УСТАНОВКА ДЛЯ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ БЕНЗИНА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к установкам для ректификации бензинового сырья и может быть использована для повышения четкости ректификации.
Известна установка для ректификации бензинового сырья, содержащая не менее двух связанных между собой ректификационных колонн. Нижний вывод первой колонны используется для отбора стабильной фракции, а ее боковой вывод сообщен с зоной питания второй ректификационной колонны. При работе установки, пары с верха первой колонны после конденсации в конденсаторе, поступают в емкость орошения, из которой отводятся несконденсированные пары и продуктовая фракция бензина, при этом часть бензиновой фракции поступает на орошение колонны. С низа второй колонны отводится товарная фракция. На орошение второй колонны используется часть полученной бензиновой фракции, см., RU №2138536, C 10 G 7/00,99 г.
Недостатком этой установки является высокая энергоемкость процесса фракционирования и невозможность получения узких бензиновых фракций.
5
6
Наиболее близким аналогом предложенной полезной модели является установка для фракционирования бензина, включающая три ректификационные колонны, блоки гидроочистки сырья, отпарки гидроочищенной сырьевой фракции, изомеризации, стабилизации изомеризата. Кроме того, установка содержит блоки выделения и рециркуляции низкооктановых углеводородов, как прореагировавших, так и содержащихся в исходном сырье. Сырьем установок изомеризации являются легкие прямогон-ные бензины, бензины-рафинаты (после экстракции аренов), легкие бензины гидрокрекинга, непосредственно фракции C-C, полученные из газового конденсата или другого сырья, см., см., статью Кононовой В.Л., ОАО «Ленгипронефтехим», сборник трудов «Материалы международного форума то-пливно-энергетического комплекса Росси», Санкт-Петербург, 6-9 апреля 2001 г., стр.153-154.
2
Недостатком этой установки является значительные затраты энергии на рециркуляцию непревращенного сырья, которые возрастают с увеличением октанового числа получаемого продукта, что обусловлено увеличением количества рециркулята. Соответственно, возрастает и стоимость изомеризата. Кроме того, наличие в этой установке промежуточной колонны К усложняет конструкцию установки, приводит к значительному повышению капитальных и эксплутационных затрат, а также снижает эффективность процесса ректификации бензинов.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности фракционирования бензина, а также снижение издержек на строительство при сооружении установок фракционирования и снижение энергозатрат при их эксплуатации.
5
6
5
6
Решение указанной задачи осуществлено за счет того, что установка для фракционирования бензина, содержит систему ректификационных колонн с блоками гидроочистки сырья и изомеризации, согласно полезной модели, система ректификационных колонн выполнена двухколонной, в виде предварительной колонны (колонны 1) и колонны разделения изомерата (колонны 2), при этом верхний и нижний выводы колонны 1 выполнены в виде отводов, соответственно, товарной и продуктовой бензиновых фракций, а боковой вывод для отвода промежуточной фракции этой колонны подключен через блоки гидроочистки и изомерации к колонне 2 в качестве ее питательной линии, при этом боковой вывод этой колонны выполнен в виде отвода промежуточной товарной бензиновой фракции, а верхний и нижний выводы подключены в качестве боковых питательных линий к колонне 1 и выполнены в виде линий рецикла, соответственно верхнего и нижнего продукта колонны 2. В вариантах выполнения этой установки, вводы линий рециклов легкой и тяжелой фракций в колонну 1 расположены, соответственно, ниже и выше отводов из этой колонны легкой и тяжелой бензиновых фракций; верхний вывод колонны 1 выполнен в виде линии отвода товарной бензиновой фракции iC; нижний вывод колонны 1 выполнен в виде линии отвода продуктовой бензиновой фракции 100-180°С; через боковой вывод колонны 2 отводится промежуточная товарная бензиновая фракция iC; верхняя и нижняя линии рециклов колонны 2 выполнены в виде линий рециклов бензиновых фракций, соответственно, ΣC и ΣC; колонна 1 снабжена несколькими дополнительными боковыми выводами для отвода соответствующих тяжелых бензиновых фракций.
5
6
В другом варианте выполнения установки, через верхний и нижний выводы колонны 1 отводятся, соответственно, товарная и продуктовая фракция; боковой вывод этой колонны подключен к колонне 2 аналогично первому варианту, при этом верхний вывод колонны 2 выполнен в виде линии рецикла легкой фракции в колонну 1, а через ее средний и нижний выводы отводятся, соответственно, промежуточная и тяжелая товарные фракции. В вариантах выполнения этой установки, верхний вывод колонны 1 выполнен в виде линии отвода товарной фракции iC; боковой вывод колонны 1 выполнен в виде линии отвода промежуточной фракции iC-70°; колонна 1 снабжена несколькими дополнительными боковыми выводами для отвода соответствующих тяжелых продуктовых бензиновых фракций.
5
В еще одном варианте выполнения установки, колонна 1 снабжена верхним и нижним выводами и боковым выводом, подключенным аналогично предыдущим вариантам установки. Низ колонны 2 подключен линией рецикла к колонне 1, а через верхний вывод колонны 2 отводится легкая товарная фракция. В вариантах выполнения этой установки, через верхний вывод колонны 1 отводится продуктовая фракции iC; колонна 1 снабжена несколькими дополнительными боковыми выводами для отвода соответствующих тяжелых продуктовых бензиновых фракций.
Техническим результатом от использования полезной модели является снижение эксплуатационных энергозатрат (ориентировочно до 0,4 Гкал на 1 т. сырья) и строительных издержек.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображена принципиальная технологическая схема установки (первый вариант); на фиг.2 и 3 - соответственно второй и третий варианты выполнения предложенной полезной модели.
В первом варианте выполнения, см. фиг.1, установка включает две ректификационные колонны 1 и 2, из которых колонна 1 является предварительной и предназначена для разделения исходного сырья, которое подается через ввод 3. Колонна 1 снабжена также верхним выводом 4, боковым выводом 5 и нижним выводом 6. Боковой вывод 5 подключен к блоку гидроочистки 7, который подключен к блоку изомерации 8. Блок изомерации 8 посредством бокового ввода 9 подключен к колонне 2, являющейся ректификационной колонной разделения изомерата. Верх и низ колонны 2 подключены к колонне 1 линиям 10 и 11, являющихся линиями рецикла колонны 2 по легким и тяжелым фракциям в колонну 1, для которой эти линии являются линиями ее дополнительных боковых питании. Колонна 2 снабжена также боковым выводом 12 для отвода ее промежуточной фракции. Колонна 1 может быть снабжена несколькими боковыми выводами 6а-6n для отвода (в случае необходимости) нескольких соответствующих тяжелых фракций.
Во втором варианте выполнения установки, см, фиг.2, колонна 1, аналогично первому варианту, имеет боковой ввод 3, верхний, боковой и нижний выводы, соответственно, 4, 5, 6, а также (при необходимости) дополнительные боковые выводы 6а-6n.Боковой вывод 5 колонны 1 подключен через блоки гидроочистки 7 и изомерации 8, а также ввод 9 к колонне 2. Верх колонны 2 за счет линии рецикла 10, подключен к колонне 1. Колонна 2 снабжена также боковым и нижним выводами, соответственно 12 и 13.
В третьем варианте выполнения установки, см. фиг.3, колонна 1, аналогично первому варианту, имеет боковой ввод 3, верхний, боковой и нижний выводы, соответственно, 4, 5, 6, а также (при необходимости) дополнительные боковые выводы 6а-6n.Боковой вывод 5 колонны 1 подключен через блоки гидроочистки 7 и изомерации 8, а также ввод 9 к колонне 2 Низ колонны 2 за счет линии рецикла 11, подключен к колонне 1. Колонна 2 снабжена также верхним выводом 14. Работа вариантов установки осуществляется следующим образом.
5
6
В первом варианте выполнения, исходное бензиновое сырье подается на разделение в колонну 1 через ввод 3. В колонне 1 исходное сырье разделяется на легкую и тяжелую и промежуточные фракции, которые отводятся, соответственно через верхний вывод 4, боковой вывод 5 и нижний вывод 6. Промежуточная фракция после прохождения блока гидроочистки 7 и изомерации 8, подается в качестве питания в колонну 2. Легкая и тяжелая фракции колонны 2 отводятся, соответственно, по линиям 10 и 11, являющихся линиями рецикла по фракциям, соответственно ΣC и ΣС и подаются в качестве боковых
5
5
6
6
5
6
питании в колонну 1. Промежуточная фракция колонны 2 отводится через вывод 12. Таким образом, при фракционировании бензинового сырья в этом варианте установки, легкая бензиновая фракция iC отводится из колонны 1 через вывод 4 в качестве товарной фракции. Тяжелые бензиновые фракции с температурой выкипания выше 70-80°С выводятся из колонны 1 по выводу 6 (в случае отвода нескольких тяжелых фракций по соответствующим выводам 6а-6n) и далее подаются на риформинг. Верхний и нижний продукты колонны 2, соответственно, фракции ΣC и ΣC, используются как верхний и нижний рециклы колонны 2 и подают в качестве дополнительного питания в колонну 1. Продуктовой фракцией колонны 2 является фракция iC, которая отводится через вывод 12, а в качестве верхнего и нижнего рециклов этой колонны используются, соответственно, фракции ΣC и ΣC. Для улучшения условий разделения, целесообразно, чтобы расположение вводов верхнего и нижнего рециклов в колонну 1 было, соответственно, ниже и выше расположении выводов из этой колонны легкой и тяжелой фракций. Следует отметить, что вследствие ввода в нижнюю часть колонны 1 рецикла тяжелой фракции из колонны 2 происходит смешивание тяжелых фракций колонн 1 и 2 и массообмен между этими фракциями, что повышает выход и качество продуктовых фракций.
5
5
Во втором варианте (см. фиг.2), аналогично первому варианту бензиновое сырье разделяется в колонне 1. Промежуточная фракция iC-70° колонны 1, через блоки гидроочистки и изомерации подается как питание в колонну 2. Легкая фракция колонны 2 направляется на рецикл по линии 10 в колонну 1, а промежуточная и тяжелая фракции этой колонны выводятся, соответственно по выводам 12 и 13 как товарные фракции. С верха колонны 1, через вывод 4 отводится товарная фракция iC. В вариантах выполнения, из колонны 1 через дополнительные боковые выводы 6а-6n, могут отводится несколько тяжелых товарных бензиновых фракций.
5
5
В третьем варианте, см. фиг.3, аналогично предыдущим вариантам, в качестве промежуточной фракции колонны 1 отводится фракция iC-70° которая после гидроочистки и изомерации подается в качестве питания в колонну 2. Тяжелая фракция колонны 2 используется в качестве рецикла и подается в колонну 1 по линии рецикла 11, а легкая фракция этой колонны отводится через вывод 14 как товарная фракция. С верха колонны 1, через вывод 4 отводится товарная фракция iC. Тяжелая фракция колонны 1 отводится как продуктовая через вывод 6, причем колонна 1, может иметь несколько дополнительных боковых выводов 6а-6n для отвода (в случае необходимости) нескольких тяжелых товарных бензиновых фракций.
Таким образом, в предложенных вариантах установки для фракционирования бензиновых фракций используются только две колонны - предварительная и колонна разделения изомерата, что значительно сокращает капитальные издержки при строительстве установок, а также энергозатраты при их эксплуатации.