Установка для фракционирования бензина

Установка для фракционирования бензина.
Полезная модель относится к установкам для ректификации нефтяного сырья и
может быть использована для повышения четкости ректификации при получении из прямогонных бензинов фракций ценных бензиновых компонентов, например, изо- и нормальных пентанов.
Известна установка для фракционирования бензина в нескольких простых ректификационных колоннах, число которых на единицу меньше числа получаемых фракций, см. И.А. Александров, «Перегонка и ректификация в нефтепереработке, М., Химия, 1981 г., с. 115, рис. 11-10.
Однако фракции, получаемые в этих установках, имеют недостаточную четкость. Кроме того, эти установки характеризуется высокой энергоемкостью.
Прототипом полезной модели является установка для разделения бензина, включающая две ректификационные колонны с линиями отвода дистиллятов, линию ввода бензиновых фракций в первую колонну и линию отвода ее кубового остатка, подключенную в качестве линии питания ко второй ректификационной колонне, снабженной линиями бокового и нижнего выводов средней и нижней продуктовых фракций, см. И.А. Александров, «Перегонка и ректификация в нефтепереработке, М., Химия, 1981 г., с.117, рис. 11-12(а).
Недостатком прототипа, также как и аналога, является повышенное энергопотребление и недостаточная четкость разделения бензиновых фракций. Кроме того, общим недостатком известных установок является либо потеря ценных компонентов с высокими октановыми числами, например, i-Cs или потенциально ценных продуктов, например, n-Cs (являющегося сырьем изомеризации), с соседними фракциями.
Задачей, решаемой полезной моделью, является увеличение доли отбора ценных компонентов и снижение энергозатрат при фракционировании бензина.
Решение указанной задачи обеспечено тем, что установка для фракционирования бензина, включающая две ректификационные колонны с линиями отвода дистиллятов, линию ввода бензиновых фракций в первую колонну и линию отвода ее кубового остатка, подключенную в качестве линии питания ко второй ректификационной колонне, снабженной линия 00 133387
Mifflfflifft.  STi
ЩШШ- ч   ji  I  i-T
ми бокового и нижнего выводов средней и нижней продуктовых фракций, согласно полезной модели установка снабжена дополнительной питательной линией второй ректификационной колонны, посредством которой она подключена к средней части первой реетификационной колонны, при этом уровень врезки ввода линии дополнительного питания во вторую ректификационную колонну расположен выше уровня врезки в нее бокового вывода средней продуктовой фракции.
В предпочтительных вариантах выполнения установки, линии отводов дистиллятов соединены в линию отвода низкокипящей продуктовой фракции; при разделении бензина на п продуетовых фракций, число боковых отводов этих фракций равно п-2, с расположением их врезок по высоте второй ректификационной колонны на разных уровнях, между уровнями врезок линий питаний.
Техническим результатом от использования полезной модели является обеспечение возможности значительного увеличения содержания n-Cs в сырье изомеризации и снижение энергозатрат на разделение.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг 1,2, показаны варианты принципиальных технологических схем двухколонной ректификационной установки.
Установка для перегонки нефтяных фракций включает ректификационные колонны 1 и 2, теплообменник 3, кипятильники 4 и 5 (на схемах в качестве кипятильников показаны печи 4 и 5); конденсаторы 6 и 7, емкости орошения 8 и 9 с линиями 10 и 11 отвода из них части конденсата; линии 12 и 13 вывода кубощых остатков колонн 1 и 2. Линия 12 является питательной линией колонны 2. Средняя часть ректификационной колонны 1 подключена посредством линии 14 к ректификационной колонне 2 и является линией ее дополнительного питания с расположением уровня врезки этой линии выше уровня врезки в нее линии 12. Ректификационная колонна 2 снабжена также, расположенными на разных уровнях по ее высоте, между врезками линий 12 и 14, боковыми отводами 15,16,17, предназначенными для вывода разных по пределам выкипания бензиновых фракций. В варианте выполнения, см. фиг.1, по линиям 10 и 11 выводятся продуктовые фракции. В другом варианте, см. фиг.2, отводные линии 10 и 11, соединены в отводную линию 18 для отвода верхних продуктов колонн 1 и 2 в качестве верхней продуктовой фракции.
При разделении бензина на п продуктовых фракций, число боковых погонов для их отвода равно п-2 с расположением отводов на разных уровнях по высоте второй ректификационной колонны, между уровнями вводов в нее основного и дополнительного питаний.
Работа установка поясняется примером фракционирования бензина на продуктовые фракции с минимизацией потерь фракции n-Cs с соседними фракциями и получением следующих продуктов:
фракция i-Cs - высокооктановый компонент бензина; фракция n-Cs- сырье установки изомеризации;
фракция 62-70 °С - сырье для установки пиролиза; фракция 70-90 °С - (бензолообразующая фракция) сырье для установки ароматического риформинга; фракция 90-180 С - сырье для установки бензинового риформинга.
Нагретое сырье (в данном случае бензин 35-180°С) подается в колонну 1. Верхний продукт этой колонны - легкая часть фракции i-Cs, с компонентами Сз-С, частью i-Cs, и примесью n-Cs, отводится из емкости орошения 8 по линии 10. Кубовый продукт колонны 1 по линии 12 поступает в низ колонны 2. Боковой продукт колонны 1, содержащий i-Cs, n-Cs, и примесь фракции 62-70 °С по линии 14 поступает в колонну 2. Верхний продукт колонны 2, с оставшимися компонентами продуктовой фракции i-Cs, отводится по линии 11.
В варианте выполнения, см. фиг.2, верхние продукты колонн 1 и 2 отводятся по объединенной линии 18 в виде верхней продуктовой фракции i-Cs. Боковыми отводами из колонны 2 выводятся:
фракция n-Cs по линии 15; фракция 62-70 °С по линии 16; фракция 70-90 °С по линии 17.
Из куба колонны 2 по линии 13 выводится фракция 85-180 °С. Материальный баланс при работе установки приведен в таблице 1.
Таблица 1.
в Таблице 2 приведены основные сравнительные качественные и количественные показатели предлагаемой и известной установок. При этом материальный баланс и энергетические показатели установок полностью совпадают.
Таблица 2.
Как следует из таблицы 2, потери n-Cs в известной установке по сравнению с предлагаемой составляют 5 т/час (23,3% от потенциального содержания n-Cs в бензине).
При более грубом разделении, при котором содержание n-Cs во фракции n-Cs снижается до 18,35 т/час (в известной установке - 15,5 т/час), экономия энергозатрат составляет: по теплу -14,1 млн. ккал/час; по холоду - 9,6 млн. ккал/час.
Таким образом, при использовании полезной модели обеспечивается значительное повышение содержание i-Cs, а также n-Cs в сырье изомеризации при существенном снижении энергозатрат на разделение.