Способ разделения нефтяного сырья

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) 01) 0 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АЮТОРСНОМУ СВ ЛЬСТВ учно-исследовател институт нефтепере техимической проЛуговийу Ме и мпольПерегонка и ереработке. Мермодинамиче б разделениясей. - Химичес 965, У 3, с.206 ногокомпонентных сме кая промьппленность,211,(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕСЫРЬЯ(57) Изобретениеразделения нефтянбыть использовановающей промьппленн НИЯ НЕФТЯНОГО щими из пеВ результамового числнике умень колонны в поступ вторую ния фл е. за счет снижеа подвод теплаается на 7,5 тносится к способуго сырья и можетв нефтеперерабатысти. С целью умень кипятил18,2 млн1 табл ал/ч. УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Александров И.Аректификация в нефтепХимия, 1981, с,207.Петлюк Ф.Б. и др.кий оптимальный спосо шения энергозатрат н процесс исходное сырье предварите ьно разделяютна легкую и широкую промежуточныефракции. Предварительное разделениепроводят следующим образом. В легкойфракции оставляют некоторое количество тяжелой продуктовой фракции. Втяжелой фракции оставляют некотороеколичество легкой продуктовой фракции. Эти количества должны превышатьдопустимые количества указанных фракций в целевой средней продуктовойфракции. Промежуточные фракции разделяют в двух (первой и второй) продуктовых колоннах, взаимосвязанных между собой потоками пара и жидкости.Количества примесей тяжелой и легкихпродуктовых фракций в нижнем продукте первой колонны регулируют дополнительными потоками жидкости и пара, 1 135Изобретение относится к способуразделения неФтяного сырья в системеректиФикационных колонн и может бытьиспользовано в неФтеперерабатывающейпромышленности,Цель изобретения - снижение энергозатрат на процесс.На чертеже представлена принципи-.альная схема проведения, процессаСырье по линии 1 направляют в ректиФикационную колонну 2 предварительного разделения, Продукт верха этойколонны по линии 3 направляют в конденсатор-холодильник 4, а конденсатв реФлюксную емкость 5,Часть сконденсированного продуктав качестве Флегмы по линии 6 возвращают в колонну, оставшуюся часть полинии 7 направляют в среднюю частьпервой продуктовой колонны 8. Кубовую жидкость колонны 2 по линии 9частично направляют в печь 10, затемв виде горячей струи- в обоину2, а частично - по линии 11 в среднюю часть второй продуктовой колонны 12 Продукт низа первой продуктовой колонны частично по линии 13выводят в качестве средней узкой про.дуктовой Фракции, а частично направляют по линии 14 на срошение второйпродуктовой колонны 12.Кроме того, часть этого продуктавозможно направлять во вспомогательный кипятильник или змеевик печи 15и затем в виде "горячей струи- впервую продуктовую. колонну 8. Этотзмеевик печи или кипятильник устанав"ливают только для регулирования количества легких примесей в среднейузкой продуктовой Фракции. На линии14 возможно устанавливать вспомогательный холодильник 16, который также является не обязательным, а служит только для регулирования количества тяжелыми примесей в среднейузкой продуктовой Фракции.Продукт верха второй продуктовойколонны 12 в паровой Фазе направляютпо линии 17 в низ первой продуктовойколонны 8, Продукт верха колонны 8по линии 18 направляют в конденсаторхолодильник 19 а конденсат - в реФлюксную емкость 20. По линии 21 сверха колонны 8 выводят целевую про=дуктовую Узкую Фракцию, а Флегму полинии 22 направляют на орошение колонны 8. Продукт низа колонны 12отводят по линии 23, частично на.966правляют в печь 24 затем в виде"горячей струи" пс линии 25 - вколонну 12,а по линии 26 выводят в 5качестве целевой тяжелой узкой продуктовой Фракции.Данная. схема иллюстрирует вариант, при котором промежуточные Фракции получают в одной колонне предварительного разделения, В общем случае эти Фракции возможно получатьпутем предварительного разделения внескольких колоннах нескольких установок.П р и м е р. Установка четкой ректиФикации бензинов предназначенадля выделения из широкой бензиновойоФракции 62 -КК узкой продуктовойФракции 70-105, которая являетсясырьем каталитического риФормингапри получении толуола. Фракцию62 -КК выделяют из более широкой бензиновой Фракции на двух установкахАТи 22-4. Полученные потоки бено25 зиновых Фракций 62 -КК на этих установках разделяют каждую соответственно в двух колоннах предварительногоразделения на две промежуточные Фрако оции 62-105 и 70 -КК. Потоки ФракцииоЗО 62-105 из двух колонн предварительного разделения смешивают и.направляют в первую продуктовую колонну, аопотоки Фракции 70 -КК также смешивают и направляют в вторую процуктовуюколонну.35Обе продуктовые колонны связаныпотоками пара и жидкости, как это показано на чертеже. Нижним продуктомвторой продуктовой колонны являетсятяжелая узкая продуктовая Фракция.о105 -КК, нижним продуктом первой продуктовой колонны - целевая (средняя)оузкая Фракция 70-105 , верхним продуктом первой продуктовой колонны "легкая узкая продуктовая Фракция 6270Рассматривают несколько вариантовработы установки:а. при четкой ректификации в колоннах предварительного разделения с 5 ОФлегмовыми числами 0,87 для установки ЛТи 0,95,цля установки 22-4(известный способ),"б. при нечеткой ректиФикации вколоннах предварительного разделенияс Флегмовыми числами 0,37 для установки АТи 0,4 для установки 22-4;в. при нечеткой ректификации вколонне предварительного разделения с1351966 3Флегмовым числом 0,37 для установки АТи без колонны предварительного разделения для установки 22-4.При варианте (в) фракцию 62 -КК в количестве 138250 кг/ч из установки 22-4 смешивают с Фракцией 70 -КК, поступающей в количестве 79920 кг/ч после колонны предварительного разделения установки АТ. Смесь этих двух фракций является питанием второй О продуктовой колонны, Питанием первой продуктовой колонны являетсяофракция 62-105 , поступающая в качестве верхнего продукта колонны предварительного разделения АТв коли честве 44250 кг/ч.При наиболее выгодном варианте (в) процесс в продуктовых колоннах ведут следующим образом.В первой продуктовой колонне числоЛ 1 тарелок - 54 (36 теоретических тарелок), тарелка питания - 19 (13 теоретическая тарелка) снизу, во второй продуктовой колонне число тарелок - 80 (50 теоретических тарелок), тарелка питания - 40 (25 теоретическая тарелка) снизу.Давление наверху первой продуктовой колонны 0,2 МПа, наверху второй продуктовой колонны 0,28 ИПа. Темпео ратура наверху первой колонны 89 С,о наверху второй колонны 123 С, внизуовторой колонны 187 С. Кратность орошения в верхней части первой колонны 6:1. Вторая колонна не имеет собст.венного орошения - поток жидкости в ней определяется перетоком из первой колонны. Паровое число в нижней части второй колонны 3,6. Жидкостной поток в верхней секции первой колонны 2938 кмоль/ч; в нижней секции первой колонны 3435 кмоль/ч, в верхней секции второй колонны 2235 кмоль/ч, в нижней секции второй колонны - 4383 кмоль/ч, паровой поток в обоих 45 колоннах 3428 кмоль/ч.Переток жидкости из первой колонны во вторую 2235 кмоль/ч(211420 кг/ч), перепуск пара из второй колонны в первую 3428 кмоль/ч 50 (322472 кг/ч).Отборы продуктов составляют: верхнего продукта первой колонны (фракция 62-70) 41821 кг/ч, нижнего продукта первой колонны (Фракция 70- 55 105 ) 113483 кг/ч, нижнего продукта второй колонны (фракция 105 -КК) 111721 кг/ч. 4Колонны имеют диаметр 5000 мм сБ-образными клапанными тарелками поОСТ 26-02-536-78.Покомпонентный материальный баланспромежуточных и целевых фракций приведен в таблице,Допустимое количество в целевойФракции 70-105 компонентов легчеС Н, (компонентов 1-5,таблица)составляет не более 5 мас.3. Соглас- .но таблицы получают 14,3 мас.Е. Весовое их количество составляет6207 кг/ч. Из таблицы также видно,что весовое количество этих компонентов в тяжелой промежуточной Фракции составляет 31501 кг/ч, т,е. почтивдвое превосходит их допустимое количество в нижнем продукте первойколонны.Таким образом, легкая продуктоваяоФракция (62-70 ), оставленная в питании второй продуктовой колонны в ко"личестве 31501 кг/ч, благодаря взаимосвязи продуктовых колонн проходитчерез обе эти колонны и выводится частично с низа первой колонны, а час"тично с ее верха. Это позволило значительно сократить энергетические икапитальные затраты, уменьшив флегмовое число в одной из колонн предварительного разделения и отказавшись отвторой колонны предварительного разделения.В рассмотренном примере избытокпримесей по сравнению с допустимымсодержанием их в средней продуктовойфракции содержался только в тяжелойпромежуточной фракции,В варианте (а) давление наверхуколонн предварительного разделения1,5 ата, температура верха 98 С,отемпература низа 150 С, Кратностьорошения в колонне 10,87 и,в колонне 2-0,95. Жидкостной поток в верхней секции колонны432 кмоль/ч,паровой поток в обоих секциях колонн 1929 кмоль/ч. Жидкостной поток в верхней секции колонны 2 равен543 кмоль/ч, паровой поток в обоихсекциях 1115 кмоль/ч, Продуктовыеколонны работают при тех же параметрах как и в варианте (в). Суммарныйподвод тепла в кипятильнике колонн .предварительного разделения и второйпродуктовой колонны составляет65 млн ккал/ч,Схема для варианта (б) не отмечается от схемы варианта (а),5 13Давление наверху колонн предварительного разделения 1,5 ата, температура верха 101 С, температура низа 142 С. Кратность орошения в колонне 1 0,37 и в колонне 2 0,4. Жидкостный поток в верхней секции колонны18 А кмоль/час, паровой поток в обоих секциях колонны 1 - 681 кмоль/ /час. Жидкостной поток в верхней секции колонны 2 - 229 кмоль/час, паровой поток в обоих секциях801 кмоль/ч. Продуктовые колонны ра" ботают при тех же параметрах как и в варианте (в). Суммарный подвод тепла в кипятильнике колони предварчтельного разделения и второй продуктовой колонны 57,5 илн ккал/ч,Из сравнения вариантов разделения следует, что в варианте (б) по сравнению с известным способом вариантом (а) подвод тепла в кипятильнике за счет снижения Флегмового числа уменьшился на. 7,5 илн. ккал/ч, а в варианте (в) по сравнению с вариантом (а) - на 18,2 млн. ккал/ч. Формула и з обретения 1. Способ разделения нефтяного сырья на легкую, среднюю и тяжелую продуктовые Фракции в системе ректификационных колонн путем предварительного разреления исходного сырья на легкую и тяжелую проиежуточные фракции, дальнейшей ректификацией первой из нихв первой колонне, второй в второй колонне с конденсациеи.продукта верха 519 бббпервой колонны и возвратом части полученной жидкости в качестве флегмы, подачей продукта низа этой колонны на верх Бвторой колонны испарением части про 9дукта низа второй колонны и возвратои его в куб колонны, подачей верхнего продукта данной колонны в паровой Фазе в низ первой колонны с получением легкой и средней продуктовыхФракции соответственно с верха и сниза первой колонны а тяжелой продуктовой фракции с низа второй колонны, о т л и ч а ю щ н й с я тем,что, с целью снижения энергозатрат,предварительное разделение проводятс получением легкой промежуточнойФракции, содержащей тяжелую продуктовую Фракцию, и/или тяжелой промежуточной Фракции, содержащей легкуюпродуктовую Фракцию, в количестве,превышающем допустимое содержаниеэтих фракций в целевой средней продуктовой фракции.25 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью регулирования количества тяжелой продуктовой фракции в целевой средней продуктовой фракции, продукт низа первой о колонны перед подачей на верх второйколонны подвергают дополнительномуохлаждению.3. Способ по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью регулирования количества легкой продуктовой 35Фракции в целевой средней продуктовойФракции, продукт низа первой колонныподвергают дополнительному нагреву ивозврату в куб колонны.со ф иЪ ф СО лт м иЪиЪ СОмеж иЪ 1 1 1 1 1 1 1 1 м ч о а Лм л ч СОм о в о ф л Ф Ф а о О сЧоО Ол ав О М иЪ о оо а о м сОч о сч сче-еСО ВВ а ВСЧ ащ Ч М л фо М иЪ ф Л а В Ф В О щща еа иЪ в а счв ч иЪ ф Ф а м л х1О оф о в фВ ОСЧмо лм аэ М ов со О ф В В О О - иЪМ 0 ф л м сО ф л ф Ф в со лиЪ иЪлсо л1 ЦчО о хх ь. --- -а1а1 Ф ф1 11 ч 1 о о М - Л иЪ в л с ф иЪ - Ч х Ъ1 х х 11 м О СО 111счЪ ах х иЪ иъ ц л о о иъ иъ иъ иъ В О О иЪ СЧ Ч Ч СЧ СО ЪО М О Со М В О 1 о л о л смиъ1351966 Составитель Н.КоролеваРедактор Н,Киштулинец Техред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейи Тираж 463 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5