Способ ректификации мазута

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаицмщетжипРЕСПУБЛИК 8013 36046 Д С 10 С 7/06 ГОСУДАРСТВОЮЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ фьЖР "ОЮЗА, дописание изоБРЕТЕНиЯ ,-",.,- яН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уфимский нефтяной институт(56) 1, Александров И.А. Перегонкаи ректификация в нефтепереработке.М., "Химия", 1981, с. 148,2. Авторское свидетельство СССРУ 450828, кл. С 1 О С 7/06, 1973(прототип). нах, включающий подачу днстиллата, отводимого в виде бокового погона основной колонны в отпарную колонну, нагрев дистиллята, стекающего по тарелкам отпарной колонны, подачу отпаренной части дистиллата в основную колонну и подачу водяного пара в низ отпарной колонны, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, дистил лат делят на два потока, первый по" ток в количестве 50-70 мас.7 от дистиллата нагревают в подогревателеона 10-20 С выше температуры отводи" мого дистиллата и вводят в середи"гну отпарной колонны, а второй поток подают на верх отпарной колонны.111 б 046 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с ятем, что дистиллат подают,1Изобретение относится к способам ректификации мазута с помощью сложных ректификационных колонн с отпарными секциями и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.Известен способ ректификации мазу та с использованием сложной колонны с отпарными секциями, В нижнюю часть отпарных секций для создания парового орошения подают водяной пар 13.Недостаток способа состоит в том, что фракционирующее действие отпарных секций невелико иэ-за малой крат. ности парового орошения, создаваемого водяным паром.Наиболее близким к изобретению является способ ректификации мазута в основной и отпарной колоннах, включающий подачу дистиллата, отводимого с бока основной колонны в верх отпарной колонны, нагрев дистиллата, стекающего по тарелкам отпарной колонны, полностью или частично в выносном подогревателе с возвращением нагретого дистиллата в отпарную колонну,подачу отпаренной части дистиллатав основную колонну и подачу водяногопара в ниэ отпарной колонны 2 1.Недостатками данного способа явля"ются увеличение энергозатрат и усложнение технологии процесса, так кактребуется постановка специальногонасоса для прокачки жидкого потокачерез нагреватель, устройство внутреннего аккумулятора для сбора жидкости перед выводом ее на насос, атакже специальный трубопровод длявывода и ввода жидкости,Цель изобретения - упрощение технологии процесса.Поставленная цель достигаетсяпредлагаемым способом ректификации маэута в основной и отпарной колоннах,включающим разделение дистиллата,отводимого в виде бокового погонаосновной колонны на два потока, нагрев первого потока в количестве в отпарную колонну или самотеком,или насосом циркуляционного орошения. 350-70 мас.7 от дистиллата в подогреователе на 10-20 С выше температурыотводимого дистиллата, ввод его всередину отпарной колонны, подачу вто 5 рого потока на верх отпарной колонны,подачу водяного пара в ниэ отпарнойколонны и подачу отпаренной частидистиллата в основную колонну.Предпочтительно осуществлять пода 10 чу дистиллата в отпарную колонну самотеком или насосом циркуляционногоорошения.Ограничение доли нагреваемого потока (50-70 ) в предлагаемом способе15 объясняется следующим.Особенность отпарных секций, работающих только с вводом водяного пара.состоит в том, что в них при большом избытке кратности жидкого ороше 20 ния очень мала кратность паровогоорошения. Это и является одной иэпричин неудовлетворительной четкостиразделения.Использование предлагаемого спосо 25 ба позволяет повысить кратность парового орошения. Однако при.увеличениидоли нагреваемого потока уменьшаетсякратность жидкого орошения на тарелках, расположенных выше его ввода,З 0 Кроме того, прирост кратности парового орошения при увеличении доли нагреваемого потока имеет затухающийхарактер и, начиная с определенногопредела, не увеличивается, а уменьГЗ 5 шается, Следовательно, повышениечеткости разделения при увеличениидоли нагреваемого потока также должно иметь затухающий характер и снекоторого предела начинает не увели, чиваться, а уменьшаться. Этим и объясняется наличие .верхнего предела долинагреваемого потока,Выбор интервала температуры нагрева потока в нагревателе обуслевлива 45 ется не его пределами (50-707), атемпературой вывода дистиллата из ос"новной колонны, которая для фракцийтипа вакуумного газойпя обычно нахо6046 3 111дится и уровне 280-290"С. Для повышения такой температуры до 300 С можноиспользовать дешевое тепло гудронана этой же установке. Нагрев до болеевысоких температур нерационален, таккак при реализации предлагаемогоспособа мргут Возникнуть осложненияс выбором теплоносителя,На чертеже приведена схема, поясняющая предлагаемый способ. 1 ОДистиллат по линии 1 выводят изосновной колонны 2, разделяют на двапотока. Один из них по линии 3 нагревают в нагревателе 4 и вводят в середину отпарной секции 5. Вторую частьжидкого потока по линии 6 вводят наверх отпарной секции. В низ отпарнойсекции подают водяной пар по линии 7.С низа отпарной секции выводят боковойпогон по линии 8. Водяные пары совместно с углеводородными парами сверха отпарной секции поступают восновную колонну 2 по линии 9.В примерах 1-6 для удобства анализавсе величины потоков и тепла даны 25на 100 кг мазута.,: П р и м е р 1. Нагреваемый поток3 равен нулю. Чтобы иметь заданный, выход вакуумного газойля (207), общийпоток жиДкости 1 у ВЫВОДимыи из ОснОВ 30ной колонны 2, должен быть 22,0 кг.При этих условиях максимальная кратность парового орошения в отпарнойсекции 5 на трех нижних тарелках непревышает 0,09; кратность жидкогоорошения равна 7,3. Малая кратностьпарового орошения приводит к тому,что большая доля фракций, Выкипающих до 360 С, остается в вакуумномогазойле, а В дизельном топливе их кон-;40центрация 92,97. вместо требуемых94,77.П р и м е р 2. Нагреваемый поток3 от общего потока составляет 21,9 Х.Чтобы иметь тот же выход вакуумногогазойля, величина общего потока 1должна быть 22,8 кг. Использованиепредлагаемого способа при укаэаннойдоле нагреваемого потока позволяет,повысить кратность парового орошения 50до 0,12, что приводит к увеличениюдоли фракций, выкипающих до 360 С,в дизельном топливе до 93,5 Е. Кратность жидкого орошения остается ещедостаточно высокой - 6 4.р55П р и м е р 3. Нагреваемый поток3 составляет 50,2 Х от общего потока 1. В этом случае кратность жидкого 4орошения падает до 3,1, а кратность парового орошения возрастает до О, 15. Доля фракций, выкипающих до 360 С, в дизельном топливе становится 94,4 Е.П р и м е р 4. Нагреваемый поток 3 составляет 66,72 От общего потока 1. Кратность жидкого орошения становится 2,0; кратность парового орошения - О, 16. Доля в дизельном топливе фракций, выкипающих до 360 С 94,77П р и м е р 5, Нагреваемый поток 3 составляет 72,37. от общего потока 1. Кратность жидкого. орошения при этом 1,4, а кратность парового орошения - 0,17. Доля в дизельномо топливе фракций, выкипающих до 360 С 95, 17П р и м е р 6. Нагреваемый поток 3 составляет 802 от общего потока 1, В этом случае одновременно со снижением кратности жидкого орошения до 0,93 снижается и кратность парового орошения (О, 16 вместо О, 17 в примере 5), в результате чего доля фракций до 360 С в дизельном топливе также падает по сравнению с примером 5 до 94,77.Следовательно, при. увеличении доли нагреваемого потока 3 от общего потока 1 от 0 до 50 Х четкость фракционирования растет прогрессивно, в области 50-707 она проходит через максимум. Повышение же доли нагреваемого потока свыше 703 не только не улучшает качество разделения, но может привести к его ухудшению.Основные параметры примеров 1-6 даны в табл.1.В табл, 2 приводится сравнение показателей работы отпарной секции по предлагаемому способу для примеров 1-6.П р и м е р 7, Для выявления основных параметров процесса разделения по предлагаемому способу выполнен на ЭВМ расчет промышленной вакуумной колонны одной из типовых установок АВТ. Колонна перерабатывает 2,0 млн. т/го мазута Западно-Сибирской нефти. Иэ мазута, содержащего после атмосфер- ной колонны К11,897 фракций до 360 С (опытные данные завода), неообходимо выделить дизельное топливо и 20 Х вакуумного газойля. Чтобы дизедьное топливо удовлетворяло требованиям ГОСТ 2177"66 по концу кипения1116046 Таблица 1 Поток, выводимыйиз основной колонны, кг на100 кг мазута Кратностьжидкогоорошения Нагреваемыйпоток, % отосновного Кратностьпаровогоорошения Сумма фракцийдо 360 С в ди.зельном топли.ве, % по ИТК Пр 3 мер 22,0 0 7,3 0,09 92,9 22,8 6,4 21,9 0,12 93,5 23,9 50,2 3,1 0,15 94,4 94,7 24,0 66,7 г,о 0,16 72,3 24,9 1,4 0,17 95,1 0,93 25,8 80,0 0,16 94,7 в нем должно содержаться фракции до 360 С по ИТК не менее 94,7%.Расчет выполнен по теоретическим тарелкам с учетом материального и теплового баланса каждой тарелки. Из основной колонны выводят поток жидкости, 66,7% которого нагревают в нагревателе и подают в середину отпарной секции. Оставшуюся часть вводят на верх отпарной секции. Через отпарную секцию отбирают вакуумный газойль., Дизельное топливо выводят вместе с верхним циркуляционным орошением, В низ отпарной секции и основной колонны подают водяной пар.Основные. режимные показатели процесса разделения по предлагаемому способу следующие: производительность колонны 230 т/ч, температура вводаомазута в колонну 375 С, остаточное давление в зоне питания 120 мм.рт.ст. доля испарения мазута (массовая) 0,52Иэ основной колонны выводят жидкий поток в количестве 55,2 т/чо (24% на мазут) с температурой 283 С,из которого 36,82 т/ч подают нанагрев. Расход тепла на нагрев36,82 т/ч жидкости в нагревателеот 283 до 293 С составляет 5 350000 ккал/ч. В низ отпарной секциии основной колонны вводят пар в количестве 0,32 и 1,38 т/ч соответственно, Величина циркуляционного орошения (142,7 т/ч) подобрана таким обра 1 О зом, чтобы избежать значительных потерь нефтяных паров с верху колонны.Температура верха при этом 84 С.Приведенные параметры процессапозволяют отобрать от мазута 11, 1% 15 дизельного топлива заданного качестваи 20% вакуумного гаэойля.Внешние материальные пс. эки приведены в табл. 3, температурн.й режими тепловой баланс колонны - в табл. 4, 20 составы мазута и продуктов разделения - в табл. 5.Использование изобретения позволяет упростить технологию процессаректификации мазута и сократить при 25 этом энергозатраты.1116046 Таблица 2 Сумма фракций 360 Св дизельном топливе,7 по ИТК Расход теплав нагревателе,ккал на 100 кг Пример мазута 138 93,4 21,9 280 93,5 290 50,2 306 94,5 280 94,4 152 290 66,7 94,6 372 280 185 94,7 290 458 72,3. 95,1 280 225 95,1 290 80,0 506 94,6 280 247 94,7 290 Выходит из колонны Входит в колонну т/ч Х на мазут т/ч 100 230 Мазут 0,32 1,38 25,53 Вакуумныйгазойль 46,00158,38 Гудрон 0,09 0,04 230,00 100,00 100 Итого Температуравывода потокаиз основнойколонны, Со Исходные и конечные продуктй Водяной парв отпарнуюсекцию Водяной парв основнуюколоннуДизельноетопливо Потери нефтяныхпаров Нагреваемыйпоток, % отпотока жидкогодистиллата а лица 20,00 68,861116046 Исходные и конечные продукты ккал 5018000 аз то 2 1000 2 ОО 7000 2000 1445000 ным 06 610000 опливом Гудроно 3 парами с верхуколонны)000 70000 того 1960000 5 Т а и Маз Дизельное топливо Фра и .Е ас.Х ., 7 ма 5,76 о. 273 63 0,01 3 0,01 73-29 5,76 93-3 0,66 2,18 Водяным паров основнуюколонну Водяным паров отпарнуюсекцию В нагревател Ркуляционным ошением вакуумнымазойлем Водяным парои неФтяными мас.7 Е, 7 0,59 0,62 Тепло, вносимое в колонну1116046 12Продолжение табл. 5 Вакуумный гаэойль Дизельное топливо Фракции мас. 7Х , % мас. ХХ , 7 мас. 7. 2., % 2,22 7,88 3,48 6,82 68,55 85,32 94,70 96,71 98,81 99,64 99,95 99,99 100,00 17, 06 16,77 2,51 6,79 13,61 1,50 19,41 5,80 9,38 1,51 2,0 6,32 17, 23 11,45 15,40 1 О, 08 3,40 2,10 2,32 0,83 3,57 0,31 3,07 0,04 3,60 0,01 3,09 3,09 2,82 6,68 2, 13 6,17 0,14 6,17 6,68 5,66 5,14 4,11 560 23,85 Составитель Е.ГорловТехред Ж. Кастелевич" Редактор Т.Веселова Корректор А.Обручар Заказ 6862/19 333-345 345-355 355-360 360-365 365-373 373"381 381-390 390-398 398-407 407-415 415-423 423-440 440-460 460"480 480-500 500-520 520-540 540-560 10,39 11,89 13,40 16,80 19,12 22,69 25,76 29,36 32,45 35,54 42,22 48,39 54,56 61,24 66,90 72,04 76,15 100,00 Тираж 488 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 25,73 42,96 54,41 69,81 79,89 89,34 94,91 97,73 99,86 100,00