СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ
OIL REFINING METHOD

Изобретение относится к способам переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.
Известен способ переработки нефти, включающий нагрев и ввод сырья в ректификационную колонну с подачей паров с верха колонны после частичной конденсации в емкость орошения с получением газа и легкой бензиновой фракции, выделение боковыми погонами через отпарные секции бензиновой и дизельной фракций, а с низа - мазута с использованием острого и циркуляционного орошений и ввода нагретых потоков в колонну и отпарные секции, дальнейшую перегонку мазута в вакуумной колонне с получением вакуумных дистиллятов и гудрона (И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. - М.: Химия, 1981, с.148, рис.III-1б). Недостатком данного способа являются высокие энергозатраты. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки нефти, включающий ввод нагретого сырья в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной колонны водяного пара (нагретых потоков), отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и легкого стабильного бензина (стабильной легкой бензиновой фракции), боковыми погонами через отпарные секции - тяжелого бензина (тяжелой бензиновой фракции), керосина (керосиновой фракции) и легкого дизельного топлива (дизельной фракции) и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором масляных дистиллятов (дизельной фракции), легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода водяного пара (нагретого потока) в низ вакуумной колонны (И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. - М.: Химия, 1981, с.149, рис.III-2).
Недостатком известного способа являются высокие энергозатраты, образование стоков кислой воды, низкий отбор вакуумного газойля и высокая степень разложения мазута в печи.
Задача данного изобретения - снизить энергозатраты и избежать образования стоков кислой воды, а также увеличить отбор вакуумного газойля и снизить степень разложения мазута в печи.
Указанная задача решается тем, что в способе переработки нефти, включающем ввод нагретого сырья через теплообменники и печь в сложную атмосферную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями с подачей в низ секций и сложной атмосферной колонны нагретых потоков, отбор с верха сложной атмосферной колонны легкой бензиновой фракции и подачу ее после нагрева в колонну стабилизации с выделением газа и стабильной легкой бензиновой фракции, боковыми погонами через отпарные секции - тяжелой бензиновой, керосиновой и дизельной фракций и с низа сложной атмосферной колонны мазута, подачу мазута после нагрева в печи в вакуумную колонну с боковым отбором дизельной фракции, легкого вакуумного газойля с помощью циркуляционного орошения и с низа вакуумной колонны - гудрона с использованием циркуляционных орошений в сложной атмосферной и вакуумной колоннах и ввода нагретого потока в низ вакуумной колонны, согласно изобретению сырье после нагрева в теплообменниках делят на два потока, больший по количеству поток нагревают в печи и подают в зону питания сложной атмосферной колонны, а меньший без нагрева подают между вводом большего по количеству потока и выводом дизельной фракции, сложная атмосферная колонна содержит два циркуляционных орошения, в качестве нагретых потоков в низ отпарных секций подают пары после испарения легких углеводородов из остатков отпарных секций, в низ сложной атмосферной колонны - нагретый газ из колонны стабилизации, с которой осуществляют отбор рефлюкса, из мазута перед нагревом его в печи испаряют легкие углеводороды при более низком давлении, чем давление в сложной атмосферной колонне и направляют их в качестве нагретого потока в низ вакуумной колонны, тяжелый вакуумный газойль выводят с первой тарелки, расположенной выше ввода сырья в вакуумную колонну, и подают на смешение с жидкой фазой мазута, после чего полученный после смешения поток нагревают в печи и направляют в вакуумную колонну в качестве сырья, боковой отбор дизельной фракции вакуумной колонны выводят в качестве верхнего циркуляционного орошения, а легкого вакуумного газойля - в качестве нижнего.
На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.
Сырье нагревают в теплообменнике 1 и делят на два потока, больший по количеству (нижний) поток 2 нагревают в печи 3 и по линии 4 вводят в зону питания колонны 5, меньший по количеству (верхний) поток 6 также вводят в колонну 5 выше места ввода большего по количеству потока. Пары с верха колонны 5 частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике 7 и по линии 8 вводят в емкость орошения 9. С верха емкости орошения 9 по линии 10 выводят углеводородный газ. С низа емкости орошения 9 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 11 подают на верх колонны 5 в качестве острого орошения, а балансовый избыток отводят по линии 12 в качестве легкой бензиновой фракции. Верхний боковой погон колонны 5 по линии 13 подают на верх верхней отпарной секции 14. Пары с верха отпарной секции 14 по линии 15 возвращают в колонну 5. С низа отпарной секции 14 по линии 16 выводят жидкость и подают в испаритель 17. Пары из испарителя 17 по линии 18 возвращают в низ отпарной секции 14. С низа испарителя 17 по линии 19 отводят тяжелую бензиновую фракцию. Верхнее циркуляционное орошение колонны 5 охлаждают в теплообменнике 20 и по линии 21 возвращают в колонну 5. Средний боковой погон колонны 5 по линии 22 подают на верх средней отпарной секции 23. Пары с верха отпарной секции 23 по линии 24 возвращают в колонну 5. С низа отпарной секции 23 по линии 25 выводят жидкость и подают в испаритель 26. Пары из испарителя 26 по линии 27 возвращают в низ отпарной секции 23. С низа испарителя 26 по линии 28 отводят керосиновую фракцию. Нижний боковой погон колонны 5 по линии 29 подают на верх нижней отпарной секции 30. Пары с верха отпарной секции 30 по линии 31 возвращают в колонну 5. С низа отпарной секции 30 по линии 32 выводят жидкость и подают в испаритель 33. Пары из испарителя 33 по линии 34 возвращают в низ отпарной секции 30. С низа испарителя 33 по линии 35 отводят дизельную фракцию. Нижнее циркуляционное орошение колонны 5 охлаждают в теплообменнике 36 и по линии 37 возвращают в колонну 5. Легкую бензиновую фракцию колонны 5 нагревают в теплообменнике 38 и по линии 39 подают в колонну стабилизации 40. Пары с верха колонны стабилизации 40 частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике 41 и по линии 42 вводят в емкость орошения 43. С верха емкости орошения 43 по линии 44 выводят газ, нагревают в теплообменнике 45 и по линии 46 подают в низ колонны 5. С низа емкости орошения 43 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 47 подают на верх колонны стабилизации 40 в качестве острого орошения, а балансовый избыток отводят по линии 48 в качестве рефлюкса. С низа колонны стабилизации 40 по линии 49 выводят жидкость и подают в испаритель 50. Пары из испарителя 50 по линии 51 возвращают в низ колонны стабилизации 40. С низа испарителя 50 по линии 52 отводят стабильную легкую бензиновую фракцию. Нагретое в печи 53 сырье вакуумной колонны 54 по линии 55 подают в вакуумную колонну 54. С верха вакуумной колонны 54 по линии 56 отводят неконденсируемый пар. Из колонны 54 по линии 57 отводят жидкость, охлаждают в теплообменнике 58 и по линии 59 подают на верх колонны 54 в качестве верхнего циркуляционного орошения, а балансовый избыток выводят по линии 60 в качестве дизельной фракции. Из колонны 54 по линии 61 отводят жидкость, охлаждают в теплообменнике 62 и по линии 63 возвращают в колонну 54 в качестве нижнего циркуляционного орошения, а балансовый избыток по линии 64 отводят в качестве вакуумного газойля. Мазут с низа колонны 5 по линии 65 подают в вакуумный испаритель 66. Пары, выводимые с верха испарителя 66, по линии 67 подают в низ колонны 54 в качестве нагретого потока, а жидкость, выводимую с низа испарителя 66, по линии 68 подают в печь 53. Из колонны 54 по линии 69 отводят тяжелый вакуумный газойль и подают на смешение с жидкостью, подаваемой по линии 68 в печь 53. С низа колонны 54 по линии 70 отводят гудрон.
Сравнительная характеристика основных показателей работы колонн по прототипу и предлагаемому способу, приведенных в таблице 1, показала, что исключение использования водяного пара для отпарки легких фракций из продуктов разделения колонн в предлагаемом способе позволяет избежать образования стоков кислой воды на блоке перегонки нефти. При этом экономится 2,7 т/ч водяного пара. Кроме того, в предлагаемом способе увеличивается отбор суммарного вакуумного газойля с 46,50 до 50,03 т/ч, то есть на 7,6%, и дизельной фракции вакуумной колонны с 12,50 до 15,00 т/ч, то есть на 20%. При этом количество гудрона снижается с 67,65 до 61,38 т/ч, то есть на 9,3% и он утяжеляется. Температура сырья на входе в вакуумную колонну снижается с 370 до 365°C, что уменьшает степень разложения мазута в печи. Тепловая нагрузка конденсаторов-холодильников сложной атмосферной колонны 5 в связи с исключением ввода в нее водяного пара и вводом не нагретого в печи потока нефти в колонну 5 снижается с 6,659 до 3,571 Гкал/ч, то есть на 46,4%. За счет уменьшения подвода тепла с сырьем тепловая нагрузка печи сложной атмосферной колонны 5 снижается с 15,762 до 13,585 Гкал/ч, то есть на 13,8%. Тепловая нагрузка печи колонны 54 снижается с 4,816 до 4,752 Гкал/ч, то есть на 1,3%, колонны 5 - с 15,762 до 13,585 Гкал/ч, то есть на 13,8%.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить энергозатраты и избежать образования стоков кислой воды, а также увеличить отбор вакуумного газойля и снизить степень разложения мазута в печи.
Таблица 1
Основные показатели работы колонн
Показатели
Вариант 1 (прототип)
Вариант 2 (предлагаемый способ)
1
2
3
Расход, т/ч
верхнего потока сырья 6 колонны 5
-
29,00
нижнего потока сырья 2 колонны 5
210,00
181,00
газа (поток 44)
-
0,20
рефлюкса (поток 48)
0,09
0,03
стабильной легкой бензиновой фракции НК-100°C (поток 52)
8,31
8,37
тяжелой бензиновой фракции 100-160°С (поток 19)
20,00
20,00
керосиновой фракции 160-235°С (поток 28)
9,50
9,50
дизельной фракции 235-360°C из колонны 5 (поток 35)
45,00
45,00
мазута (поток 65)
127,10
127,10
дизельной фракции 235-360°С из колонны 54 (поток 60)
12,50
15,00
суммарной дизельной фракции (поток 35+60)
57,50
60,00
вакуумного газойля из колоны 54 (поток 64)
20,00
50,03
тяжелого вакуумного газойля из колоны 54 (поток 69)
26,50
3,00
гудрона (поток 70)
67,65
61,38
суммарного вакуумного газойля с установки
46,50
50,03
паров с верха колонны 5
58,50
34,99
острого орошения колонны 5 (поток 11)
48,48
26,38
легкой бензиновой фракции колонны 5 (поток 12)
8,40
8,60
верхнего бокового погона в отпарную секцию 14 (поток 13)
22,72
25,19
паров с верха отпарной секции (поток 15)
2,92
5,19
среднего бокового погона в отпарную секцию 23 (поток 22)
12,49
11,28
паров с верха отпарной секции 23 (поток 24)
3,28
1,78
нижнего бокового погона в отпарную секцию 30 (поток 29)
49,24
49,65
паров с верха отпарной секции 30 (поток 31)
4,43
4,65
верхнего ЦО колонны 5 (поток 21)
50,00
50,00
нижнего ЦО колонны 5 (поток 37)
150,00
150,00
паров с верха колонны 54 (поток 56)
1,55
0,79
неконденсируемого пара колонны 54
0,91
0,71
подсоса
0,10
0,10
конденсата колонны 54
0,64
0,08
водяного конденсата колонны 54
0,47
-
верхнего ЦО колонны 54 (поток 59)
55,00
75,00
нижнего ЦО колонны 54 (поток 63)
90,00
180,00
тяжелого вакуумного газойля (затемненного продукта) в печь (поток 69)
-
3,00
испаряющего агента в колонну 54 (поток 67)
1,0
17,24
паров с верха испарителя 66 (поток 67)
-
17,24
жидкости с низа испарителя 66 (поток 68)
-
109,86
водяного пара:
в колонну 5
1,00
-
в отпарную секцию 14
0,20
-
в отпарную секцию 23
0,30
-
в отпарную секцию 30
0,20
-
паров с верха колонны 40
2,16
2,88
острого орошения колонны 40 (поток 47)
2,07
2,65
жидкости с низа колонны 40 (поток 49)
14,39
14,37
паров в низ колонны 40 (поток 51)
6,08
6,00
паров в низ отпарной секции 14 (поток 18)
-
5,45
паров в низ отпарной секции 23 (поток 27)
-
2,59
паров в низ отпарной секции 30 (поток 34)
-
10,79
газа в низ колонны 5 (поток 46)
-
0,20
Температура, °С
верхнего потока сырья 6 колонны 5
245
245
нижнего потока сырья 2 колонны 5
350
350
ввода острого орошения колонн 5 (поток 11) и 40 (поток 47)
40
40 и 50
верха колонны 5
87
92
вывода верхнего бокового погона (поток 13) в отпарную секцию 14
117
119
вывода среднего бокового погона (поток 22) в отпарную секцию 23
183
183
вывода нижнего бокового погона (поток 29) в отпарную секцию 30
243
238
вывода верхнего ЦО колонны 5
145
147
ввода верхнего ЦО колонны 5 (поток 21)
55
55
вывода нижнего ЦО колонны 5
243
238
ввода нижнего ЦО колонны 5 (поток 37)
170
170
низа колонны 5
342
346
верха отпарной секции 14
113
119
низа отпарной секции 14
103
121
в кипятильнике 17 отпарной секции 14
-
126
верха отпарной секции 23
173
185
низа отпарной секции 23
158
192
в кипятильнике 26 отпарной секции 23
-
200
верха отпарной секции 30
241
240
низа отпарной секции 30
236
252
в кипятильнике 33 отпарной секции 30
-
269
верха колонны 54
76
72
вывода дизельной фракции 235-360°С из колонны 54 (поток 57)
149
122
ввода верхнего ЦО колонны 54 (поток 59)
50
50
после теплообменников сырья колонны 5
245
245
вывода легкого вакуумного газойля из колоны 54 (поток 61)
246
260
ввода нижнего ЦО колонны 54 (поток 63)
200
200
вывода тяжелого вакуумного газойля (затемненного продукта) из колонны 54 (поток 69)
320
367
ввода сырья (поток 55) в колонну 54
370
365
ввода испаряющего агента (поток 67) в колонну 54
350
337
ввода водяного пара
350
-
в испарителе 66
-
337
низа колонны 54
362
358
верха колонны 40
62
64
ввода сырья (поток 39) в колонну 40
128
127
низа колонны 40
159
152
в кипятильнике 50 колонны 40
161
154
Давление, ата (мм рт.ст.)
в емкости орошения колонны 5
1,10
1,10
верха колонны 5
1,60
1,60
низа колонны 5
1,90
1,90
верха отпарной секции 14
1,85
1,85
низа отпарной секции 14
1,89
1,89
верха отпарной секции 23
1,97
1,97
низа отпарной секции 23
1,98
1,98
верха отпарной секции 30
2,03
2,03
низа отпарной секции 30
2,04
2,04
верха колонны 54
(68)
(20)
в зоне питания колонны 54
(80)
(32)
низа колонны 54
(100)
(52)
в емкости орошения колонны 40
7,5
6,5
верха колонны 40
8,0
7,0
низа колонны 40
8,2
7,2
в испарителе 66
-
0,31 (236)
Тепловая нагрузка, Гкал/ч
тепло, подводимое в низ отпарной секции 14
-
0,436
тепло, подводимое в низ отпарной секции 23
-
0,217
тепло, подводимое в низ отпарной секции 30
-
1,214
конденсаторов-холодильников 7 колонны 5
6,659
3,571
теплообменников 1 колонны 5
25,513
25,513
теплообменников 20 верхнего ЦО колонны 5
2,485
2,539
теплообменников 36 нижнего ЦО колонны 5
6,888
6,337
перед печью 3 колонны 5
27,709
27,709
печи 3 колонны 5
15,762
13,585
печи 53 колонны 54
4,816
4,752
теплообменников 58 верхнего ЦО колонны 54
2,807
2,719
теплообменников 62 нижнего ЦО колонны 54
4,432
6,768
теплообменников 38 сырья колонны 40
0,431
0,442
конденсаторов-холодильников 41 колонны 40
0,192
0,225
кипятильника 50 колонны 40
0,375
0,380
Число теоретических тарелок, шт.
в 1 секции колонны 5
4
4
во 2 секции колонны 5
2
2
в 3 секции колонны 5
6
6
в 4 секции колонны 5
1
1
в 5 секции колонны 5
2
2
в 6 секции колонны 5
2
2
в 7 секции колонны 5
2
2
в 8 отгонной секции колонны 5
2
2
в колонне 54
14
14
в отпарной секции 14
4
4
в отпарных секциях 23 и 30
3
3
в колонне 40
10
10
Диаметр, м
колонны 5
3,4
3,0
отпарной секции 14
1,0
1,2
отпарной секции 23
0,8
0,8
отпарной секции 30
1,2
1,2
колонны 40
1,0
1,0
колонны 54
3,8
4,2
испарителя 66
-
2,0
Расстояние между тарелками, мм (поточность)
в колонне 5
500 (1-3)
500(1-3)
в отпарной секции 14
400 (1)
500 (1)
в отпарной секции 23
400 (1)
500(1)
в отпарной секции 30
400 (1)
500 (1)
в колонне 40
400(1)
500(1)
Температура 5-95% об. выкипания по ГОСТ
стабильной легкой бензиновой фракции НК-100°С (поток 52)
70-98
70-98
тяжелой бензиновой фракции 100-160°C (поток 19)
98-154
98-158
керосиновой фракции 160-235°С (поток 28)
166-216
161-224
дизельной фракции 235-360°С из колонны 5 (поток 35)
214-338
213-359
мазута (поток 65)
322-637
294-636
дизельной фракции 235-360°C из колонны 54 (поток 60)
252-365
230-349
суммарной фракции 235-360°C
218-348
216-354
суммарного вакуумного газойля с установки
356-503
370-544
гудрона (поток 70)
482-651
505-652