способ перегонки нефти

Формула изобретения

Способ перегонки нефти, включающий ввод нагретого сырья в колонну частичного отбензинивания нефти с отбором с верха колонны бензиновой фракции, также используемой в качестве флегмы, и отбор кубового остатка при подаче в куб колонны подогретого потока, нагрев кубового остатка в печи, его перегонку в сложной атмосферной колонне, оборудованной боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха атмосферной сложной колонны тяжелой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции керосиновой, легкой и тяжелой дизельных фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с отбором дизельной фракции, легкого и тяжелого вакуумных газойлей и с низа вакуумной колонны гудрона, с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода испаряющего агента в низ вакуумной колонны, отличающийся тем, что мазут перед нагревом в печи подают в низ вакуумной секции, на верх которой подают охлажденную жидкость, отбираемую из сложной атмосферной колонны из сечения, расположенного между вводом в нее сырья и выводом бокового погона в отпарную секцию тяжелой дизельной фракции, пары с верха вакуумной секции подвергаются частичной конденсации, жидкую фазу направляют в вакуумную колонну в сечение между отборами легкого и тяжелого вакуумных газойлей, а паровую фазу полностью конденсируют, нагревают и вводят в низ вакуумной колонны в качестве испаряющего агента, а жидкость с низа вакуумной секции после нагрева в печи подают в зону питания вакуумной колонны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ переработки нефти, включающий нагрев и ввод сырья в ректификационную колонну с подачей паров с верха колонны после частичной конденсации в газосепаратор с получением газа и легкой бензиновой фракции, выделение боковыми погонами через отпарные секции бензиновой и дизельной фракций, а с низа - мазута, с использованием острого и циркуляционного орошений и ввода нагретых потоков в колонну и отпарные секции, дальнейшую перегонку мазута в вакуумной колонне с получением вакуумных дистиллятов и гудрона (И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с.148, рис.III - 1б).

Недостатком данного способа являются высокие энергозатраты.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ перегонки нефти, включающий ввод нагретого сырья в колонну частичного отбензинивания нефти с отбором с верха колонны бензиновой фракции, также используемой в качестве флегмы, и отбор кубового остатка при подаче в куб колонны подогретого потока, нагрев кубового остатка в печи, его перегонку в сложной атмосферной колонне, оборудованной боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной колонны тяжелой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции керосиновой, легкой и тяжелой дизельных фракций и с низа сложной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с отбором дизельных фракций, легкого и тяжелого вакуумных газойлей и с низа вакуумной колонны гудрона с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах, и ввода испаряющего агента в низ вакуумной колонны (А.с. СССР № 1342908, C10G 7/06, 1985 г.).

Недостатками известного способа являются высокие энергетические и капитальные затраты, расход кислых вод в связи с большим расходом мазута и использованием в качестве испаряющего агента в вакуумной колонне водяного пара.

Задачей настоящего изобретения является снижение энергетических и капитальных затрат, расхода кислых вод.

Указанная задача решается тем, что в способе перегонки нефти, включающем ввод нагретого сырья в колонну частичного отбензинивания нефти с отбором с верха колонны бензиновой фракции, также используемой в качестве флегмы, и отбор кубового остатка при подаче в куб колонны подогретого потока, нагрев кубового остатка в печи, его перегонку в сложной атмосферной колонне, оборудованной боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны тяжелой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции керосиновой, легкой и тяжелой дизельных фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с отбором дизельных фракций, легкого и тяжелого вакуумных газойлей и с низа вакуумной колонны гудрона с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода испаряющего агента в низ вакуумной колонны, мазут перед нагревом в печи подают в низ вакуумной секции, на верх которой подают охлажденную жидкость, отбираемую из сложной атмосферной колонны из сечения, расположенного между вводом в нее сырья и выводом бокового погона в отпарную секцию тяжелой дизельной фракции, пары с верха вакуумной секции подвергают частичной конденсации, жидкую фазу направляют в вакуумную колонну в сечение между отборами легкого и тяжелого вакуумных газойлей, паровую фазу полностью конденсируют, нагревают и вводят в низ вакуумной колонны в качестве испаряющего агента, а жидкость с низа вакуумной секции после нагрева в печи подают в зону питания вакуумной колонны.

За счет подачи мазута перед нагревом в печи в низ вакуумной секции, подачи на верх последней охлажденной жидкости, отбираемой из сложной атмосферной колонны из сечения, расположенного между вводом в нее сырья и выводом бокового погона в отпарную секцию тяжелой дизельной фракции, частичной конденсации паров с верха вакуумной секции и подачи жидкой фазы в вакуумную колонну в сечение между отборами легкого и тяжелого вакуумных газойлей, полной конденсации паровой фазы, нагрева и ввода в низ вакуумной колонны в качестве испаряющего агента, и подачи жидкости с низа вакуумной секции после нагрева в печи в зону питания вакуумной колонны, снижается количество продукта, нагреваемого в вакуумной печи, и тем самым снижаются энергетические и капитальные затраты, появляется возможность отказаться от подачи в качестве испаряющего агента водяного пара и тем самым снижается расход кислых вод.

На фиг.1 представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом. Нефть нагревают в теплообменнике 1 и по линии 2 вводят в колонну частичного отбензинивания нефти 3. Пары с верха колонны частичного отбензинивания нефти 3 частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике 4 и по линии 5 вводят в газосепаратор 6. С верха газосепаратора 6 по линии 7 выводят газ. С низа газосепаратора 6 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 8 возвращают на верх колонны частичного отбензинивания нефти 3, а балансовый избыток отводят по линии 9 в качестве легкого бензина. В низ колонны частичного отбензинивания нефти 3 по линии 10 вводят нагретый поток. Остаток колонны 3 направляют в печь 11 и по линии 12 вводят в колонну 13. Пары с верха колонны 13 частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике 14 и по линии 15 вводят в газосепаратор 16. С верха газосепаратора 16 по линии 17 выводят газ. С низа газосепаратора 16 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 18 подают на верх колонны 13, а балансовый избыток отводят по линии 19 в качестве тяжелого бензина. Верхний боковой погон колонны 13 по линии 20 подают на верх верхней отпарной секции 21. Пары с верха отпарной секции 21 по линии 22 возвращают в колонну 13. В низ отпарной секции 21 по линии 23 подают нагретый поток. С низа отпарной секции 21 по линии 24 отводят керосин. Верхнее циркуляционное орошение колонны 13 охлаждают в теплообменнике 25 и по линии 26 возвращают в колонну 13. Средний боковой погон колонны 13 по линии 27 подают на верх средней отпарной секции 28. Пары с верха средней отпарной секции 28 по линии 29 возвращают в колонну 13, в низ по линии 30 подают нагретый поток. С низа средней отпарной секции 28 по линии 31 отводят легкое дизельное топливо. Среднее циркуляционное орошение колонны 13 охлаждают в теплообменнике 32 и по линии 33 возвращают в колонну 13. Из колонны 13 по линии 34 выводят боковой погон и подают на верх нижней отпарной секции 35. Пары с верха нижней отпарной секции 35 по линии 36 возвращают в колонну 13, в низ по линии 37 подают нагретый поток. С низа отпарной секции 35 по линии 38 отводят тяжелое дизельное топливо. Нижнее циркуляционное орошение колонны 13 охлаждают в теплообменнике 39 и по линии 40 возвращают в колонну 13. Из колонны 13 по линии 41 отводят нижний боковой погон, охлаждают в теплообменнике 42 и подают на верх вакуумной секции 43. С низа колонны 13 отводят остаток (мазут) и по линии 44 подают в низ вакуумной секции 43. С верха вакуумной секции 43 отводят пар, конденсируют в теплообменнике 45 и по линии 46 подают в емкость 47. С верха емкости 47 по линии 48 отводят пары. С низа емкости 47 отводят жидкость и по линии 49 подают в вакуумную колонну 50. С низа вакуумной секции 43 отводят жидкость, нагревают в печи 51 и по линии 52 вводят в вакуумную колонну 50. С верха вакуумной колонны 50 по линии 53 отводят газы разложения в вакуумсоздающую систему. Из колонны 50 выводят верхний боковой погон, охлаждают в теплообменнике 54. Часть его по линии 55 возвращают на верх колонны 50. Балансовый избыток по линии 56 отводят в качестве дизельной фракции. Пары, отводимые с верха емкости 47 по линии 48, конденсируют в теплообменнике 57 и направляют в емкость 58. С верха емкости 58 по линии 61 отводят газы разложения в вакуумсоздающую систему. Жидкость с низа емкости 58 нагревают в нагревателе 59, печи 51 и по линии 60 подают в низ вакуумной колонны 50. Из колонны 50 по линии 62 отводят легкий вакуумный газойль. Из колонны 50 отводят боковой погон, охлаждают в теплообменнике 63. Часть его по линии 64 возвращают в колонну 50 в качестве нижнего циркуляционного орошения, а балансовый избыток по линии 65 отводят в качестве тяжелого вакуумного газойля. С низа колонны 50 по линии 66 отводят гудрон. В низ колонны 13 по линии 67 подают нагретый поток.

Сравнительные показатели работы схем перегонки нефти по прототипу и предлагаемому способу приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить тепловую нагрузку вакуумной печи с 22,437 до 17,037 Гкал/час, то есть на 24,07%, кроме того экономится 14,6 т/час водяного пара и снижается диаметр вакуумной колонны с 8,8 до 7,4 м, что позволяет снизить энергозатраты и расход кислых вод, а также капитальные затраты.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить энергетические и капитальные затраты и расход кислых вод.

Таблица
Основные показатели работы колонн
Показатели	Вариант 1 (прототип)	Вариант 2 предлагаемый способ)
Расход, т/час
- сырья К-1	1000,38	1000,38
- паров с верха К-1	158,49	158,49
- бензина К-1	53,50	53,50
- острого орошения К-1	104,98	104,98
- остатка К-1 в К-2	946,88	946,88
- паров с верха К-2	356,73	286,06
- бензина К-2	81,55	81,55
- острого орошения К-2	252,51	193,44
- бокового погона К-2 в К-3	108,30	108,30
- паров с верха К-3 в К-2	11,90	14,87
- керосина	97,33	94,36
- бокового погона К-2 в К-4	155,50	155,50
- паров с верха К-4 в К-2	9,18	12,12
- легкого дизельного топлива	146,89	138,96
- бокового погона К-2 в К-5	30,35	25,35
- паров с верха К-5 в К-2	15,60	15,01
- тяжелого дизельного топлива	17,31	12,90
- мазута	603,80	607,48
- 1 ЦО К-2	244,23	244,23
- 2 ЦО К-2	232,60	232,60
- 3 ЦО К-2	63,97	63,97
- нижнего бокового погона К-2	-	11,63
- водяного пара в низ:
К-2	18,60	7,00
К-3	0,93	0,93
К-4	0,58	0,58
К-5	2,56	2,56
- неконденсируемого пара К-6	1,08	1,18
- паров с верха К-6	4,08	1,18
- вакуумных дистиллятов, в т.ч.	242,00	258,33
дизельной фракции	12,00	28,33
легкого вакуумного газойля	20,00	20,00
тяжелого вакуумного газойля	210,00	210,00
- гудрона	360,72	359,05
- верхнего ЦО	200,00	200,00
- нижнего ЦО	350,00	150,00
- испаряющего агента К-6	3,00	27,40
- паров с верха вакуумной секции К-7	-	187,32
- жидкости с низа вакуумной секции К-7	-	431,82
- жидкости на верх вакуумной секции К-7	-	11,63

Продолжение таблицы

1	2	3
Температура, °C
- ввода сырья в К-1	230	230
- ввода острых орошений К-1/К-2	40/50	40/50
- верха К-1	103	103
- низа К-1	224	224
- ввода остатка К-1 в К-2	365	365
- верха К-2	114	119
- низа К-2	353	358
- вывода бокового погона К-2 в К-3	166	169
- верха К-3	164	167
- низа К-3	155	155
- вывода бокового погона К-2 в К-4	248	249
- верха К-4	248	248
- низа К-4	243	242
- вывода бокового погона К-2 в К-5	315	317
- верха К-5	303	301
- низа К-5	281	277
- вывода 1 ЦО К-2	191	193
- ввода 1 ЦО К-2	95	95
- вывода 2 ЦО К-2	288	288
- ввода 2 ЦО К-2	174	174
- вывода 3 ЦО К-2	326	328
- ввода 3 ЦО К-2	219	219
- вывода нижнего бокового погона К-2	-	339
- ввода водяного пара	400	400
- ввода сырья в К-6	380	380
- ввода испаряющего агента К-6	400	380
- верха К-6	64	66
- вывода дизельной фракции	129	136
- вывода легкого вакуумного газойля	262	249
- вывода тяжелого вакуумного газойля	304	282
- низа К-6	371	373
- вывода верхнего ЦО К-6	129	136
- ввода верхнего ЦО К-6	60	60
- вывода нижнего ЦО К-6	304	282
- ввода нижнего ЦО К-6	206	206
- верха вакуумной секции К-7	-	326
- низа вакуумной секции К-7	-	339
- конденсации паров вакуумной секции К-7	-	260/170
(1 ступени/2 ступени)
Давление, ата (мм рт.ст.)
- в емкости орошения К-1	3,50	3,50
- верха К-1	3,70	3,70

Продолжение таблицы

1	2	3
- низа К-1	3,84	3,84
- в емкости орошения К-2	1,20	1,20
- верха К-2	1,60	1,60
- низа К-2	2,07	2,07
- верха К-3	1,89	1,89
- низа К-3	1,94	1,94
- верха К-4	1,99	1,99
- низа К-4	2,04	2,04
- верха К-5	2,07	2,07
- низа К-5	2,13	2,13
- верха К-6	0,066 (50)	0,026 (20)
- в зоне питания К-6	0,086 (65)	0,046 (35)
- низа К-6	0,102 (78)	0,062 (48)
- верха вакуумной секции К-7	-	0,037 (28)
- низа вакуумной секции К-7	-	0,040 (30)
Тепло, Гкал/час
- сырья К-1	130,080	130,080
- отводимое с верха К-1	17,150	17,150
- подводимое с сырьем К-2	217,922	217,922
- отводимое с верха К-2	55,705	39,843
- отводимое 1 ЦО К-2	13,258	13,589
- отводимое 2 ЦО К-2	16,731	16,850
- отводимое 3 ЦО К-2	4,574	4,666
- вводимое с сырьем К-6	142,677	140,212
- подводимое в печи К-6	22,437	17,037
- подводимое с испаряющим агентом К-6	3,157	5,089
- отводимое верхним ЦО К-6	6,932	7,643
- отводимое нижним ЦО К-6	21,911	7,165
- отводимое в теплообменнике конденсации паров
с верха К-7 (1 ступени/2 ступени)	-	15,772/2,993
Доля отгона
- сырья К-1	0,115	0,115
- потока питания К-2	0,363	0,363
- в вакуумной секции К-7	-	0,308
- в зоне питания К-6	0,402	0,220
Диаметр, м
- К-1	4,2	4,2
- К-2	7,4	7,0
- К-3	1,6	1,6
- К-4	1,6	1,6
- К-5	1,6	1,6
- К-6	8,8	7,4
- К-7	-	7,0

Продолжение таблицы

1	2	3
Число теоретических тарелок (двухсливные клапанные, расстояние между тарелками 700 мм или насадка, в К-1, 3, 4, 5 - 500 мм)	10	10
- в К-1	8	8
- в 1 секции К-2	2	2
- во 2 секции К-2 (тарелки ЦО)	5	5
- в 3 секции К-2	2	2
- в 4 секции К-2 (тарелки ЦО)	4	4
- в 5 секции К-2	2	2
- в 6 секции К-2 (тарелки ЦО)	7	7
- в 7 секции К-2	3	3
- в 7 (отгонной) секции К-2
- в К-3	5	5
- в К-4	5	5
- в К-5	5	5
- в 1 секции К-6 (тарелки ЦО)	2	2
- во 2 секции К-6	5	5
- в 3 секции К-6 (тарелки ЦО)	2	2
- в 4 секции К-6	5	5
- в 5 секции К-6 (отгонной)	2	2
- в вакуумной секции К-7	-	3
Линейная/максимально-допустимая линейная скорость паров, м/с (фактор скорости)
- в К-1	0,42-0,47/0,51-0,54	0,42-0,47/0,51-0,54
- в К-2	0,23-0,92/0,90-1,63	0,11-0,82/0,86-1,45
- в К-3	0,29-0,43/0,79-0,87	0,39-0,51/0,77-0,87
- в К-4	0,21-0,31/0,76-0,82	0,22-0,38/0,73-0,81
- в К-5	0,59-0,77/0,93-1,21	0,58-0,76/0,94-1,25
- в К-6	(2,40)	(2,05)
- в К-7	-	(2,45)
Высота подпора слива, мм
- в К-1	21-32	21-32
- в К-2	17-55	13-59
- в К-3	45-48	44-48
- в К-4	59-62	57-60
- в К-5	14-19	11-16

Продолжение таблицы

1	2	3
Содержание фракций, масс. %
- фр. > 120°C в бензине К-1	0,60	0,60
- фр. > 170°C в бензине К-2	0,65	0,87
- фр. < 120°C в керосине	1,23	1,42
- фр. > 240°C в керосине	1,44	1,19
- фр. < 170°C в легком дизельном топливе	1,39	1,62
- фр. > 350°C в легком дизельном топливе	3,83	2,53
- фр. < 300°C в тяжелом дизельном топливе	2,91	3,10
- фр. > 360°C в тяжелом дизельном топливе	12,44	9,95
- фр. < 360°C в мазуте	4,09	6,44
- фр. < 280°C в тяжелой дизельной фракции	4,89	14,96
- фр. > 360°C в тяжелой дизельной фракции	1,70	5,08
- фр. < 340°C в легком вакуумном газойле	4,38	5,05
- фр. > 420°C в легком вакуумном газойле	7,25	8,13
- фр. < 360°C в тяжелом вакуумном газойле	5,45	5,37
- фр. > 490°C в тяжелом вакуумном газойле	9,31	8,77
- фр. < 500°C в гудроне	8,78	8,71