Способ переработки остатка вакуумной перегонки нефти и устройство для его осуществления. Вакуумная переработка нефти


Переработка нефти - База знаний

Переработка нефти

Ископаемые углероды добываются из недр земли. В отличие от многих других ресурсов, период их восстановления настолько велик, что они считаются не восстанавливаемыми. Кроме того, количество ископаемых углеродов очень ограничено, что только увеличивает их стоимость. После добычи сырой нефти она проходит очистку от различных примесей и по трубопроводам транспортируется на перерабатывающие заводы. Кроме того, нефть очищают и от попутного газа[1]. В результате получается так называемая нафта, которая служит основным сырьем для производства различного топлива. Поступая на нефтеперерабатывающие заводы, сырье проходит поэтапную обработку, в результате чего отделяются нежелательные примеси и получается бензин и дизельное топливо с различным октановым числом.

Первичным процессом обработки сырой нефти является процесс дистилляции при нормальном давлении. Идея такой обработки заключается в том, что различные составляющие сырья имеют различную температуру испарения. В результате удается конденсировать в отдельных емкостях более легкие и тяжелые вещества. Таким образом, из сырой нефти удается выделить такие вещества, как газы (пропан, бутан, метан), прямогонный бензин (сырье для производства автомобильного топлива), летучие вещества (керосин, газолин, составляющие дизельного топлива и т.д.) и тяжелые остатки (мазут). Все вещества имеют уникальные физические параметры, которые позволяют применять их в различных сферах промышленности.

Из всех вышеперечисленных веществ наибольший интерес представляет собой перегонный бензин. Данное соединение получается в результате перегонки при температуре до 180°С. Вещество представляет собой химическое соединение цепочки атомов углерода небольшой длины, к которой вокруг подсоединяются атомы водорода.

Рис. 2

Отличительной чертой данной группы веществ является количество атомов углерода. Прямогонным бензином считаются вещества с минимальным показателем 5 атомов и максимальным 9. Вещества с большим количеством углеродов относятся уже к следующей группе. Строение молекул прямое, без ответвлений. Именно поэтому данные углероды имеют название нормальные. На рис. 2 представлен элемент пентан, по количеству атомов углерода (пента – пять). На сегодняшний день прямогонный бензин занимает приблизительно половину рынка нефтепродуктов Российской Федерации.

Современные возможности нефтеперерабатывающей промышленности позволяют использовать не только легкие фракции. Поэтому в качестве сырья для дальнейшей переработки используют и более тяжелые вещества, которые проходят несколько этапов обработки, такие как каталитический крекинг и реформинг. Оба процесса позволяют получить полезные для промышленности вещества из побочных продуктов нефтепереработки.

Каталитический крекинг представляет собой химический процесс, который позволяет разделить длинные цепочки углеродов[2] на более мелкие. Таким образом, из более тяжелых веществ удается получить легкие бензиновые соединения, которые можно использовать для создания топливных смесей. Кроме того, в процессе дробления удается получить не только бензиновые фракции, но и газовые. Главным преимуществом процесса является достаточно большой выход получаемых веществ по отношению к массе использованного сырья.

На сегодняшний день в результате крекинга выход готового продукта может составлять до двадцати процентов от изначальной массы вещества. Помимо веществ бензиновой группы удается получить газовые вещества с четырьмя и тремя атомами углерода. Первая смесь называется бутан-бутиленовая, а вторая – пропан-пропиленовая. Например, при переработке вакуумного газойля[3], прошедшего дегидратацию, удается получить 7,6% фракций бутилена и 3,6% пропилена. Эти материалы используются на химических предприятиях для производства полимерных материалов и синтетической резины.

Кроме того, существует еще один способ вторичной переработки. Каталитический реформинг позволяет получить ароматические углероды. Эти вещества отличаются от остальных своим атомарным строением. В отличие от нормальных (прямых) соединений, они имеет кольцевое строение[4] ромбовидной формы с шестью гранями. К данной группе веществ относится четыре группы веществ: бензол, толуол, орто-ксилол и пара-ксилол. На рисунке 3 представлены схемы электронного строения ароматических соединений[5].

Рис. 3

Процесс реформинга позволяет получить ароматические углероды путем преобразования длинных цепочек с большим количеством атомов в кольцевые. В химическом понимании процедура проходит достаточно сложным образом. Короткая схема процесса представлена на рисунке 4.

Рис. 4

В качестве примера используется простая октановая цепочка, которая под действием каталитических факторов (температуры, химического катализатора и давления) отделяет от себя три атома водорода. В результате их перемещения (показано стрелками) образовываются новые ковалентные связи. Таким образом, в результате реформинга из простого октана удается получить орто-ксилол. В качестве сырья для данной процедуры чаще всего используется дистиллированные бензиновые фракции.

С какой целью проводится процесс реформинга?

Данное преобразование химических соединений имеет несколько положительных последствий, благодаря которым оправдываются любые затраты на его проведения. Одним из положительных качеств реформинга является то, что он позволяет получить соединения с более высоким октановым числом. Ароматические углеводороды имеют более высокое значение по сравнению с простыми. В процессе реформинга удается создать топливо с меньшим детонационным эффектом, что благоприятно влияет на работу двигателя внутреннего сгорания.

Для сравнения, в примере на рисунке 4 обычный октан преобразовывается в орто-ксилол. Первое вещество имеет октановое число, равное девятнадцати, а второе – ста пяти. Это в полной мере оправдывает название процесса, которое переводится как улучшение. При достаточно простом методе преобразования удается повысить качество топлива в несколько десятков раз.

При проведении реформинга удается получить сырье для дальнейшей переработки. Ароматические углеводороды могут быть использованы не только как конечный материал, но и в качестве сырья для производства полистирола и полиэтилентерефталата. Первый материал получил широкое применение в строительстве, в качестве теплоизоляционного материала с длительным сроком службы. Второй материал используется при производстве пластиковых бутылок, одноразовой посуды и разнообразной пищевой тары.

Данный процесс стал настоящим революционным открытием в нефтеперерабатывающей сфере, поскольку позволил получить новые современные материалы с уникальными качествами. При различном давлении при производстве удается получить полимеры разной степени прочности.

[1] Подробнее см. 2.2.2

[2] Как правило, вакуумные газойли – продукты вакуумной перегонки остатков атмосферной дистилляции (мазута).

[3] Название одной из промежуточных технологических смесей при переработке нефти. Получается при вакуумной перегонке остатков атмосферной ректификации (мазута). Вакуумная перегонка производится при пониженном давлении, что позволяет снизить температуру кипения веществ. Продуктами вакуумной перегонки являются газойли и вакуумные остатки, например, гудрон. Именно вакуумные газойли являются основным сырьем для процесса каталитического крекинга.

[4] Описание особенностей ароматических углеводородов, их строения и свойств можно найти в специализированной научной литературе по органической химии, хотя эти сведения не играют решающего значения для овладения основами нефтехимической промышленности.

[5] Каждый излом шестиугольника на рисунке соответствует положению атома углерода. Двойная черточка означает двойную углерод-углеродную связь. 

Переработка попутного нефтяного газа

pro-ptr.ru

Вакуумная переработка нефти с получением масляных фракций из мамонтовской нефти на установке АВТ-6

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

ФИЛИАЛ В Г. НАХОДКЕ

Старук Диана Игоревна

 

ВАКУУМНАЯ ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ С ПЛУЧЕНИЕМ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ ИЗ МАМОНТОВСКОЙ НЕФТИ НА УСТАНОВКЕ АВТ-6

КУРСОВАЯ  РАБОТА

МДК 2.1  «Управление технологическим процессом»

Специальность 18.02.09 «Переработка нефти и газа»

Студентки группы 15С-4291  _________

(подпись)                                

Руководитель: ____________________

 _________________________________

(Ф.И.О)

Регистрационный номер _________

____________  ___________________

          подпись  (Ф.И.О)

«_____» ________________ 2017 г.

Оценка  _________________________

____________  ___________________

подпись  (Ф.И.О)

«_____» ________________ 2017 г.

Находка

2017

Содержание

Введение………………………………………………..………………………...………………….3

1 Теоретические основы процесса вакуумной переработки нефти …………..………………....4

  1. Назначение, сырьё и продукты процесса вакуумной переработки ……………...…….…4
  2. Физико-химические основы процесс вакуумной переработки…………......…..........…..7
  3. Технологические схемы и параметры процесса вакуумной переработки……………......9
  4. Способы регулирования параметров процесса…………………………………….......…17

2 Технологические расчеты АВТ для Мамонтовской нефти …………………………..............20

  1. Характеристика сырья и продуктов. Фракционный состав нефти. ИТК нефти….……..20
  2. Выбор и обоснование схемы …………………………………………………………….....25
  3. Материальный баланс установки первичной переработки нефти………….….…...…....27
  4. Расчёт основных параметров колонны……………..……………..……………….........…30
  5. Расчёт диаметра вакуумной колонны………………………………………………...……34
  6. Расчет высоты вакуумной колонны………………………………………………………..38
  7. Автоматическое регулирование процесса……………………..........................……..……39

Заключение…………………………………………………………………………...………….…43

Список литературы……………………………………………………………………………...…45

Приложение А: Технологическая схема установки АВТ-6 со схемой автоматизации на А3

Введение

Нефтеперерабатывающая промышленность - отрасль тяжёлой промышленности, охватывающая переработку нефти и газовых конденсатов и производство высококачественных товарных нефтепродуктов.

Промышленная переработка нефти и газовых конденсатов на современных нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) осуществляется путём сложной многоступенчатой физической и химической переработки на отдельных или комбинированных крупнотоннажных технологических процессов (установках, цехах) предназначенных для получения различных компонентов или ассортиментов товарных нефтепродуктов.

В зависимости от исходного состава нефти может варьироваться принципиальная схема установки. От работы АВТ, как от первичной переработки и разделения на фракции, зависят выход и качество компонентов топлив и смазочных масел и технико-экономических показателей последующих процессов переработки нефтяного сырья. По данным  причинам тема курсовой работы является значимой.

Целью работы является вакуумная переработка масляных фракций, а так же выбор технологической схемы установки вакуумной колонны по переработке Мамонтовской  нефти и определение технологических параметров оборудования.

ru.essays.club

Переработка нефти

1.Основные способы переработки нефти

Автомобильные топлива, смазочные масла и специальные жидкости являются продуктами переработки нефти. Перед переработкой нефть очищают от механических примесей, обезвоживают и обессоливают, после чего подвергают переработке прямой перегонкой или деструктивными методами (вторичные процессы с изменением структуры углеводородов).

схема переработки нефти

1.1.Схема разделения нефти на фракции различными методами переработки показана на рис. 1. На рисунке указаны средние температуры выкипания получаемых продуктов.

На нефтеперерабатывающих заводах переработка нефти ведется в установках непрерывного действия, где осуществляются одновременно процессы атмосферной перегонки нефти и вакуумной перегонки мазута. При нагреве нефти первыми закипают и испаряются наиболее легкие углеводороды, которые отбираются и используются в качестве сжиженных газов и бензина. Затем закипают более тяжелые углеводороды, из которых получают лигроин, керосин и дизельные топлива. В конце прямой перегонки остаются самые тяжелые углеводороды, образующие мазут.Прямая перегонка происходит по следующей схеме (рис. 2). В трубчатой, печи 1 нефть нагревается до определенной температуры и поступает в ректификационную колонну 2, где переходит в парообразное состояние и разделяется на ректификационных тарелках 3 на отдельные фракции.Тарелки представляют собой перфорированные пластины с патрубками и колпачками.   Через них   легкие   углеводороды в парообразном состоянии проходят в верхнюю часть колонны, а более тяжелые конденсируются и стекают на тарелки, расположенные ниже. Таким образом, на каждую ректификационную тарелку снизу поступают пары углеводородов, а сверху на ней уже находятся углеводороды в жидкой фазе, которые могут быть отобраны в соответствии с их температурой конденсации через систему теплообменников 4, 6. Так, фракции бензинов отбираются при температурах от 30 до 200°С, керосинов — от 150 до 300, дизельных топлив — от 200 до 300, мазутов — выше 350°С.Прямая перегонка является первой частью более глубокого процесса переработки нефти. После отбора фракций, кипящих при температурах до 300°С, оставшиеся мазутные фракции подвергают вторичной переработке в вакуумной колонне 5, в результате чего происходит расщепление крупных молекул углеводородов на более мелкие с получением масляных дистиллятов — соляровых, веретенных, машинных и цилиндровых. Машинные дистилляты являются основой для получения автомобильных масел.Для увеличения выхода из нефти светлых нефтепродуктов (бензина, дизельного топлива   газойлевые фракции и гудрон подвергают также вторичным процессам переработки, которые называют крекингами. В переводе с английского слово «крекинг» означает расколоть, расщеплять. Применительно к процессу переработки нефти крекинг представляет процесс расщепления высокомолекулярных углеводородов на низкомолекулярные типа бензинов. Процессы крекинга позволяют получать до 75% бензина из нефти. В нефтеперерабатывающей промышленности при¬меняют в настоящее время термический и каталитический крекинги.Термический крекинг — это технологический процесс, в котором используется действие высокой температуры (470—540°С) и давление 2,0—7,0 МПа для расщепления молекул тяжелых углеводородов мазутных фракций на более легкие, входящие в состав газа, бензина, керосина и др. При термическом крекинге из мазута удается получить до 40% бензиновых фракций, однако бензины термического крекинга содержат значительное количество непредельных углеводородов, что ухудшает их химическую стабильность.Более совершенным процессом, позволяющим получать высококачественные нефтепродукты, является каталитический крекинг.

Каталитический крекинг— процесс превращения высоко кипящих фракций (газойля, мазута) в высокооктановые компоненты бензинов, протекающий при температуре 450—500°С, давлении, близком к атмосферному, и в присутствии катализатора, ускоряющего расщепление молекул исходного сырья.Разновидностью каталитического крекинга является гидрокрекинг, который позволяет расщеплять даже тяжелые молекулы гудрона под давлением водорода и в присутствии новых эффективных катализаторов. Выход светлых нефтепродуктов из нефти при использовании гидрокрекинга можно довести до 90%.перегонка нефти

1.1.1.Рис. 2. Схема установки для перегонки нефти и мазута:

1 — трубчатая печь, 2 — ректификационная колонна, 3 — ректификационные тарелки, теплообменники, 5 — вакуумная колонна.{jcomments on}

www.autoezda.com

Способ переработки остатка вакуумной перегонки нефти и устройство для его осуществления

 

Использование: нефтехимия. Сущность: остаток вакуумной перегонки нефти подвергают вакуумной дистилляции путем мгновенного испарения при снижении давления. Мгновенное испарение проводят при давлении < 5,0 мбар. Предпочтительно полученный остаток подвергают повторному мгновенному испарению. Установка для проведения способа содержит системы для создания вакуума, теплообменную аппаратуру и устройство мгновенного испарения при понижении давления, снабженное расположенным в нем конденсационным устройством. Предпочтительно используют устройство, снабженное каналом, обеспечивающим подачу исходного сырья в тангенциальном направлении и имеющим коническую форму с поперечным сечением, расширяющимся по направлению к устройству. Устройство может также иметь направляющий элемент для отклонения потока подаваемого сырья от конденсационного устройства. 2 с. и 9 з.п.ф-лы, 3 ил.,1 табл.

Изобретение касается способа переработки остатка вакуумной перегонки нефти и установки для осуществления этого способа.

Известно, что сырая нефть имеет несколько этапов перегонки на нефтеперегонном заводе. Первый этап перегонки происходит при нормальном давлении, затем следует перегонка в вакууме при давлении, равном 10 30 мбар. При этом дистилляты получаются при атмосферной точке кипения, равной 570oC. Оставшийся после вакуумной перегонки минимальный материал с точкой кипения свыше 570oC в зависимости от качества подлежащей переработке нефти, составляет более или менее значительную часть от первоначальной загруженной сырой нефти. В течение прошлых лет возросла добыча сырой нефти, которая дает значительное количество остаточного материала после перегонки в вакууме. Поэтому проблеме дальнейшей переработки этих остатков уделяется все больше внимания. Дальнейшая переработка остатка, полученного в результате вакуумной перегонки, происходит на практике либо путем экстракции растворителей, либо с помощью крекирования. Оба способа являются дорогостоящими и дают кроме необходимых продуктов еще и бесполезные для народного хозяйства фракции дегтя и кокса. И деготь, и кокс являются дешевыми материалами, их количество должно сохраняться на возможно низком уровне. Из патента СН 666901 известен способ, при котором остаток, получающийся в результате перегонки в вакууме, для дальнейшей переработки подвергается прямой перегонке в тонком слое. Этот известный способ предлагает относительно большой выход ценных продуктов, однако является дорогостоящим в техническом и экономическом плане. Кроме того, он требует применения дорогостоящей дополнительной аппаратуры. Так как материал, подлежащий дальнейшей переработке, после перегонки в вакууме обнаруживает слишком высокую температуру, он должен охлаждаться с помощью прямой перегонки в тонком слое, т.е. его теплосодержание не может полностью выгодно использоваться. Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить более экономичный и прежде всего менее дорогой способ дальнейшей переработки материалов, оставшихся после вакуумной перегонки нефти. С помощью заявляемого способа должен особенно повыситься выход тяжелого газового масла и вместе с тем снизиться количество остатков в виде дегтя. Эта задача решается с помощью признаков отличительной части пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения изобретения дают представление о предмете изобретения согласно пунктам 2 12 формулы. Flash подразумевает дистилляцию с мгновенным вскипанием, при которой исходное сырье в выпарном пространстве вскипает и испаряется. При этом способе происходит испарение загруженного материала за счет падения давления и согласно заявленному решению используется большое количество тепла в остатке, полученном в результате перегонки в вакууме, так что последний может подаваться без охлаждения непосредственно для дистилляции с мгновенным вскипанием. Дистилляция с мгновенным вскипанием происходит, в отличие от перегонки в вакууме, при ограниченном давлении, составляющем, однако, менее 5 мбар, предпочтительно 0,3 1 мбар, и с использованием относительно простых и недорогих вакуумных устройств, например многоступенчатой пароструйной вакуумной установки. Одновременно отпадает стадия предварительной сухой перегонки, необходимая при прямой перегонке в тонком слое, и применение вращающихся испарителей тонкого слоя. Следующим существенным преимуществом изобретения является то, что получаемый дистиллят является в значительной степени свободным от тяжелых металлов, в особенности, если благодаря предварительному расширению загруженного материала в устройстве мгновенного испарения при понижении давления предотвращается образование тумана, или появляющиеся капельки собираются перед конденсацией паров. Минимизация содержания тяжелых металлов очень важна с точки зрения крекирования дистиллята, когда чувствительные катализаторы отравляются тяжелыми металлами. На фиг.1 изображена схема принципа работы варианта выполнения заявленного способа; на фиг.2 горизонтальное сечение устройства мгновенного испарения при понижении давления для осуществления заявленного способа; на фиг.3 - аксиальное сечение устройства мгновенного испарения при понижении давления для осуществления заявленного способа. Как показано на фиг.1, при реализации заявленного способа остаток (1), полученный в результате вакуумной перегонки после вышеупомянутой (не изображенной) перегонки в вакууме, подается с помощью питательного насоса 2 в устройство 3 мгновенного испарения при понижении давления. Так как в устройстве более низкое давление, чем в вышеупомянутой (не изображенной) вакуум-перегонной колонне, некоторое количество кипящих фракций загруженного материала испаряется при входе в устройство мгновенного испарения вследствие снятия внутренних напряжений. При этом давление в устройстве составляет предпочтительно менее 5 мбар, предпочтительно 0,3 1 мбар. Пары конденсируются в конденсационном устройстве 4, расположенном внутри устройства мгновенного испарения и отводятся через отвод 5 с помощью перегонного насоса 6. Охлаждение конденсационного устройства происходит, к примеру, с помощью теплой воды, направление течения которой указано стрелками 7,8. Перед конденсационным устройством 4 расположены горизонтальные каплеотбойники 9, которые собирают капли и отводят их в нижнюю часть 11 устройства мгновенного испарения 3. В этой нижней части 11 собирается также остаток 12, и отдельно от дистиллята через отвод 13 с помощью насоса 14 для откачивания остатка подается для дальнейшей переработки. К данной на чертеже дистилляции с мгновенным вскипанием может быть подключена вторая дистилляция с мгновенным вскипанием с нагревом. Вакуум в устройстве 3 мгновенного испарения создается с помощью вакуумной установки 15, имеющей трехступенчатый пароструйный вакуумный насос 16 с подключенным водокольцевым насосом 17. Камера 21 устройства мгновенного испарения подробно представлена на фиг. 2 с помощью горизонтального сечения. Внутри корпуса 23 устройства 21 мгновенного испарения расположен концентрично снаружи внутрь каплеотбойник 23 с вертикальными щитками 24 и конденсационное устройство 25, приводимое в действие с помощью теплой воды. На фиг.3 представлено другое устройство 31 мгновенного испарения в аксиальном сечении, с каплеотбойником 33, расположенным внутри своего корпуса 32, с горизонтальными щитками 34 и конденсационным устройством 35. Загрузочный канал 36 обеспечивает подачу исходного сырья в устройство в тангенциальном направлении и имеет коническую форму с поперечным сечением, расширяющимся по направлению к устройству. Коэффициент расширения составляет предпочтительно 50 100. В загрузочном канале 36 расположена правильная решетка 39, обеспечивающая равномерное распределение загрузочного материала 37. За входом в устройство канала расположен направляющий элемент для отклонения потока подаваемого сырья от конденсационного устройства. Загрузочный материал 37, попадающий через канал 36 в устройство, сначала отклоняется от правильного щитка 38. Отвод дистиллята и остатка происходит так, как подробно показано на фиг. 1. Количество тяжелого газового масла, получаемого согласно заявленному способу, составляет от 10 до 30% от количества загружаемого материала для дистилляции с мгновенным вскипанием, в зависимости от режима вакуум-перегонной колонны и давления в устройстве мгновенного испарения. Дистиллят имеет высокое качество, в особенности он содержит только небольшое количество нежелательных асфальтенов и тяжелых металлов. Количество дистиллята может быть увеличено благодаря наличию ступени подогрева, покрытой маслом-теплоносителем, в которой подогревается загрузочный материал устройства мгновенного испарения на 10 20oC. Вследствие такого короткого времени нахождения при высокой температуре остатка, полученного в результате перегонки в вакууме, крекирование не наблюдается. При испарении вследствие расширения температура в устройстве мгновенного испарения падает, так что в заявленном способе может использоваться прямая перегонка в тонком слое, согласно уровню техники, без особых затрат на охлаждение. Заявленный способ наглядно демонстрируется на двух примерах, которые были выполнены с использованием двух различных по качеству сортов нефти, а именно Аравийской светлой и Венесуэльской. Далее в таблице даются условия перегонки в вакууме, в результате которой образуется остаток и согласно заявляемому решению подвергается дальнейшей переработке, а также содержание тяжелых металлов. Далее следуют условия осуществления заявленного способа и данные о количестве дистиллята. Как видно, содержание металлов в дистилляте было сильно сокращено с помощью заявленного способа.

Формула изобретения

1. Способ переработки остатка вакуумной перегонки нефти путем вакуумной дистилляции последнего с получением дистиллята и остатка, отличающийся тем, что вакуумную дистилляцию проводят путем мгновенного испарения при снижении давления. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что мгновенное испарение проводят при давлении менее 5,0 мбар, предпочтительно при 0,3 1,0 мбар. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что дистиллят получают конденсацией в устройстве для мгновенного испарения. 4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что исходное сырье перед мгновенным испарением предварительно подвергают подогреву. 5. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что остаток, полученный после мгновенного испарения, нагревают и подвергают повторному мгновенному испарению. 6. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что исходное сырье перед устройством для мгновенного испарения подвергают процессу расширения. 7. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что при проведении мгновенного испарения поток подаваемого сырья отводят в определенном направлении, предпочтительно от конденсатора. 8. Способ по пп.1 7, отличающийся тем, что образующиеся при мгновенном испарении капли перед конденсацией предварительно улавливают. 9. Установка для переработки остатка вакуумной перегонки нефти по п.1, содержащая устройство вакуумной дистилляции, системы для создания вакуума и теплообменную аппаратуру, отличающаяся тем, что в качестве устройства вакуумной дистилляции используют устройство мгновенного испарения при снижении давления, снабженное расположенным в нем конденсационным устройством. 10. Установка по п.9, отличающаяся тем, что содержит устройство мгновенного испарения, снабженное каналом, обеспечивающим подачу исходного сырья в устройство в тангенциальном направлении и имеющим коническую форму с поперечным сечением, расширяющимся по направлению к устройству. 11. Установка по пп.9 и 10, отличающаяся тем, что содержит устройство мгновенного испарения с установленным перед конденсационным устройством каплеотбойника. 12. Установка по пп.10 и 11, отличающаяся тем, что содержит устройство мгновенного испарения, снабженное каналом, обеспечивающим подачу исходного сырья, за входом в устройство которого расположен направляющий элемент для отклонения потока подаваемого сырья от конденсационного устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

www.findpatent.ru

Способ и устройство (варианты) для переработки нефти

 

Изобретение относится к первичной перегонке нефти путем ее фракционирования на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток. Способ включает следующие стадии: а) проведение перегонки нефти при атмосферном давлении с разделением ее на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; и (б) проведение вакуумной перегонки без нагрева нефти, от которой отогнаны легкие фракции, и разделение ее на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток. Вакуумный дистиллят получают из нефти, из которой отогнаны легкие фракции при атмосферном давлении, без дополнительного нагрева. На стадию вакуумной перегонки нефть подают при температуре не выше 380oС и ниже температуры нефти, поступающей на стадию атмосферной перегонки. Устройство для переработки нефти включает средства для перегонки при атмосферном давлении и в вакууме, а также трубопровод для непосредственной подачи нефти с отогнанными при атмосферном давлении легкими фракциями к средствам вакуумной перегонки. Устройство также может быть выполнено по типу перегонной колонны, где средства для фракционирования при атмосферном давлении расположены в верхней внутренней части колонны, а средства вакуумной перегонки - в ее нижней внутренней части. Выпуск нефти с отогнанными легкими фракциями связан трубопроводом с впуском в средства для вакуумной перегонки. Печь для нагрева нефти перед стадией вакуумной перегонки отсутствует. Трубопровод, соединяющий оба средства для перегонки, имеет длину не более 50 м. Технический результат: снижение энергетических затрат на перегонку нефти, проведение процесса в мягких условиях с повышением качества конечных продуктов. 3 с. и 9 з.п.ф-лы, 2 табл., 3 ил.

Область изобретения Настоящее изобретение относится к способу переработки нефти и устройству для данного способа. Точнее, настоящее изобретение относится к способу, в котором перегонку при атмосферном давлении проводят в сочетании с перегонкой в вакууме таким образом, что поступающую нефть, такую как сырую нефть, фракционируют на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят (вакуумный газойль) и вакуумный остаток, а также к устройству для осуществления этого способа.

Предпосылки изобретения В промышленной переработке нефти (фиг.2) нефть, от которой отогнали легкие фракции (отбензиненная нефть, остаток с широкими пределами кипения или остаточный продукт) 1с, полученный в качестве кубового остатка при проведении перегонки сырой нефти 1а (отборе легких фракций) в колонне 2 при атмосферном давлении, обычно выводят и подают к печи 9 насосом 8. Эту нефть с отогнанными легкими фракциями 1с предварительно нагревают печью 9 до температуры вакуумной перегонки и подают в часть 3 для вакуумной перегонки, давление в которой было снижено вакуум-насосом 6. Там проводят вакуумную перегонку с целью получения фракции газойля 1d и вакуумного остатка (узкой остаточной фракции или вакуумного остаточного продукта 1e). То есть, традиционное устройство для проведения перегонки в вакууме включает насос для подачи в печь нефти с отогнанными легкими фракциями, предназначенной для перегонки в вакуумной перегонной колонне, печь для предварительного нагрева до высоких температур, перегонную колонну для перегонки отбензиненной нефти в условиях вакуума и вакуум-насос для откачки воздуха и создания вакуума. Вакуумную фракцию газойля можно легко преобразовать в легкое масло. Таким образам, сейчас делаются попытки увеличить выход вакуумной фракции газойля из отбензиненной нефти, учитывая в последние годы повышенные потребности в светлых продуктах нефти, таких как бензин, керосин, легкое масло и других. Следовательно, проведение перегонки в вакууме нуждается в таких условиях, которые позволят нагревать печью нефть с отогнанными легкими фракциями до высоких температур, при которых будет иметь место термический крекинг, а затем вводить ее в вакуумный перегонный аппарат для проведения перегонки в условиях достаточно сильного вакуума. В печи для нагрева отбензиненной нефти ее предварительно нагревают до высоких температур, таких как 380-420oС. Что касается вакуумного перегонного аппарата, необходим такой, который мог бы соответствовать жестким условиям и применяться вкупе с высокотемпературной печью, вакуум-насосом, способным обеспечить высокую степень вакуума. Однако производство вакуумного газойля из отбензиненной нефти с высоким выходом вышеуказанным способом требует дополнительных расходов на оборудование и увеличивает потребление энергии. Кроме того, вакуумный газойль, полученный из нефти с отогнанными легкими фракциями и прошедшей термический крекинг, включает значительную часть олефиновых компонентов, так что этот газойль нестабилен. Таким образом, этот недостаток надо восполнять гидрированием, требующим большой объем водорода с тем, чтобы достичь стабилизации вакуумного газойля. Помимо этого, во время предварительного нагрева одновременно с реакцией термического крекинга нефти с отогнанными легкими фракциями происходит нежелательная реакция коксования. Следовательно, содержание остатка кокса (кокса по Конрадсону) в вакуумном остатке увеличивается, что является помехой в применении вакуумного остатка как топлива. Другое препятствие заключается в отложении кокса на трубе печи, трубопроводе, аппарате вакуумной перегонки и других частях, что препятствует их непрерывной и долгосрочной эксплуатации. Как уже упоминалось, оборудование для проведения перегонки в вакууме включает насос для подачи в печь нефти с отогнанными легкими фракциями, печь для предварительного нагрева до высоких температур, вакуумную перегонную колонну и вакуум-насос для откачки воздуха и получения высокой степени вакуума, что требует большой площади для размещения оборудования. Дополнительно к этому необходим длинный трубопровод, который соединял бы аппараты вместе, а это влечет за собой дополнительные расходы на оборудование трубопровода, который необходимо провести через множество установок. При таком уровне техники существует необходимость найти способ и устройство, с помощью которых вакуумную фракцию газойля можно было бы получить по низкой себестоимости, избежав термический крекинг нефти с отогнанными легкими фракциями. Известен способ переработки атмосферного остатка в вакууме без нагрева с тем, чтобы удалить воду из кубового остатка. Однако цель этой переработки в вакууме - удалить воду, и вакуумную переработку проводят при температуре около 18oС и давлении около 150 мм рт. ст. Такая вакуумная переработка не предназначена фракционировать вакуумную фракцию газойля из нефти с отогнанными легкими фракциями. Далее, известен упрощенный способ перегонки при атмосферном давлении, в котором сырая нефть разделяется на две фракции: одну, состоящую из бензина и более легких дистиллятов, и другую, состоящую из остатка, содержащего керосин и фракцию газойля. Однако недостаток этого способа в том, что сырую нефть нельзя эффективно использовать, так как остаток содержит керосин и фракцию газойля. Раскрытие изобретения Задачей настоящего изобретения является предложить способ эффективного получения вакуумного дистиллята (вакуумного газойля) через фракционирование из нефти с отогнанными легкими фракциями со сниженными затратами и предложить устройство для этого способа. В частности, задача настоящего изобретения - предложить простой экономически выгодный способ переработки нефти, в котором нефть, такую как сырую нефть, фракционируют на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, а также экономически выгодное устройство простой конструкции, приемлемое для этого способа. Соответственно, по одному аспекту изобретения предлагается способ переработки нефти для фракционированной перегонки нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, включающий стадии: (i) проведения перегонки нефти при атмосферном давлении с разделением ее на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; и (ii) проведения вакуумной перегонки без нагрева нефти, от которой отогнаны легкие фракции, и разделения ее на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток. В соответствии с другим аспектом изобретения предлагается устройство для переработки нефти с фракционированием ее на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, включающее: средства для перегонки при атмосферном давлении, предназначенные разделить сырую нефть на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; средства для перегонки в вакууме, предназначенные разделить нефть, от которой отогнаны легкие фракции, на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток в условиях вакуума; трубопровод для непосредственной подачи нефти с отогнанными легкими фракциями к средствам вакуумной перегонки. В соответствии с еще одним аспектом изобретения предлагается устройство для переработки нефти по типу перегонной колонны для фракционирования подающейся нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, при этом конструкция перегонной колонны включает средства перегонки при атмосферном давлении, расположенные в ее верхней внутренней части, и средства перегонки в вакууме, расположенные в ее нижней внутренней части, средства перегонки при атмосферном давлении включают впуск для подающейся нефти, выпуск для атмосферного дистиллята и выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями, средства перегонки в вакууме включают впуск для нефти с отогнанными легкими фракциями, выпуск для вакуумного дистиллята, выпуск для вакуумного остатка и соединительное отверстие в вакуумном аппарате, при этом выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями в средствах для перегонки при атмосферном давлении связан трубопроводом с впуском для нефти с отогнанными легкими фракциями средств для перегонки в вакууме. Краткое описание чертежей (и обозначения к ним). На фиг. 1 представлена схема способа переработки нефти по настоящему изобретению, в частности, способа по примеру 1; На фиг. 2 представлена схема работы известного уровня, в частности, способ по сравнительному примеру 1; На фиг. 3 представлена схема устройства настоящего изобретения, включающего конструкцию перегонной колонны. 1а: подающаяся нефть, 1b: атмосферный дистиллят, 1с: нефть, от которой отогнаны легкие фракции, 1d: вакуумный дистиллят, 1е: вакуумный остаток, 1f: нафта, 1g: керосин, lh: легкий газойль, 1i: тяжелый газойль, 2: колонна перегонки при атмосферном давлении, 2': часть аппарата для перегонки при атмосферном давлении, 3: колонна перегонки в вакууме, 3': часть аппарата для перегонки в вакууме, 4: трубопровод, 5: клапан, 6: вакуум-насос, 7: боковая отпарная колонна, 8: насос, 9: печь, 10: впуск для подачи нефти, 11: выпуск для атмосферного дистиллята, 12: выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями, 13: впуск для нефти с отогнанными легкими фракциями, 14: выпуск для вакуумного дистиллята, 15: выпуск для вакуумного остатка, 16: соединительное отверстие вакуумного устройства. А: конструкция перегонной колонны Предпочтительные варианты изобретения Далее идет более подробное описание изобретения. Способ переработки нефти Способ переработки нефти по настоящему изобретению представляет собой способ фракционирования нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток и включает стадии: (i) проведения перегонки подающейся нефти при атмосферном давлении с целью ее разделения на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; и (ii) проведения перегонки в вакууме нефти с отогнанными легкими фракциями без ее нагрева с целью разделения ее на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток. Один вариант способа переработки нефти по изобретению описан со ссылкой на фиг.1. Вначале подающуюся нефть предварительно нагревают. Предварительно нагретую нефть подают в перегонную колонну 2, где проводят перегонку при атмосферном давлении и получают атмосферный дистиллят 1b и нефть с отогнанными легкими фракциями 1с. Полученную нефть с отогнанными легкими фракциями 1с без нагрева подают в вакуумную перегонную колонну, где проводят вакуумную перегонку с получением вакуумного дистиллята 1d и вакуумного остатка (узкой остаточной фракции или остаточного вакуумного продукта) 1е. Перегонку при атмосферном давлении можно проводить средствами аппарата для перегонки при атмосферном давлении, такого как перегонная колонна 2, в которую подают предварительно нагретую нефть 1а. Термин "атмосферный" означает давление порядка 0,5-2 кг/см2G, которое создается в зоне испарения нефти в аппарате атмосферной перегонки. Перегонка при атмосферном давлении позволяет фракционировать дистилляты, температура кипения которых обычно не превышает порядка 350oС в зависимости от температуры зоны испарения, и получить нефть с отогнанными легкими фракциями в виде кубового остатка. В настоящим изобретении в качестве подающейся нефти можно использовать не только различные типы сырой нефти, но и тяжелое масло и масла, полученные крекингом органических полимерных соединений, таких как уголь, природный битум и пластик. При необходимости легкий газ, содержащийся в атмосферном дистилляте 1b, можно отделить и регенерировать. Температура нефти с отогнанными легкими фракциями 1с, выведенной из аппарата атмосферной перегонки, составляет преимущественно порядка 330-380oС, лучше 330-350oС. Далее нефть с отогнанными легкими фракциями из аппарата атмосферной перегонки без нагрева подают через трубопровод 4 в аппарат вакуумной перегонки 3. В настоящим изобретении лучше, если температура нефти с отогнанными легкими фракциями при подаче в аппарат вакуумной перегонки будет ниже температуры нефти, подающейся в аппарат атмосферной перегонки, хотя и будет зависеть от температуры атмосферной перегонки, и будет составлять порядка 380oС или ниже, лучше 330-380oС, а оптимально - 330-350oС. Желательно, чтобы температура нефти с отогнанными легкими фракциями была рекомендуемой выше, с тем, чтобы затормозить процесс термического крекинга. Нефть с отогнанными легкими фракциями подают в аппарат вакуумной перегонки без ее нагрева. Поэтому нет необходимости в наличии печи между аппаратом атмосферной перегонки и аппаратом вакуумной перегонки. Однако, если печь уже имеется, способ переработки нефти по изобретению можно осуществить подачей нефти с отогнанными легкими фракциями в аппарат вакуумной перегонки с нагревом только лишь для поддержания в печи температуры нефти с отогнанными легкими фракциями. Последующую перегонку в вакууме нефти с отогнанный легкими фракциями в вакуумной перегонной колонне можно провести в обычных условиях перегонки в вакууме. Что же касается условий вакуума для вакуумной перегонки, если, например, вакуумная перегонная колонна используется как вакуумный перегонный аппарат и в нее не вводят пар, желательно, чтобы давление в верхней части колонны достигало 5-100 мм рт. ст., лучше - 5-20 мм рт. ст., а давление в зоне испарения нефти с отогнанными легкими фракциями было порядка 20-150 мм рт. ст., в частности, 20-50 мм рт. ст. Во время вакуумной перегонки в вакуумный перегонный аппарат можно ввести пар, чтобы снизить парциальное давление масла. В настоящем изобретении нефть с отогнанными легкими фракциями не нагревают, так что она не подвергается термическому крекингу до введения в вакуумный перегонный аппарат. Поэтому нефть с отогнанными легкими фракциями почти свободна от образования олефинов при термическом крекинге и обеспечивает низкую вероятность коксования до введения в аппарат вакуумной перегонки. Из аппарата вакуумной перегонки получают вакуумный дистиллят Id в виде дистиллята и вакуумный остаток 1е. Вакуумный дистиллят (вакуумный газойль) по настоящему изобретению получают перегонкой в вакууме нефти с отогнанными легкими фракциями, которая не прошла термический крекинг, так что содержание олефинов в ней меньше, чем в обычном вакуумном дистилляте. Поэтому вакуумный дистиллят, полученный по настоящему изобретению, обладает большей стабильностью, чем обычный вакуумный дистиллят с более высоким содержанием олефина. Вакуумный дистиллят по настоящему изобретению пригоден для применения в качестве исходной нефти в таких процессах, как каталитический крекинг со взвешенным катализатором, гидрокрекинг и обессеривание. Содержание соединений металла и аофальтенов как каталитических ядов в вакуумном дистилляте чрезвычайно мало, и следовательно вакуумный дистиллят пригоден для применения в качестве исходного продукта в различных процессах, в которых не возникает необходимости их удалять. Кроме того, вакуумный дистиллят, полученный по изобретению, обладает низким содержанием олефина в сравнении с дистиллятом, полученным нагревом нефти с отогнанными легкими фракциями и проведением ее перегонки в вакууме при высокой температуре. Так что, когда полученный по изобретению вакуумный дистиллят подвергают обработке водой, потребление водорода небольшое, что дает экономию. К тому же вакуумный дистиллят, полученный по изобретению, легкий в сравнении с дистиллятом, полученным нагревом нефти с отогнанными легкими фракциями и проведением вакуумной дистилляции при высокой температуре. Поэтому когда его используют в качестве исходного продукта в процессе крекинга, преобразование в более легкие фракции облегчено и обеспечивает экономическое преимущество. В изобретении практически не происходит коксования, свойственного термическому крекингу, так как нефть с отогнанными легкими фракциями подвергают перегонке в вакууме без нагрева. Поэтому содержание остатка кокса в вакуумном остатке по изобретению настолько мало, что вакуумный остаток пригоден для применения в качестве топливного масла. Более того, в соответствии с предложенным способом нефть с отогнанными легкими фракциями не страдает от коксования и трубопровод и аппарат вакуумной перегонки не страдают от отложения на них кокса. Поэтому практически отпадает необходимость останавливать установку на проведение технического обслуживания и удаление отложений кокса, что позволяет долгую непрерывную эксплуатацию аппарата. Если, например, традиционному аппарату вакуумной перегонки требуется обычно остановка на техобслуживание по меньшей мере каждые 12-24 месяца, в зависимости от рабочих условий, непрерывная работа при настоящем изобретении может продолжаться в течение долгого срока по меньшей мере в два года, что обеспечивает повышение производительности. К тому же достигается экономическая выгода от сокращения количества остановок в эксплуатации. Способ переработки нефти по настоящему изобретению можно осуществить применением устройства для переработки нефти, включающего аппарат атмосферной перегонки и аппарат вакуумной перегонки, при этом устройство для переработки нефти не снабжено никакой печью между аппаратом атмосферной перегонки и аппаратом вакуумной перегонки. В другом варианте применения способа переработки нефти по настоящему изобретению может применяться устройство для переработки нефти, включающее часть аппарата перегонки при атмосферном давлении и часть аппарата перегонки в вакууме, соединенных друг с другом как одно целое, и не снабженное какой-либо печью между частью аппарата перегонки при атмосферном давлении и частью аппарата перегонки в вакууме для нагрева нефти с отогнанными легкими фракциями. Еще один вариант реализации способа переработки нефти по настоящему изобретению можно осуществить с применением традиционного устройства по переработке нефти, включающего аппарат атмосферной перегонки и аппарат вакуумной перегонки, при этом устройство по переработке нефти снабжено печью между аппаратом атмосферной перегонки и аппаратом вакуумной перегонки, при условии, что печь применяют только для поддержания температуры нефти с отогнанными легкими фракциями. В этом способе переработки нефти по изобретению желательно, чтобы полученный атмосферный дистиллят был подвергнут гидрообработке. Желательна также гидрообработка полученного вакуумного дистиллята. Полученные атмосферный дистиллят и вакуумный дистиллят могут быть подвергнуты гидрообработке вместе. Совместная гидрообработка атмосферного дистиллята и вакуумного дистиллята предпочтительна перед раздельной их гидрообработкой, так как при этом идет более экономичная эксплуатация установки для гидрообработки и экономичное расходование катализатора и количества тепла. В данном изобретении термин "гидрообработка" означает любую обработку, сопровождающуюся реакцией связывания водорода, такую как гидрование, обессеривание или гидрокрекинг. Устройство для переработки нефти Устройство для переработки нефти по настоящему изобретению представляет собой аппарат для фракционирования подающейся нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток и включает: средства для перегонки при атмосферном давлении, предназначенные для разделения сырой нефти на атмосферный дистиллят и нефть с отогнанными легкими фракциями; средства для вакуумной перегонки, предназначенные для разделения нефти с отогнанными легкими фракциями на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток в условиях вакуума; трубопровод для непосредственной подачи нефти с отогнанными легкими фракциями к средствам вакуумной перегонки. Один вариант устройства для переработки нефти по изобретению описан ниже со ссылкой на фиг.1. Устройство включает колонну для перегонки при атмосферном давлении (устройство атмосферной перегонки) 2, в которой проводят атмосферную перегонку предварительно нагретой нефти 1а; колонну для вакуумной перегонки (устройство вакуумной перегонки) 3, в которой проводят вакуумную перегонку нефти с отогнанными легкими фракциями 1с, полученной из колонны атмосферной перегонки; и трубопровод 4 для непосредственной подачи нефти с отогнанными легкими фракциями 1с к колонне для вакуумной перегонки (устройству вакуумной перегонки) 3. Трубопровод 4 для непосредственной подачи нефти с отогнанными легкими фракциями к средствам вакуумной перегонки представляет собой трубопровод, по которому отбензиненная нефть из средств для атмосферной перегонки, минуя печь, поступает к средствам вакуумной перегонки. Трубопровод 4 может быть снабжен периферическими установками, препятствующими передаче тепла к нефти с отогнанными легкими фракциями, такими как клапан 5, соединение и расходомер, а также теплоизоляцией. Устройство для переработки нефти по настоящему изобретению представляет собой устройство, которое фракционирует нефть на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток. Таким образом, устройство не нуждается во вспомогательном оборудовании для колонны атмосферной перегонки, таком как боковая отпарная колонна и перекачивающий насос, что позволяет значительно упростить оборудование в сравнении с устройством, в котором на стадии атмосферной перегонки атмосферный дистиллят разделяют на фракции, такие как нафта, бензин, легкий газойль и тяжелый газойль. Как уже упоминалось выше, устройство для переработки нефти по настоящему изобретению не снабжено какой-либо печью между аппаратом для перегонки при атмосферном давлении и аппаратом вакуумной перегонки. Следовательно, затраты на печь можно не учитывать, кроме того, не нужно предусматривать площадь для установки печи и для зоны безопасности вокруг нее, что также сокращает площадь. Другое преимущество состоит в том, что нефть с отогнанными легкими фракциями свободна от термического крекинга и коксования и в полученном из нее вакуумном дистилляте содержание олефина и остатка кокса низкое. Отложения кокса на аппарате сводятся к минимуму, и это позволяет значительно продлить рабочий цикл. К тому же очень существенно сокращается длина трубопровода, соединяющего аппарат атмосферной перегонки и аппарат вакуумной перегонки, в сравнении с традиционным устройством для переработки нефти, снабженным печью между этими двумя аппаратами. В настоящем изобретении длина трубопровода, соединяющего аппарат атмосферной перегонки и аппарат вакуумной перегонки, составляет обычно порядка от 5 до 50 м, чаще 5-30 м, в зависимости от масштаба устройства для переработки нефти. Эта длина очень небольшая в сравнении с 50-100 м, которая требуется, если нефть с отогнанными легкими фракциями из аппарата атмосферной перегонки подают через печь в аппарат вакуумной перегонки. При такой небольшой длине трубопровода потеря тепла нефти с отогнанными легкими фракциями между обоими аппаратами сокращается. К тому же сокращаются расходы на трубопровод и оборудование площадей под него. Кроме того, при данной конструкции устройства нет необходимости устанавливать насос между аппаратом атмосферной перегонки и аппаратом вакуумной перегонки, так как печь отсутствует. В известном уровне, как показано на фиг.2, нефть с отогнанными легкими фракциями нагревают печью 9, вокруг высокотемпературной печи создается давление, которое выше давления вокруг части, где нефть с отогнанными легкими фракциями выводят из аппарата атмосферной перегонки. Это диктует необходимость установки насоса 8 между аппаратом атмосферной перегонки 2 и аппаратом вакуумной перегонки 3. В настоящем изобретении отпадает необходимость установки такого насоса. Это позволяет урезать расходы на насос и сократить площадь под установку. В устройстве переработки нефти настоящего изобретения количество нефти с отогнанными легкими фракциями, подающееся в аппарат вакуумной перегонки, контролируется только клапаном 5. Его достаточно не только, потому что внутреннее давление аппарата вакуумной перегонки ниже внутреннего давления аппарата атмосферной перегонки, но и потому, что перепад давления на входе в трубопровод небольшой, так что достаточно только отладки клапана для подачи соответствующего количества нефти в аппарат вакуумной перегонки. В данном изобретении в качестве аппарата вакуумной перегонки можно применять обычный аппарат для перегонки нефти с отогнанными легкими фракциями при сниженном давлении. Снизить давление внутри аппарата вакуумной перегонки можно обычным вакуум-насосом. Как очевидно из вышесказанного, в настоящем изобретении не предусмотрена печь между аппаратам атмосферной перегонки и аппаратам перегонки в вакууме, за счет чего значительно сокращены расходы и сокращена площадь под установку. Далее, масштабы самой установки по переработке нефти уменьшены, а ее конструкция упрощена и упрощает контроль устройства и делает этот контроль более экономичным. Кроме того, что сокращается длина трубопровода между аппаратом атмосферной перегонки и аппаратом вакуумной перегонки, исключается необходимость установки насоса и это дополнительно снижает расходы на оборудование, сокращает площадь под установку и способствует упрощению контроля за работой устройства. К тому же устройство для переработки нефти в соответствии с предложенным изобретением позволяет получить вакуумный дистиллят из нефти с отогнанными легкими фракциями по низкой стоимости. А поскольку содержание олефина и остатка кокса в вакуумном дистилляте низкое, он стабилен. Эта стабильность достигается в изобретении тем, что нефть с отогнанными легкими фракциями не подвергают нагреву. Устройство по изобретению может быть устройством по типу конструкции перегонной колонны для фракционирования подающейся нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток. Один вариант устройства для переработки нефти, включающего конструкцию перегонной колонны настоящего изобретения, показан на фиг.3. По фиг.3 конструкция перегонной колонны А включает средства атмосферной перегонки 2', расположенные в ее верхней внутренней части, и средства вакуумной перегонки 3', расположенные в ее нижней внутренней части. Средства перегонки при атмосферном давлении 2' включают впуск 10 для подачи нефти, выпуск 11 для атмосферного дистиллята и выпуск 12 для нефти с отогнанными легкими фракциями. Средства вакуумной перегонки 3' включают впуск 13 для нефти с отогнанными легкими фракциями, выпуск 14 для вакуумного дистиллята, выпуск 15 для вакуумного остатка и соединительное отверстие 16 в вакуумном устройстве. При этом выпуск 12 для нефти с отогнанными легкими фракциями из средств 2' атмосферной перегонки соединен трубопроводом 4 с впуском 13 средств вакуумной перегонки 3'. Через трубопровод 4 нефть с отогнанными легкими фракциями, полученную перегонкой при атмосферном давлении, подают, минуя печь, к средствам вакуумной перегонки. Трубопровод 4 может быть снабжен периферическими установками, которые не передают тепло нефти с отогнанными легкими фракциями, такими как клапан 5, соединение и расходомер, а также теплоизоляцией. В настоящем изобретении длина трубопровода 4, соединяющего выпуск 12 для нефти с отогнанными легкими фракциями с впуском 13 средств вакуумной перегонки 3', составляет обычно от 5 до 50 м, чаще от 5 до 30 м, хотя такой трубопровод имеет различную длину в зависимости от масштаба установки. В таком устройстве для переработки нефти по типу перегонной колонны, включающем средства атмосферной перегонки 2' и средства вакуумной перегонки 3', соединенные вместе и образующие один корпус, средства перегонки при атмосферном давлении 2' позволяют проводить перегонку при атмосферном давлении для фракционирования нефти на атмосферный дистиллят и нефть с отогнанными легкими фракциями при тех же условиях, что и на стадии атмосферной перегонки по способу перегонки нефти в соответствии с данным изобретением. А средства перегонки в вакууме 3' позволяют проводить вышеупомянутую традиционную перегонку в вакууме при тех же условиях, что предусмотрены на стадии вакуумной перегонки в соответствии со способом переработки нефти по изобретению. Это устройство переработки нефти в соответствии с изобретением включает средства перегонки при атмосферном давлении и средства вакуумной перегонки, соединенные вместе и образующие один корпус, что очень существенно экономит площадь. В таком устройстве для переработки нефти по типу перегонной колонны по изобретению, включающем средства перегонки при атмосферном давлении, расположенные в ее верхней внутренней части, и средства вакуумной перегонки, расположенные в ее внутренней части по изобретению, нефть с отогнанными легкими фракциями, полученную из средств перегонки при атмосферном давлении, без предварительного нагрева подают к средствам вакуумной перегонки, так что между этими средствами не предусмотрено наличие печи. А поскольку печь отсутствует, отпадает необходимость установки насоса между средствами для атмосферной перегонки и средствами для вакуумной перегонки. Далее, печи нет, следовательно нефть с отогнанными легкими фракциями не страдает от коксования в печи. Как следствие этого, не происходит отложений кокса на трубах и установках вакуумной перегонки, а это гарантирует длительную непрерывную эксплуатацию установки. Поскольку печь отсутствует, не нужна подача энергии для нагрева нефти с отогнанными легкими фракциями. К тому же, можно сократить трубопровод, соединяющий средства перегонки при атмосферном давлении и средства вакуумной перегонки, что позволяет не только сократить расходы на оборудование, но и снизить до минимума потерю тепла, имеющую место при введении нефти с отогнанными легкими фракциями в часть аппарата вакуумной перегонки, и обеспечить, таким образом, эффективную вакуумную перегонку. Устройство переработки нефти по настоящему изобретению позволяет сократить площадь для размещения установки, а следовательно, и конструкция самой установки обойдется дешевле. Кроме того, применением устройства по изобретению вакуумный дистиллят можно получить из нефти с отогнанными легкими фракциями с низкой себестоимостью. Применение устройства по изобретению позволяет получить вакуумный дистиллят, содержание олефина и остатка кокса в котором низкое. К тому же, с упрощением конструкции устройства облегчается контроль за его работой. Примеры Далее изобретение описано со ссыпкой на следующие примеры, которые не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения. Пример 1 Сырую нефть 1а (товарное наименование Арабская светлая) предварительно нагревали до 349oС. Нагретую сырую нефть подавали в экспериментальный аппарат атмосферной перегонки 2, в котором осуществляли атмосферную перегонку. Нефть с отогнанными легкими фракциями 1с выводили из нижней части аппарата атмосферной перегонки 2. Температура выведенной нефти с отогнанными легкими фракциями 1а была 348oС. Характеристики этой нефти с отогнанными легкими фракциями 1с приведены в таблице 1. В последующем полученную нефть с отогнанными легкими фракциями 1с вводили в экспериментальный аппарат вакуумной перегонки 3 при условиях, указанных в таблице 1. Таким образом получали вакуумный газойль 1d и вакуумный остаток 1е. Температурный диапазон кипения вакуумного газойля 1d составил 289,7-561,9oС. Характеристики полученного вакуумного газойля 1d приведены в таблице 2. Схематический вид способа этого примера представлен на фиг.1. Сравнительный пример 1 Была проведена та же перегонка при атмосферном давлении, что и в примере 1. Полученную этим способом нефть с отогнанными легкими фракциями 1с подавали через трубопровод в печь 9, где ее нагревали до 430oС. После этого нагретую нефть вводили в экспериментальный аппарат вакуумной перегонки 3. В последующем вакуумную перегонку проводили в экспериментальном аппарате вакуумной перегонки 3 в условиях, указанных в табл.1, с получением вакуумного газойля 1d и вакуумного остатка 1е. Характеристики полученного вакуумного газойля приведены в табл.2 (таблицы 1 и 2 см. в конце описания). Схематический вид способа этого сравнительного примера представлен на фиг.2. Промышленное применение Настоящее изобретение предлагает упрощенный способ переработки нефти, в котором вакуумный дистиллят (вакуумный газойль) получают из нефти с отогнанными легкими фракциями без необходимости ее нагревания. Кроме того, в настоящем изобретении нефть с отогнанными легкими фракциями не страдает от термического крекинга и в результате получают стабильный вакуумный дистиллят, содержание олефина в котором низкое. Дополнительно к этому, не происходит коксования, так что отложения кокса в аппарате незначительные, что позволяет долгую непрерывную эксплуатацию устройства для переработки нефти. Еще одним немаловажным преимуществом является то, что изобретение предлагает устройство, в котором вакуумный дистиллят получают из нефти с отогнанными легкими фракциями с низкими затратами, при этом отпадает необходимость печи для нагрева нефти и ее периферических установок. С упрощением конструкции устройства достигается сокращение площади при монтаже установки.

Формула изобретения

1. Способ переработки нефти для фракционирования нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, включающий стадии: (i) проведения перегонки нефти при атмосферном давлении с разделением ее на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; и (ii) проведения вакуумной перегонки без нагрева нефти, от которой отогнаны легкие фракции, и разделения ее на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток. 2. Способ переработки нефти по п.1, отличающийся тем, что температура нефти с отогнанными легкими фракциями, подающейся на стадию вакуумной перегонки, ниже температуры нефти, подающейся на стадию атмосферной перегонки. 3. Способ переработки нефти по п.1 или 2, отличающийся тем, что нефть с отогнанными легкими фракциями подают на стадию вакуумной перегонки при температуре не выше 380oС. 4. Способ переработки нефти по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что атмосферный дистиллят подвергают гидрообработке. 5. Способ переработки нефти по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что вакуумный дистиллят подвергают гидрообработке. 6. Способ переработки нефти по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что атмосферный дистиллят и вакуумный дистиллят подвергают гидрообработке вместе. 7. Способ переработки нефти по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что вакуумный остаток подвергают гидрообработке. 8. Устройство для переработки нефти с фракционированием ее на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, включающее: средства для перегонки при атмосферном давлении, предназначенные разделить подающуюся нефть на атмосферный дистиллят и нефть, от которой отогнаны легкие фракции; средства для перегонки в вакууме, предназначенные разделить нефть, от которой отогнаны легкие фракции, на вакуумный дистиллят и вакуумный остаток в условиях вакуума; и трубопровод для непосредственной подачи нефти с отогнанными легкими фракциями к средствам вакуумной перегонки. 9. Устройство для переработки нефти по типу перегонной колонны для фракционирования подающейся нефти на атмосферный дистиллят, вакуумный дистиллят и вакуумный остаток, включающий средства перегонки при атмосферном давлении, расположенные в ее верхней внутренней части, и средства вакуумной перегонки, расположенные в ее нижней внутренней части, при этом средства перегонки при атмосферном давлении включают впуск для подающейся нефти, выпуск для атмосферного дистиллята и выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями, а средства вакуумной перегонки включают впуск для нефти с отогнанными легкими фракциями, выпуск для вакуумного дистиллята, выпуск для вакуумного остатка и соединительное отверстие в вакуумном аппарате, и выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями в средствах для перегонки при атмосферном давлении связан трубопроводом с впуском для нефти с отогнанными легкими фракциями средств для вакуумной перегонки. 10. Устройство для переработки нефти по п.8 или 9, не снабженное печью для нагрева нефти с отогнанными легкими фракциями. 11. Устройство для переработки нефти по любому из пп.8-10, не снабженное насосом для перекачки нефти с отогнанными легкими фракциями. 12. Устройство для переработки нефти по любому из пп.8-11, отличающееся тем, что трубопровод, соединяющий выпуск для нефти с отогнанными легкими фракциями из средств перегонки при атмосферном давлении и связанный с впуском для нефти с отогнанными легкими фракциями в средствах вакуумной перегонки, имеет длину не более 50 м.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

www.findpatent.ru