УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА И ЛЕГКОЙ НЕФТИ

Предложенное техническое решение относится к области нефтепереработки и нефтехимии.
Известны и широко используются установки для переработки и фракционирования углеводородного сырья: нефти и газового конденсата различных месторождений. В качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения выбрана подобная установка, описанная в патенте на полезную модель RU 20466, которая быть использована для переработки газового сырья различных типов, в том числе газового конденсата и легкой нефти. Известная из RU 20466 установка для переработки газового конденсата и легкой нефти включает теплообменники блока подогрева сырья, колонну стабилизации, испарительную ректификационную колонну, основную ректификационную колонну с отпарными колоннами и теплообменниками-ребойлерами с отборами дизельного топлива и керосина внешние отборы мазута, дизельного топлива, бензина, керосина. Куб испарительной ректификационной колонны соединен основной линией частично отбензиненного сырья с основной ректификационной колонной через печь нагрева сырья. Линия отвода дизельного топлива с теплообменника-ребойлера отпарной колонны соединена с внешним отбором дизельного топлива через теплообменник блока подогрева сырья. Линия отвода мазута с куба основной ректификационной колонны соединена с внешним отбором мазута через теплообменник блока подогрева сырья. В описанной выше установки для снижения расхода тепла от внешнего источника, уходящее с готовым продуктом тепло, используется для предварительного подогрева сырья, поступающего в ректификационные колонны для фракционирования и получения готового продукта. Известная схема не может быть эффективно использована для переработки сырья непостоянного фракционного состава, в первую очередь газового конденсата и легкой нефти.
В отличие от известного решения предложена установка для переработки углеоводродного сырья нестабильного состава - газового конденсата и легкой нефти, в которой будет обеспечено стабильное снабжение теплоносителем ректификационных колонн и всех необходимых технологических элементов установки.
Указанный выше технический результат достигается за счет того, что предложена установка для переработки газового конденсата и легкой нефти, которая включает теплообменники блока подогрева сырья, колонну стабилизации, испарительную ректификационную колонну, основную ректификационную колонну с отпарными колоннами и теплообменниками-ребойлерами с отборами дизельного топлива и керосина внешние отборы мазута, дизельного топлива, бензина, керосина. Куб испарительной ректификационной колонны соединен основной линией частично отбензиненного сырья с основной ректификационной колонной через печь нагрева сырья. Линия отвода дизельного топлива с теплообменника-ребойлера отпарной колонны соединена с внешним отбором дизельного топлива через теплообменник блока подогрева сырья. Линия отвода мазута с куба основной ректификационной колонны соединена с внешним отбором мазута через теплообменник блока подогрева сырья. В отличие от известных решений линия отвода дизельного топлива с теплообменника-ребойлера отпарной колонны дизельного топлива и линия отвода мазута с куба основной ректификационной колонны соединены с линией рецикла дизельного топлива и линией рецикла мазута, соответственно. При этом линия рецикла дизельного топлива и линия рецикла мазута, соединены с основной линией частично отбензиненного сырья до входа в печь нагрева сырья. Сырьем для подобной установки может являться нефть или же газовый конденсат.
В конкретных случаях, обусловленных условиями эксплуатации установки, используемого сырья, схемное решение установки может предусматривать следующие частные случаи ее исполнения (оптимально использовать перечисленные ниже особенности схемного решения в составе одной установки):
- отвод мазута с куба основной ректификационной колонны соединен с внешним отбором и линией рецикла мазута через последовательно расположенные теплообменник-ребойлер отпарной колонны дизельного топлива, теплообменник-ребойлер отпарной колонны керосина, термосифоный испаритель ректификационной колонны стабилизации, теплообменник блока подогрева сырья;
- на линии рецикла мазута установлен регулируемый клапан, управляемый контроллером расхода мазута, соединенный с датчиком, установленным на линии отвода мазута после теплообменника блока подогрева сырья;
- на линии рецикла дизельного топлива установлен регулируемый клапан, управляемый контроллером расхода дизельного топлива, соединенный с датчиком, установленным на линии отвода дизельного топлива после теплообменника подогрева сырья;
- на внешнем отборе мазута установлен регулируемый клапан, управляемый контроллером, соединенный с датчиком уровня в кубе основной ректификационной колонны;
- на внешнем отборе дизельного топлива установлен регулируемый клапан, управляемый контроллером, соединенный с датчиком уровня в теплообменнике-ребойлере отпарной колонны дизельного топлива;
- испарительная ректификационная колонна снабжена отпарной колонной бензина с теплообменником-ребойлером с внешним отбором бензина;
- внешний отбор керосина выполнен с теплообменника-ребойлера отпарной колонны керосина;
- линия циркуляционного орошения секций основной ректификационной колонны последовательно соединена с теплообменником-ребойлером отпарной колонны бензина и теплообменником блока подогрева сырья;
- куб испарительной ректификационной колонны соединен дополнительной линией частично отбензиненного сырья с секциями испарительной ректификационной колонны;
- блок подогрева сырья включает последовательно соединенные первый, второй, третий теплообменники, через первый теплообменник выполнен отвод мазута с куба основной ректификационной колонны, через второй - отвод дизельного топлива с теплообменника-ребойлера отпарной колонны дизельного топлива, а третий теплообменник включен в линию циркуляционного орошения секций основной ректификационной колонны.
Аппаратный состав предложенной установки поясняется схемой.
Установка для переработки газового конденсата и легкой нефти включает последовательно расположенные по ходу подачи сырья на переработку теплообменники блока подогрева сырья, колонну стабилизации 2, испарительную ректификационную колонну 3, основную ректификационную колонну 5 с отпарными колоннами 6, 7 и теплообменниками-ребойлерами 10, 11 с отборами дизельного топлива и керосина 22. Для отбора товарного продукта служат внешние отборы мазута 19, дизельного топлива 20, бензина 21, керосина 22. Куб испарительной ректификационной колонны 3 соединен основной линией частично отбензиненного сырья с основной ректификационной колонной 5 через печь нагрева сырья 1. Линия отвода дизельного топлива с теплообменника-ребойлера 10 отпарной колонны 6 соединена с внешним отбором дизельного топлива 20 через теплообменник 13 блока подогрева сырья. Линия отвода мазута с куба основной ректификационной колонны 5 соединена с внешним отбором мазута 19 через теплообменник 12 блока подогрева сырья. Испарительная ректификационная колонна 3 снабжена отпарной колонной бензина 4 с теплообменником-ребойлером 9 с внешним отбором бензина 21 (фракция 80-180°C). Дополнительной линией частично отбензиненного сырья куб испарительной ректификационной колонны 3 соединен с секциями этой же испарительной ректификационной колонны 3. Линия циркуляционного орошения секций основной ректификационной колонны 5 последовательно соединена с теплообменником-ребойлером отпарной колонны бензина 9 и теплообменником 14 блока подогрева сырья. На теплообменнике-ребойлере отпарной колонны керосина 7 выполнен внешний отбор керосина 22.
Особенность схемы предложенной установки для переработки газового конденсата и легкой нефти заключается в дополнении предложенной схемы линиями рецикла мазута и дизельного топлива в контур сырья. Линия отвода дизельного топлива с теплообменника-ребойлера 10 отпарной колонны 6 дизельного топлива и линия отвода мазута с куба основной ректификационной колонны 5 соединены с линией рецикла дизельного топлива и линией рецикла мазута, соответственно. Введенные в схему установки линия рецикла дизельного топлива и линия рецикла мазута, соединены с основной линией частично отбензиненного сырья до входа в печь нагрева сырья 1. При наиболее оптимальном схемном решении отвод мазута с куба основной ректификационной колонны 5 соединен с внешним отбором 19 и линией рецикла мазута через последовательно расположенные теплообменник-ребойлер отпарной колонны дизельного топлива 10, теплообменник-ребойлер отпарной колонны керосина 7, термосифоный испаритель колонны стабилизации 8, теплообменник 12 блока подогрева сырья. Блок подогрева сырья включает последовательно соединенные первый 12, второй 13, третий 14 теплообменники. Через первый теплообменник 12 выполнен отвод мазута с куба основной ректификационной колонны 5, через второй 13 - отвод дизельного топлива с теплообменника-ребойлера отпарной колонны дизельного топлива, третий теплообменник 14 включен в линию циркуляционного орошения секций основной ректификационной колонны 5.
Для управления рециклом мазута и дизельного топлива и отбором товарного продукта: мазута, бензина, дизельного топлива, керосина служит комплекс регулируемых клапанов. На линии рецикла мазута установлен регулируемый клапан, управляемый контроллером расхода мазута 15 (типа FIRC), соединенный с датчиком, установленным на линии отвода мазута после первого теплообменника 12 блока подогрева сырья. На линии рецикла дизельного топлива установлен регулируемый клапан, управляемый контроллером расхода дизельного топлива 16 (типа FIRC), соединенный с датчиком, установленным на линии отвода дизельного топлива после второго теплообменника подогрева сырья 13. На внешнем отборе мазута 19 установлен регулируемый клапан, управляемый контроллером 18 (типа LIRC), соединенный с датчиком уровня в кубе основной ректификационной колонны 5. На внешнем отборе дизельного топлива 20 установлен регулируемый клапан, управляемый контроллером 17 (типа LIRC), соединенным с датчиком уровня в теплообменнике-ребойлере 10 отпарной колонны дизельного топлива 6.
Предложенная установка для переработки газового конденсата и легкой нефти работает следующим образом.
Сырье: газовый конденсат или легкая нефть подается в теплообменники блока подогрева сырья и последовательно подогревается в первом 12 (подогрев мазутом), втором 13 (дизельным топливом) и третьем 14 (подогрев потоком циркуляционного орошения с основной ректификационной колонны 5) теплообменниках. После предварительного подогрева сырье поступает в колонну стабилизации 2 с термосифонным испарителем 8, в термосифонном испарителе 8 сырье подогревается отобранным от основной ректификационной колонны 5 мазутом. С куба колонны стабилизации 2 сырье поступает в испарительную ректификационную колонну 3, отгон с колонны стабилизации 2 подается на нижнее орошение основной ректификационной колонны 5.
Отгон с испарительной ректификационной колонны 3 подается отпарную колонну бензина 4, снабженную теплообменником-ребойлером 9 с внешним отбором товарного продукта - бензина 21 (отбор фракции 80-180°C). С куба испарительной ректификационной колонны 3 основной поток (основная линия) частично отбензиненного сырья подеется через печь нагрева сырья 1 на основную ректификационную колонну 5. Дополнительный поток частично отбензиненного сырья подогревается в печи нагрева сырья 1, горячая струя потока возвращается в секции этой же испарительной ректификационной колонны 3.
Поток циркуляционного орошения секций основной ректификационной колонны 5 последовательно проходит теплообменник-ребойлер отпарной колонны бензина 9 и третий теплообменник 14 блока подогрева сырья с возвратом сырья в секции колонны 5. Отгоны с основной ректификационной колонны 5 подаются на оборудованные теплообменниками-ребойлерами 10, 11 соответствующие отпарные колонны 6, 7 дизельного топлива и керосина. С теплообменника-ребойлера 11 отпарной колонны керосина 7 отбирается товарный продукт - керосин 22.
С теплообменника-ребойлера 10 отпарной колонны 6 дизельное топливо направляется на обогрев второго теплообменника 13 блока подогрева сырья и далее на внешний отбор 20 товарного продукта - дизельного топлива. Часть дизельного топлива, прошедшего второй теплообменник 13 блока подогрева сырья, подается на рецикл дизельного топлива в поток частично отбензиненного сырья (основную линию частично отбензиненного сырья) с куба испарительной ректификационной колонны 3 до входа этого потока в печь нагрева сырья 1. Таким образом, обеспечивается стабильный расход теплоносителя в рабочий контур установки. Управление расходом избыточного количества дизельного топлива на отбор 20 готового продукта и на рецикл дизельного топливо производится системой регулируемых клапанов. Регулируемый клапан на линии рецикла дизельного топлива управляется контроллером расхода дизельного топлива 16 (типа FIRC), который соединен с датчиком, установленным на линии отвода дизельного топлива после второго теплообменника 13 подогрева сырья. Регулируемый клапан на внешнем отборе дизельного топлива 20 управляется контроллером 17 (типа LIRC), соединенным с датчиком уровня в теплообменнике-ребойлере 10 отпарной колонны дизельного топлива 6.
С куба основной ректификационной колонны 5 мазут последовательно направляется на теплообменник-ребойлер 10 отпарной колонны дизельного топлива 6, теплообменник-ребойлер 11 отпарной колонны керосина 7, термосифоный испаритель 8 колонны стабилизации 2, первый теплообменник 12 блока подогрева сырья и далее на внешний отбор 19 товарного продукта - мазута. Часть мазута, прошедшего первый теплообменник 12 блока подогрева сырья, подается на рецикл мазута в поток частично отбензиненного сырья (основную линию частично отбензиненного сырья) с куба испарительной ректификационной колонны 3 до входа этого потока в печь нагрева сырья 1. Таким образом, обеспечивается стабильный расход теплоносителя в рабочий контур установки. Управление расходом избыточного количества мазута на отбор 20 готового продукта и на рецикл мазута производится системой регулируемых клапанов. Регулируемый клапан на линии рецикла мазута управляется контроллером расхода мазута 15 (типа FIRC), соединенным с датчиком, установленным на линии отвода мазута после первого теплообменника 12 блока подогрева сырья. Регулируемый клапан на внешнем отборе мазута 19 управляется контроллером 18 (типа LIRC), соединенным с датчиком уровня в кубе основной ректификационной колонны 5.
Таким образом, предложена установка для переработки газового конденсата и легкой нефти, которая обеспечит стабильное снабжение теплоносителем ректификационных колонн и всех необходимых технологических элементов установки. Благодаря рециклу теплоносителей: мазута и дизельного топлива достигается стабильность в обеспечении установки теплом и обеспечивается гибкость работы установки при переработке сырья различного фракционного состава вплоть до почти полного отсутствия в сырье отдельных фракций.