Способ перегонки нефти

(5) ТЕНИ ИСАНИЕ Б 2 оров, В,Н.ДеВ.И.Иванов и ка и ректифи - М.: Химия,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уфимский нефтяной инст(56) Александров И.А, Перегокация в нефтепереработке.1981, с, 157,(54) СПОСОБ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ (57) Изобретение касается нефтепереработки, в частности перегонки нефти. Цель - повышение выхода дистиллятных фракций и сокращение энергозатрат. Для этого нагретое нефтяное сырье подают в отбенэинивающую колонну, работающую с орошением на верху колонны и с обогревом куба. При этом пары бензина с верха колон- ны направляют в промежуточное сечение сложной атмосферной колонны между точИзобретение относится к технологии разделения нефти на углеводородные фракции перегонкой при атмосферном давлении и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности,Целью изобретения является увеличение выхода дистиллятных фракций и сокращение энергетических затрат на процесс перегонки.На чертеже изображена принципиальная технологическая схема перегонки нефти по предлагаемому способу. 1685973 А 1 ками отбора бензиновой и керосиновой фракций, а в качестве орошения отбензинивающей колонны используют часть верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны в количестве 14-17 от его общей массы. Обогрев куба колонны ведут с помощью циркуляции части кубового остатка через печь. С низа колонны выводят частично отбензиненную нефть, которую затем нагревают в печи и разгоняют в сложной атмосферной колонне с применением верхнего, среднего и нижнего циркуляционных орошений и подачей водяного пара в низ колонны. Керосиновую фракцию и фракции дизельного топлива отбирают из верхней и нижней отпарных секций, а мазут выводят из куба колонны. Эти условия позволяют увеличить отбор керосиновой фракции на 0,45 т/ч, фракции дизельного топлива на 2,63 т/ч при снижении суммарной тепловой нагрузки конденсаторов-холодильников с 70,5 до 59,5 ГДж/ч, 1 ил 4 табл. Нефть, нагретую в теплообменниках, по линии 1 подают в колонну 2 для частичного отбензинивания нефти. Пары с верха колонны 2 по линии 3 подают в сложную атмосферную колонну 4 в ее промежуточное сечение между отборами бензиновой и керосиновой дистиллятных фракций. Частично отбензиненную нефтьотводимую с низа колонны 2, нагревают в печи 5 и по линии 6 подают в сложную атмосферную колонну 4. Часть стбенэиненной нефти после нагрева в печи 7 подают в низ колонны 2 в качестве горячей струи. Иэ промежуточного сечения10 25 ЗО 40 50 атмосферной колонны 4 по линиям 8-10 выводят верхнее, среднее и нижнее циркуляционные, орошения, которые после охлаждения в теплообменниках 11 - 13 возвращают по линиям 14-16 в атмосферную колонну 4, Часть охлажденного верхнего циркуляционного орошения по линии 17 подают на орошение колонны 2,Бензиновую фракцию, выводимую с верха атмосферной колонны 4, конденсиру" ют в конденсаторе 18 и по линии 19 подаютна орошение колонны 4, а балансовое количество отводят по линии 20, Мазут-остаток колонны 4 выводят по линии 21. Керосиновую фракцию - (верхний боковой погон) по линии 22 подают ца верх верхней отпарной секции 23, в низ которой по линии 24 под ают водяной пар, Фракциюдизельцоготоплива (нижний боковой погон) по линии 25 г 1 адают на верх нижней отпарной секции 26, вниз которой по линии 27 подают водяной пар. Пары с верха верхней 23 и нижней 26 отпарных секций по линиям 28 и 29 соответственно возвращают в сложную атмосферную колонну 4. С низа отпарных секций 23 и 26 по линиям ЗО и 31 выводят керосиновую и дизельную фракции, В низ сложной фракции колонны 4 по линии 32 подают водянойРезультаты процессов перегонки нефти по предлагаемому и известному способам получены расчетным путем.Расчет колонн проводят по теоретическим тарелкам. В колонне частичного отбенэинирования нефти принято девять тарелок, из них пять в укрепляющей секции и четыре в отгонной, В сложной атмосферной колонне принято 20 тарзлок, из них 18 в укрепляющей секции и 2 в отгонной. В боковых отпарных секциях принято по две теоретические тарелки. Давление на верху колонны частичного отбензинивания 0,2 МПа, на верху сложнглл атмосферной колонны 0,15 МПа, перепад давления на тарелку 0,0015 МПа.П р и м е р 1(по предлагаемому способу), Исходную нефть в количестве 400 т/ч с температурой 220 С подают на шестую тарелку (счет с верха) колонны частичного отбензинивания, Пары с верха колонны частичного обтензинивания подают на третью гарелку(счет с верха) сложной атмосферной колонны. Отбензиненную нефть с низа колонны частичного отбензинивания после нагрева в печи с температурой 360 С подают на 19-ю тарелку сложной атмосферной колонны, Часть отбенэицецной нефти (80 г/ч) после нагрева в печи с температурой 350 С подают в низ колонны частичного отбензинивания в качестве горячей струи, С верха сложной атмосферной колонны получают бензиновую фракцию, часть которой после конденсации возвращают на верх сложной атмосферной колонны в качестве орошения. На второй, восьмой и четырнадцатой тарелках сложной атмосферной колонны организованы циркуляционные орошения. Часть верхнего циркуляционного орошения, выводимого с второй тарелки сложной атмосферной колонны, в количестве 42 т/ч подают на верхнюю тарелку колонны частичного отбензинивания в качестве орошения.С шестой тарелки (счет сверху) сложной атмосферной колонны выводят керосиновую фракцию в верхнюю отпарную секцию, в которой происходит отпарка легких фрак- ций за счет подачи 0,2 т/ч водяного пара в низ этой секции.С двенадцатой тарелки колонны выводят дизельную фракцию в нижнюю отпарную секцию, в которой происходит отпарка легких фракций эа счет подачи в ниэ секции 0,3 т/ч водяного пара. Пары с верха отпарных секций возвращают под пятую и одиннадцатую тарелки сложной атмосферной колонны. В низ колонны подают 2 т/ч.водяного пара. С низа колонны выводят мазут.Основные показатели работы колонны по примеру 1 приведены в табл.1, фракционный состав сы рья и продуктов разделения- в табл.2.П р и м е р 2 (по известному способу-прототипу). Процесс проводят по примеру 1 за исключением подачи паров с верха колонны 2 для частичного отбензинивания по линии 3 в сложную атмосферную колонну 4 и подачи верхнего циркуляционного орошения этой колонны по линии 17 на верх колонны 2, При этом с верха колонны частичного отбенэинивания получают бензиновую фракцию, часть которой после конденсациивозвращают на верх колонны в качествеорошения,Основные показатели работы колонн по примеру 2 приведены в табл.1, фракционный состав продуктов разделения - в табл.3.Л р и м е р 3 (сравнительный), Перегонку осуществляют в условиях примера 1, отличающихся тем, что в качестве орошения на верх колонны частичного отбенэинивания нефти подают 35 т/ч верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны, Основные режимные параметры колонн приводятся в табл,4,Как видно иэ габл 1 - 4, при уменьшении количества верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны, подаваемого на верх колонны частичного отбензинивания нефти, с 42 до 35 т/ч (т,е, с14 до 12 от общего количества верхнего циркуляционного орошения) доля отбора после бензинокеросиновой фракции. по отношению к общему количеству выводимой бензиновой фракции увеличилась с 0,90 до 5 0,98 или с 58,76 до 63,79 т/ч, Суммарный отбор светлых продуктов и нагрузки печей остались практически неизменными. Содержание фракций 180 С - к.к. в бензине увеличилось с 0,13 до 0,36, в керосине 10 содержание фракций н.к. - 120 С увеличилось с 0,32 до 0,386, фракций 230 С - к.к, увеличилось с 7,62 до,7,68, в дизельном топливе содержание фракций н.к. - 230 и 360 С - к.к. уменьшились с 9,74 до 9,19 и 15 с 5,03 до 4,26 соответственно.Следовательно, к недостаткам режима работы колонн следует отнести ухудшениекачества бензиновой и керосиновой фрак 20 ций и повышение температуры ввода час.тично отбензиненной нефти в сложную атмосферную колонну до 364 С и низа этой колонны до 354 С, что недопустимо, поскольку может вызвать термическое разло 25 жение продуктов П р и м е р 4(сравнительный), Перегонку проводят по примеру 1, однако в качестве орошения на верх колонны для частичного отбензинивания нефти подают 50 т/ч верх 30 него циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны. Основные режимные параметры работы колонн приведены в табл,4,Как видно иэ табл.1 - 4, при увеличении 35 количества верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны, по" даваемого на верх колонны для частичного отбензинивания нефти, с 42 до 50 т/ч (т.е, с 14 до 17% от общего количества верхнего циркуляционного орошения) количество паров бензинокеросиновой смеси, выводимой с верха колонны для частичногоотбенэинивания нефти, уменьшилось с 58,76 до 53,05 т/ч (т,е. доля отбора сократилась от 0;90 до 0,82 по отношению к общему количеству выводимой бензиновой фракции). Отбор бензина по сравнению с предлагаемым вариантом не изменился, а содержание фрбкции 180 С - к.к. в бензине уменьшилось с 0,13 до 0,11, отбор керосина уменьшился с 41,80 до 41,45 т/ч, а содержание фракций н,к. - 120 С в нем уменьшилось с 0,32 до 0,25, количество фракции 230 С - к.к. увеличилось с 7,62 до 7,71 оь, отбор дизельного топлива уменьшился с 80,50 до 79,10 т/ч, а 55 содержание в нем фракций н.к. -230 С увеличилось с 9,74 до 10,28 О/, фракций 360 С - к.к, уменьшилось с 5,03 до 5,01 6, содержание фракций н,к. - 360 С в мазуте увеличилось с 10,48 до 11,23 . Суммарная нагрузка печи практически не изменилась,П р и м е р 5 (сравнительный), Отличается от условия перегонки по примеру 1 тем, что в качестве орошения на верх колонны для частичного отбенэинивания нефти подается 55 т/ч верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны. Основные режимные параметры работы колонн приведены в табл.4.Как видно из табл.1-4, при увеличении количества верхнего циркуляционного орошения, подаваемого на верх колонны для частичного отбензинивания нефти, с 42 до 55 т/ч(т.е. с 14 до 18 от общего количества верхнего циркуляционного орошения, количество паров бензинокеросиновой смеси, отбираемой с верха колонны для частичного отбензинивания нефти, уменьшилось с 58,76 до 50,53 т/ч (т.е. доля отбора сократилась от 0,90 до 0,76 по отношению к общему количеству выводимой бензиновой фракции).Отбор бензина не изменился, а содержание фракций 180 С - к,к. в бензине уменьшилось с 0,13 до 0,11, отбор керосина уменьшился с 41,80 до 41,38 т/ч, содержание фракций н,к. - 120 С в керосине уменьшилось с 0,32 до 0,227 ь, фракции 30 С - к.к. увеличилось с 7,62 до 7,92, отбор дизельного топлива уменьшился с 80,50 до 78,47 т/ч, а содержание фракций н,к, - 230 С увеличилось с 9,74 до 10,49, фракций 360 С - к.к. увеличилось с 5,03 до 5,35;6, содержание фракций н.к. - 360 С в мазуте увеличилось с 10,48 до 11,58,Суммарная тепловая нагрузка печи не изменилась.Таким образом, при одинаковой тепловой нагрузке печи оптимальное количество верхнего циркуляционного орошения сложной атмосферной колонны, подаваемого на верх колонны для частичного отбензинивания нефти, составляет 42 - 50 т/ч, т.е, 14-17 от общего количества верхнего циркуляционного орошения, при котором отбор паров бенэинокеросиновой смеси, выводимых с верха колонны для частичного отбензинивания нефти, составляет 58,76-53,05 т/ч, т.е. 0,90- 0,82 О по отношению к общему количеству выводимой бензиновой фракции.При уменьшении количества верхнего циркуляционного орошения, подаваемого на верх колонны для частичного отбензинивания нефти, с 42 до 35 т/ч ухудшается качество бензиновой и керосиновой фракций и повышаются температуры нагрева частично отбенэиненной нефти в печи и низа сложной атмосферной колонны выше допустимой, а при увеличении с 50 до 55 т/ч1685973 Основные ретг 44 нгые гог азатегг в естггьйособример 2) сход, т 7 ч:. ег 4 ггти г атмобеганнпз слоясбсрно" хо." опнв; г,з 44,35 77,87 245,73 герссгна 4 О дггзелыого топлива 242,7 азу егт,:говно гер гой всрхнег д рг,ул а тмо с 4 еровенинколонн:гОР дцомн среднего инокуороБела г 2) пген и г 4 иохуладггонного оро генвггоринойнас гп:гноне 1 т;орс.низластв аггггг стру к го об е олонны длл гзгнггпза 4 пгп 7 О на верх полонныгггггого отбензпни умеггьшается сумгиарный Отбор светлых на 0,71 т/ч и ухудшаетсл качества керосиновой и дизельбай фракцийКроче того, в предлагаемом способе по СОЯОНЕНИК С ИЗО 8 СТНгггм атбггР КЕРОСИНаоай фракЦии уо 8 личие 398 тся егсг 0,45 тlч, фракЦии дизельного топлива ня 2 Я;3 т/ч, Суммарное увеличение Отбора Длстилллтньгх фракЦий СОСтавляет 3,08 тгг, т,Е. 1.67 Маа,%.За счет использования тепла канденся- ЦИИ ПЯРОО, ВЫВОДгггЛгггх С Я 8 РХЯ КОЛОННЫ ДЛЯ чястичнагс атбег-гзиииваьгргл, для нагрева нефти повышается температура ввода сырья о колонну для 4 ястиггиого атбензиниоянил ня 4 С, снижается:уммарная тегтлооая няГрузгея когдеггсятара 3-халадглльнглкао с 70,5 да 59,5 ГДге/ч, т,е, ня 15,6 ои повышается температура нагрева сырья сложной ятгОсферегаг колонны на 10 С при более: ггизкай тепловой нагрузке печи для нягре- ВЯ частична атбензиненной нефти. За счет паяыцгения температ гры вывода частично атбензинаннай нефти о слажнуга атмосфернуга колонну температура низа этой калаглгы увеличивается на Г 4 С и соответственно повышается тепло, отводимое мазутом на 3,2 г Дя/гг, чта пазголит снггзить теплавуга4 ЯГРУзкгг печи Длл нагрее 4 Я мазУта ПОРОД яес дам В Вакуумнуга колонну,Таким абразсм, предлагаемый способгга саяонени го с глзоестн ым позволяет увелиензнн, нз отбензпггг 4 вагоыейопона чить отбор дистиллятных фракций и снизить онер гозатраты,Формула изобретения Способ перегоггки нефти подачей нагре того сырья в отбензинивающую колонну, работающую с орошением на верху колонны и с обогревом куба с помощью циркуляции части кубового остатка через печь, отбором легкой бензиновой фракции с верха и оыво дам с низа колонны частично отбензиненной нефти с последугощим ее нагревом в печи и разгонкой о сложной атмосферной колонне с применением верхнего, среднего и нижнего циркуляцгланных орошений и по дачей водяного пара в низ колонны путемотбора бензиновой фракций с верха, частична возвращаемой в колонну о виде орошения, керосиновой фракции и фракции дизельного топлива соответственно из оер хней и нижней отпарных секций и выводамазута иэ куба колонны, о т л и ч а ю ш, и йс я тем, чта, с целью увеличения оьгхода дистиллятных фракций и сокращения энергетических затрат, парьг бензина с верха 25 отбензиниоающей колонны направляют впромежуточное сечение сложнойг атмосферной колонны между точками отбора бензиновой и керосиновой фракций, а в качестве орошения атбенэинивающей колонны ис пользуют часть верхнего циркуляционногоорошения сложной атмосФерной колонны в количестве 14 - 17 о 7 ь его общей массы.Таблица гпараметры работь Колонн3681 8,19 0,5 0,5 0,2 0,2 ннкней О,з О,3 Температура,Сввода нефти 220 216 350 360 верха колонны для частичного отбенэинивания нефти 119 145 247 118 350 238 134 341 верха атмосферной колонныниза атмосферной колонны горячей струи колонны для частичного отбенэинн- вання 350 350 Тепловая нагрузка, ГДкч: конденсатора-холодильникаколонны для частичного отбензннивания,48,93 21,54 конденсатора-холодильнн".аатмосферной колонны 59,50 печиСодершание фракции, мас.Х:180 С - к.к. в бензинен,к. - 120 С в керосине230 С - к.к. в керосинен.к. - 230 С в дизельномтопливе360 С - к.к. в дизельномтопливеон.к. - 360 С в мазуте 0,15 0,32 7,80 0,13 0,32 7,62 10,51 9,74 5,03,4,411,83 10,48 острого орошения на верхатмосферной колонны водяного пара в низ атмосферной колонны водяного пара из отпарных секций,в том числе верхней ввода отбенэиненной нефти в атмосферную колонну низа колонны для частич"ного отбензинивания теплообменников циркуля"ционного орошения у том числе верхнегосреднегонишнего 83,81,28,7531,5523,5164,26 75,0421,6830,7522,61164,601685973Таблица 2 фракционный состав сырья и продуктов разделения колоннпо предлагаемому способу, мас,71685973 13 таблица 3Фракционный состав продуктов раэделения по иэвестному способу,мас.Е Фракция Бенэин Керосин Дизельнотопливо 1 а эут КК7,51 22,83 50,88 14,05 3,63 1,47 0,49 о,з 0,01 о,оз 0,68 22,33 28,96 19,63 15,55 8,99 3,20 О,45 0,17 о,о 0,32 2,05 3,66 7,07 2,20 12, 18 12,70 23,96 11,80.6,26 5,31 1,55 0,700,18 0,06 61"Таблица 4Основные рекимные параметры работы колонн по сравнительным примерам Примерь Показатель Расход, т(ч 1нефти 400,0 4000 400 О бенэнна иэ слохной атмосферной колонны 65 О41,3878,47215, 16 65,042,4279,87212,71 65,0 1145 79,10 213,45 керосинади 9 ельного топливамаэута циркуляционного орофения атмосферной колонны; 300 300 120 120 70 70 300 верхнегосреднегоннхнего 20 70 горячей струи колонны для астичного отбенэиниэания нефти 80 80 Ео орофения на верх колонны для частичного отбенэиннвания нефти 55 35 503014 44,08 острого орофения на верхатмосферной колонны 48, 17 СПн.к.-бо60-120120-140140-50150-160160-170170-180180-190190-210210-220220-230230-24024 СС250-260260-270270-290290-310310-320320-330330-340340-350350-360360-370360-380380-410410-440440-460460-480480-500500-к.к. 0,02 0,11 О, 16 0,26 0,44 0,51 0,81 2,47 2,71 3,02 6,52 5,65 8,34 7,31 16,09 23,26 6,57 6,49 4,83 4,15 2,41 1,85 1, 11 0,04 0,01 0,01 0,2 0,06 О,С 6 0 06 0,13 О, 13 0,25 0,29 1,С 2 1,52 1,15 1,50 1,46, 1,95 2,21 1,76 2,00 7,53 7,965,3 С 5,42 5,34 52,96, 1685973 Продолкенне табл. 4 2 3 2,0 2,0 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 220 220 гго ввода нефти 364 355150 143 142 243 248 244 118 119 118 354 345 342 350 350 350 56,34 63,05 65 11 83,06 23,94 31 1722,95164,24 . среднегоннкнего печи О,36 0,38 7,68 0,11 0,22 У,92 0,11 0,25 7,71 1049 1028 9, 19 4,26 5,0111,23 5,35 11,53 10,19 водяного парав циз атмосферной ко- лонны в ииз верхней отпарнойсекции- в низ нинцей отпарнойсекциизТемпература, С: вывода отбензиненнойнефти в атмосферную колонну верха колонны для частичного отбензипивания нефти низа колонны для частичного отбензинивания верха атмосферной колонныниза атмосферной колонны горячей струи колонны для частичного отбензиниваиия Тепловая нагрузка, ГДк/ч конденсатора-холодильникаатмосферной колонны теплообменников циркуляционного орошения,в том числе верхяего Содержание фракциймас.2; 180 С - к.к. в бензине о н,х. - 120 С в керосине1685973Составитель Г.Степанова Редактор Т.Иванова Техред М,Моргентал Корректор О,Кравцова Заказ 3575 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101