Способ переработки нефти

Г" К ИЗОБРКТКНИ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(76) Глозман Аркадий Борисович; Кондратьев Алексей Александрович; Деменков Вячеслав Николаевич; Сидоров Георгий Маркелович; Баланич Ада Аркадьевна; Карякин Владимир Александрович, Дука Анатолий Иванович; Мощенко Геннадий Георгиевич (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ(57) Использование: первичная переработка нефти, бензиновые фракции, мазут. Сущность изобрете ния: нагретое сырье подают в колонну частичногоотбензинивания нефти с отбором и неполной конденсацией паров с верха .лонны и вводном в емкость орошения при использовании части конденсата в качестве острого орошения на верху той же колонны. Оставшуюся часть конденсата подают в емкость бензина. Частично отбензиненную нефть нагревают в печи и перегоняют в сложной атмосферной колонке с отбором с верха колонны паров(51) 5 С 1007 ОО бензина, коорые конденсируют в конденсат частично используют в виде острого орошения на верху колонны, а оставшуюся часть конденсата подают в емкость бензина. Из атмосферной колонны в виде боковых погонов также отбирают фракции тяжелого бензина, керосина, дизельного топлива и с низа колонны остаток перегонки - мазута С верха емкости орошения колонны частичного отбензинивания нефти отбирают конденсат и несконденсировавшуюся часть паров и в виде парожидкостной смеси направляют их в емкость бензина. При этом часть конденсата паров бензина сложной атмосферной колонны разделяют на два потока, один из которых смешивают с острым орошением колонны частичного отбензинивания нефти, а другой поток смешивают с парожидкостной фазой конденсата колонны частичного отбензинивания нефти и полученную смесь направляют в емкость бензина. 3 табл 1 ил.2002791 19 20 Продолжение табл, 5 Формула изобретения СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ путем подачи нагретого сырья в колонну частичного отбензинивания нефти с отбором и частичной конденсацией паров с верха колонны и вводом парохидкостной смеси в емкость орошения при использовании части конденсата в качестве острого орошения на верху той же колонны и подачей оставшейся части конденсата из емкости орошения в емкость бензина с отбором с низа колонны отбензиненной нефти, нагревом последней в печи и подачей нагретого потока в сложную атмосферную колонну, работающую с боковыми циркуляционными орошениями, при отборе с верха атмосферной колонны паров бензина, их конденсации, использования части конденсата в виде острого орошения на верху колонны и подачей оставшейся части конденсата в емкость бензина с отбором из атмосферной колонны в виде боковых погонов отпаренных в боковых отпарных секциях фракций тяжелого бензина, керосина, дизельного топлива и выводом с низа колонны остатка перегонки - мазута, отличающийся тем, что. с целью увеличения отбора сконденсированных газовых компонентов в смеси с высокооктановыми легкими бензиновыми фракциями, отбирают остаток конденсата и несконденсировавшуюся часть паров из колонны частичного отбензинования с верха емкости орошения в виде парожидкостной смеси, которую направляют в емкость бензина, а оставшуюся часть конденсата паров 10 бензина сложной атмосферной колонныразделяют на два потока, один из которых смешивают с острым орошением колонны частичного отбензинивания нефти, а другой поток подают на смешение с парожид костной частью конденсата колоннычастичного отбензинивания нефти и смесь направляют в емкость бензина,2002791 СоставительТехред М.Морге Корректор Л Ливрин едактор аказ 3216 ТиражНПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 исное роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 10Изобретение относится к химическойтехнологии и может быть использовано припереработке нефти.Известен способ переработки нефти всложных колоннах с подачей в низ колоннводяного пара.Недостатками данного способа являются невысокий отбор и качество дистиллятных фракций, вследствие ограниченногоподвода тепла в колонны и высокие энергозатраты в связи с использованием водяногопара,Наиболее близким к предлагаемомуспособу(прототипом) является способ переработки нефти путем подачи нагретогосырья в колонну частичного отбензинивания нефти с отбором и частичной конденсацией паров с верха колонны и вводом вемкость орошения при использовании частиконденсата в качестве острого орошения наверху той же колонны, с подачей остаткаконденсата из емкости орошения в емкостьбензина, отбором с низа колонны отбензиненной нефти, которую нагревают в печи инаправляют в сложную атмосферную колонну, работающую с боковыми циркуляционными орошениями, с отбором с верхаатмосферной колонны паров бензина, которые конденсируют и конденсат частично используют в виде острого орошения на верхуколонны, а оставшуюся часть конденсатаподают в емкость бензина, с отбором изатмосферной колонны в виде боковых погонов, отпаренных в боковых отпарных секциях, фракции тяжелого бензина. керосина,дизельного топлива и с низа колонны остатка перегонки - мазута.Недостатками данного способа являются низкий отбор жидких газовых компонентов и высокооктановых легких бензиновыхфракций,Целью изобретения является увеличение отбора жидких газовых компонентов ивысокооктановых легких бензиновых фракций,Поставленная цель достигается тем, чтов соответствии со способом переработкинефти путем подачи нагретого сырья в колонну частичного отбензинивания нефти сотбором и частичной конденсацией паров сверха колонны и вводом в емкость орошения при использовании части конденсата вкачестве острого орошения на верху той жеколонны, с подачей остатка конденсата иземкости орошения в емкость бензина, отбором с низа колонны отбензиненной нефти,которую нагревают в печи и направляют всложную атмосферную колонну, работающую с боковыми циркуляционными орошениями с отбором с верха атмосферной колонны паров бензина, которые конденсируют и конденсат частично используют в виде острого орошения на верху колонны, а оставшуюся часть конденсата подают в ем кость бензина. с отбором из атмосфернойколонны в виде боковых погонов, отпаренных в боковых отпарных секциях, фракций тяжелого бензина, керосина, дизельного топлива и с низа колонны остатка перегон- "0 ки - мазута, с верха емкости орошения колонны частичного отбензинивания нефти отбирают остаток конденсата и несконденсировавшуюся часть паров и в виде парожидкостной смеси направляют их в емкость 15 бензина, а оставшуюся часть конденсата паров бензина сложной атмосферной колонны разделяют на два потока, один из которых смешивают с острым орошением колонны частичного отбенэинивания нефти, а другой 20 поток подают на смешение с парожидкостной частью конденсата колонны частичного отбензинивания нефти и смесь направляют в емкость бензина.8 сравнении с ближайшим аналогом 25 (прототипом) предлагаемый способ переработки нефти отличается тем, что с верха емкости орошения колонны частичного отбензинивания нефти отбирают остаток конденсата и несконденсировавшуюся часть З 0 паров и в виде парожидкостной смеси направляют их в емкость бензина, а оставшуюся часть конденсата паров бензина сложной атмосферной колонны разделяют на два потока, один из которых смешивают ЭБ с острым орошением колонны частичногоотбенэинивания нефти, а другой поток подают на смешение с парожидкостной частью конденсата колонны частичного отбензинивания нефти и смесь направляют в емкость 40 бензинаИз литературы известны способы переработки нефти путем подачи нагретого сырья в колонну частичного отбенэинивания нефти с отбором и частичной конденса цией паров с верха колонны и вводом вемкость орошения при использовании части конденсата в качестве острого орошения на верху той же колонны, с подачей остатка конденсата из емкости орошения в емкость 50 бензина, отбором с низа колонны отбенэиненной нефти, которую нагревают в печи и направляют в сложную атмосФерную колонну, работающую с боковыми циркуляционными орошениями с отбором с верхаатмосферной колонны паров бензина, которые конденсируют и конденсат частично используют в аиде острого орошения. на верху колонны, а оставшуюся часть конденсата подают в емкость бензина, с отбором из атмосферной колонны в виде боковых пого2002791 ают нагретый поток, С верха отпарной секции 13 по линии 15 выводят пар и подают в колонну 5, С низа отпарной секции 13 по линии 16 выводят тяжелый бензин - фракцию 80180 С, Средний боковой погон колонны 5 по линии 17 подают на верх отпарной секции 18, В ниэ отпарной секции 18 по линии 19 подают нагретый поток, С верха отпарной секции 18 по линии 20 выводят пар и подают в колонну 5. С низа отпарной секции 18 по линии 21 выводят керосин. Нижний боковой погон колонны 5 по линии 22 подают на верх отпарной секции 23, В низ отпарной секции 23 по линии 24 подают нагретый поток, С верха отпарной секции 23 по линии 25 выводят пар и подают в колонну 5. С низа отпарной секции 23 по линии 26 выводят дизельное топливо, В низ колонны 5 по линии 27 подают нагретый поток, С низа колонны 5 по линии 28 выводят мазут.С верха колонны 3 по линии 29 выводят пар и подают в конденсатор 30, Конденсат по линии 31 подают в емкость орошения 32 колонны частичного отбензинивания нефти. Часть конденсата по линии 33 возвращают в качестве острого орошения колонны, С. верха емкости орошения 32 колонны частич- ного отбензинивания нефти 3 по линии 34 отбирают остаток конденсата и несконденсировавшуюся часть паров и в виде парожидкостной смеси направляют в емкость бензина 35. Оставшуюся часть конденсата паров бензина сложной атмосферной колонны, выводимую из емкости 9 по линии 11, разделяют на два потока, один из которых по линии 36 подают на смешение с острым орошением колонны частичного отбензинивания нефти, а другой поток по линии 37 подают на смещение с парожидкостной частью конденсата колонны частичного отбензинивания нефти, и смесь направляют в емкость бензина 35, С низа емкости 35 по линии 38 выводят бензин, С промежуточного сечения укрепляющей секции колонны 3 выводят боковой погон и по линии 39 подают на верх отпарной секции 13, Часть остатка колонны 3 нагревают в нагревателе 40 и по линии 41 вводят в ниэ колонны 3 в качестве горячей струи, Из колонны 5 выводят верхнее и нижнее циркуляционные орошения, охлаждают в теплообменниках 42 и 44 и по линиям 43 и 45 соответственно вводят в колонну 5. С верха емкости бензина 35 по линии 46 выводят газ,нов, отпаренных в боковых отпарных секциях, фракций тяжелого бензина, керосина, дизельного топлива и с низа колонны остатка перегонки - мазута,Однако при этом наблюдается низкий отбор жидких газовых компонентов и высокооктановых легких бензиновых фракций вследствие значительных потерь их с газом, выводимым с верха емкости орошения колонны частичного отбензинивания нефти и направляемым в заводскую топливную сеть,Существенным отличием предлагаемого способа от известных является отбор с верха емкости орошения колонны частичного отбензинивания нефти остатка конденсата и несконденсировавшейся части паров (газов) и подача их в виде парожидкостной смеси в емкость бензина, разделение оставшейся части конденсата паров бензина сложной атмосферной колонны на два потока, смешение одного из потоков с острым орошением колонны частичного отбензинивания нефти, а другого - с парожидкостной 10 15 20 25 частью конденсата колонны частичного отбензинивания нефти с направлением в емкость бензина.Это позволяет по сравнению с прототипом осуществлять эффективную конденса 30 35 цию и абсорбцию легких углеводородов, выводимых в виде газовой фазы с верха емкости орошения колонны частичного отбензинивания нефти и тем самым дает возможность увеличить отбор жидких газовых компонентов и высокооктановых легких бензиновых фракций.Таким образом, предлагаемый способ характеризуется новой совокупностью признаков и соответствует критерию "существенные отличия". При таком способе увеличивается отбор жидких газовых компонентов и высокооктановых легких бензиновых фракций,На чертеже представлена схема, иллю 40 стрирующая способ переработки нефти,Нагретую в нагревателе 1 нефть по линии 2 вводят в колонну частичного отбензинивания нефти 3. Остаток колонны 3 нагревают в печи 4 и вводят в сложную атмосферную колонну 5 по линии 6. С верха 50 колонны 5 по линии 7 выводят пары бензина и направляют в конденсатор 8, Конденсат после конденсатора 8 подают в емкость орошения сложной атмосферной колонны 9, Конденсат из емкости 9 частично по линии 55 10 возвращают на орошение колонны 5 ивыводят по линии 11.Верхний боковой погон колонны 5 по Были проведены расчеты колонны частичного отбензинивания нефти и сложной линии 12 подают на верх отпарной секции атмосферной колонны по предлагаемому13. В низ отпарной секции по линии 14 под- способу и прототипу.50 Диаметр колонны частичного отбенэинивания нефти - 5,0 м, сложной атмосферной колонны: верхняя часть (верхние 23 тарелки) - 5,0 м, остальная часть - 7,0 м, отпарных секций - 2,4 м, В колонне частичного отбенэинивания нефти расположены в укрепляющей секции 24 двухсливные клапанные тарелки, в отгонной - 5 каскадных тарелок. В сложной атмосферной колонне установлена 51 двухсливная клапанная тарелка, из них 5 тарелок в отгонной секции.В отпарных секциях расположено по 10 двухсливных клапанных тарелок,П р и м е р 1(по предлагаемому способу),С верха емкости орошения колонны частичного отбензинивания нефти отбирают остаток конденсата и несконденсировавшуюся часть паров и их в виде парожидкостной смеси направляют в емкость бензина, а оставшуюся часть конденсата паров бензина сложной атмосферной колонны разделяют на два потока, один иэ которых смешивают с острым орошением колонны частичного отбензинивания нефти, а другой поток подают на смешение с парожидкостной частью конденсата колонны частичного отбензинивания нефти, и смесь направляют в емкость бензина,Часть остатка колонны частичного отбензинивания нагревается в печи и возвращается на верхнюю каскадную тарелку колонны, Массо- и теплообменный коэффициент полезного действия тарелок укрепляющей секции колонны частичного отбензинивания принят равнь 1 м 0,65, отгонной 0,20, что соответствует КПД относительно теоретической тарелки 0,50 и 0,10 соответственно, Перепад давления на тарелках принят равным 0,0007 МПа, в паровых трубопроводах 0,02 МПа.Пары с верха сложной атмосферной колонны поступают в конденсаторы, конденсат поступает в емкость, откуда возвращается на верх колонны в качестве орошения. С 39 тарелки счет с низа) сложной атмосферной колонны выводят верхний боковой погон и подают вместе с боковым погоном колонны частичного отбензинивания на верх верхней отпарной секции, отку. да пары возвращают под 42 тарелку сложной атмосферной колонны, С 37 тарелки колонны выводят верхнее циркуляционное орошение, охлаждают и с температурой 60 С возвращают на 38 тарелку колонны. С 26 тарелки (счет с низа) колонны выводят средний боковой погон и подают на верх средней отпарной секции, откуда пары возвращают под 29 тарелку колонны. С 23 тарелки колонны выводят нижнее циркуляционное орошение, охлаждают и с темпера 5 10 15 20 25 30 35 40 45 турой 120 С возвращают на 24 тарелку колонны, С 16 тарелки колонны выводят нижний боковой погон и подают на верх никней отпарной секции, откуда пары возвращают под 17 тарелку колонны. С низа верхней средней и нижней отпарных секций и низа колонны выводят соответственно тяжелый бензин - фракцию 80180 С, керосин, дизельное топливо и мазут, В них отпарных секций и колонны предусмотрена подача водяного пара, Температура его принята 350 С, Массо- и теплообменный коэффициент полезного действия тарелок укрепляющей секции принят равным 0,550,65, отгоннои и отпарных секций 0,45, что соответствует КПД относительно теоретической тарелки 0,400,50 и 0,30 соответственно, На верхнюю тарелку колонны подается орошение с температурой 60 С, Давление верха колонны 0,21 МПа, перепад давления на тарелках принят равным 0,0007 МПа, в паровых трубопроводах 0,01,0,02 МПа. Основные режимные параметры работы колонн по примеру 1 приведены в табл. 1 и 2, фракционный состав продуктов - в табл.3 и 4,П р и м е р 2 по прототипу), Процесс проводят в условиях примера 1 за исключением отбора с верха емкости орошения колонны частичного отбензинивания нефти остатка конденсата и несконденсировавшихся паров и направления их в виде пэро- жидкостной смеси в емкость бензина, разделения оставшейся части конденсата паров бензина сложной атмосферной колонны на два потока и смешения одного из них с острым орошением колонны частичного отбензинивания нефти, а другого с парожидкостной частью конденсата колонны частичного отбензинивания нефти и направления смеси в емкость бензина, При этом с верха емкости орошения колонны частичного отбензинивания нефти выводят газ, часть конденсата из емкости используют в качестве орошения на верху той же колонны, а остаток конденсата из емкости орошения подают в емкость бензина, куда направляют также оставшуюся часть конденсата паров бензина с верха сложной атмосферной колонны.Основные режимные параметры работы колонн по примеру 2 приведены в табл, 1 и 2, фракционнь 1 й состав продуктов разделения - в табл, 4 и 5, Из представленных данных следует, чтопример 1 по сравнению с примером 2 позволяет увеличить отбор жидких газовых компонентов и высокооктановых легкихбензиновых фракций. При этом расход газа, выводимого из емкости орошения колонны10 2002791 Таблица 1 Основные режимные параметры работы колонны частичного отбензинивания нефти оказател асход, т/ырья острого орошениягорячей струигазабензина кового и остаткаТемпература, С:ввода сырья (в колонне)ввода горячей струи ерха колонн вода боково погона низа колонн нны, МДж/ч: ха к Давление вТепловая на ка конденсаторов-холо печи для нагрева го Содержание, мас,/ в бензине фр,180" С в боковом погоне га в боковом погоне фр в боковом погоне фр дильн. к,к,зов (фр 80" Г частичного отбензинивания нефти и направляемого в топливную сеть завода, снижается с 3,89 до 1,51 т/ч, то есть в 2,6 раза. Содержание в нем углеводородов С 1 и С 2 увеличилось с 8,73 до 12,45 , а углеводоро дов Сз и С 4 снизилось с 67,18 до 61,84 мас. или с 2,61 до 0,93 т/ч, изопентан и выше, кипящих с 0,94 до 0,39 т/ч, Указанные ценные фракции растворяются (абсорбируются) в бензине, Суммарный расход бензина 10 возрастает с 192,6 до 195 т/ч. Далее на газофракционирующей установке выделяются углеводороды Сз и С 4 и легкие фракции бензина как высокооктановых компонент бензина, имеющий без дальнейшей перера ботки октановое число 66 против 50 для прямогонного бензина.Преимущества предлагаемого способа объясняются отбором с верха емкости оро 20 шения колонны частичного отбензинивания нефти остатка конденсата и несконденсировавшихся паров и подачей их в виде парожидкостной смеси в емкость бензина, разделением оставшейся части конденсата паров бензина сложной атмосферной колонны на два потока, смешением одного из потоков с острым орошением колонны частичного отбензинивания нефти, а другого - с парожидкостной частью конденсата колонны частичного отбензинивания нефти с направлением в емкость бензина, Зто позволяет осуществить эффективную абсорбцию паров, выводимых с верха емкости орошения колонны частичного отбензинивания нефти, и тем самым увеличить отбор жидких газовых компонентов и высокооктановых легких бензиновых фракций,2002791 Продолжение табл. 1 эблица 2 о примерам 1 и 2 ы оказател меры всход, т/ч:ырьяокового погона ко ны частичного отбензинив ельного топлива та орошений ркуляционнрхнегожнего секц водяного параВ НИЗ ОСНОВНОЙ КОЛОННЫв низ верхней отпарной секци атура, С:ырья олонн 27 25 ,21 верхнего бокового пого лонныие верха к анны, МГДж/ч: ая нагруз 364,972,0 печи конд лодильниковциркуляционных саторовбменник шении: 58,9 130,4 верхн нижн овные режимные параметры работы сложной атмосферной к ния в отпарную себензинафр.80-180 Скеросина острого орошениябокового погона бензина в отпарну ввода верха к вывода низа к Давлен Теплов 13,5 48,6 44 0 112,5 193,5 353,5 360 585 41,2 36,9 892002791 13 14 Продолжение табл. 2 Примеры 1 и 2 Показатели Линейная скорость пара, и/с:в укрепляющей секциив отгонной секциив верхней отпарной,секцииВысота подпора слива, мм:в укрепляющей секциив отгонной секциив верхней отпарной секциив средней отпарной секциив нижней отпарной секцииСодержание фракций, мас.;:н,к 80 С во фр,80180 С180 С к,кво. фр.80180 Сн.к, ,120 С в керосине240 С .в керосинен,к, 210 С в дизельном топлиэе360 Ск,к, в дизельном топливен,к, ,360 С в мазуте180 С , к,к. в смеси бензинов 0,35 - 0,76 0,09 - 0,14 0,04 - 0,08 6 - 4238-4221 - 223855 3,43 8,88 3,90 7,29 5,44 7,53 20,29 2,17 Таблица 3 Фракционный состав продуктов разделения колонны частичного отбензинивания нефти по примеру 1, мас,0, Газ (поток 46) Сырье (поток 2).Сз Са нСа СБ нС 5 2 МП ЗМП нС 6 МЦП С 6 Н 6ЦГ 2 МГ 2,3 дмп 0,02 0,05 0,79 0,58 1,93 1,24 1,84 1,96 0.56 1,53 1,02 0,09 0,72 0,45 0,27 6,79 5,66 30,15 9,14 22,55 6,18 7,25 3,56 0.92 2,08 1,250,080,65 0,28 0.17 0,04 0,10 3,39 2,61 8,70 5,61 8,34 8,74 2,49 6,72 4,46 0,38 3,08 1,84 1,11 0,06 0,09 0,38 0,43 0,71 1,15 0,35 1,02 0,73 0,07 0,60 0,44 0,27 0,02 0,05 0,21 0,26 0,43 0,70 0,21 0,60 0,43 0,04 0.340,23 0,14 0.08 0,21 3,55 2,65 8,78 5,61 8,33 8.72 2,48 6,69 4,44 0,38 3,07 1,83 1,10 0,09 0,22 3,60 2,66 8,81 5,61 8,33 8,70 2,48 6,68 4,44 0,38 3,06 1,83 1,10Поток 31 Поток 34 Остаток (поток 6) Бензин Компоненты и фрак- ции 0,36 0,77 1,51 030 0,19 0,09 0,04 0,02 0,01 Таблица 4 Фракционный состав продуктов разделения колоннь 1 частичного отбензинивания нефти по примеру 2, мас,%Боковой погон Газ Остаток Бензин Компонентьи фЯдКЦИИ1,1 дмцп 90 - 100 100-120 120 в 1 130 в 1 140 - 150 150-160 160 в 1 170-180 180 в 1 190 в 2 210 - 230 230-250 250-270 270-300 300-350 350-400 400 - к,к. С 1 С 2 Сз 1 С 4 НС 4 С 5 нСв 2 МП ЗМП нС 6 МЦП С 6 Ню ЦГ 2 МГ 2,3 дмп 1,1 дмцп 90-100 0,53 1,47 4,54 2,06 1,98 2,03 1,82 2,10 2,01 1,83 3,29 3,08 4,61 3,29 6,96 10,50 9,88 24,97 3,75 4,98 32,39 10,07 24,72 6,31 7,263,20 0,811,82 1.07 0,070.53 0,22 0,14 0,29 0,59 2,17 6,00 16,19 5,17 4,55 2,96 1,981,65 1,00 0,48 0,16 0,51 1,56 6,38 4,15 5,29 7,41 9,14 14,06 16,30 15,10 13,23 0,55 0,02 0,02 0,18 3,94 3,11 10,30 6,19 9,02 8,48 2,38 6,334,09 0,35 2,70 1,57 0,94 1,85 4,96 0,27 0,79 2,79 1,43 1,48 1,62 1,53 1,87 1,88 1,83 3,73 3,71 5.62 4,01 8,48 12,79 12,04 30,47 0,06 0,09 0,38 0.,43 0,71 1,15 0,35 1,02 0,73 0,07 0,61 0,44 0,27 0,51 1,56 2,16 5,97 16,11 5,14 4,52 2,94 1.97 1,64 0,99 0,48 0,16 2,16 5,96 16,06 5,13 4,52 2,94 1,97 1,64 0,99 0,48 0,16 0,02 0,05 0,21 0,26 0,43 0,70 0,21 0,60 0.43 0,04 0,34 0,23 0,14 0,27 0,792002791 18 Продолжение табл, 4 Таблица 5 Фракционный состав продуктов разделения сложной атмосферной колонны по примерам 1 и 2, мас, Фр. 80 - 180 С Керосин Дизельное ТОПЛИВОМазут Компонентыи фракции Бензин нС 5 2 МП ЗМП нСв МЦП ЦГ 80-100 100 - 120 120 - 140 140 - 150 150-160 160-170 170-180 180-190 190-210 210 - 220 220-230 230-240 240-250