Результат интеллектуальной деятельности: ПРОМЫШЛЕННАЯ УСТАНОВКА ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использована для перегонки нефти.

Предшествующий уровень техники

Известна схема перегонки нефтей на установках AT с однократным испарением, то есть с одной сложной ректификационной колонной с боковыми отпарными секциями (Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем, 2002. стр. 218).

Известен блок атмосферной перегонки нефти высокопроизводительной установки ЭЛОУ - АВТ - 6, функционирующей по схеме двукратной ректификации. Обезвоженная и обессоленная на ЭЛОУ нефть дополнительно подогревается в теплообменниках и поступает на разделение в колонну частичного отбензинивания. Уходящие с верха этой колонны углеводородный газ и легкий бензин конденсируются и охлаждаются в аппаратах воздушного охлаждения и поступают в емкость орошения. Часть конденсата возвращается на верх колонны в качестве острого орошения. Отбензиненная нефть с низа колонны подается в трубчатую печь, где нагревается до требуемой температуры и поступает в атмосферную колонну. Часть отбензиненной нефти из печи возвращается в низ колонны в качестве горячей струи. С верха колонны отбирается тяжелый бензин, а сбоку через отпарные колонны выводятся топливные фракции 180-220(230), 220(230)-280 и 280-350°С. Атмосферная колонна, кроме острого орошения, имеет 2 циркуляционных орошения, которыми отводится тепло ниже тарелок отбора фракций 180-220 и 220-280°С. В нижние части атмосферной и отпарных колонн подается перегретый водяной пар для отпарки легкокипящих фракций. С низа атмосферной колонны выводится мазут, который направляется на блок вакуумной перегонки (Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем, 2002. - стр. 219-220).

Также известна одноколонная установка первичной перегонки нефти, включающая блок атмосферной перегонки нефти, снабженный атмосферной колонной со вспомогательными устройствами и трубопроводной обвязкой с обеспечением возможности рекуперативного и печного нагрева нефти и ввода ее в колонну, вывода мазута с низа, топливных фракций боковыми погонами, парогазовой смеси с верха колонны, выделения охлаждением и сепарацией из этой смеси углеводородных газов низкого давления и бензина с частичным возвратом его в колонну в качестве верхнего (острого) орошения и выводом балансового избытка (Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. - М.: Химия, 1981. С. 149).

Основными недостатками известных двухколонных установок являются необходимость установки дополнительной отбензинивающей колонны перед основной атмосферной и подачи испаряющего агента (водяного пара) в куб атмосферной колонны для удаления светлых компонентов из мазута, т.к. легкие компоненты нефти (газ и легкий бензин) удаляются в отбензинивающей колонне. При дальнейшей конденсации водяного пара и нефтепродуктов из атмосферной колонны образуются коррозионно-агрессивная кислая вода. Эти недостатки приводят к увеличению количества оборудования, необходимости использования дорогостоящих нержавеющих материалов и строительства установки отпарки кислой воды, а также к увеличению энергозатрат на конденсацию парогазовой смеси с верха атмосферной колонны.

Недостатком одноколонной установки является то, что газовая смесь, состоящая в основном из сухого и жирного углеводородных газов, выделяется в сепараторе атмосферной колонны с низким давлением ~1.5 кгс/см² (абс). Для дальнейшего использования газовой смеси в качестве топлива или разделения на сухой и жирный газы смесь необходимо компримировать за счет компрессорной станции. Компрессор является дорогостоящим и сложным агрегатом, снижающим надежность установки и повышающим капитальные затраты на процесс первичной перегонки нефти.

Таким образом, известные способы и устройства атмосферной перегонки нефти имеют ряд недостатков, которые приводят к значительному увеличению капитальных и эксплуатационных затрат, усложнению конструкции установки.

Сущность изобретения

Изобретение направлено на повышение эффективности установок перегонки нефти и снижение капитальных и эксплуатационных затрат, заключающиеся, в первую очередь, в снижении количества оборудования и использовании физико-химических свойств нефтепродуктов.

Указанная задача решается за счет того, что используют установку перегонки нефти, включающую в себя, по меньшей мере, подогреватель нефти, печь, атмосферную колонну, выполненную с возможностью разделения нефти, нагретой в подогревателе и печи, на нефтепродукты и мазут, конденсатор и сепаратор, выполненные с обеспечением возможности охлаждения и сепарации парогазовой смеси, выводимой с верха атмосферной колонны, характеризующуюся тем, что снабжена струйным аппаратом, выполненным с обеспечением возможности компримирования газовой смеси из сепаратора циркулирующей рабочей жидкостью и включенным в контур циркуляции рабочей жидкости, содержащий, по меньшей мере, сепаратор, теплообменный аппарат и насос, между насосом и сепаратором.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения контур циркуляции рабочей жидкости может быть снабжен линиями обновления циркулирующей рабочей жидкости, а струйный аппарат выполнен с обеспечением возможности использования бензина в качестве циркулирующей рабочей жидкости.

Установка может быть снабжена колонной стабилизации бензина и теплообменными аппаратами, выполненными с обеспечением возможности подогрева куба и сырья колонны. Теплообменный аппарат подогрева куба может быть выполнен печного типа.

Установка может быть снабжена секционной отпарной колонной, выполненной с обеспечением возможности подачи водяного пара в секции.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения установка может быть снабжена блоком электрообессоливания и обезвоживания нефти, а также блоком вакуумной перегонки мазута.

В частном случае осуществления изобретения установка может быть снабжена линиями подачи стабильного бензина в верх атмосферной колонны и/или в шлемовую линию атмосферной колонны перед конденсатором.

На фиг. 1 приведен общий вид описываемой промышленной установки перегонки нефти.

Пунктирные линии на схеме относятся к некоторым возможным вариантам реализации решения.

Раскрытие варианта осуществления изобретения

Промышленная установка первичной перегонки нефти согласно изобретению, как показано на фиг. 1, включает в себя печь 4, атмосферную колонну 6, секционную стриппинг-колонну 14, подогреватель нефти 2, теплообменные аппараты 29, 34 и 45, конденсатор 8 и 38, сепараторы 10 и 40, струйный аппарат 23.

Промышленная установка первичной перегонки нефти согласно изобретению работает следующим образом.

Нефть после установки ЭЛОУ по линии 1 подается в подогреватель нефти 2, где она проходит предварительный нагрев. Далее по линии 3 подогретая нефть подается в печь 4, где нагревается до требуемой температуры перегонки. Предварительный нагрев в теплообменном аппарате 2 осуществляется для снижения тепловой нагрузки на змеевик печи и продления межремонтного пробега. После печи 4 газожидкостная смесь нефтепродуктов по линии 5 поступает в основную атмосферную колонну 6, где за счет ректификации разделяется на отдельные нефтепродукты. Парогазовая смесь (углеводородные газы, бензин и водяной пар) с верха атмосферной колонны по линии 7 поступает в конденсатор 8, откуда после охлаждения по линии 9 поступает в сепаратор 10. Отделившаяся в сепараторе 10 водная фаза по линии 11 выводится с установки. Для регулирования температуры верха атмосферной колонны 6 по линии 12 подается часть нестабильного бензина из сепаратора 10. Балансовый избыток нестабильного бензина выводится по линии 13 на стабилизацию. Лигроиновая, керосиновая и дизельная фракции из атмосферной колонны поступают в секционную стриппинг-колонну 14, где осуществляется отпарка фракций водяным паром, подаваемым по линиям 15. Вывод лигроиновой, керосиновой и дизельной фракций осуществляется соответственно по линиям 16, 17, 18. Из куба атмосферной колонны по линии 19 выводится мазут и при необходимости подается на вакуумный блок 20. При необходимости в куб атмосферной колонны по линии 21 подается испаряющий агент, имеющий слабую коррозионную активность. Газовая смесь из сепаратора 10 по линии 22 выводится в струйный аппарат 23, где компримируется и абсорбируется струями активной жидкости (бензин), и далее по линии 24 газожидкостная смесь поступает в сепаратор 25. В зависимости от режима работы, газовая фаза из сепаратора 25 может выводиться с установки по линии 26. Часть циркулирующего бензина с абсорбированными газами (распитка) выводится из сепаратора 25 по линии 27. Остальная циркулирующая часть бензина из сепаратора 25 по линии 28 подается в теплообменный аппарат 29. Температура на выходе из теплообменного аппарата 29 регулируется в зависимости от режима работы, состава нефти и нефтепродуктов. Далее циркулирующий бензин из теплообменного аппарата 29 по линии 30 подается на прием насоса 31, откуда по линии 32 подается в струйный аппарат 23. Для снижения доли абсорбированных газов в циркулирующем бензине и, соответственно, увеличения эффективности струйного аппарата по линии 13' подается часть бензина атмосферной колонны (бензин AT). Остальная часть бензина AT смешивается с распиткой и по линии 33 поступает в теплообменный аппарат 34. Нагретая в теплообменном аппарате газобензиновая смесь по линии 35 поступает в колонну стабилизации (стабилизатор) 36, где за счет ректификации разделяется на стабильный бензин, а также сухой и жирный газы. Последние с верха стабилизатора по линии 37 подаются на охлаждение в конденсатор 38. Далее по линии 39 газожидкостная смесь поступает в сепаратор 40, где разделяется на газовую (сухой газ) и жидкую (жирный газ) фазы. Сухой газ по линии 41 выводится с установки, часть жирного газа по линии 42 в виде орошения подается наверх стабилизатора для регулирования температуры, а балансовый избыток выводится с установки по линии 43. Стабильный бензин выводится с куба колонны по линии 44, часть которого через теплообменный аппарат 45 возвращается в куб стабилизатора по линии 46 в виде теплоносителя, а балансовый избыток выводится с установки по линии 47. Теплообменный аппарат 45 может быть выполнен печного типа. При необходимости стабильный бензин по линии 48 может подаваться в контур циркуляции качестве подпитки, а также по линиям 49 и/или 50 в качестве орошения атмосферной колонны. В подогревателе нефти 2 и теплообменном аппарате 34 может использоваться тепло нефтепродуктов (фракций), выводимых с установки (на схеме не показано).

Циркуляцию рабочей жидкости осуществляют по контуру сепаратор 25 - теплообменный аппарат 29 - насос 31 - струйный аппарат 23.

Одноколонная перегонка нефти с использованием струйного аппарата позволяет снизить количество оборудования (отсутствует отбензинивающая колонна, компрессорная станция) и использовать более дешевые материалы за счет снижения вплоть до нуля количества пара, подаваемого в куб атмосферной колонны, и, соответственно, значительного снижения количества образующихся коррозионно-активных компонентов.

Использование бензина в качестве циркулирующей рабочей жидкости струйного аппарата и возможность ее обновления обеспечивает абсорбцию углеводородных газов, повышение эффективности струйного аппарата и снижение затрат на компримирование газов.

Эти существенные отличительные признаки предлагаемого решения вносят основной вклад в повышение эффективности работы установки перегонки нефти: позволяют снизить капитальные и эксплуатационные затраты за счет меньшего количества оборудования и использования более дешевых материалов, повысить надежность работы установки.

Колонна стабилизации бензина обеспечивает разделение газобензиновой смеси на стабильный бензин, сухой и жирный газы.

Секционная отпарная колонна обеспечивает требуемые показатели по вспышке лигроиновой, керосиновой и дизельной фракций.

Использование в теплообменных аппаратах тепла нефтепродуктов, выводимых с установки, обеспечивает высокую энергетическую эффективность установки и снижает эксплуатационные затраты.

Вовлечение блока вакуумной перегонки мазута обеспечивает большую глубину переработки нефти и отбор нефтепродуктов: вакуумного газойля - сырья для производства высокооктанового бензина, вакуумный соляр - компонент дизельного топлива и гудрон - сырье для производства котельного топлива.