Способ переработки нефти и нефтепродуктов

(51)4 С 10 С 7 0 РЕТЕНИЯ ЬСТВ ше ва,онка итке. ационГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ путем ректификации 801182061 в секционной колонне с подачей исходного сырья и верхнего орошения с получением целевых фракций, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения эффективности процесса,последний проводят с раздельным мнгократным выводом с разных секцийколонны жидкой фазы, образованнойили верхним орошением или в случаевподачи в колонну холодного и нагретого исходйого сырья - верхним орошением и холодным сырьем, и жидкойфазы, образованной исходным сырьем,испарением и возвратом в колонну этихфаз под нижнюю тарелку секции, рас"положенной непосредственно под точковывода указанных жидких фаз,Изобретение относится к способампереработки нефти и нефтепродуктовпутем ректификации и может быть использовано в нефтеперерабатывающейпромьппленности,. 5Целью изобретения является повышение эффективности процесса эасчет перераспределения жидких и паровых потоков в колонне,На чертеже представлена принципиальная схема реализации предлагаемогсспособа,Процесс проводят в ректификационной колонне 1, имеющей секции 2 - 6с контактными устройствами. 15Исходное сырье вводят в колонну 1либо по линии 7, либо в случае подачи разнотемпературных потоков по ли.нии 7 (нагретый поток) и линии 8(холодный поток). Верхнее орошение 20подают в колонну по линии 9, ЖидкуюФазу, образованную верхним орошением или верхним орошением и холоднымсырьем, выводят по линии 10, испаряют и вводят в колонну под нижнюю 25тарелку секции 4. Жидкую Фазуобразованную исходным сырьем, вьводят изколонны 1 по линии 11, испаряют ивводят в колонну под нижнюю тарелкусекции 5, Жидкую фазу с нижней тарел-З 0ки секции 5 выводят по линии 12, испаряют и вводят в низ колонны, По линиям 13 и 14 выводят целевые продук"ты. По линии 15 в низ колонны подводят тепло или водяной пар,35В данной схеме колонна имеет двапитания, пять секций и три элементадля нагрева жидких Фаз, В зависимости от свойств сырья, требований кчистоте продуктов И конкретных условий разделения каждое из указанныхчисел может быть иным.П р и м е р 1. Производят частичное отбензинивание нефти ЗападноСибирских месторождений с плотностью 5Уф = 0,855, состав которой приведенв табл, 1,Колонна диаметром 2 м имеет 2 питания, 3 секции и теплообменник длянагрева жидкой фазы, направляемойиз второй сверху секции вниз колонны,Первая секция содержит 8 тарелок,остальные - по 4 тарелки с эффективностью 62,57,Давление вверху колонны составляет 0,40 МПа, а внизу - 0,42 МПа,температура соответственно 105 и214 С,Первый (верхний) поток сырья вводят в колонну в жидкой Фазе при50 С в количестве 357, (здесь и далее мас. . от исходного сырья), второй - в парожидкостной фазе при210"С в количестве 657 (в том числепаровая фаза 6,8%, жидкостная 58,27),Сверху колонны в паровой фазе отбирают фракции, кипящие ниже 85 С(легкая бензиновая фракция). Послеконденсации путем охлаждения в конденсаторе-холодильнике до 45 С при0,38 МПа выводят из системы головной продукт в количестве 87, а балансовый избыток в количестве 4%направляют на орошение верха колонны, На верхнюю тарелку второй секциинаправляют жидкую фазу с нижней тарелки первой секции (47, 125 С) иверхнее сырье (357, 50 С).Выходящую из этой секции жидкуюфазу (557., 175 С) вьводят иэ колон. -ны, нагревают в теплообменнике до221 С и подают в низ колонны. Приэтом образуется паровой поток в количестве 20,5%, Жидкую фазу в количестве 34,5% совместно с жидкостью,стекающей с третьей секции (61,5%,219 С), отпаривают внизу колонныводяным паром (0,4%, 180 С). Снизувыводят остаток - частично отбензиненную нефть (32%, 214 С),Выполнен сопоставительный расчетпредлаГаемого и известного способовна ЭВМ по известной методике приравенстве количества и состава сырья,давления в колонне, отбора продуктов, суммарного вводимого тепла, расхода водяного пара, числа тарелок,По известному способу весь потоксырья вводят при 205 С между второйи третьей секциями, При этом пароваяФаза составляет 10,5%, а жидкостная89,5%.Основные результаты расчета приведены в табл, 2, иэ которой видно,что применение описьваемого способав условиях данного примера разделениянефти позволяют повысить производительность колонны по сырью на 42,73,чистотудистиллята на 27, а такжеуменьшить теплоотвод сверху колоннына 38,77,П р и м е р 2. Из прямогонногоконденсата состава, мас.7.:Метан 0,3Этан 1,2Пропан 13,5Иэобутан 13Нормальный бутан 22Иэопентан 10Нормальный пентан 10Гексан 30 . 5необходимо удалить метан, этан и про.пан в так называемой пропановой колонне абсорбционно-гаэофракционирующей установки,В колонне диаметром 1,4 м установлены тарелки, которые по разделительной способности, равносильныдвадцати восьми теоретическим и рас;пределены по 5 секциям в соотношении10:4:5:4:4. 5Давление вверху колонны составляет 1,755 МПа, внизу 1,800 МПа, температура соответственно 32,6 и 130 С.Сырье вводят в колонну двумя по. токами: первый (верхний) поток в 20жидкой фазе при 30 С в количестве203 во вторую сверху секцию, второй,при 105 С в количестве 80 Ж между второй и третьей секциями. Паровая фа"за второго сырья составляе 83, .ажидкая - 723 от исходного сырья.Сверху колонны выводят в паровойфазе метано-этано-пропановую фрак"цию, которую частично конденсируют 30,путем охлаждения в конденсаторе-хо 1 лодильнике до 45 С при 1,73 МПа.После сепарации в емкости паровуюфазу в количестве 153 выводят из си.стемы. Жидкую фазу (453, 45 С) возвращают в колонну в качестве верхнегО орошения.На верхнюю тарелку второй секциинаправляют жидкую фазу с нижней тарелки первой секции (61383 С) и 40верхнее сырье (20 Ж, 30 С), Выходя;щую из этой секции,жидкунг фазу (913,101 С) нагревают в теплообменнике и1 подают под нижнюю тарелку третьейсекции, образовавшаяся паровая фаза 45, секцию, а жидкая фаза (64,5 Х, 109 С)1на верхнюю тарелку четвертой секции,Жидкие фазы, выходящие из третьей,(913, 114 С) и четвертой (71,5 Ж, 50116 С) секций подают соответственнопод нижнюю тарелку четвертой секциив пятую секцию и вниз колонны,Паровое орошение внизу колонны ;образуют путем нагрева в рибойлере ,жидких фаз, стекающих с нижних таре;лок четвертой и пятой секций, и воз 118206 4врата паровой фазы (913, 138 С) вколонну.Жидкую фазу (857, 138 С) выводятв качестве остатка,На ЭВМ выполнен сопоставительныйрасчет предлагаемого и известногоспособов при следующих общих условияхразделения: загрузка и состав сырья,давление в колонне, отбор продуктов,количество тепла, подводимого в ниэколонны, число тарелок.По известному способу весь потоксырья вводят при 105 С между второйи третьей секциями.Иэ результатов расчета (см,табл.3)видно, что применение предлагаемогоспособа в данном случае позволяетповысить пропускную способность колонны по сырью на 35,37, чистотудистнллята на 2,5 Х.П р и м е р 3. Производят разделение частично отбенэиненной нефтиЗападно-Сибирских месторождений сплотностью у = 0,855 и содержанием20фракцийЪИК - 140 С - 103 (здесь и далеемас.й на нефть),140 - 230 С - 157.230 - 280 С - 9 Ж.280 - 360 С - 4 Ж360 - КК - 453на широкую фракцию (сумма светлыхнефтепродуктов, выкипающнх до 360 С)и мазут, Сырье .в количестве 933 вводят в колонну при 375 С, при этомобразуется паровая фаза в количестве 50,53. Колонна содержит 4 секциии 23 .тарелки с эффективностью (КПД)0,65. Тепло сверху колонны снимаютциркуляционным орошением, котороевыводят из колонны при 312 С и послвохлаждения в теплообменнике и холодильнике до 80 С подают вверх капонны в количестве 32,53. Вниз колонныподают водяной пар, (0,5 мас.Х, 180 С).Давление внизу колонны составляетО, 190 МПа, вверху О, 175 МПа. Жидкуюфазу, образованную верхним орошениемколонны (11,6 мас.Х, 349 С), направляют с.первой секции в третью череззмеевик печи, где его нагревают до370 С. Оставшуюся жидкую фазу снижней тарелки третьей секции(8,8 мас.Ж, 360 С) нагревают в зме 55 евике печи до 390 С и подают в низколонны (под первую тарелку), В этотзмеевик подают также водяной пар,6 ппе 550 90-10 Жидкую фазу, образованную иэ жидкой фазы сырья, выводят из второйсекции (42,3 мас,%, 372 С) и подаютв четвертую секцию и далее вниз колонны. Снизу выводят остаток - мазут (45 мас,%, 377 С), а сверху выводят дистиллят - светлые нефтепродукты с водяным паром (48+ 0,83 мас.%,286 С),На ЭВИ выполнен сопоставительныйрасчет известного и предлагаемогоспособов по известной методике,Общие условия разделения для известного и предлагаемого способовследующие; количество, состав, температура нагрева и точки ввода сырьярасход водяного пара, чистота продуктов, давление в колонне, число и эффективность тарелок, температура ввода циркуляционного орошения и водяного .пара.Неизменность переменных в обоих способах достигалась за счет варьирования количества циркуляционного орошения и отбора дистиллята.Основные показатели, характеризующие разделительную и пропускную способность колонны при проведении процесса по известному и предлагаемому способам, сведены в табл. 4.Иэ табл. 4 видно, что описыва-. емый способ позволяет повысить отбор дистиллята на 0,5 мас.% и снизйть жидкостную нагрузку колонны на 15%. 100-120 120-140 140-170 170-200 200-2301182061 Та бли ца 2 Показатели Известный 100 65 нижний 50 210 210 нижнего 0,40 0,400,42 0,42 108 105 вверхувнизу 214 196 77,1 77, 1 12,9 4,0 0,4 0,4 по пару по жидкости1885 2168 104 59,4 4524 4524 по парупо жидкости 104 104 37957 27265 с сырьем 10692 37957 37957 суммарный 8192 5020 77,1 110 87,6 5,6 Потоки сырья, мас.Х на нефть: верхний Температура потоков сырья, С: верхнего Давление в колонне, МПа;вверхувнизуТемпература в колонне, С: Загрузка сырья, т/чОтбор головного продукта, мас.7.Расход верхнего орошения, мас.ХРасход водяного пара, мас.й Нагрузка колонны, м /чф Допустимая нагрузка, м /ч: Количество вводимого тепла, КДж/ч: за с 4 ет нагрева жидкостивторой секции Теплоотвод сверху колонны, КДж/ч Максимально возможная производительность колонны по сырью, т/ч Чистота дистиллята, мас.Х Способ1182061 Способ Показатели Известный Предлагаемый верхнийнижний 20 100 80 30 105 верхнегонижнего 105 1 755 1 800 1,755 1,800 вверхувнизу 52,6130. 54,2121 вверхувнизу 213 21,3 15 15 38 495628 по пару 46 по жидкости 970 ,75 970 по паруи:. жидкости 75 6825 5800 5765 5800 с сырьемв низ 2230 суммарный 126:25 13795 5155 6401 21,3 28,8 90,3 92,8 Потоки сырья, мас.й: Температура потоков сырья, Сф Давление в колонне, ИПа 1 Телефатура в колонне, С Загрузка сырья, т/чОтбор головного продукта, ма .3Расход верхнего орощения, иас,й Нагрузка колонны, мф /чф Допустимая нагрузка, и, /чф Количество вводимого тепла, як/чс за счет нагрева жидкости.второй секции Расход тепла на конденсациюпаров, КДж/ч Максимально возможная производительность колонны по сырью, т/ч Чистота головного продукта, масЛ 10 Таблица 31182061 Таблица 4 Показатели процесса Известный Описываемыйспособ способ Количество исходного сырья, мас,Ена нефть 93 93 Температура нагрева сырья, С 375 Расход водяного пара, мас.Х нанефть 0,93 0,93 Количество циркуляционного орошения,мас.Х на нефть 29 32,5 Дополнительный подвод теплав колонну за счет нагрева жидкостив змеевик печи, КДж на 100 кгнефти в единицу времени 10500 Содержание в остатке компонентов,кипящих до 360 С, мас,Х на остаток 5,0 4,0 Отбор дистиллята, мас.Х на нефть 47,5 48,0 Максимальная нагрузка колонныпо жидкости, об.Ж относительноизвестного способа 100 85 Составитель Н. КоролеваТехред М.Кузьма Редактор Н. Швыдкая Корректор; А; Обручар Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 6068/25 Тираж 545ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖРаушская наб д. 45