СПОСОБ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ
PRIMARY PROCESSING OF OIL

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к способам первичной переработки нефти, и может быть использовано на нефтеперерабатывающих заводах.
Известен способ первичной переработки нефти путем ее последовательной атмосферной и вакуумной разгонки при температурах, обеспечивающих выкипание соответствующих фракций. Для увеличения выхода дистилляторов разгонку проводят в присутствии добавок [SU 791599, опубл. 30.12.1980; SU 517620, опубл. 15.06.1976; SU 450828, опубл. 25.11.1974].
Ближайшим к заявляемому является способ первичной переработки нефти путем ее последовательного отбензинивания, выделения атмосферных и вакуумных газойлей в присутствии испаряющего агента - водяного пара при температурах 200÷370°C [Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. 4.1. М.: Изд-во «Химия», 1972. 25-37 с.].
Недостатками этого и предыдущих способов являются применение сложного и металлоемкого оборудования (ректификационные колонны).
Цель изобретения - снижение металлоемкости оборудования. Поставленная цель достигается описываемым способом первичной переработки нефти. Способ заключается в том, что процессы отбензинивания и выделения атмосферных и вакуумных газойлей проводят в вихревых камерах при температуре 200÷370°C, а ввод сырья в камеры осуществляют на высоте 0,5÷0,7 высоты слоя жидкости в них.
Основные отличительные особенности предлагаемого способа - осуществление процессов переработки в вихревых камерах и ввод сырья в камеры на высоте 0,5÷0,7 высоты слоя жидкости в них.
Дополнительные отличия - отношение высоты рабочего пространства вихревых камер к диаметру составляет 0,8÷1,1. Высота бункерного пространства составляет 0,3÷0,4 общей высоты камеры.
На рис.1 приведена принципиальная технологическая схема осуществления предлагаемого способа.
Способ осуществляют следующим образом. Исходную нефть нагревают в теплообменниках 1 до 200÷220°C за счет тепла отходящих продуктов и подают в камеру отбензинивания 2. Сверху камеры отбензинивания выделяют пары бензина, которые конденсируют в конденсаторе 3, доохлаждают и направляют в товарный парк. Из нижней части камеры 2 насосом 4 отбирают отбензиненную нефть, которую нагревают в печи 5 до 340-360°C и подают в атмосферную камеру 6. Из камеры 6 в верхней части отбирают атмосферный газойль. Его конденсируют в конденсаторе 7, доохлаждают в теплообменниках 1 и также направляют в парк. В нижней части камеры 6 отбирают мазут, который насосом прокачивают через печь 5, нагревают до 350-370°C и подают в вакуумную камеру 8. Камера 8 оборудована вакуумнасосом 9, барометрическим конденсатором 10 и сборником 11. Продукты - вакуумный газойль и гудрон охлаждают в теплообменниках 1 и направляют в парк.
Ввод сырья - нефти во все три камеры осуществляют на высоте 0,5÷0,7 высоты слоя жидкости в них. Соотношение высоты камер к диаметру составляет 0,8÷1,1, а высота бункерного пространства - 0,3÷0,4 общей высоты камеры.
Соотношение параметров камер выбрано из условия обеспечения необходимой четкости погоноразделения. При вводе сырья в камеру на высоте более 0,7 высоты слоя жидкости, в ней возможно увлечение легкой части жидкости с потоком паров. Увеличение отношения высоты камеры к диаметру больше 1,1 повышает гидравлическое сопротивление камеры. При вводе сырья в камеры на высоте менее 0,5 высоты слоя жидкости, либо при соотношении высоты камеры к диаметру менее 0,8 возможен проскок паров в линию отвода жидкости.
Высота бункерного пространства выбрана из условия обеспечения наиболее полного извлечения паров из потока жидкости (0,3 высоты камеры) при одновременном исключении конденсации паров в бункерном пространстве (0,4 высоты камеры).
Реализация предлагаемого способа поясняется примерами.
<mrow><msubsup><mi>ρ</mi><mn>4</mn><mrow><mn>20</mn></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>0,89432</mn><mtext> </mtext><mi>г</mi><mo>/</mo><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>3</mn></msup></mrow>
Пример 1. 10 л нефти Лянторского месторождения (
; содержание: серы - 1,11%; парафинов - 2,4%; смол - 13,2%; асфальтенов - 2,8%; фракционный состав: до 200°C выкипает 17,1%; до 350°C - 40,2%) нагревают до 200°C и под давлением 4 атм подают в камеру отбензинивания. Камера имеет диаметр 400 мм, высоту 320 мм (соотношение высоты к диаметру составляет 0,8). Высота бункерного пространства - 96 мм (0,3 общей высоты). Ввод нефти в камеру осуществляют на высоте 100 мм (0,5 высоты слоя вращающейся жидкости в камере). В верхней части камеры отбирают и конденсируют пары фракции н. к. - 180°C в количестве 14,8% на исходную нефть. Отбензиненную нефть в нижней части камеры отбирают насосом, нагревают до 370°C и подают в следующую камеру под давлением 4,8 атм. Камера имеет диаметр 420 мм, высоту 460 мм (соотношение - 1,1), высоту бункерного пространства 140 мм (0,3 высоты камеры). Ввод сырья осуществляют на высоте 220 мм (0,7 высоты слоя жидкости в камере). В верхней части камеры отбирают, конденсируют, а затем охлаждают пары фракции 180-350°C в количестве 23,6% на исходную нефть.
Мазут из нижней части камеры отбирают насосом, нагревают до 370°C и под давлением 1,8 атм подают в вакуумную камеру. Камера имеет диаметр и высоту 420 мм (соотношение 1,0), высоту бункерного пространства 165 мм (0,4 общей высоты). Сырье вводят на высоте 140 мм (0,6 высоты слоя жидкости в камере). В бункерное пространство под перфорированную шайбу подают перегретый до 300°C водяной пар. Остаточное давление в камере составляет 30 мм рт.ст. Из верхней части камеры отбирают фракцию 350-500°C в количестве 29,7% масс. на исходную нефть. Остаток - гудрон в количестве 31,2% на исходную нефть - отбирают из нижней части камеры. Ниже приведен материальный баланс в сравнении со способом - прототипом (разгонка на аппарате АРН) (Таблица 1).
Таблица 1
Показатели
По предлагаемому способу, кг
По предлагаемому способу, %
По прототипу, кг
По прототипу, %
Валто: нефть
10
100
1
100
Получено фракций:
Н.К. - 180
1,480
14,8
0,154
15,4
180÷350
2,360
23,6
0,248
24,8
350÷500
2,970
29,7
0,288
28,8
остаток >500
3,120
31,2
0,306
30,6
Потери
0,070
0,7
0,004
0,4
Всего:
100
100
<mrow><msubsup><mi>ρ</mi><mn>4</mn><mrow><mn>20</mn></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>0,8659</mn><mtext> </mtext><mi>г</mi><mo>/</mo><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>3</mn></msup></mrow>
Пример 2. Нефть Яун-Лорского месторождения (
; содержание: серы - 0,8%; парафинов - 1,6%; смол - 7,4%; асфальтенов - 2,6%; фракционный состав: до 200°C выкипает 20,0%; до 350°C - 45,4%, коэффициент светопоглощения - 361) в количестве 10 л нагревают до 220°C и под давлением 6 атм подают в камеру отбензинивания (см. пример 1). По аналогии с примером 1 остаток нагревают до 370°C и подают во вторую камеру и далее в третью (см. пример 1). Сравнительный материальный баланс приведен в таблице 2.
Таблица 2
Показатели
По предлагаемому способу, кг
По предлагаемому способу, %
По прототипу, кг
По прототипу, %
Валто: нефть
10
100
1
100
Получено фракций:
Н.К. - 180
1,980
19,8
0,200
20,0
180÷350
2,560
25,6
0,254
25,4
350÷500
2,490
24,9
0,274
27,4
остаток >500
2,910
20,1
0,267
26,7
Потери
0,60
0,6
0,005
0,5
Всего:
100
100