Способ прямой перегонки нефти на малогабаритной установке. Установка ректификации нефти


Способ ректификации нефти | Банк патентов

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к способам ректификации нефти. Способ ректификации характеризуется тем, что осуществляют подачу нагретой нефти в простую ректификационную колонну, отбирают пары легкой бензиновой фракции с ее верха и подают их в сложную ректификационную колонну, на верх простой ректификационной колонны подают орошение, нижний продукт простой ректификационной колонны нагревают в печи и подают в сложную ректификационную колонну, отбирают бензиновую фракцию с верха сложной колонны, конденсируют и охлаждают ее в конденсаторе-холодильнике, выводят из него охлажденную бензиновую фракцию, возвращают ее частично в сложную ректификационную колонну в виде орошения, балансовое количество бензиновой фракции выводят с установки, в сложной колонне отбирают дизельную фракцию в виде бокового потока и выводят мазут из куба сложной колонны, в низ которой подают водяной пар. Подачу нагретой нефти в простую ректификационную колонну осуществляют в ее низ. Пары легкой бензиновой фракции из простой колонны подают в сложную ректификационную колонну над точкой ввода орошения. В качестве орошения простой ректификационной колонны используют часть бензиновой фракции из системы орошения сложной ректификационной колонны. Технический результат: уменьшение удельных энергетических затрат на переработку нефти, упрощение схемы процесса и увеличение отбора дизельной фракции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к способам ректификации нефти.

Известен способ ректификации нефти, включающий подачу нагретой нефти в простую ректификационную колонну, с верха этой колонны отбирают легкую бензиновую фракцию, которую конденсируют и частично возвращают на верх колонны в качестве холодного орошения, остаток из простой колонны нагревают в трубчатой печи, частично возвращают в низ простой колонны в качестве горячей струи, а остальную часть подают в сложную ректификационную колонну, в которой с верха отбирают бензиновую фракцию, которую конденсируют, охлаждают и частично возвращают на верх колонны в качестве орошения, керосиновую и дизельную фракции отбирают в качестве боковых потоков, а в качестве остатка отбирают мазут (см. Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с.157).

По этой схеме перерабатывают нефть с большим содержанием легкокипящих компонентов. Извлечение из нефти части легкокипящих компонентов в простой колонне до нагрева в печи позволяет уменьшить нагреваемый поток, упростить конструкцию печи, избежать большого перепада давления в змеевике печи и уменьшить размеры сложной ректификационной колонны.

Однако известный способ отличается сложностью, так как для отделения легкокипящих компонентов используют простую колонну с сопутствующими системами конденсации, охлаждения, сепарации, подачи орошения на верху колонны, нагрева и подачи горячей струи в низу колонны.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ перегонки нефти, включающий подачу нагретого сырья в простую ректификационную колонну, работающую с орошением на верху колонны и с обогревом куба с помощью циркуляции части кубового остатка через печь, отбором легкой бензиновой фракции с верха и выводом с низа колонны продукта с последующим его нагревом в печи и разгонкой в сложной ректификационной колонне с применением верхнего, среднего и нижнего циркуляционных орошений и подачей водяного пара в низ колонны, путем отбора бензиновой фракции с верха, частично возвращаемой в сложную колонну в виде орошения, керосиновой и дизельной фракций соответственно из верхней и нижней отпарных секций и вывода мазута из куба колонны, заключающийся в том, что пары легкого бензина с верха простой колонны направляют в промежуточное сечение сложной атмосферной колонны, между точками отбора бензиновой и керосиновой фракций, а в качестве орошения простой колонны используют часть верхнего циркуляционного орошения сложной ректификационной колонны (см. авторское свидетельство СССР №1685973, кл. С10G 7/02 от 19.06.1989 г.).

Однако известный способ отличается сложностью, так как для отделения легкокипящих компонентов используется простая колонна с соответствующими системами орошения, нагрева и подачи горячей струи, а сложная ректификационная колонна имеет дополнительную систему верхнего циркуляционного орошения.

В связи с тем, что паровая фаза из простой колонны подается в верхнюю часть сложной колонны, где смешивается с парами бензина, требования к четкости ее отделения от нефти значительно понижаются, а именно, конец ее кипения не должен значительно превышать конец кипения отбираемого бензина.

Количества тепла, поступающего с сырьем в простую колонну, достаточно для обеспечения необходимой степени отделения легких бензиновых фракций от нефти и обеспечения достаточной четкости деления, а подвод дополнительного тепла в низ простой колонны в виде горячей струи увеличивает энергетические затраты на процесс. Таким образом, в процессе имеет место расходование дополнительного тепла и применение дополнительного оборудования с целью разделения двух бензиновых фракций, которые далее смешиваются в сложной колонне.

Использование части верхнего циркуляционного орошения сложной колонны для орошения простой колонны требует применения дополнительного оборудования.

Кроме того, использование рассматриваемого способа не позволяет реализовать в полной мере возможности процесса ректификации по максимальному выделению дизельной фракции.

Техническим результатом является уменьшение удельных энергетических затрат на переработку нефти, упрощение схемы процесса за счет исключения оборудования для обеспечения верхнего циркуляционного орошения и увеличение отбора дизельной фракции.

Достигается это тем, что подают нагретую нефть в простую ректификационную колонну, отбирают пары легкой бензиновой фракции с верха простой колонны и подают их в сложную ректификационную колонну, на верх простой колонны подают орошение, нижний продукт простой колонны нагревают в печи и подают в сложную ректификационную колонну, отбирают бензиновую фракцию с верха сложной колонны, конденсируют и охлаждают ее в конденсаторе-холодильнике, выводят из него охлажденную бензиновую фракцию, возвращают ее частично в сложную ректификационную колонну в виде орошения, балансовое количество бензиновой фракции выводят с установки, в сложной колонне отбирают дизельную фракцию в виде бокового потока и выводят мазут из куба сложной колонны, в низ которой подают водяной пар, причем подачу нагретой нефти в простую ректификационную колонну осуществляют в ее низ, пары легкой бензиновой фракции из простой колонны подают в сложную ректификационную колонну над точкой ввода орошения, а в качестве орошения простой колонны используют часть бензиновой фракции из системы орошения сложной ректификационной колонны, кроме того, часть бензиновой фракции из системы орошения сложной ректификационной колонны используют в количестве 5-7% от общей ее массы.

Сущность изобретения заключается в том, что нагретую нефть подают в низ простой ректификационной колонны, пары легкой бензиновой фракции из которой подают в сложную ректификационную колонну над точкой ввода орошения, в качестве орошения простой ректификационной колонны используют часть бензиновой фракции из системы орошения сложной ректификационной колонны, что приводит к уменьшению удельных энергетических затрат на процесс и к упрощению схемы процесса.

Сравнение предложенного способа с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии критерию «Новизна», а отсутствие в аналогах отличительных признаков говорит о соответствии критерию «Изобретательский уровень».

Предварительные расчеты позволяют судить о возможности широкого промышленного использования.

На чертеже представлена функциональная блок-схема, иллюстрирующая предлагаемый способ ректификации нефти.

Нагретую нефть (1) подают в простую ректификационную колонну (2), отбирают пары легкой бензиновой фракции (3) с верха простой колонны (2) и подают их в сложную ректификационную колонну (7). На верх простой ректификационной колонны (2) подают орошение (12), нижний продукт (4) простой ректификационной колонны (2) нагревают в печи (5) и подают (6) в сложную ректификационную колонну (7), с верха которой отбирают бензиновую фракцию (8), конденсируют и охлаждают ее в конденсаторе-холодильнике (9), из которого выводят охлажденную бензиновую фракцию (10) и возвращают ее частично в колонну (7) в виде орошения (11). Балансовое количество бензиновой фракции (13) выводят с установки, в сложной колонне (7) отбирают дизельную (14) фракцию в виде бокового потока и выводят мазут (15) из куба сложной колонны (7), в низ которой подают водяной пар (16).

Следует отметить, что нагретую нефть (1) подают в низ простой ректификационной колонны (2), пары легкой бензиновой фракции (3) из простой колонны (2) подают в сложную ректификационную колонну (7) над точкой ввода орошения (11), а в качестве орошения простой ректификационной колонны (2) используют часть бензиновой фракции (12) из системы орошения (11) сложной колонны (7).

При этом часть бензиновой фракции из системы орошения сложной ректификационной колонны (7) используют в количестве 5-7% от общей ее массы.

Результаты процесса ректификации нефти по предлагаемому и известному способам получены расчетным путем.

В простой колонне принято 10 тарелок (в предлагаемом способе все 10 тарелок находятся в укрепляющей секции, а для аналога принято 6 в укрепляющей секции и 4 в отгонной). В сложной ректификационной колонне принято 36 тарелок, из них 30 в укрепляющей и 6 в отгонной частях (как для предлагаемого способа, так и для аналога).

Давление на верху простой колонны 0,2 МПа, а на верху сложной 0,13 МПа.

Пример 1 (по предлагаемому способу). Нагретую нефть (1) подают в низ простой ректификационной колонны (2), с верха которой отбирают пары легкой бензиновой фракции (3) и подают их в сложную ректификационную колонну (7) над точкой ввода орошения (11), наверх простой ректификационной колонны (2) подают орошение (12), в качестве которого используют часть бензиновой фракции из системы орошения (11) сложной ректификационной колонны (7) в количестве 800 кг/ч, нижний продукт (4) простой ректификационной колонны (2) нагревают в печи (5) и подают (6) в сложную ректификационную колонну (7), с верха которой отбирают бензиновую фракцию (8), конденсируют и охлаждают ее в конденсаторе-холодильнике (9), выводят из него охлажденную бензиновую фракцию (10), часть которой возвращают в сложную ректификационную колонну (7) в виде орошения (11), балансовое количество бензиновой фракции (13) выводят с установки, в сложной ректификационной колонне (7) отбирают дизельную фракцию (14) в виде бокового потока и выводят мазут (15) из куба сложной ректификационной колонны (7), в низ которой подают водяной пар (16).

Основные показатели работы установки по примеру 1 приведены в таблице 1.

Пример 2 (по известному способу-прототипу). Процесс проводят в условиях примера 1, за исключением того, что в качестве орошения простой колонны используют часть верхнего циркуляционного орошения сложной колонны, обогрев куба простой колонны ведут с помощью циркуляции части кубового остатка этой колонны через печь, в сложной колонне применяют верхнее циркуляционное орошение.

Основные показатели работы установки по примеру 2 приведены в таблице 1.

Пример 3 (сравнительный). Процесс проводят в условиях примера 1, за исключением того, что орошение простой колонны подают в количестве 750 кг/ч.

Основные показатели работы установки по примеру 3 приведены в таблице 2.

Пример 4 (сравнительный). Процесс проводят в условиях примера 1, за исключением того, что орошение простой колонны подают в количестве 1050 кг/ч.

Пример 5 (сравнительный). Процесс проводят в условиях примера 1, за исключением того, что орошение простой колонны подают в количестве 1100 кг/ч.

Основные показатели работы установки по примерам 4 и 5 приведены в таблице 2.

Как следует из данных, приведенных в табл.1, применение предложенного способа ведет к незначительному увеличению отбора светлых нефтепродуктов. При этом значительно возрастает отбор дизельной фракции - на 2940 кг/ч или на 22,46%, а тепловая нагрузка печи уменьшается на 421 кВт или на 12,22%.

Из данных табл.2 следует, что уменьшение количества орошения простой колонны с 800 до 750 кг/ч (т.е. с 5,33 до 5,0% от общей массы орошения сложной ректификационной колонны) незначительно увеличивает отбор бензиновой фракции и незначительно уменьшает отбор дизельной фракции. Суммарный отбор светлых нефтепродуктов практически не изменяется. При этом тепловая нагрузка печи незначительно уменьшается. Дальнейшее уменьшение количества орошения в простой колонне приводит к ее неустойчивому режиму работы, что недопустимо.

Данные табл.2 также показывают, что увеличение количества орошения простой колонны с 800 до 1050 кг/ч (т.е. с 5,0 до 7,0% от общей массы орошения сложной ректификационной колонны) увеличивает отбор бензиновой фракции на 219 кг/ч или на 3,74% и уменьшает отбор дизельной фракции на 230 кг/ч или на 1,43%. При этом суммарный отбор светлых нефтепродуктов практически не изменяется. Тепловая нагрузка печи практически незначительно увеличивается. Дальнейшее увеличение количества орошения простой колонны до 1100 кг/ч (т.е. с 7,0 до 7,33% от общей массы орошения сложной ректификационной колонны) увеличивает отбор бензиновой фракции на 68 кг/ч или на 1,12% и уменьшает отбор дизельной фракции на 70 кг/ч или на 0,44%. При этом суммарный отбор светлых нефтепродуктов практически не изменяется. Тепловая нагрузка печи продолжает незначительно увеличиваться.

Из приведенных выше данных следует, что целесообразно для сохранения максимального выхода дизельной фракции не повышать количество орошения простой колонны выше 7% и не понижать его ниже 5% от общей массы орошения сложной ректификационной колонны.

Таким образом, в предлагаемом техническом решении достигается поставленный технический результат:

- уменьшение удельных энергетических затрат на переработку нефти, упрощение схемы процесса за счет исключения оборудования для обеспечения верхнего циркуляционного орошения и увеличение отбора дизельной фракции.

Таблица 1
Показатели Предлагаемый способ (пример 1) Известный способ (пример 2)
Расход, кг/ч:
Нефть 31270 31270
Бензиновая фракция 5857 8721
Дизельная фракция 16030 13090
Мазут 9383 9456
Верхнее циркуляционное орошение сложной колонны - 25710
Горячая струя в простую колонну - 6254
Орошение на верх простой колонны 800 3600
Водяной пар в низ сложной колонны 680 680
Температура, °С:
Ввода нефти 202 221
Верха простой колонны 172 177
Низа простой колонны 203 243
Верха сложной колонны 90 138
Низа сложной колонны 300 243
Горячей струи в простую колонну - 360
Тепловая нагрузка, печи кВт 3023 3444
Таблица 2
Показатели Предлагаемый способ (пример 3 сравнительный) Предлагаемый способ (пример 4 сравнительный) Предлагаемый способ (пример 5 сравнительный)
Расход, кг/ч:
Нефть 31270 31270 31270
Бензиновая фракция 5866 6076 6144
Дизельная фракция 16020 15800 15730
Мазут 9384 9394 9396
Верхнее циркуляционное орошение сложной колонны - - -
Горячая струя в простую колонну - - -
Орошение на верх простой колонны 750 1050 1100
Водяной пар в низ сложной колонны 680 680 680
Температура, °С:
Ввода нефти 202 202 202
Верха простой колонны 173 169 167
Низа простой колонны 203 203 203
Верха сложной колонны 90 91 91
Низа сложной колонны 300 300 300
Горячей струи в простую колонну - - -
Тепловая нагрузка, печи кВт 3020 3030 3034

bankpatentov.ru

Способ получения нефтяных фракций путем ректификации нефтяного сырья в ректификационной колонне и установка для осуществления способа (варианты)

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу и вариантам установок для осуществления способа перегонки нефтяного сырья для получения продуктов перегонки. Способ получения нефтяных фракций заключается в перегонке нефтяного сырья в ректификационной колонне с получением кубового остатка, паров дистиллята и, по крайней мере, одного бокового погона. Из ректификационной колонны ниже уровня вывода бокового погона осуществляют вывод и жидкого циркуляционного орошения, которое охлаждают и возвращают в ректификационную колонну выше уровня его вывода. Отбираемый боковой погон направляют в отпарную колонну. Из нижней части отпарной колонны осуществляют вывод жидкой фракции бокового погона, а из верхней части отпарной колонны отбирают пары фракции бокового погона с последующим их эжектированием и возвратом в ректификационную колонну. Циркуляционное орошение подают в качестве эжектирующей среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, посредством которого из отпарной колонны откачивают пары фракции бокового погона с их конденсацией в жидкостно-газовом струйном аппарате. Образованную в жидкостно-газовом струйном аппарате смесь направляют в ректификационную колонну в качестве жидкости циркуляционного орошения ниже уровня отвода бокового погона. Установка для получения нефтяных фракций содержит ректификационную колонну, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья, отвода паров дистиллята с верхней части ректификационной колонны, отвода кубового остатка, отвода жидкости циркуляционного орошения, подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну и, по крайней мере, одной магистралью отвода бокового погона. Кроме того, установка включает отпарную колонну, насос и теплообменник-холодильник. Вход насоса подключен к магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны, а магистраль подачи циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне выше магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения и ниже отвода бокового погона. Магистраль отвода бокового погона подключена к отпарной колонне, снабженной магистралью отвода жидкой фракции бокового погона и магистралью отвода паров легких фракций бокового погона. Установка снабжена также жидкостно-газовым струйным аппаратом. Насос выходом через теплообменник-холодильник подключен к входу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат. Магистраль отвода паров легких фракций бокового погона из отпарной колонны подключена к газовому входу жидкостно-газового струйного аппарата, который выходом смеси подключен к магистрали подачи циркуляционного орошения или к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона. В другом варианте установки вход насоса подключен к магистрали отвода циркуляционного орошения из ректификационной колонны. Установка также снабжена жидкостно-газовым струйным аппаратом, насосом для подачи эжектирующей среды и емкостью. Магистраль отвода паров легких фракций бокового погона из отпарной колонны подключена к газовому входу жидкостно-газового струйного аппарата, который входом жидкой среды подключен к выходу насоса подачи эжектирующей среды и выходом смеси подключен к емкости, которая подключена к магистрали подачи циркуляционного орошения или к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона. Вход насоса подачи эжектирующей среды подключен к емкости, а насос выходом подключен через теплообменник-холодильник к входу жидкой среды в емкость и/или к входу насоса подачи эжектирующей среды. Технический результат - снижение энергетических затрат и повышение качества нефтепродуктов из боковых погонов ректификационной колонны. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Способ получения нефтяных фракций путем ректификации нефтяного сырья в ректификационной колонне и установка для осуществления способа (варианты).

Изобретение относится к способу получения нефтяных фракций путем ректификации нефтяного сырья и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения масляных фракций путем ректификации нефтяного сырья, в том числе мазута, в ректификационной колонне с получением дистиллята и кубового остатка (см., патент US №2140342, кл. С 10 G 7/00, 13.12.1938).

Из этого патента известна установка для получения нефтяных фракций, содержащая ректификационную колонну, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья, отвода паров дистиллята с верхней части ректификационной колонны, отвода кубового остатка.

Недостатком способа и установки для его реализации является обводнение верхнего продукта и повышенные энергетические затраты при использовании водяного пара.

Известен способ получения нефтяных фракций путем ректификации сырья в сложной колонне с боковой отпарной секцией, работающей при пониженном давлении с возвратом жидкости, выводимой снизу отпарной колонны в сложную колонну, эжекцией отпаренных фракций из отпарной колонны водяным паром, подачей паровой смеси в сложную колонну в среднее сечение секции, расположенной выше тарелки бокового отбора (см., патент US №2073446, кл. С 10 G 7/00, 09.03.1937).

Из этого патента известна установка для получения нефтяных фракций, содержащая ректификационную колонну, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья, отвода паров дистиллята с верхней части ректификационной колонны, отвода кубового остатка, подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну и, по крайней мере, одной магистралью отвода бокового погона, отпарную колонну, струйный аппарат и теплообменник-холодильник, магистраль отвода бокового погона подключена к отпарной колонне, снабженной магистралью отвода жидкой фракции бокового погона и магистралью отвода паров легких фракций бокового погона, подключенной к струйному аппарату.

Недостатками способа и установки для его реализации являются повышенные энергетические затраты в связи с большим расходом водяного пара для понижения давления в отпарной колонне при эжекции паров отпариваемых фракций, а также обводнение верхнего продукта при использовании водяного пара.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения нефтяных фракций путем ректификации нефтяного сырья в ректификационной колонне, включающий подачу нефтяного сырья в ректификационную колонну, перегонку в последней нефтяного сырья с получением на выходе из ректификационной колонны кубового остатка, паров дистиллята и, по крайней мере, одного бокового погона, вывод жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны, охлаждение жидкости циркуляционного орошения и возврат жидкости циркуляционного орошения в ректификационную колонну выше уровня ее вывода из ректификационной колонны, подачу бокового погона в отпарную колонну, отвод с нижней части отпарной колонны жидкой фракции бокового погона и отвод с верхней части отпарной колонны паров фракции бокового погона с последующим их эжектированием и возвратом в ректификационную колонну (см., авторское свидетельство №724149, кл. С 10 G 7/00, 30.03.1980).

Из этого же авторского свидетельства известна установка для получения нефтяных фракций, содержащая ректификационную колонну, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья, отвода паров дистиллята с верхней части ректификационной колонны, отвода кубового остатка, отвода жидкости циркуляционного орошения, подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну и, по крайней мере, одной магистралью отвода бокового погона, отпарную колонну, насос и теплообменник-холодильник, причем вход насоса подключен к магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны, магистраль подачи циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне выше магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения, магистраль отвода бокового погона подключена к отпарной колонне, снабженной магистралью отвода жидкой фракции бокового погона и магистралью отвода паров легких фракций бокового погона.

Данный способ получения нефтяных фракций позволяет отказаться от использования пара в отпарных колоннах. Однако данный способ и установка для его реализации недостаточно эффективны при перегонке нефти, что связано с неоптимальным использованием энергии в струйном аппарате при откачке паров из отпарной колонны.

Техническими результатами, которые могут быть достигнуты при реализации заявленных способа получения нефтяных фракций и установки для его осуществления, являются снижение энергетических затрат на ректификацию нефти и повышение качества получаемых из боковых погонов фракций нефти.

Указанный технический результат в части способа как объекта изобретения достигается за счет того, что способ получения нефтяных фракций путем ректификации нефтяного сырья в ректификационной колонне включает подачу нефтяного сырья в ректификационную колонну, перегонку в последней нефтяного сырья с получением на выходе из ректификационной колонны кубового остатка, паров дистиллята и, по крайней мере, одного бокового погона, вывод жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны, охлаждение жидкости циркуляционного орошения и возврат жидкости циркуляционного орошения в ректификационную колонну выше уровня ее вывода из ректификационной колонны, подачу бокового погона в отпарную колонну, отвод с нижней части отпарной колонны жидкой фракции бокового погона и отвод с верхней части отпарной колонны паров фракции бокового погона с последующим их эжектированием и возвратом в ректификационную колонну, при этом вывод жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны производят ниже уровня вывода из ректификационной колонны бокового погона, жидкость циркуляционного орошения подают в качестве эжектирующей среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, посредством которого из отпарной колонны откачивают пары фракции бокового погона с их конденсацией в жидкостно-газовом струйном аппарате, а образованную в жидкостно-газовом струйном аппарате смесь в качестве жидкости циркуляционного орошения направляют в ректификационную колонну ниже уровня отвода бокового погона.

В части устройства как объекта изобретения указанный выше технический результат достигается за счет того, что установка для получения нефтяных фракций содержит ректификационную колонну, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья, отвода паров дистиллята с верхней части ректификационной колонны, отвода кубового остатка, отвода жидкости циркуляционного орошения, подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну и, по крайней мере, одной магистралью отвода бокового погона, отпарную колонну, насос и теплообменник-холодильник, причем вход насоса подключен к магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны, магистраль подачи циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне выше магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения, магистраль отвода бокового погона подключена к отпарной колонне, снабженной магистралью отвода жидкой фракции бокового погона и магистралью отвода паров легких фракций бокового погона, причем установка снабжена жидкостно-газовым струйным аппаратом, магистраль отвода жидкости циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона, насос выходом через теплообменник-холодильник подключен к входу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, магистраль отвода паров легких фракции бокового погона из отпарной колонны подключена к газовому входу жидкостно-газового струйного аппарата, который выходом смеси подключен к магистрали подачи циркуляционного орошения или к ректификационной колонне, при этом магистраль подачи циркуляционного орошения и выход смеси жидкостно-газового струйного аппарата подключены к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона.

Насос выходом может быть подключен через теплообменник-холодильник к магистрали подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну.

Установка может быть снабжена насосом подачи эжектирующей среды, который выходом подключен к входу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, а входом подключен через теплообменник-холодильник - к выходу насоса.

В другом варианте осуществления установка для получения нефтяных фракций содержит ректификационную колонну, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья, отвода паров дистиллята с верхней части ректификационной колонны, отвода кубового остатка, отвода жидкости циркуляционного орошения, подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну и, по крайней мере, одной магистралью отвода бокового погона, отпарную колонну, насос и теплообменник-холодильник, причем вход насоса подключен к магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны, магистраль подачи циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне выше магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения, магистраль отвода бокового погона подключена к отпарной колонне, снабженной магистралью отвода жидкой фракции бокового погона и магистралью отвода паров легких фракций бокового погона, причем установка снабжена жидкостно-газовым струйным аппаратом, насосом подачи эжектирующей среды и емкостью, магистраль отвода жидкости циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона, магистраль отвода паров легких фракций бокового погона из отпарной колонны подключена к газовому входу жидкостно-газового струйного аппарата, который входом жидкой среды подключен к выходу насоса подачи эжектирующей среды и выходом смеси подключен к емкости, которая подключена к магистрали подачи циркуляционного орошения или к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона, вход насоса подачи эжектирующей среды подключен к емкости, а насос выходом подключен через теплообменник-холодильник к входу жидкой среды в емкость и/или к входу насоса подачи эжектирующей среды, при этом магистраль подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну подключена к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона.

Насос выходом через теплообменник-холодильник может быть подключен к магистрали подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну.

Как показал анализ работы ректификационной колонны, с помощью заявленных способа и устройств можно добиться снижения энергетических затрат без снижения качества получаемого бокового погона или повысить в процессе перегонки качества боковых погонов. Использование в качестве эжектирующей среды в жидкостно-газовом струйном аппарате жидкости циркуляционного орошения, отобранной из ректификационной колонны ниже уровня отбора бокового погона, позволяет снизить затраты энергии на откачку паров бокового погона, поскольку в этом случае ее плотность выше плотности жидкости бокового погона. Таким образом то же, что и в прототипе, количество паров бокового погона может быть откачано при меньшем расходе эжектирующей жидкой среды. Кроме того, использование в качестве эжектирующей среды в жидкостно-газовом струйном аппарате жидкости циркуляционного орошения ректификационной колонны, отбираемой и возвращаемой ниже места отбора бокового погона, исключает возможность попадания легких фракций бокового погона в вышележащие сечения ректификационной колонны, что приводит к сохранению качества бокового погона и дистиллята ректификационной колонны на постоянном уровне. В случае, если эжектирующей средой жидкостно-газового струйного аппарата будет более легкокипящая жидкость, т.е. если жидкость циркуляционного орошения, которую используют в качестве эжектирующей среды, отбирают из ректификационной колонны выше уровня отбора бокового погона, то неизбежно попадание фракций бокового погона на вышележащие тарелки ректификационной колонны, что приводит к ухудшению четкости фракционирования в ректификационной колонне и требует увеличения энергетических затрат в виде повышения внутренних флегмовых чисел в вышележащих секциях ректификационной колонны в целях поддержания на прежнем уровне качества фракционирования и отборов.

Дальнейшего снижения энергетических затрат удалось добиться за счет использования жидкостно-газового струйного аппарата одновременно как для сжатия, так и для полной конденсации откачиваемых из отпарной колонны паров бокового погона. В результате представляется возможным исключить из схемы теплообменник-холодильник для конденсации паров бокового погона, что снижает капитальные затраты на реализацию данного способа получения нефтяных фракций. Установка для осуществления данного способа получения нефтяных фракций становится более компактной, что облегчает ее монтаж на существующих производствах.

Описанный выше способ получения нефтяных фракций может быть осуществлен вне зависимости от того, какое количество паров бокового погона должно быть откачано из отпарной колонны. Этого можно добиться путем организации дополнительного контура циркуляции жидкости циркуляционного орошения. Для этого установку снабжают емкостью и насосом подачи эжектирующей среды. В результате отпадает необходимость в замене на действующей ректификационной колонне установленного там насосного оборудования, что также позволяет снизить капитальные затраты в ходе монтажа установки в рамках сложившегося технологического цикла работы ректификационной колонны. При этом в случае изменения режима работы ректификационной колонны нет необходимости в замене оборудования. Достаточно изменить режим подачи жидкости циркуляционного орошения в контуре ее циркуляции, включающем емкость-насос подачи эжектирующей среды - жидкостно-газовый струйный аппарат - емкость. Тот же результат может быть достигнут, но в более узком диапазоне, при использовании схемы установки без использования емкости. В данном случае предельная величина производительности ограничена количеством жидкости циркуляционного орошения, которое может быть отобрано из ректификационной колонны.

В результате достигнуто выполнение технического результата, на достижение которого направлено настоящее изобретение, а именно удалось снизить энергетические затраты на ректификацию нефти без снижения качества получаемых из боковых погонов фракций нефти.

На фиг.1 представлена схема установки для осуществления способа получения нефтяных фракций путем ректификации нефтяного сырья в ректификационной колонне.

На фиг.2 представлена схема другого варианта устройства для осуществления способа получения нефтяных фракций путем ректификации нефтяного сырья в ректификационной колонне.

Установка для получения нефтяных фракций содержит (см. фиг.1) ректификационную колонну 1, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья 2, отвода паров дистиллята 3 с верхней части ректификационной колонны 1, отвода кубового остатка 4, отвода жидкости циркуляционного орошения 5, подачи циркуляционного орошения 6 в ректификационную колонну 1 и, по крайней мере, одной магистралью 7 отвода бокового погона, отпарную колонну 8, насос 9 и теплообменник-холодильник 10. Вход насоса 9 подключен к магистрали 5 отвода жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны 1. Магистраль 6 подачи циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне 1 выше магистрали 5 отвода жидкости циркуляционного орошения. Магистраль 7 отвода из ректификационной колонны 1 бокового погона подключена к отпарной колонне 8, снабженной магистралью 11 отвода жидкой фракции бокового погона и магистралью 12 отвода паров легких фракций бокового погона. Установка снабжена жидкостно-газовым струйным аппаратом 13. Магистраль 5 отвода жидкости циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне 1 ниже магистрали 7 отвода бокового погона. Насос 9 выходом через теплообменник-холодильник 10 подключен к входу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат 13 и к магистрали 6 подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну 1. Магистраль 12 отвода паров фракции бокового погона из отпарной колонны 8 подключена к газовому входу жидкостно-газового струйного аппарата 13, который выходом смеси подключен к магистрали 6 подачи циркуляционного орошения или к ректификационной колонне 1, при этом магистраль 6 подачи циркуляционного орошения и выход смеси жидкостно-газового струйного аппарата 13 подключены к ректификационной колонне 1 ниже магистрали 7 отвода бокового погона.

Установка может быть снабжена насосом 14 подачи эжектирующей среды, который выходом подключен к входу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат 13, а входом подключен через теплообменник-холодильник 10 - к выходу насоса 9.

По другому варианту (см. фиг.2) осуществления установка для получения нефтяных фракций содержит ректификационную колонну 1, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья 2, отвода паров дистиллята 3 с верхней части ректификационной колонны 1, отвода кубового остатка 4, отвода жидкости циркуляционного орошения 5, подачи циркуляционного орошения 6 в ректификационную колонну 1 и, по крайней мере, одной магистралью 7 отвода бокового погона, отпарную колонну 8, насос 9 и теплообменник-холодильник 10. Вход насоса 9 подключен к магистрали 5 отвода жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны 1. Магистраль 6 подачи циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне 1 выше магистрали 5 отвода жидкости циркуляционного орошения. Магистраль 7 отвода из ректификационной колонны 1 бокового погона подключена к отпарной колонне 8, снабженной магистралью 11 отвода жидкой фракции бокового погона и магистралью 12 отвода паров легких фракций бокового погона. Установка снабжена жидкостно-газовым струйным аппаратом 13, насосом 14 подачи эжектирующей среды и емкостью 15. Магистраль 5 отвода жидкости циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне 1 ниже магистрали 7 отвода бокового погона. Насос 9 подключен выходом через теплообменник-холодильник 10 к входу жидкой среды в емкость 15 и/или к входу насоса 14 подачи эжектирующей среды. Магистраль 12 отвода паров легких фракций бокового погона из отпарной колонны 8 подключена к газовому входу жидкостно-газового струйного аппарата 13, который входом жидкой среды подключен к выходу насоса 14 подачи эжектирующей среды и выходом смеси подключен к емкости 15, которая подключена к магистрали 6 подачи циркуляционного орошения или к ректификационной колонне 1 ниже магистрали 7 отвода бокового погона. Вход насоса 14 подачи эжектирующей среды подключен к емкости 15. Магистраль 6 подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну 1 подключена к ректификационной колонне 1 ниже магистрали 7 отвода бокового погона.

Насос 9 выходом может быть подключен через теплообменник-холодильник 10 к магистрали 6 подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну 1.

Способ получения нефтяных фракций путем ректификации нефтяного сырья в ректификационной колонне включает подачу нефтяного сырья в ректификационную колонну 1 по магистрали 2, перегонку в последней нефтяного сырья с получением на выходе из ректификационной колонны 1 кубового остатка, паров дистиллята и, по крайней мере, одного бокового погона отводимых соответственно по магистралям 4, 3 и 7. В процессе работы ректификационной колонны 1 производят по магистрали 5 вывод жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны 1, охлаждение жидкости циркуляционного орошения в теплообменнике-холодильнике 10 и возврат жидкости циркуляционного орошения в ректификационную колонну 1 по магистрали 6 выше уровня ее вывода из ректификационной колонны 1, подачу бокового погона по магистрали 7 в отпарную колонну 8, отвод с нижней части отпарной колонны 8 по магистрали 11 жидкой фракции бокового погона и отвод по магистрали 12 с верхней части отпарной колонны 8 паров фракции бокового погона с последующим их эжектированием жидкостно-газовым струйным аппаратом 13 и возвратом в ректификационную колонну 1. Вывод жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны 1 производят ниже уровня вывода из ректификационной колонны 1 бокового погона. Жидкость циркуляционного орошения насосом 9 подают в качестве эжектирующей среды в жидкостно-газовый струйный аппарат 13, посредством которого из отпарной колонны 8 откачивают пары фракции бокового погона с их конденсацией в жидкостно-газовом струйном аппарате 13. В результате этого в отпарной колонне 8 создают давление ниже давления в ректификационной колонне 1, что приводит к выделению паров легких фракций и улучшению качества бокового погона. Образованную в жидкостно-газовом струйном аппарате 13 смесь и жидкость циркуляционного орошения направляют в ректификационную колонну 1 ниже уровня отвода бокового погона.

При необходимости увеличения производительности установки по откачке паров бокового погона из отпарной колонны 8 жидкость циркуляционного орошения может быть подана в жидкостно-газовый струйный аппарат 13 через насос 14 подачи эжектирующей среды, что позволяет повысить давление на входе в сопло жидкостно-газового струйного аппарата 13 и за счет этого повысить производительность жидкостно-газового струйного аппарата 13.

В случае, если количество жидкости циркуляционного орошения из магистрали 5 недостаточно для организации нормальной работы по откачке паров бокового погона из отпарной колонны 8, организуют дополнительный контур циркуляции жидкости циркуляционного орошения. Для этого смесь жидкости циркуляционного орошения и конденсата паров бокового погона подают из жидкостно-газового струйного аппарата 13 в емкость 15, в которой предварительно создают запас жидкости циркуляционного орошения. Далее из емкости 15 часть жидкости подают насосом 14 на вход жидкой среды жидкостно-газового струйного аппарата 13, а другую часть жидкости циркуляционного орошения и конденсата паров бокового погона возвращают в ректификационную колонну 1 через магистраль 6 или через отдельную магистраль в зависимости от того, каким образом будет реализована установка. Таким образом в жидкостно-газовый струйный аппарат 13 может быть подано любое необходимое количество жидкой среды в качестве эжектирующей среды независимо от того, какое количество жидкости циркуляционного орошения от ее общего количества, выводимого по магистрали 5, может быть подано в емкость 15 или на вход насоса 14.

Данный способ получения нефтяных фракций путем ректификации нефтяного сырья в ректификационной колонне и установки для его осуществления могут быть использованы на нефтеперерабатывающих заводах, а также заводах химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где производят ректификацию различного рода жидких сред.

1. Способ получения нефтяных фракций путем ректификации нефтяного сырья в ректификационной колонне, включающий подачу нефтяного сырья в ректификационную колонну, перегонку в последней нефтяного сырья с получением на выходе из ректификационной колонны кубового остатка, паров дистиллята и, по крайней мере, одного бокового погона, вывод жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны, охлаждение жидкости циркуляционного орошения и возврат жидкости циркуляционного орошения в ректификационную колонну выше уровня ее вывода из ректификационной колонны, подачу бокового погона в отпарную колонну, отвод с нижней части отпарной колонны жидкой фракции бокового погона и отвод с верхней части отпарной колонны паров фракции бокового погона с последующим их эжектированием и возвратом в ректификационную колонну, отличающийся тем, что вывод жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны производят ниже уровня вывода из ректификационной колонны бокового погона, жидкость циркуляционного орошения подают в качестве эжектирующей среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, посредством которого из отпарной колонны откачивают пары фракции бокового погона с их конденсацией в жидкостно-газовом струйном аппарате, а образованную в жидкостно-газовом струйном аппарате смесь в качестве жидкости циркуляционного орошения направляют в ректификационную колонну ниже уровня отвода бокового погона.

2. Установка для получения нефтяных фракций, содержащая ректификационную колонну, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья, отвода паров дистиллята с верхней части ректификационной колонны, отвода кубового остатка, отвода жидкости циркуляционного орошения, подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну и, по крайней мере, одной магистралью отвода бокового погона, отпарную колонну, насос и теплообменник-холодильник, причем вход насоса подключен к магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны, магистраль подачи циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне выше магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения, магистраль отвода бокового погона подключена к отпарной колонне снабженной магистралью отвода жидкой фракции бокового погона и магистралью отвода паров легких фракций бокового погона, отличающаяся тем, что установка снабжена жидкостно-газовым струйным аппаратом, магистраль отвода жидкости циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона, насос выходом через теплообменник-холодильник подключен к входу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, магистраль отвода паров легких фракций бокового погона из отпарной колонны подключена к газовому входу жидкостно-газового струйного аппарата, который выходом смеси подключен к магистрали подачи циркуляционного орошения или к ректификационной колонне, при этом магистраль подачи циркуляционного орошения и выход смеси жидкостно-газового струйного аппарата подключены к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что насос выходом подключен через теплообменник-холодильник к магистрали подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну.

4. Установка по п.2, отличающаяся тем, что она снабжена насосом подачи эжектирующей среды, который выходом подключен к входу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, а входом подключен через теплообменник-холодильник к выходу насоса.

5. Установка для получения нефтяных фракций, содержащая ректификационную колонну, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья, отвода паров дистиллята с верхней части ректификационной колонны, отвода кубового остатка, отвода жидкости циркуляционного орошения, подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну и, по крайней мере, одной магистралью отвода бокового погона, отпарную колонну, насос и теплообменник-холодильник, причем вход насоса подключен к магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны, магистраль подачи циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне выше магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения, магистраль отвода бокового погона подключена к отпарной колонне, снабженной магистралью отвода жидкой фракции бокового погона и магистралью отвода паров легких фракций бокового погона, отличающаяся тем, что установка снабжена жидкостно-газовым струйным аппаратом, насосом подачи эжектирующей среды и емкостью, магистраль отвода жидкости циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона, магистраль отвода паров легких фракций бокового погона из отпарной колонны подключена к газовому входу жидкостно-газового струйного аппарата, который входом жидкой среды подключен к выходу насоса подачи эжектирующей среды и выходом смеси подключен к емкости, которая подключена к магистрали подачи циркуляционного орошения или к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона, вход насоса подачи эжектирующей среды подключен к емкости, а насос выходом подключен через теплообменник-холодильник к входу жидкой среды в емкость и/или к входу насоса подачи эжектирующей среды, при этом магистраль подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну подключена к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона.

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что насос выходом подключен через теплообменник-холодильник к магистрали подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну.

www.findpatent.ru

Способ прямой перегонки нефти на малогабаритной установке

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к получению бензина и моторных топлив с низкой температурой застывания путем прямой перегонки нефти в территориально удаленных районах. Способ включает перегонку нефти на малогабаритной установке, оборудованной печью для нагрева сырья, сложной атмосферной колонной 1, предназначенной для получения бензина, дизельного топлива марок "летнее" или "зимнее", широкой фракции углеводородов и мазута. Нагретую в печи нефть разделяют на три потока, первый из которых подают в зону питания основной колонны 1, которая связана с двумя стриппинг-колоннами 2 и 3, а два других потока нефти используют для подачи тепла с помощью косвенного теплообмена в низ стриппинг-колонн 2 и 3. После рекуперации тепла каждый из потоков нефти с низа 2 и 3 направляют на разделение в колонну 1. С верха колонны 1 отбирают дистиллят бензиновой фракции, который после конденсации выводят в виде товарного бензина. Из укрепляющей части колонны 1 с ряда расположенных друг над другом тарелок отбирают два боковых погона, которые подают в стриппинг-колонны 2 и 3. Стриппинг-колонны оборудованы клапанными тарелками. Предпочтительно боковые погоны с тарелок 4, 6 и 8 основной колонны 1 направляют в стриппинг-колонну 2, а боковые погоны с тарелок 5, 7 и 9 колонны 1 подают в стриппинг-колонну 3. В результате с низа колонн 2 и 3 получают базовые фракции дизельного топлива, которые охлаждают и отводят в товарный парк. С низа колонны 1 выводят остаток перегонки - мазут, частично используемый в качестве топлива в печи 4 для нагрева сырья. Способ позволяет получать максимальный выход товарных фракций от их потенциального содержания в сырье. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к получению бензина и дизельного топлива путем прямой перегонки нефти как на ее месторождениях, так и в территориально удаленных районах от места ее добычи.

Многие регионы Российской Федерации не имеют нефтеперерабатывающих заводов и поэтому строительство малогабаритной установки по переработке нефти и газового конденсата может частично решить вопросы обеспечения товарными нефтепродуктами, в том числе моторными топливами с низкими температурами застывания для районов Крайнего Севера и Западной Сибири.

Обычно известные способы получения дизельного топлива предусматривают применение процессов первичной перегонки нефти в атмосферной колонне с отбором прямогонных фракций в сочетании со вторичной перегонкой полученных дизельных фракций, их гидроочисткой, депарафинизацией с последующим компаундированием с прямогонными керосиновыми фракциями или другими нефтяными продуктами и путем добавления присадок. При этом за счет применения вторичных процессов нефтепереработки существенно повышается себестоимость получаемого топлива и требуется увеличение материальных ресурсов для его производства.

Известен способ получения зимнего дизельного топлива, предусматривающий первичную перегонку нефти в колонне при атмосферном давлении с выделением керосиновой фракции 120-250°С и дизельных фракций, 96% которых выкипает в пределах 140-320°С и 210-350°С. Часть дизельной фракции 210-350°С в количестве от 10 до 30% подвергают вторичной перегонке, при которой выделяют фракцию НК-200°С, а также отбирают фракцию 200-320°С, которую подвергают каталитической гидроочистке и цеолитной депарафинизации. Дизельные фракции 140-320°С и 210-350°С смешивают в заданном соотношении, полученную смесь компаундируют с депарафинированной фракцией 200-320°С и с исходной или гидроочищенной керосиновой фракцией и бензином. В полученное базовое топливо добавляют присадку (патент RU 2108370 С1, опубл. 1998). Недостатком известного способа является многостадийность технологического процесса.

Известен способ получения дизельного топлива и керосина путем фракционирования нефти на установке прямой перегонки. В основной сложной атмосферной колонне отбирают три целевые фракции в виде боковых погонов, каждый из которых подвергается дополнительной отпарке в соответствующем стриппинге. Таким образом выделяют керосиновую фракцию 120-260°С (первый стриппинг), дизельную фракцию 160-320°С (второй стриппинг) и дизельную фракцию 230-360°С (третий стриппинг). Керосиновую фракцию подвергают дополнительной перегонке с получением товарной фракции НК - 240°С. Часть смеси полученных дизельных фракций из второго и третьего стриппингов также направляют на вторичную перегонку для отбора фракции 200-320°С, которую подвергают каталитической гидроочистке, депарафинизации и затем используют как компонент товарного продукта. Компаундирование выделяемых фракций позволяет вырабатывать зимние дизельные топлива с температурами застывания минус 35°С и минус 45°С (Патент RU 2039791 С1, опубл. 1995).

Недостатком данного способа является многоступенчатая схема переработки, в результате чего снижается выход целевых фракций. Кроме того, возникает необходимость использования при компаундировании дефицитных прямогонных керосиновых фракций и депрессорных присадок для доведения эксплуатационных показателей товарного дизельного топлива до нормативных требований.

Известен способ получения дизельного топлива летнего вида путем разделения нефти в сложной ректификационной колонне с выводом с разных уровней по высоте колонны нескольких боковых погонов. При этом из ректификационной колонны выводят по крайней мере один балластный компонент с уровня, лежащего между выводами фракций, вовлекаемых в состав дизельного топлива. Способ предусматривает отбор дизельных фракций со следующими пределами температуры выкипания (°С): первая фракция от 185-194 до 265-280, вторая фракция от 217-234 до 312-331 и третья фракция от 240-262 до 232-390. Дизельное топливо летнее приготавливают путем смешения отобранных фракций по определенной схеме. В результате полученное дизельное топливо характеризуется пониженным содержанием фракции, выкипающей в пределах 230-300°С, которая фактически является наполнителем топлива и не влияет на такие важные показатели качества как цетановое число и температура застывания. При сгорании такого топлива в двигателях уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу (патент SU 1816792 А1, опубл. 1993). Недостатком данного способа является относительно невысокий выход дизельного топлива на исходную нефть за счет высокой избирательности использования продуктов перегонки для получения целевого продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ прямой перегонки нефти для производства бензина, керосина, дизельного топлива марки "летнее" и дизельного топлива марки "зимнее". При осуществлении данного способа поток нагретой до 355-375°С нефти перегоняют в сложной атмосферной колонне, оборудованной тремя боковыми отпарными секциями (стриппингами). С верха атмосферной колонны отбирают товарную фракцию бензина. В виде боковых погонов из колонны выводят керосиновую, дизельную и газойлевую фракции, которые направляют в стриппинг-секции, а в качестве остатка перегонки из куба колонны отбирают мазут. С низа боковых стриппингов получают целевые фракции, а именно керосиновую (НК 140°С и КК 240°С), дизельную (НК 200°С и КК 320°С) и газойлевую (НК 230°С, 80% выкипает до 360°С). Путем смешивания указанных фракций с конденсатами паров, образующихся в основной и отпарных колоннах, и других нефтепродуктов того же самого процесса, приготавливают дизельное топливо зимнее (НК 145°С, 50% выкипает не выше 250°С, КК 305°С, температура застывания - не выше минус 36°С), дизельное топливо летнее (НК 190°С, 50% выкипает не выше 275°С, КК 357°С, температура вспышки - не ниже 40°С), а также дизельное топливо утяжеленного состава. Кроме того, товарными продуктами являются бензин и керосин (патент SU 1537687 А1, опубл. 1990).

Недостаток последнего способа заключается в том, что вследствие недостаточно эффективной рекуперации тепла отходящих потоков продуктов необходим высокий удельный расход дополнительной энергии. Кроме того, все известные способы сопровождаются пониженным отбором светлых нефтепродуктов и дизельного топлива от потенциала.

Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в осуществлении на малогабаритной установке процесса прямой перегонки нефти с исключением недостатков описанных выше способов. Как правило, известные способы не позволяют осуществить производство качественного дизельного топлива на малогабаритных предприятиях, где не предусмотрены процессы вторичной обработки прямогонных нефтяных фракций.

В соответствии с предлагаемой схемой малогабаритной установки весь технологический процесс ректификации сырой нефти протекает в более гибком режиме в зависимости от требований к качеству получаемой товарной продукции. Исходным сырьем является малосернистая нефть с содержанием светлых нефтепродуктов не менее 55% мас. Малое количество серы в исходной нефти обеспечивает получение товарных бензинов и дизельных топлив с низким содержанием серосодержащих продуктов и не требует специальных процессов гидроочистки. Вместе с тем в соответствии с предложенным способом снижение удельного расхода потребляемой энергии достигается за счет целесообразного оформления технологической схемы процесса, включающего рекуперацию тепла исходного нагретого сырья и отходящих фракций.

Для решения поставленной задачи проводят перегонку нефти с получением бензина, дизельного топлива марок "летнее" или "зимнее" и мазута на малогабаритной установке, включающей печь для нагрева сырья, сложную атмосферную колонну 1 с верхним циркуляционным орошением, связанную с боковыми колоннами 2 и 3, а также теплообменники и холодильники. Исходную нагретую в печи нефть разделяют на три потока, первый из которых подают в зону питания основной колонны 1. Два других потока нагретой нефти используют для подачи тепла с помощью косвенного теплообмена в низ стриппинг-колонн 2 и 3. Затем каждый из потоков нефти, выходящий из зоны обогрева низа 2 и 3, направляют на разделение в ректификационную колонну 1. С верха 1 отбирают дистиллят бензиновой фракции, который охлаждают, конденсируют и полученный конденсат выводят в виде товарного бензина. При этом часть конденсата в качестве острого циркуляционного орошения подают на верх колонны 1. Из укрепляющей части колонны 1 с ряда расположенных друг над другом тарелок отбирают два боковых погона промежуточных фракций, причем один из погонов подают в стриппинг-колонну 2, а другой направляют в стриппинг-колонну 3, где боковые погоны подвергаются дополнительной дистилляции. В результате с низа стриппингов 2 и 3 получают две базовые фракции дизельного топлива, которые охлаждают и отводят в товарный парк. С верха каждой из стриппинг-колонн отбирают товарную широкую фракцию углеводородов (ШФУ). Из куба колонны 1 выводят остаток перегонки - мазут, часть которого используют в качестве топлива в печи для нагрева сырья.

Предпочтительно боковые погоны, направляемые в стриппинг-колонну 2, выводят с тарелок 4, 6 и 8 основной колонны 1, а боковые погоны, поступающие в стриппинг-колонну 3, выводят с тарелок 5, 7 и 9 колонны 1. Стриппинг-колонны оборудованы клапанными тарелками.

Способ поясняется прилагаемой принципиальной технологической схемой процесса (см. чертеж) и примером его осуществления.

Описание технологической схемы процесса, представленной на чертеже.

Малогабаритная установка для переработки нефти включает печь 4, атмосферную ректификационную колонну 1, две стриппинг-колонны 2 и 3, в которые поступают боковые погоны из средней части основной колонны 1, а также содержит теплообменную аппаратуру, продуктовые емкости, насосы, средства контроля и автоматического управления процессом.

Обессоленная и обезвоженная нефть подвергается предварительному нагреву в рекуперативном теплообменнике 5 путем теплообмена с циркулирующим потоком остатка перегонки (мазута), выводимого с низа ректификационной колонны 1, и далее проходит через печь 4, где нагревается до 290-340°С.

Поток нагретой в печи нефти используется в качестве теплоносителя в теплообменнике 6 для подогрева "горячей струи", используемой для поддержания необходимого теплового режима в кубе ректификационной колонны 1. На выходе из теплообменника 6 нефть разделяется на три потока, первый из которых поступает в зону питания основной колонны 1 через теплообменник 6. Два других потока нефти используются для подачи тепла в низ стриппинг-колонн 2 и 3 с помощью теплообмена через встроенные змеевики в кубах колонн. После чего каждый из потоков нефти раздельно подается на перегонку в среднюю часть ректификационной колонны 1.

В сложной атмосферной колонне 1, объединенной со стриппингами 2 и 3, производят разделение сырой нефти на основные фракции, включающие бензин, дизельное топливо, широкую фракцию углеводородов (ШФУ) и мазут.

На верху колонны 1 отбирается дистиллят бензиновой фракции, который охлаждается, частично конденсируется в холодильнике воздушного охлаждения 7 и поступает в сборник 8. С верха 8 отводится газообразная фракция легких углеводородов, которую направляют в товарно-сырьевой парк. Конденсат с низа сборника 8 представляет собой фракцию прямогонного бензина и перекачивается в парк товарной продукции. Часть конденсата из сборника 8 используется в качестве острого орошения на верху колонны 1.

Стриппинг-колонны 2 и 3 предназначены для выделения фракций дизельного топлива как основы для получения товарных дизельных топлив. Стриппинг-колонны оборудованы клапанными тарелками, что позволяет осуществить дополнительную дистилляцию потоков, поступающих из основной колонны. Для этого из укрепляющей части основной колонны 1 с ряда расположенных друг над другом тарелок отбирают два боковых погона дизельных фракций. Один погон подают в стриппинг-колонну 2, а другой направляют в стриппинг-колонну 3. Таким образом, подача боковых погонов дизельного топлива из основной колонны 1 в стриппинг-колонны 2 и 3 позволяет осуществить их дополнительную дистилляцию.

Фракции дизельного топлива отбираются с низа стриппинг-колонн 2 и 3, охлаждаются в холодильниках воздушного охлаждения, соответственно 9 и 10, после чего с температурой 45°С отводятся в товарный парк самотеком.

С верха каждой из стриппинг-колонн 2 и 3 выделяются потоки широкой фракции углеводородов (ШФУ), которые объединяются и направляются в товарно-сырьевой парк.

С низа колонны 1 выводят остаток перегонки - мазут. Как сказано выше, часть кубового остатка колонны 1 нагревается в теплообменнике 6 и возвращается в низ колонны в качестве "горячей струи". Основная часть остатка перегонки в виде мазута охлаждается в рекуперативном теплообменнике 5, который предназначен для нагрева сырой нефти и выводится с установки в парк хранения готовой продукции. Полученный мазут может быть использован в качестве топочного мазута или в виде печного топлива. В смеси с исходной нефтью мазут также может служить топливом для технологической печи 4.

ПРИМЕР осуществления способа

Малогабаритный нефтеперерабатывающий комплекс имеет производительность по сырью 25-50 тысяч тонн нефти в год и предназначен для эксплуатации в территориально удаленных районах от места добычи нефти.

Процесс осуществляется путем переработки малосернистой легкой нефти с содержанием светлых нефтепродуктов не менее 55% мас. Низкое содержание серы в исходной нефти обеспечивает получение товарных бензинов и дизельных топлив с низким содержанием серы и не требует специальных процессов гидроочистки.

Температурный режим перегонки нефти приведен в табл.1.

Характеристика образца исходной нефти приведена в табл.2.

Обессоленная нефть предварительно нагревается в рекуперативном теплообменнике 5 до температуры 180-220°С за счет теплоты кубового остатка колонны 1 и далее подогревается в печи 4 до 290-340°С.

Поток нагретой в печи нефти направляется в качестве теплоносителя в теплообменник 6, где подогревается поток "горячей струи" из куба колонны 1. На выходе из теплообменника 6 нефть разделяется на три потока. Первый поток поступает в качестве питания в основную колонну 1. Два других потока нагретой нефти порознь подают в низ стриппинг-колонн 2 и 3, где за счет теплообмена через встроенные в куб змеевики нефть обогревает кубовую часть колонн 2 и 3. Затем каждый из потоков нефти раздельно поступает в виде питания в среднюю часть колонны 1.

В сложной атмосферной колонне 1, объединенной со стриппингами 2 и 3, получают такие основные фракции как бензин, широкая фракция, углеводородов (ШФУ), "летнее" или "зимнее" дизельное топливо и мазут. Давление на верху колонны 1 около 0,25 МПа, температура верха 110-160°С, температура низа 280-335°С. Температурный режим перегонки нефти в колонне 1 приведен в табл.1.

С верха колонны 1 отбирается дистиллят бензиновой фракции, который охлаждается и частично конденсируется в холодильнике воздушного охлаждения 7 и поступает в сборник 8. С верха 8 выводится парогазовая смесь легких углеводородов, которая направляется в товарно-сырьевой парк. Конденсат с низа сборника 8 представляет собой фракцию прямогонного бензина (НК 45°С, КК 160-180°С), который перекачивается в парк товарной продукции. Часть конденсата из сборника 8 подается в качестве орошения на верх колонны 1. Полученная бензиновая фракция после компаундирования с добавками и присадками может использоваться как компонент автомобильных бензинов Аи-80 и Аи-92.

Стриппинг-колонны 2 и 3 предназначены для выделения двух фракций дизельного топлива. Для этого из укрепляющей части основной колонны 1 отбирают два боковых погона. При этом погоны, поступающие в стриппинг-колонну 2, выводят с тарелок 4, 6 и 8 основной колонны 1, а погоны, поступающие в стриппинг-колонну 3, отбирают с тарелок 5, 7 и 9 колонны 1.

С верха каждой из стриппинг-колонн 2 и 3 выделяются потоки широкой фракции углеводородов (ШФУ), которые объединяются и направляются в товарно-сырьевой парк и, при необходимости, смешиваются с бензиновой фракцией.

Товарные фракции дизельного топлива выводятся с низа стриппинг-колонн 2 и 3, охлаждаются в холодильниках воздушного охлаждения, соответственно 9 и 10, после чего с температурой 45°С отводятся в товарный парк самотеком.

С низа колонны 1 выводят остаток перегонки - мазут (выход на нефть не более 24%). Как сказано выше, часть кубового остатка нагревается в теплообменнике 6 и возвращается в низ колонны в качестве "горячей струи", а основная часть мазута охлаждается в рекуперативном теплообменнике 5, который предназначен для предварительного нагрева сырой нефти, и выводится с установки в парк хранения готовой продукции. Полученный мазут может быть использован в качестве топочного мазута, товарного мазута или в виде печного топлива. В смеси с исходной нефтью мазут также может служить на установке топливом для технологической печи 4. Бензиновая фракция после компаундирования с добавками и присадками может использоваться как товарный бензин различных марок.

Реализация процесса по разработанной схеме позволяет гибко регулировать качество получаемых дизельных фракций. Без существенной переналадки технологического оформления процесса перегонки в зависимости от потребности можно получать дизельное топливо марки "летнее", либо марки "зимнее". При необходимости возможно вырабатывать дизельное топливо марки "арктическое". Его получают непосредственно на установке, для чего в полученное базовое дизельное топливо вводят депрессорную присадку (сополимер этилена с винилацетатом с молекулярной массой 100-7500 в количестве 0,01-0,5 мас.%) в виде раствора в дизельном топливе или растворителе.

Таким образом, представленный технологический процесс ректификации сырой нефти на малогабаритной установке, производительностью по сырью 25-50 тысяч тонн нефти в год, проводится в гибком режиме в зависимости от требований к качеству получаемой товарной продукции. Наличие в схеме переработки стриппинг-колонн 2 и 3 позволяет получить качественные дизельные топлива марок "летнее" и "зимнее", а также увеличить выход светлых нефтепродуктов за счет повышения четкости ректификации и дополнительного отбора широкой фракции углеводородов (ШФУ). Процесс характеризуется улучшением качественных характеристик производимых моторных топлив.

Отсутствие содержащих серу выбросов в атмосферу при сжигании топлива улучшает экологические показатели процесса.

Реализация предлагаемого способа позволяет получать максимальный выход товарных фракций от их потенциального содержания в сырье. При этом возможно снижение общей себестоимости получаемой продукции за счет рационального использования всех полученных нефтяных фракций. Изготовленные моторные и котельные топлива имеют высокое качество и соответствуют требованиям ГОСТ или ТУ. Характеристика конечных продуктов приведена в табл.3.

Таблица 1Температурный режим перегонки нефти
№№ТемператураПоказатели, °С
1Нефти после печи П-1290-340
2Нефти в основной колонне К-1:
питание270-300
верх110-160
куб280-335
орошение40-45
"горячая струя"340
Таблица 2Характеристика образца перерабатываемой нефти
№№Наименование показателейРазмерностьВеличина
1Плотность при 20°С,кг/м3796,0
2Фракционный состав
Температура начала кипения, не ниже°С50
Отгоняется при температуре, не выше
10%°С100
50%220
70%300
90%380
Конец кипения, не выше400
3Вязкость кинематическая при 50°Смм2/с1,66
4Массовая доля серы% мас.0,3
5Массовая доля сероводорода% мас.отсутствие
6Содержание меркаптановой серы% мас.0,008
7Массовая доля воды% мас.отсутствие
8Концентрация солеймг/дм326,02
9Температура застывания°СМинус 18
10Содержание механических примесей% мас.0,0064
Таблица 3Выход и характеристика конечных фракций
№№Наименование показателейРазмерностьВеличина
1Бензин
Выход на перерабатываемую нефть% мас.25,0-30,0
Плотность (20°С)г/см30,718
НК°С45-50
10%°С80
50%°с115
90%°с152
КК°с173
2Дизельное топливо зимнее
Выход на перерабатываемую нефть% мас.38,0
Плотность (20°С)г/см30,805
10%°С155
50%°С212
96%°С311
Вязкость кинематическая (20°С)мм2/с2,71
3Дизельное топливо летнее
Выход на перерабатываемую нефть% мас.44,0
Плотность (20°С)г/см30,850
10%°С173
50%°С234
96%°С334
Вязкость кинематическая (20°С)мм2/с3,34
4Широкая фракция углеводородов
Выход на перерабатываемую нефть% мас.5,0-8,0
Плотность (20°С)г/см30,637
НК°С37
10%°С64
50%°С88
90%°С104
КК°C115
5Мазут
Выход на перерабатываемую нефть% мас.24,0
Плотность (20°С)г/см30,915
Вязкость условная (80°С)°ВУ3,4

1. Способ перегонки нефти на малогабаритной установке, включающей печь для нагрева сырья, сложную атмосферную колонну 1 с верхним циркуляционным орошением частью конденсата дистиллятной фракции и боковыми отпарными колоннами, теплообменники и холодильники, с получением бензина, дизельного топлива марок "летнее" или "зимнее" и мазута, отличающийся тем, что исходную нагретую в печи нефть разделяют на три потока, первый из которых подают в зону питания основной колонны 1, которая в качестве отпарных колонн оборудована двумя стриппинг-колоннами 2 и 3, а два других нагретых потока нефти используют для подачи тепла с помощью косвенного теплообмена в низ стриппинг-колонн 2 и 3, затем каждый из потоков нефти с низа стриппинг-колонн 2 и 3, направляют на разделение в колонну 1, с верха которой отбирают дистиллят бензиновой фракции, который охлаждают, конденсируют и полученный конденсат выводят в виде товарного бензина, а из укрепляющей части колонны 1 с ряда расположенных друг над другом тарелок отбирают два боковых погона, причем один из погонов подают в стриппинг-колонну 2, а другой направляют в стриппинг-колонну 3, где боковые погоны подвергаются дополнительной дистилляции, в результате чего с низа стриппинг-колонн 2 и 3 получают базовые фракции дизельного топлива, которые охлаждают и отводят в товарный парк, а с верха каждой из стриппинг-колонн отбирают товарную широкую фракцию углеводородов, и с низа колонны 1 выводят остаток перегонки - мазут, частично используемый в качестве топлива в печи для нагрева сырья.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что боковые погоны, направляемые в стриппинг-колонну 2, выводят с тарелок 4, 6 и 8 основной колонны 1, а боковые погоны, поступающие в стриппинг-колонну 3, выводят с тарелок 5, 7 и 9 колонны 1.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что стриппинг-колонны оборудованы клапанными тарелками.

www.findpatent.ru

Установка - ректификация - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Установка - ректификация

Cтраница 3

Расширение масштабов производства этилхлорсиланов обусловливает переход к установкам ректификации непрерывного действия. Пока такие установки еще не находятся в эксплуатации и поэтому выскажем лишь некоторые соображения относительно возможных схем.  [31]

В зависимости от требуемой чистоты этиленгликоля и метанола установка ректификации может иметь до 5 - 6 колонн.  [33]

Например, в составе производства изопренового каучука имеется установка ректификации возвратного растворителя. Особенностью установки является крупный размер колонны и соответственно кипятильника и дефлегматора.  [34]

В настоящем сообщении описаны усовершенствованная схема и режим работы установки ректификации эпихлоргидрина ( ЭХГ), позволяющие получить товарный ЭХГ чистотой свше 99 5 ( высший сорт по ГОСТ I2844 - 74 при значительных колебаниях в составе исходной смеси.  [35]

Для получения товарных синтетических жирных кислот высокого качества на установках ректификации необходимо создать условия, исключающие соприкосновение горячих жирных кислот с кислородом воздуха. Сборники и емкости должны быть герметичны или кислоты должны находиться в них под слоем инертного газа.  [36]

Так, вследствие превышения давления до 163 кПа в кубе установки ректификации горючих жидкостей ( при регламентированном давлении 65 кПа) произошел разрыв ректификационной колонны по сварному шву, что привело - к большому залповому выбросу из системы нагретых уксусной кислоты, этилацетата и их паров и последующему пожару на производстве.  [37]

Так, вследствие превышения давления до 163 кПа в кубе установки ректификации горючих жидкостей ( при регламентированном давлении 65 кПа) произошел разрыв ректификационной колонны по сварному шву, что привело к большому залповому выбросу из системы нагретых уксусной кислоты, этилацетата и их паров и последующему пожару на производстве.  [38]

Рассматриваются вопросы усовершенствования, расширения и дополнения методов и программ расчета установок ректификации нефти и бензина, а также обоснование выбора той или иной методики расчета.  [39]

Между производственным и вспомогательным помещениями был устроен тамбур-шлюз - Однажды из-за неполадок на установке ректификации растворителя производственное помещение оказалось сильно загазованным.  [40]

Известна крупная авария, происшедшая в 1969 г. в Техас-Сити ( США) на установке ректификации сложной углеводородной смеси. Обломки колонны массой от нескольких десятков граммов до нескольких сотен килограммов были разбросаны в радиусе до 500 м, а одна секция упала в 914 м от эпицентра взрыва. Полностью или частично были разрушены значительная часть производственных и жилых зданий, а в домах, находящихся в радиусе 20 км, были выбиты стекла.  [41]

Для регенерации метанола и этиленгликоля из смеси, выделяющейся в процессе получения полиэфира, применяют многоколонные установки ректификации.  [42]

Я-наружная установка переработки масляного слоя; / / / - помещение узла переработки водного слоя; IV-наружная установка ректификации диметилдиоксана; V-помещение вспомогательного оборудования; VI-бытовые и административные помещения; VII-распределительное устройство; VIII-вентиляционная камера; IX-помещения КИП и пароводоколлекторной.  [44]

Увеличение мощности цеха ПЖС на Уфимском НПЗ вызывает необходимость строительства узлов получения метиловых эфиров, расширения установки ректификации спиртов, что может быть осуществлено в отдельно стоящем корпусе без остановки действующего производства.  [45]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru