способ переработки газового конденсата
Классы МПК: | B01D3/10 вакуумная перегонка C10G7/06 вакуумная перегонка |
Автор(ы): | Баканов Ю.И. (RU), Басарыгин Ю.М. (RU), Батищев В.В. (RU), Будников В.Ф. (RU), Захаров А.А. (RU), Ивановский Н.Н. (RU), Кобелев Е.А. (RU), Мясищев Ю.Г. (RU), Шабля С.Г. (RU) |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-12-26 публикация патента:
27.05.2004 |
Изобретение относится к области переработки газового конденсата и может быть использовано в газовой промышленности. Способ осуществляется посредством перегонки газового конденсата последовательно в атмосферной и вакуумной ректификационных колоннах при подогреве насыщенным водяным паром. Процесс ректификации ведут при флегмовых числах, рассчитанных по эмпирическому уравнению. Положительный эффект: оптимизация работы ректификационной установки и получение нефтепродуктов, соответствующих техническим условиям. 1 табл., 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ переработки газового конденсата, не содержащего мазутных фракций, посредством двухступенчатой перегонки в двух ректификационных колоннах при подогреве насыщенным водяным паром и температурах кипения продуктов в кубовых емкостях 130-140С, при этом предварительное отделение легкого бензина в первой атмосферной колонне ведут при давлении 100 кПа, а перегонку кубового остатка на тяжелый бензин и остаточную фракцию перегонки конденсата во второй вакуумной колонне - при давлении 20-40 кПа, отличающийся тем, что перегонку в атмосферной и вакуумной ректификационных колоннах ведут при флегмовых числах, определяемых по эмпирическому уравнениюR=0,0001Р2-0,016Р+0,7,где Р - давление процесса ректификации, кПа.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области переработки газового конденсата и может быть использовано в газовой промышленности.Из уровня техники известен способ переработки многокомпонентных смесей путем последовательной перегонки сырья в двух ректификационных колоннах, обогреваемых насыщенным водяным паром, включающий подачу предварительно нагретого исходного сырья в первую колонну, разделения сырья в первой колонне, отвод дистиллята с верха колонны и подачу остатка переработки с низа колонны во вторую колонну для последующей переработки (1) (Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973, с. 494, 496).Недостатком известного способа является низкий выход легкого продукта и низкое качество тяжелого продукта из-за низкой температуры греющего пара.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ переработки легкого газового конденсата посредством двухступенчатой перегонки в двух ректификационных колоннах при подогреве насыщенным водяным паром и температурах кипения продуктов в кубовых емкостях 130-140С, с предварительным отделением в первой атмосферной колонне от исходного конденсата легкого бензина и перегонкой во второй вакуумной колонне кубового остатка на тяжелый бензин и дизельное топливо при давлении 20-30 кПа и при регулировании производительности водокольцевого вакуумного насоса до величины, определяемой по эмпирической формулеSн=0,00016М(Т/Р),где Sн - производительность вакуумного насоса, л/с;М - производительность установки по конденсату, кг/ч;Т - температура в кубовой емкости вакуумной ступени, К;Р - величина давления в вакуумной ступени, кПа.(2) (Патент РФ №2132713, кл. В 01 D 3/10, oп. 1999 г.)Недостатком известного способа является то, что при предварительном отделении в первой атмосферной колонне от исходного конденсата легкого бензина и перегонке во второй вакуумной колонне при давлении 20-30 кПа кубового остатка на тяжелый бензин и дизельное топливо в обеих колоннах не регламентировано флегмовое число в зависимости от давления, вследствие чего невозможно оптимизировать процесс ректификации.Кроме того, согласно экспериментальным данным, при переработке легкого газового конденсата содержание фактических смол в кубовом остатке вакуумной колонны в большинстве случаев превышает этот показатель, регламентированный в ГОСТ 305-82 “Дизельное топливо” (содержание фактических смол не более 40 мг на 100 мл). Это происходит потому, что тяжелые примеси, содержащиеся в исходном сырье, концентрируются в кубовом остатке вакуумной колонны. Поэтому в качестве кубового продукта вакуумной колонны в большинстве случаев вместо дизельного топлива получаем компонент дизельного или печного топлива по ТУ 0251-001-00153784-98 “Остаток фракционной перегонки конденсата”.Задачей настоящего изобретения является оптимизация работы ректификационной установки и получение нефтепродуктов, удовлетворяющих техническим условиям.Сущность заявляемого способа заключается в том, что в известном способе переработки газового конденсата, не содержащего мазутных фракций, посредством двухступенчатой перегонки в двух ректификационных колоннах при подогреве насыщенным водяным паром и температурах кипения продуктов в кубовых емкостях 130-140С, согласно изобретению предварительное отделение легкого бензина в первой атмосферной колонне при давлении 100 кПа и перегонку кубового остатка на тяжелый бензин и остаточную фракцию перегонки конденсата во второй вакуумной колонне при давлении 20 40 кПа ведут при флегмовом числе, определяемом по эмпирическому уравнению где Р - давление процесса ректификации, кПа.Уравнение 1 получено из условия, что содержание тяжелых компонентов в дистилляте атмосферной и вакуумной колонн равно Yд=0,015 мольные доли.Способ осуществляется с помощью установки, технологическая схема которой представлена на чертеже.Газовый конденсат сырьевым насосом 18 подается в пароподогреватель 24, затем - в зону питания атмосферной ректификационной колонны 1 и попадает в кубовую емкость 6 с кипятильником 7, обогреваемым насыщенным водяным паром. Образовавшиеся в кубовой емкости пары углеводородов поднимаются в верх ректификационной колонны, затем конденсируются и охлаждаются в конденсаторе 3 и накапливаются в сборнике дистиллята 4. Часть дистиллята при флегмовом числе, вычисленном по уравнению 1 при давлении 100 кПа, в виде холодного орошения насосом 2 подается на верхнюю тарелку колонны 1 и затем стекает по тарелкам вниз. Расход дистиллята на орошение регулируется вентилем 25 и контролируется расходомером 26. Основная часть дистиллята из сборника 4 насосом 19 перекачивается в резервуар 5.Кубовый остаток атмосферного блока из кубовой емкости 6 через вентиль 23 за счет перепада давления между атмосферным и вакуумным блоком подается на питательную тарелку вакуумной колонны 8 и попадает в кубовую емкость 13 с кипятильником 14, где в условиях вакуума происходит дальнейшее выкипание паров углеводородов из поданного продукта. Образовавшиеся пары поднимаются в верх ректификационной колонны, затем конденсируются и охлаждаются в конденсаторе 10 и накапливаются в сборнике дистиллята 11. Часть дистиллята при флегмовом числе, вычисленном по уравнению 1 при давлении 30 кПа, в виде холодного орошения насосом 9 подается на верхнюю тарелку колонны 8 и затем по тарелкам стекает вниз. Расход дистиллята на орошение регулируется вентилем 27 и контролируется расходомером 28. Основная часть дистиллята из сборника 11 насосом 21 перекачивается в резервуар 12. Кубовый остаток из кубовой емкости 13 насосом 20 перекачивается в резервуар 16.Парогазовая смесь водокольцевым вакуумным насосом 15 через вентиль 17 откачивается из сборника дистиллята 11 и нагнетается в резервуар 12. Для улучшения условий откачки вакуумных продуктов насосом вакуумный блок поднят на раме 22 на расчетную высоту.Анализ предлагаемого способа при различных исходных данных рассмотрен на примерах 1-3. Результаты анализа приведены в таблице.В качестве исходных данных для примера 1 в соответствии с экспериментом принято:1) давление процесса в атмосферной колонне P1=100 кПа;2) флегмовое число для атмосферной колонны R1=0,1 (соответствует уравнению 1 при давлении Р=100 кПа);3) содержание тяжелых компонентов в дистилляте атмосферной колонны Yд=0,015 мольные доли;4) октановое число легкого бензина К1=72 п.;5) производительность атмосферного блока по легкому бензину 1=1000 кг/ч;6) давление процесса в вакуумной колонне P2=30 кПа;7) флегмовое число для вакуумной колонны R2=0,31 (соответствует уравнению 1 при давлении Р=30 кПа);8) содержание тяжелых компонентов в дистилляте вакуумной колонны Yд=0,015 мольные доли;9) октановое число тяжелого бензина К2=66 п.;10) производительность вакуумного блока по тяжелому бензину 2=265 кг/ч.Для примеров 1-3 вычисляем:- производительность установки по легкому и тяжелому бензину (Q1+Q2);- октановое число смешанного бензина, полученное при смешении легкого и тяжелого бензина, Пример 1. Двухступенчатый способ переработки газового конденсата при параметрах, соответствующих исходным данным. Получаем:- производительность установки по легкому и тяжелому бензину 1265 кг/ч;- октановое число смешанного бензина Пример 2. Принимаем флегмовое число вакуумного блока R2=0,26. В результате содержание тяжелых компонентов в дистилляте вакуумной колонны увеличилось Yд=0,025 мольные доли, октановое число тяжелого бензина снизилось К2=61 п., и в связи с уменьшением флегмового числа увеличился выход дистиллята - тяжелого бензина Q2=278,25 кг/ч. Остальные параметры аналогичны примеру 1. В итоге получаем:- производительность установки по легкому и тяжелому бензину 1278,25 кг/ч;- октановое число смешанного бензина Пример 3. Принимаем флегмовое число вакуумного блока R2=0,36. В результате содержание тяжелых компонентов в дистилляте вакуумной колонны уменьшилось Yд=0,01 мольные доли, октановое число тяжелого бензина увеличилось К2=68 п., и в связи с увеличением флегмового числа уменьшился выход дистиллята - тяжелого бензина Q2=251,75 кг/ч. Остальные параметры аналогичны примеру 1. В итоге получаем:- производительность установки по легкому и тяжелому бензину 1251,75 кг/ч;- октановое число смешанного бензина Примеры 1-3 показывают, что пример 1 имеет преимущества по сравнению с примерами 2 и 3. Сравнение примеров 1 и 2 показывает, что октановое число смешанного бензина в примере 1 выше, чем в примере 2, на 1,1 п. Сравнение примеров 1 и 3 показывает, что производительность установки по легкому и тяжелому бензину в примере 1 выше, чем в примере 3, на 13,25 кг/ч.Заявляемый способ по сравнению со способом-прототипом позволяет оптимизировать работу ректификационной установки и получить вакуумные продукты, соответствующие техническим условиям.Класс B01D3/10 вакуумная перегонка
Класс C10G7/06 вакуумная перегонка