предварительно охлажденные соответственно верхнее и нижнее циркуляционные орошения второй колонны, которые после абсорбции возвращают в колонну, при этом легкие бензиновые фракции после газосепарации подают на орошение второй колонны. Предлагаемый способ позволяет получить сухой и жирный газы, повысить качество продуктов разделения и снизить энергетические затраты. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к способам перегонки нефти с высоким содержанием газов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ перегонки нефти, включающий нагрев нефти в теплообменниках, а затем в печи и ввод в сложную ректификационную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями, с отбором с верха колонны бензиновой фракции, а в виде боковых погонов через отпарные секции керосиновой и дизельной фракций и в качестве остатка перегонки - мазута при подаче в низ колонны и отпарных секций испаряющего агента (И.Т.Багиров. Современные установки первичной переработки нефти. М: Химия, 1974, с.28).

Недостатком данного способа является сложность переработки нефтей, содержащих значительное количество газов и легких бензиновых фракций.

Для таких нефтей применяется двухколонная схема перегонки, принятая за прототип, по которой нефтяное сырье нагревают и подают в первую ректификационную колонну, где происходит отгонка газов и легкой бензиновой фракции (так называемая «отбензинивающая колонна»), остаток которой подают во вторую ректификационную колонну с получением в ней газов и целевых продуктов - бензина, дизельного топлива и мазута (И.А.Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М: Химия, 1981, с.157, рис.III-6а).

Недостатком известного способа являются невозможность разделения газа на целевые фракции (сухой и жирный газы), низкое качество жидкофазных продуктов разделения и высокие энергетические затраты, связанные с вводом горячей струи в первую колонну. Кроме того, известный способ зачастую использует предварительную подготовку нефти, включающую стабилизацию для отделения содержащихся в ней газов.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности разделения газа на сухой и жирный, повышение качества жидкофазных продуктов разделения и снижение энергетических затрат.

Указанная задача решается способом перегонки нефти, включающим ввод сырья в первую ректификационную колонну и остатка первой колонны во вторую ректификационную колонну с подачей паров с верха колонн на газосепарацию с выделением газов и легких бензиновых фракций, вывод бензиновой и дизельной фракций через отпарные секции и мазута с низа второй колонны с использованием острого и циркуляционного орошения, в котором согласно изобретению газы после газосепарации подвергают абсорбции с получением сухого и жирного газов, причем в качестве абсорбентов для получения упомянутых газов используют предварительно охлажденные соответственно верхнее и нижнее циркуляционные орошения второй колонны, которые после абсорбции возвращают в колонну, при этом легкие бензиновые фракции после газосепарации подают на острое орошение второй колонны.

Абсорбенты перед подачей в абсорберы целесообразно охладить до температуры 30-50°С.

Абсорбцию целесообразно проводить под давлением 8,4-8,46 ата для получения сухого газа и 2,0-2,06 ата для получения жирного газа.

Целесообразно нижнее циркуляционное орошение перед подачей во вторую колонну нагреть до температуры 90-110°С.

За счет абсорбции требуемых компонентов газа специальными абсорбентами (верхним и нижним циркуляционными орошениями второй колонны после дополнительного их охлаждения) появилась возможность разделения газа на сухой и жирный и повышения качества жидкофазных продуктов разделения, а также снижения энергетических затрат за счет исключения подачи горячей струи в первую колонну.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Нефть плотностью 790 кг/м3, содержащую 9,4% газов (до С4), нагревают в теплообменнике 1 и по линии 2 вводят в первую колонну 3. Пары с верха колонны 3 частично конденсируют и охлаждают в конденсаторе-холодильнике 4 и по линии 5 подают в газосепаратор 6. Остаток колонны 3 нагревают в печи 7 и по линии 8 вводят во вторую колонну 9. Пары с верха колонны 9 частично конденсируют и охлаждают в конденсаторе-холодильнике 10, а затем по линии 11 подают в газосепаратор 12. Верхний боковой погон колонны 9 по линии 13 подают на верх верхней отпарной секции 14. С низа отпарной секции 14 по линии 15 выводят бензиновую фракцию. Нижний боковой погон колонны 9 по линии 16 подают на верх нижней отпарной секции 17. С низа отпарной секции 17 по линии 18 выводят дизельные фракции. Пары с верха отпарных секций 14 и 17 соответственно по линиям 19 и 20 возвращают в колонну 9. Из колонны 9 выводят верхнее циркуляционное орошение, охлаждают в теплообменнике 21 и холодильнике 22 и по линии 23 подают на верх абсорбера 24 в качестве абсорбента. Остаток с низа абсорбера 24 (насыщенный абсорбент) по линии 25 возвращают в колонну 9. Из колонны 9 выводят нижнее циркуляционное орошение, охлаждают в теплообменниках 26, 27 и холодильнике 28 и по линии 29 подают в качестве абсорбента на верх абсорбера 30. Остаток с низа абсорбера 30 (насыщенный абсорбент) нагревают в теплообменнике 27 и по линии 31 возвращают в колонну 9. С низа колонны 9 по линии 32 выводят мазут. В низ колонны 9 и отпарных секций 14 и 17 соответственно по линиям 33, 34, 35 подают нагретые потоки водяного пара. С верха газосепараторов 6 и 12 соответственно по линиям 36 и 37 выводят газы и подают соответственно в низ абсорберов 24 и 30. С верха абсорберов 24 и 30 соответственно по линиям 38 и 39 выводят сухой и жирный газы. Легкие бензиновые фракции с низа газосепараторов 6 и 12 соответственно по линиям 40 и 41 подают в качестве острого орошения колонны 9.

Сравнительные показатели работы схем перегонки нефти приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1
Основные показатели работы колонн
ПоказателиПрототипПредлагаемый способ
123
Расход, т/час
сырья60,0060,00
газа, в т.ч.5,776,10
- сухого газа-2,60
- жирного газа-3,50
бензиновых фракций8,908,61
дизельных фракций17,1217,20
мазута28,2128,09
паров с верха первой колонны7,725,33
газа с верха газосепаратора первой колонны5,774,43
легкой бензиновой фракции0,31-
бензина с низа газосепаратора первой колонны1,940,89
в том числе острого орошения первой колонны1,63-
в том числе острого орошения второй колонны-0,89
горячей струи в низ первой колонны60,00-
остатка первой колонны53,9154,66
паров с верха второй колонны18,7934,64
газа с верха газосепаратора второй колонны-9,58
легкой бензиновой фракции4,29-
с низа газосепаратора второй колонны17,5423,80
в том числе острого орошения второй колонны13,2523,80
бокового погона на верх верхней отпарной секции5,6510,10
паров с верха верхней отпарной секции1,571,71
бокового погона на верх нижней отпарной секции22,4621,78
паров с верха нижней отпарной секции5,865,10
верхнего циркуляционного орошения, выводимого из колонны20,9420,94
верхнего циркуляционного орошения, вводимого
на верх абсорбера (абсорбент)-20,94
верхнего циркуляционного орошения, выводимого с низа абсорбера и вводимого в колонну (остаток, насыщенный абсорбент)-22,77
сухого газа, выводимого с верха абсорбера-2,60
нижнего циркуляционного орошения, выводимого из колонны31,4131,41
Продолжение таблицы 1
123
нижнего циркуляционного орошения, вводимого на верх абсорбера (абсорбент)-31,41
нижнего циркуляционного орошения, выводимого с низа абсорбера и вводимого в колонну (остаток, насыщенный абсорбент)-37,49
жирного газа, выводимого с верха абсорбера-3,50
водяного пара, вводимого в низ второй колонны0,520,52
водяного пара верхней отпарной секции0,210,21
водяного пара нижней отпарной секции0,520,52
Температура, °С
в газосепараторах и вводах орошения на верх колонн и абсорберов4040
ввода сырья в первую колонну100100
верха первой колонны68100
низа первой колонны265100
ввода горячей струи370-
ввода сырья во вторую колонну350350
верха второй колонны8552
вывода верхнего бокового погона12083
вывода верхнего циркуляционного орошения127101
охлаждения верхнего циркуляционного орошения в теплообменниках7040
охлаждения верхнего циркуляционного орошения в холодильниках40-
ввода верхнего циркуляционного орошения в колонну4049
вывода нижнего бокового погона200195
вывода нижнего циркуляционного орошения242241
охлаждение нижнего циркуляционного орошения в теплообменниках140140
охлаждения нижнего циркуляционного орошения в холодильниках10040
ввода нижнего циркуляционного орошения в колонну100100
низа второй колонны341342
ввода водяного пара350350
верха верхней отпарной секции11178
низа верхней отпарной секции9266
верха нижней отпарной секции193189
низа нижней отпарной секции174173
верха абсорбера сухого газа-42
низа абсорбера сухого газа-49
верха абсорбера жирного газа-51
низа абсорбера жирного газа-65
Продолжение таблицы 1
123
Давление, ата
в газосепараторе первой колонны9,059,05
верха первой колонны9,259,25
низа первой колонны9,409,40
в газосепараторе второй колонны2,252,25
верха второй колонны2,462,46
низа второй колонны2,692,69
верха верхней отпарной секции2,732,73
низа верхней отпарной секции2,802,80
верха нижней отпарной секции2,802,80
низа нижней отпарной секции2,862,86
верха абсорбера сухого газа-8,40
низа абсорбера сухого газа-8,46
верха абсорбера жирного газа-2,00
низа абсорбера жирного газа-2,06
Тепло, Гкал/час
вводимое с сырьем в первую колонну3,2823,282
отводимое в конденсаторе-холодильнике первой колонны0,2470,226
подводимое в печи, в т.ч.10,10010,100
- для нагрева горячей струи5,422-
- для нагрева сырья второй колонны4,67810,100
отводимое в конденсаторе-холодильнике второй колонны2,8553,120
отводимое в теплообменнике верхнего циркуляционного орошения0,6400,668
отводимое в холодильнике верхнего циркуляционного орошения0,310-
отводимое в теплообменнике нижнего циркуляционного орошения1,9511,950
отводимое в холодильнике верхнего циркуляционного орошения0,6770,828
вводимое с водяным паром, в т.ч.1,2891,289
- в низ второй колонны0,5370,537
- в низ верхней отпарной секции0,2150,215
- в низ нижней отпарной секции0,5370,537
подводимое в теплообменнике для нагрева нижнего циркуляционного орошения0,746
Диаметр, м
первой колонны0,80,6
второй колонны2,02,0
верхней отпарной секции0,60,6
нижней отпарной секции0,80,8
Продолжение таблицы 1
123
абсорбера сухого газа-0,6
абсорбера жирного газа-1,0
Число теоретических тарелок, в т.ч.4747
- в укрепляющей секции первой колонны9-
- в отгонной секции первой колонны5-
- в укрепляющей секции второй колонны1717
- в отгонной секции второй колонны22
- в верхней отпарной секции77
- в нижней отпарной секции77
- в абсорбере сухого газа-7
- в абсорбере жирного газа-7
Содержание, мас.%
углеводородов, выкипающих до С5 в бензине5,770,35
фракции 160°С - КК в бензине0,930,90
фракции НК-160°С в дизельном топливе7,537,38
фракции 360°С - КК в дизельном топливе3,423,09
фракции НК-360°С в мазуте14,0513,51

Как видно из таблицы 1, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить энергетические затраты за счет исключения циркуляции 60 т/час горячей струи и снижения температуры низа первой колонны с 265 до 100°С, что значительно сокращает расход топлива, уменьшает объем дымовых газов и потери тепла с дымовыми газами. Предлагаемый способ также позволяет разделить газ на сухой и жирный. При этом вместо 5,77 т/час газа с большим содержанием компонентов С3-С4 и бензиновых фракций удается получить 2,60 т/час сухого газа и 3,50 т/час жирного газа. При этом повышается качество продуктов разделения. Содержание в бензине углеводородов, выкипающих до С5, снижается с 5,77 до 0,35 мас.%, т.е. в 16,5 раза. Содержание в дизельном топливе фракции 360°С - КК снижается с 3,42 до 3,09 мас.%, а в мазуте фракции НК-360°С с 14,05 до 13,51 мас.%.

Таблица 2
Составы газов, мас.%
КомпонентыПрототипПредлагаемый способ
Сухой газ (поток 38)Жирный газ (поток 39)
Азот и углекислый газ1,242,180,44
Метан29,7159,155,81
Этан14,6822,2810,01
Пропан22,806,3734,00
Сумма бутанов20,292,4644,10
Углеводороды С5-С69,506,653,97
Прочие углеводороды1,781,911,67

Данные таблицы 2 показывают, что предлагаемый способ позволяет получить:

а) концентрат инертных газов метана и этана, содержащий 83,6% этих газов, который может быть использован в качестве топливного газа;

б) концентрат углеводородных газов С2-С4, содержащий 88,1% этих газов, который утилизируется как ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов), а также в качестве компонента газового топлива на специализированных заправках.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить из нефти с высоким (до 9,4 мас.%) содержанием газа сухой и жирный газы, а также бензиновую и дизельную фракции с высоким качеством разделения.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет отказаться от стадии стабилизации в процессе подготовки нефти и снизить энергетические затраты.

1. Способ перегонки нефти, включающий ввод сырья в первую ректификационную колонну и остатка первой колонны во вторую ректификационную колонну с подачей паров с верха колонн на газосепарацию с выделением газов и легких бензиновых фракций, подаваемых на орошение, вывод бензиновой и дизельной фракций через отпарные секции и мазута с низа второй колонны с использованием острого и циркуляционного орошений, отличающийся тем, что газы после газосепарации подвергают абсорбции с получением сухого и жирного газов, причем в качестве абсорбентов для получения упомянутых газов используют предварительно охлажденные соответственно верхнее и нижнее циркуляционные орошения второй колонны, которые после абсорбции возвращают в колонну, при этом легкие бензиновые фракции после газосепарации подают на орошение второй колонны.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбенты перед подачей в абсорберы охлаждают до температуры 30-50°С.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбцию для получения сухого газа проводят под давлением 8,4-8,46 ата.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбцию для получения жирного газа проводят под давлением 2,0-2,6 ата.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижнее циркуляционное орошение перед подачей во вторую колонну нагревают до температуры 90-110°С.

www.findpatent.ru