УСТАНОВКА АТМОСФЕРНОЙ ВАКУУМНОЙ ТРУБЧАТКИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ И ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ
UNIT FOR ATMOSPHERIC VACUUM PIPER HEATER FOR PREPARATION AND PRIMARY OIL PROCESSING

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к установке атмосферной вакуумной трубчатки для подготовки и первичной переработки нефти.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению является установка электрообессаливания - атмосферно-вакуумная трубчатка, предназначенная для подготовки и первичной перегонки нефти с целью получения: сжиженного углеводородного газа, бензиновой фракции, керосиновой фракции, дизельной фракции, вакуумного газойля и гудрона (см. Огородников С.К. Справочник нефтехимика, Т-1, - П. «Химия», Ленинградское отделение, 1978, с.61-64).
Установка содержит соединенные между собой технологическими трубопроводами блок электрообессаливания, включающий пять групп теплообменников и четыре электрогидратора, блок предварительного испарения бензина, включающий отбензинивающую колонну, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор, блок атмосферной перегонки, включающий атмосферную колонну, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор, блок стабилизации бензина, включающий стабилизирующую колонну, насос, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор, кроме того, установка содержит насос подачи сырой нефти, отпарные колонны, трубчатые печи, колонну вакуумной перегонки, рефлюксную емкость, холодильник-конденсатор, пароэжекторный насос, шестую группу теплообменников и концевые холодильники.
Данная установка выбрана прототипом.
Прототип и заявляемое изобретение имеют следующие общие признаки (узлы):
- блок электрообессаливания, включающий группы теплообменников и четыре электрогидратора;
- блок предварительного испарения бензина, включающий отбензинивающую колонну, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор;
- блок атмосферной перегонки, включающий атмосферную колонну, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор;
- блок стабилизации бензина, включающий стабилизирующую колонну, насос, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор;
- насос подачи сырой нефти;
- отпарные колонны;
- трубчатые печи;
- колонна вакуумной перегонки;
- рефлюксная емкость;
- холодильник-конденсатор;
- пароэжекторный насос;
- шестая группа теплообменников;
- концевые холодильники.
Данной установке присущи следующие недостатки.
1. Сброс через воздушные холодильники тепла при высокой температуре в процессе конденсации легких фракций, после отбензинивающей и атмосферной колонн.
2. Затрата большого количества первичных энергоресурсов для нагрева нефти в трубчатых печах.
3. Неоптимальная суммарная поверхность теплообмена, при которой реальный температурный напор между горячими и холодными потоками в установке приводит к перерасходу топлива.
В основу изобретения поставлена задача создать установку атмосферной вакуумной трубчатки для подготовки и первичной переработки нефти, в которой путем введения в блок электрообессаливания двух групп теплообменников, в блок предварительного испарения бензина и в блок атмосферной перегонки нефти - компрессора и редукторного дросселя, а также схемы соединения введенных узлов, обеспечить использование рекуперативной теплоты легких фракций после отбензинивающей колонны блока предварительного испарения бензина и атмосферной колонны блока атмосферной перегонки в рабочем цикле установки, при этом минимизировать температурный напор между холодными и горячими потоками в установке путем увеличения поверхности теплообмена, уменьшить количество энергии, подводимой к трубчатым печам с целью экономии первичных энергоресурсов, а также уменьшить давление в отбензинивающей и атмосферной колоннах.
Поставленная задача решена в установке атмосферной вакуумной трубчатки для подготовки и первичной переработки нефти, содержащей соединенные между собой технологическими трубопроводами блок электрообессаливания, включающий группы теплообменников и четыре электрогидратора, блок предварительного испарения бензина, включающий отбензинивающую колонну, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор, блок атмосферной перегонки, включающий атмосферную колонну, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор, блок стабилизации бензина, включающий стабилизирующую колонну, насос, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор, кроме того, установка содержит насос подачи сырой нефти, отпарные колонны, трубчатые печи, колонну вакуумной перегонки, рефлюксную емкость, холодильник-конденсатор, пароэжекторный насос, шестую группу теплообменников и концевые холодильники, тем, что блок электрообессаливания дополнительно содержит две группы теплообменников, а блок предварительного испарения бензина и блок атмосферной перегонки дополнительно содержат компрессор и редукторный дроссель, при этом компрессор блока предварительного испарения бензина установлен между отбензинивающей колонной и седьмой группой теплообменников блока электрообессаливания, редукторный дроссель блока предварительного испарения бензина установлен между холодильником-конденсатором и седьмой группой теплообменников блока электрообессаливания, компрессор блока атмосферной перегонки установлен между атмосферной колонной и восьмой группой теплообменников блока электрообессаливания, а редукторный дроссель блока атмосферной перегонки установлен между холодильником-конденсатором и восьмой группой теплообменников блока электрообессаливания.
Заявленная установка изображена на схеме.
Установка атмосферной вакуумной трубчатки для подготовки и первичной переработки нефти содержит блок электрообессаливания I, блок предварительного испарения бензина II, блок атмосферной перегонки III, блок стабилизации бензина IV.
Блок электрообессаливания I включает группы теплообменников 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 и электрогидраторы 9, 10, И, 12.
Блок предварительного испарения бензина II содержит отбензинивающую колонну 13, рефлюксную емкость 14, холодильник-конденсатор 15, компрессор 16 и редукторный дроссель 17.
Блок атмосферной перегонки III содержит атмосферную колонну 18, рефлюксную емкость 19, компрессор 20, холодильник-конденсатор 21 и редукторный дроссель 22.
Блок стабилизации бензина IV содержит стабилизирующую колонну 23, рефлюксную емкость 24, холодильник-конденсатор 25 и насос 26.
Установка также содержит насос подачи сырой нефти 27, отпарные колонны 28, 29, трубчатые печи 30, 31, колонну вакуумной перегонки 32, рефлюксную емкость 33, холодильник-конденсатор 34, пароэжекторный насос 35, шестую группу теплообменников 6 и концевые холодильники 36, 37, 38.
Перечисленные узлы установки соединены между собой технологическими трубопроводами следующим образом.
Группа теплообменников 1 блока электрообессаливания I соединена с насосом подачи сырой нефти 27, с группой теплообменников 3 и атмосферной колонной 18 блока атмосферной перегонки III.
Группа теплообменников 2 блока электрообессаливания I соединена с насосом подачи сырой нефти 27, с группой теплообменников 4 и атмосферной колонной 18 блока атмосферной перегонки III.
Группа теплообменников 3 блока электрообессаливания I соединена с магистралью подачи сырой нефти насосом 27, с группой теплообменников 7 и колонной вакуумной перегонки 32.
Группа теплообменников 4 блока электрообессаливания I соединена с магистралью подачи сырой нефти насосом 27, с группой теплообменников 8 и колонной вакуумной перегонки 32.
Группа теплообменников 7 блока электрообессаливания I соединена с магистралью подачи сырой нефти насосом 27, с электрогидратором 9, с компрессором 16 и редукторным дросселем 17 блока предварительного испарения бензина II.
Группа теплообменников 8 блока электрообессаливания I соединена с магистралью подачи сырой нефти насосом 27, с электрогидратором II, с компрессором 20 и редукторным дросселем 22 блока атмосферной перегонки III.
Электрогидратор 9 блока электрообессаливания I соединен с магистралью подачи сырой нефти насосом 27 и электрогидратором 10 этого же блока.
Электрогидратор 11 блока электрообессаливания I соединен с магистралью подачи сырой нефти насосом 27 и электрогидратором 12 этого же блока.
Электрогидратор 10 блока электрообессаливания I соединен с магистралью подачи сырой нефти насосом 27 и группой теплообменников 5 этого же блока.
Электрогидратор 12 блока электрообессаливания I соединен с магистралью подачи сырой нефти насосом 27 и группой теплообменников 5 этого же блока.
Группа теплообменников 5 блока электрообессаливания I соединена с магистралью подачи сырой нефти насосом 27, с отбензинивающей колонной 13 блока предварительного испарения бензина II, с колонной вакуумной перегонки 32 и концевым холодильником 36.
Компрессор 16 блока предварительного испарения бензина II соединен с отбензинивающей колонной 13 этого же блока и с магистралью подачи легкой бензиновой фракции через группу теплообменников 7 блока электрообессаливания I.
Редукторный дроссель 17 блока предварительного испарения бензина II соединен с магистралью подачи легкой бензиновой фракции через компрессор 16 и с холодильником-конденсатором 15 этого же блока.
Холодильник-конденсатор 15 блока предварительного испарения бензина II соединен с магистралью подачи легкой бензиновой фракции через компрессор 16 и рефлюксной емкостью 14 этого же блока.
Редукторный дроссель 22 блока атмосферной перегонки III соединен с магистралью подачи тяжелой бензиновой фракции через компрессор 20 и с холодильником-конденсатором 21 этого же блока.
Холодильник-конденсатор 21 блока атмосферной перегонки III соединен с магистралью подачи тяжелой бензиновой фракции через компрессор 20 и с рефлюксной емкостью 19 этого же блока.
Компрессор 20 блока атмосферной перегонки III соединен с атмосферной колонной 18 этого же блока и с магистралью подачи тяжелой бензиновой фракции через группу теплообменников 8 блока электрообессаливания I.
Отпарная колонна 28 соединена с атмосферной колонной 18 блока атмосферной перегонки III и магистралью выхода керосина из установки через концевой холодильник 37.
Отпарная колонна 29 соединена с атмосферной колонной 18 блока атмосферной перегонки III и магистралью выхода дизельной фракции с установки через концевой холодильник 38.
Трубчатая печь 30 соединена с магистралью подачи полуотбензиненной нефти с низа отбензинивающей колонны 13 блока предварительного испарения бензина II и атмосферной колонной 18 блока атмосферной перегонки III.
Трубчатая печь 31 соединена с магистралью подачи мазута с низа, атмосферной колонны 18 блока атмосферной перегонки III и колонной вакуумной перегонки 32.
Группа теплообменников 6 соединена с магистралью подачи нефти с отбензинивающей колонны 13 блока предварительного испарения бензина II, со стабилизирующей колонной 23 блока стабилизации бензина IV и насосом 26 подачи водяного пара в магистраль стабилизации бензина.
Холодильник-конденсатор 25 блока стабилизации бензина IV соединен со стабилизирующей колонной 23 и рефлюксной емкостью 24 этого же блока.
Рефлюксная емкость 24 блока стабилизации бензина IV соединена с магистралью подачи бензина и верхом стабилизирующей колонны 23 этого же блока.
Холодильник-конденсатор 34 соединен с колонной вакуумной перегонки 32 и рефлюксной емкостью 33.
Рефлюксная емкость 33 соединена с холодильником-конденсатором 34, с магистралью вывода дизельной фракции с установки и концевым холодильником 38 и пароэжекторным насосом 35.
Концевой холодильник 36 соединен с магистралью вывода гудрона с установки после отбора его с низа колонны вакуумной перегонки 32.
Концевой холодильник 37 соединен с магистралью вывода керосина из установки после отбора его с низа отпарной колонны 28.
Установка атмосферной вакуумной трубчатки работает следующим образом.
Сырая нефть забирается насосом 27 из сырьевого резервуара (на схеме не показан) и проходит группы теплообменников 1, 2, 3, 4, где подогревается за счет теплоты продуктов первичной переработки нефти, и группы теплообменников 7, 8, где подогревается за счет теплоты конденсации легких фракций, после чего поступает в электрогидраторы 9, 10, 11, 12.
В электрогидраторах 9, 10, 11, 12 под действием электрического поля, повышенной температуры, деэмульгаторов происходит разрушение водонефтяной эмульсии и отделение воды от нефти. Вода сбрасывается в канализацию (или подается на упарку с выделением солей), а нефть проходит следующую группу теплообменников 5 и поступает в отбензинивающую колонну 13. С верха отбензинивающей колонны 13 выделяется легкая бензиновая газовая фракция, которая после поступления в компрессор 16 приобретает более высокую температуру и рекуперативно подогревает нефть в теплообменнике 7, а дальше эта газовая фракция, после прохождения через редукторный дроссель 17, конденсируется в холодильнике-конденсаторе 15 и поступает в рефлюксную емкость 14. Полуотбензиненная нефть с низа отбензинивающей колонны 13 подается через трубчатую печь 30 в атмосферную колонну 18. Часть потока полуотбензиненной нефти возвращается в отбензинивающую колонну 13, сообщая дополнительное количество теплоты, необходимое для ректификации. В атмосферной колонне 18 нефть разделяется на несколько фракций. Верхние продукты атмосферной колонны 18 - тяжелый бензин и газ, поступают в компрессор 20, где после приобретения более высокой температуры направляются для рекуперативного подогрева нефти в группе теплообменников 8, а далее после прохождения через редукторный дроссель 22, конденсируются в холодильнике-конденсаторе 21 и поступают в рефлюксную емкость 19. Керосиновая и дизельная фракции выводятся из атмосферной колонны 18 боковыми погонами и поступают в отпарные колонны 28, 29. В отпарных колоннах 28, 29 из боковых погонов удаляются (отпариваются) легкие фракции, а керосиновая и дизельная фракции выводятся из установки через концевые холодильники 37 и 38 соответственно. С низа атмосферной колонны 18 выходит мазут, который через трубчатую печь 31 подается в колонну вакуумной перегонки 32.
В вакуумной колонне 32 мазут разделяется на вакуумный газойль, отбираемый в виде бокового погона, и гудрон. С верха вакуумной колонны 32 с помощью пароэжекторного насоса 35 отсасываются водяные пары, газы разложения, воздух и некоторое количество легких нефтепродуктов (дизельная фракция), которые сначала конденсируются в холодильнике-конденсаторе 34, а далее поступают в рефлюксную емкость 33. Вакуумный газойль через группу теплообменников подогрева нефти 3 выводится из установки. Гудрон, отобранный с низа вакуумной колонны 32, через группу теплообменников подогрева нефти 5 и конечный холодильник 36 выводится из установки. Избыточная теплота в вакуумной колонне 32 снимается с помощью циркулирующих орошений через группу теплообменников 4.
Для снижения температуры низа атмосферной колонны 18 и стабилизирующей колонны 23 и более полного извлечения дистиллятных фракций, в них подается водяной пар, прокачивающийся насосом 26 в стабилизирующую колонну 23. Избыточная теплота в атмосферной колонне 18 снимается с помощью циркулирующих орошений через группы теплообменников 1 и 2.
Бензин с рефлюксных емкостей 14 и 19 через группу теплообменников подогрева нефти 6 подается в стабилизирующую колонну 23. С верха стабилизирующей колонны 23 после конденсации в холодильнике-конденсаторе 25 и поступления в рефлюксную емкостью 24 уходит головка стабилизации - сжиженный газ. Избыточная теплота в стабилизирующей колонне 23 снимается с помощью циркулирующих орошений головкой стабилизации. С низа стабилизирующей колонны 23 через группу теплообменников подогрева нефти 6 стабильный бензин выводится из установки.