УСТАНОВКА ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

Полезная модель относится к нефтехимической промышленности, в частности к малотоннажным установкам для простой перегонки сложных высококипящих жидкостей, позволяющим разделять нефть и нефтепродукты на составные части, называемые фракциями.
Известна установка для переработки нефтяного сырья, состоящая из предварительного нагревателя и разделителя по фракциям, соединенного с конденсатором, связанных системой трубопроводов с запорной арматурой, при этом разделитель по фракциям состоит из трех последовательно соединенных испарителей, в которых осуществляется три стадии разделения нефтяного сырья с выделением трех фракций бензиновой, керосиново-лигроиновой и соляровой, и трех конденсаторов, каждый из которых соединен с одним испарителем, образуя три блока (ступени), испарители и конденсаторы выполнены в виде одноходовых трубчатых теплообменников и верхняя часть межтрубного пространства каждого из испарителей соединена с верхней частью межтрубного пространства соответствующего конденсатора коробами, наклоненными в сторону конденсатора, при этом в качестве нагревателей, как в испарителях, так и предварительном нагревателе, использованы теплоэлектронагреватели, верхняя часть каждого испарителя соединена с его межтрубным пространством перепускной трубой для исключения возникновения давления в трубной части испарителя (см. патент РФ на полезную модель №39886, МПК С 10 G 7/00, публикация 20.08.2004 г).
Недостатком известной установки является то, что используемые трубчатые теплообменники при малых объемах перерабатываемого сырья подвержены быстрому коксованию и выходу из строя. Наличие предварительного электроподогрева сырья приводит к увеличению затрат на электроэнергию и повышение общей себестоимости переработки. В целом, нагрев сырья и нефтяных фракций электронагревателями приводит к высоким затратам на электроэнергию и высокую себестоимость продукции. Соединение коробом межтрубного пространства испарителя с межтрубным пространством конденсатора и вследствие этого
происходящая между ними передача тепла, ухудшает процесс конденсации нефтяной фракции в конденсаторе и приводит к увеличению объема подачи хладагента в конденсатор, соответственно увеличивает его затраты и себестоимость продукции. Отсутствие между испарителями насосов уменьшает общую производительность переработки сырья известной установкой. Известная установка не предусматривает получение на ней одновременно более трех нефтяных фракций.
Известна нефтеперерабатывающая станция для разгонки многокомпонентных смесей, содержащая линию подвода нефтяной смеси и линии отвода жидких фракций, а также последовательно соединенные трубопроводами две ступени разгонки нефтяной смеси, каждая из которых включает конденсатор и подогреватель нефтяной смеси, кроме того, станция дополнительно содержит, по меньшей мере, одну или несколько ступеней разгонки нефтяной смеси и последовательно установленные на линии подвода нефтяной смеси теплообменники, представляющие собой комбинированные рекуперативные подогреватели нефтяной смеси и охладители, а также насос и печь для подогрева нефтяной смеси выполненным в виде топочного устройства для сжигания жидкого или газообразного топлива, верхняя часть испарителя соединена трубопроводом с конденсатором, а нижняя часть испарителя каждой ступени через клапанное устройство сообщена трубопроводом с соответствующим теплообменником (см. патент РФ на полезную модель №17004, МПК В 01 Д 3/00, публикация 10.03.2001 г.).
Недостатком известной станции является избыточное количество ступеней нагрева - печь для подогрева нефтяной смеси и встроенные в испарители подогреватели нефтяной смеси в виде топочных устройств, что приводит к большим затратам топлива для многократного разогрева нефтяной смеси и соответственно к увеличению себестоимости получаемых нефтепродуктов. Подводимая нефтяная смесь, нагретая в последнем и предыдущих теплообменниках, недостаточно охлаждает первые готовые фракции, что приводит к выходу их в горячем состоянии и требует дополнительного охлаждения до температуры позволяющей их отгрузку потребителям, а соответственно к дополнительным затратам на охладители и увеличивает себестоимость продукции. Кроме этого, охлаждение в рекуперативных подогревателях нефтяной смеси зависит от температуры окружающей среды, то есть не стабильно от времени года и требует дополнительно дорогой измерительной и управляющей аппаратуры.
Задачей заявляемой полезной модели является снижение себестоимости и обеспечение высокого качества получаемых нефтяных фракций, обеспечение получения на одной установке большого количества нефтяных фракций с узким диапазоном температур начала и окончания кипения.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Установка фракционирования углеводородного сырья, содержащая линию подвода сырья, несколько ступеней разгонки и линии отвода жидких фракций, при этом каждая ступень разгонки включает в себя последовательно соединенные трубопроводами теплообменник печи, испаритель и конденсатор, к которому подключена линия отвода жидкой фракции, включающая в себя последовательно соединенные холодильник, накопительную емкость насос, емкость и выходной насос, к теплообменнику печи первой ступени разгонки подключена линия подвода сырья, включающая в себя теплообменник, насос емкость и входной насос, нижняя часть испарителя каждой ступени разгонки через куб и насос сообщена с соответствующим теплообменником печи следующей ступени разгонки, нижняя часть испарителя последней ступени разгонки через куб и насос сообщена с последней линией отвода жидкой фракции, которая включает в себя последовательно соединенные холодильник, емкость и выходной насос.
Техническим результатом полезной модели является увеличение надежности работы установки, ее компактность и экономичность, возможность получения узких нефтяных фракций,
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на Фиг.1 показана установка фракционирования углеводородного сырья.
Установка фракционирования углеводородного сырья, показанная на Фиг.1, содержит линию подвода сырья, три ступени разгонки и четыре линии отвода жидких фракций. Каждая ступень разгонки включает в себя последовательно соединенные трубопроводами теплообменник 1 печи 2,испаритель 3 и конденсатор 4, к которому подключена линия отвода жидкой фракции. Линия отвода жидкой фракции включает в себя последовательно соединенные холодильник 5, емкость 6, насос 7,, емкость 8 и выходной насос 9. К теплообменнику 1 печи 2 первой ступени разгонки подключена линия подвода сырья. Линия подвода сырья включает в себя теплообменник 10, насос 11, емкость 12 и входной насос 13.
Нижняя часть испарителя 3 первой и второй ступени разгонки через куб 14 и насос 15 сообщена с соответствующим теплообменником 1 печи 2 следующей ступени разгонки.
Нижняя часть испарителя 3 третьей ступени разгонки через куб 16 и насос 17 сообщена с четвертой линией отвода жидкой фракции.
Четвертая линия отвода жидкой фракции включает в себя последовательно соединенные холодильник 18, емкость 19 и выходной насос 20.
Установка работает следующим образом.
Сырая нефть из емкости 12 подается насосом 11 в теплообменник 1 печи 2 предварительно проходя через теплообменник 10 нагреваемый паром. Температура подаваемой в печь нефти повышается на 40÷60°С.
В теплообменнике 1 нефть нагревается до температуры 120-140°С, образующаяся при этом парожидкостная смесь поступает в испаритель 3, в котором происходит разделение паровой и жидкой фаз и дополнительное испарение некоторой части легколетучих компонентов из жидкой фазы за счет теплоты перегрева. Паровая фаза бензиновой фракции поступает в конденсатор 4 (охлаждаемый водой), в котором конденсируется и частично охлаждается, доохлаждаясь далее в холодильнике 5 водой до температуры не выше 40÷45°С. Охлажденная жидкая бензиновая фракция стекает в емкость 6, из которой откачивается насосом 7 в накопительную емкость 8 товарно-сырьевого парка.
Отделившаяся в испарителе 3 жидкая фаза накапливается в кубе 14, из которого насосом 15 подается в теплообменник 1 печи 2 второй ступени разгонки, в котором нагревается до температуры 190°С. Образовавшаяся при этом парожидкостная смесь поступает в испаритель 3 второй ступени разгонки, в котором происходит отделение паровой фазы от жидкой и вскипание жидкой фазы за счет теплоты ее перегрева. Полученная паровая фаза керосиновой фракции поступает в конденсатор 4 и далее в холодильник 5, охлаждаемые водой соответственно. Паровая фаза конденсируется, а образовавшаяся и охлажденная жидкая керосиновая фракция стекает в емкость 6, из которой насосом 7 подается в накопительную емкость 8 товарно-сырьевого парка.
Стекающая из испарителя 3 второй ступени в куб 16 жидкая фаза подается насосом 17 в теплообменник 1 печи 2 последней ступени. В теплообменнике 1 нефть, из которой удалены бензиновая и керосиновая фракции, нагревается до температуры 320°С. Образующаяся при этом парожидкостная смесь поступает в испаритель 3 последней ступени, разделяясь в нем на жидкую и паровую фазы. За счет теплоты перегрева в
испарителе 3 из жидкой фазы выделяются пары дизельной фракции. Из испарителя 3 паровая фаза дизельной фракции поступает в конденсатор и далее в холодильник, охлаждаемые водой. После конденсации паров дизельной фракции и охлаждения полученного конденсата до температуры порядка 50÷60°С, последний стекает в накопительную емкость, откуда насосом подается в емкость товарно-сырьевого парка.
Из испарителя 3 последней ступени разгонки жидкая фаза (мазутная) стекает в куб, откуда насосом подается в теплообменник 18(охлаждаемый водой) откуда подается в накопительную емкость 19 товарно-сырьевого парка.
Из накопительных емкостей 8, 19 готовая продукция насосами 9,20 отгружаются потребителям.
Заявленная полезная модель позволяет обеспечить высокое качество получаемых нефтяных фракций, получить на одной установке большое количество нефтяных фракций с узким диапазоном температур начала и окончания кипения, а также снизить себестоимость выпускаемой продукции. Номенклатура и конструктивное исполнение основного технологического оборудования, входящего в состав отдельных ступеней, одинакова, что позволяет унифицировать ступени и упростить поставку и монтаж, комплектовать необходимое производству количество ступеней и соответственно количество получаемых одновременно нефтяных фракций.