Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА АТМОСФЕРНОЙ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ С ПОВЫШЕННОЙ ВЫРАБОТКОЙ ЗИМНЕГО ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к установкам первичной переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ приготовления катализатора и способ получения дизельного топлива с использованием этого катализатора [RU 2681949, опубл. 13.12.2018 г., МПК B01J 37/10, B01J 29/40, B01J 29/87, C10G 11/05], который осуществляют путем каталитической переработки при температуре не менее 280-340°С и объемной скорости не менее 5 ч^-1, при этом получают дизельную фракцию с температурой застывания не ниже минус 5°С и выходом 97-98%.

Недостатком способа является облегчение фракционного состава дизельной фракции, и ее несоответствие требованиям, предъявляемыми нормативными документами.

Наиболее близким по технической сущности является способ перегонки нефти [RU 2394064, опубл. 27.09.2009 г., МПК C10G 7/00], который осуществляют на установке, включающей основную колонну с линиями ввода нефти, острого орошения, основного парового орошения, линиями вывода кубового остатка и паров, два боковых погона легкой и тяжелой газойлевых фракций, а также промежуточные циркуляционные орошения. Через боковые погоны основная колонна соединена с первой и второй отпарными колоннами с линиями вывода паров и линиями вывода кубовых продуктов, оборудованными пленочными испарителями, соединенными с основной колонной, которые оснащены, соответственно, линиями вывода легкого (зимнего) и тяжелого (летнего) дизельного топлива.

Недостатком установки является низкий выход зимнего дизельного топлива из-за ограниченного содержания легкой газойлевой фракции в нефти.

Задача изобретения - увеличение выхода зимнего дизельного топлива.

Техническим результатом является увеличение выхода зимнего дизельного топлива за счет увеличения количества легкой газойлевой фракции путем замены второй отпарной колонны на узел каталитической переработки тяжелой газойлевой фракции, соединенный с основной колонной.

Предложено два варианта изобретения, отличающиеся соединением оборудования узла каталитической переработки с основной колонной.

Технический результат в первом варианте достигается тем, что в установке, включающей включающая основную колонну, оснащенную линиями ввода нефти, острого орошения, основного парового орошения, линиями вывода кубового остатка и паров, а также линиями вывода боковых погонов легкой и тяжелой газойлевых фракций, при этом на линии вывода бокового погона легкой газойлевой фракции расположена отпарная колонна, оснащенная линией вывода зимнего дизельного топлива и соединенная с основной колонной линией подачи паров, особенностью является то, что на линии вывода бокового погона тяжелой газойлевой фракции установлен узел каталитической переработки, включающий насос, рекуперативный теплообменник, нагреватель и реактор каталитической изомеризации, оснащенный линией вывода продуктов реакции, на которой расположены примыкания линий ввода/вывода по меньшей мере части продуктов реакции в рекуперативный теплообменник, а также редуцирующий вентиль и сепаратор, соединенный линией подачи паров сепарации с линией подачи паров в основную колонну, и соединенный линией подачи остатка сепарации с основной колонной выше линии вывода бокового погона легкой газойлевой фракции.

Второй вариант установки отличается тем, что линия подачи остатка сепарации соединена с линией вывода зимнего дизельного топлива из отпарной колонны.

Основная колонна может быть оснащена устройствами для осуществления промежуточного циркуляционного орошения. Каталитический реактор с аксиальной или с радиальной подачей сырья заполнен цеолитсодержащим катализатором. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

В предлагаемой установке размещение узла каталитической переработки на линии вывода бокового погона тяжелой газойлевой фракции позволяет снизить температуру застывания тяжелой газойлевой фракции путем ее изомеризации на цеолитсодержащем катализаторе, за счет чего увеличить выход дизельного топлива. При этом, в первом варианте, образовавшиеся при каталитической изомеризации легкие фракции возвращают в основную колонну вместе с парами из отпарной колонны, а дизельные фракции подают в колонну выше вывода погона легкой газойлевой фракции и выводятся после стабилизации вместе с ней. Во втором варианте давление в сепараторе поддерживают на уровне, обеспечивающем нормативную температуру вспышки изомеризованной дизельной фракции, что позволяет непосредственно смешать остаток сепарации со стабилизированной легкой газойлевой фракцией, выводимой с низа отпарной колонны.

Установка в обоих вариантах включает атмосферную колонну 1, отпарную колонну 2, узел каталитической переработки, включающий насос 3, рекуперативный теплообменник 4, нагреватель 5, реактор каталитической изомеризации 6, а также редуцирующий вентиль 7 и сепаратор 8.

При работе установки по первому варианту (фиг. 1) нефть по линии 9 подают в колонну 1, с верха колонны 1 по линии 10 выводят пары, из средней части колонны 1 по линии 11 в колонну 2 выводят легкую газойлевую фракцию, а по линии 12, с помощью насоса 3, выводят тяжелую газойлевую фракцию. Из нижней части колонны 1 по линии 13 выводят кубовый остаток. В колонну 1 по линии 14 подают острое орошение, по линии 15, расположенной выше линии 11, подают промежуточное паровое орошение, по линии 16, расположенной в нижней части колонны, подают основное паровое орошение. Легкую газойлевую фракцию (линия 11) стабилизируют в отпарной колонне 2, из которой по линии 17 выводят зимнее дизельное топливо, а по линии 15 выводят пары и смешивают их с парами сепарации из сепаратора 8, образуя поток промежуточного парового орошения. Кроме того, в среднюю часть колонны 1 по линии 18, расположенной выше линии 11, но ниже линии 15, направляют остаток сепарации - изомеризованную газойлевую фракцию.

Тяжелую газойлевую фракцию (линия 12) нагревают в теплообменнике 4, нагревателе 5 и подвергают каталитической изомеризации в присутствии цеолитсодержащего катализатора в реакторе 6. Продукты реакции выводят по линии 19, по меньшей мере часть из них охлаждают в теплообменнике 4, редуцируют с помощью редуцирующего вентиля 7 и разделяют в сепараторе 8 с получением паров сепарации и остатка сепарации.

Работа установки по второму варианту (фиг. 2) отличается тем, что зимнее дизельное топливо по линии 17 направляют непосредственно в линию 18.

Работоспособность установки подтверждается примерами.

Пример 1. 297,6 т/час западно-сибирской нефти с плотностью 854 кг/м³ и содержанием легкой газойлевой фракции 17,9% масс. и тяжелой газойлевой фракции 20,3% масс. с температурой 260°С подают в колонну 1, с верха колонны 1 выводят пары, из средней части колонны 1 в колонну 2 выводят 115,1 т/час легкой газойлевой фракции, а с помощью насоса 3 выводят 66,5 т/час тяжелой газойлевой фракции. Из нижней части колонны 1 выводят 123,2 т/час кубового остатка (мазута). В верхнюю часть колонны 1 подают острое орошение, в нижнюю часть колонны 1 подают основное паровое орошение, а выше штуцера вывода погона легкой газойлевой фракции подают 15,3 т/час промежуточного парового орошения. Из низа отпарной колонны 2 выводят 109,7 т/час зимнего дизельного топлива, из верха отпарной колонны 2 выводят 5,3 т/час паров и смешивают их с 10,0 т/час паров сепарации, образуя поток промежуточного парового орошения. Кроме того, в среднюю часть колонны 1 между штуцерами ввода промежуточного парового орошения и вывода легкой газойлевой фракции, направляют 56,5 т/час остатка сепарации -изомеризованной газойлевой фракции с температурой помутнения минус 28°С. Тяжелую газойлевую фракцию нагревают в теплообменнике 4, нагревателе 5 до 320°С и подвергают каталитической изомеризации в присутствии цеолитсодержащего катализатора в реакторе 6. Продукты реакции охлаждают с помощью теплообменника 4 до 270°С, редуцируют с помощью редуцирующего вентиля 7 до 0,2 МПа и разделяют в сепараторе 8 с получением паров сепарации и остатка сепарации.

Пример 2. В условиях примера 1 из низа колонны 2 выводят 55,6 т/час зимнего дизельного топлива. Продукты реакции охлаждают с помощью теплообменника 4 до 285°С, редуцируют с помощью редуцирующего вентиля 7 до 0,2 МПа и разделяют в сепараторе 8 с получением 12,4 т/час паров сепарации и 54,1 т/час остатка сепарации, который смешивают с зимним дизельным топливом, выводимым из низа колонны 2, и получают 109,7 т/час зимнего дизельного топлива.

В аналогичных условиях в условиях прототипа выход зимнего дизельного топлива составил 53,2 т/час.

Увеличение выхода зимнего дизельного топлива достигнуто за счет увеличения количества легкой газойлевой фракции путем замены второй отпарной колонны на узел каталитической переработки тяжелой газойлевой фракции, соединенный с основной колонной.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход зимнего дизельного топлива и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности.