Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОЙЛЯ И ВТОРИЧНОГО МАЗУТА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к переработке тяжелого углеводородного сырья замедленной термической конверсией и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для переработки парафинистого мазута.

Известен способ переработки тяжелого углеводородного сырья [RU 2413752, опубл. 10.03.2011 г., МПК C10G9/16, С07С7/04, C10G9/06], осуществляемый на установке, которая включает теплообменник, два сепаратора, ректификационную колонну, две крекинг-печи, одна из которых расположена на линии подачи остаточной тяжелой фракции, и реактор, связанный с ректификационной колонной линией подачи паров.

Недостатком известной установки является расположение одной из крекинг-печей на линии подачи остаточной тяжелой фракции, содержащей смолы и асфальтены, что приводит к закоксовыванию ее змеевика.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является установка получения мазута замедленной термической конверсией [RU 2744073, опубл. 02.03.2021 г., МПК C10G 7/06, C10G 9/00], включающая блок фракционирования, оснащенный линиями подачи тяжелой фракции и паров термической конверсии, и линиями вывода газа, нафты, легкого газойля и полугудрона (кубового остатка), а также линией вывода тяжелого газойля с примыкающими линиями подачи циркулирующего остатка и вывода нафты, на которой расположены крекинг-печь с линией вывода продуктов крекинга, на которой расположен первый сепаратор (первый испаритель), оборудованный линией подачи остатка в реактор термической конверсии (второй испаритель), оснащенный линиями подачи паров термической конверсии и циркулирующего остатка, а также линией подачи балансового остатка в линию вывода кубового остатка, которая соединена со смесителем, расположенным на линии подачи части паров из первого сепаратора во второй сепаратор (третий испаритель), который оснащен линией подачи паров в линию подачи паров термической конверсии и линией подачи остатка в вакуумный сепаратор, оснащенный линией подачи паров и линией вывода вторичного мазута с рекуперативным теплообменником, который расположен также на ответвлении от линии подачи сырья, на которой расположен сырьевой смеситель, соединенный линией подачи паров с вакуумным сепаратором, мультифазный насос и примыкание ответвления от линии подачи сырья, с образованием линии подачи тяжелой фракции.

Недостатком данной установки является низкий выход легкого газойля. Это является следствием малой степени превращения тяжелых парафинов кубового остатка в третьем испарителе из-за низкой температуры в третьем испарителе вследствие подачи в смеситель части паров из первого испарителя, имеющих пониженную температуру вследствие поглощения тепла при термолизе. Это приводит к снижению степени конверсии сырья и низкому выходу мазута.

Задача изобретения - увеличение выхода легкого газойля.

Техническим результатом является увеличение выхода легкого газойля увеличением степени превращения парафинов кубового остатка за счет повышения температуры в третьем испарителе, что достигается путем размещения смесителя на линии подачи крекинг-паров, имеющих высокую температуру.

Предложена два варианта установки, различающиеся способом рекуперации тепла продуктов термической конверсии.

Указанный технический результат в первом варианте достигается тем, что в установке, которая включает блок фракционирования, оснащенный линиями подачи тяжелой фракции и суммарных паров термической конверсии, линиями вывода газа, нафты, легкого газойля и кубового остатка, а также линией вывода тяжелого газойля с примыкающими линиями подачи циркулирующего остатка термической конверсии и вывода нафты, на которой расположена крекинг-печь с линией вывода продуктов крекинга, кроме того, первый испаритель оборудован линией подачи первых паров термической конверсии и линией подачи первого остатка термической конверсии во второй испаритель, который оснащен линией подачи вторых паров термической конверсии, а линия подачи балансового остатка термической конверсии соединена с линией вывода кубового остатка, которая соединена со смесителем, третий испаритель, оснащенный линией подачи третьих паров термической конверсии и линией подачи третьего остатка термической конверсии в вакуумный сепаратор, оснащенный линией подачи вакуумных паров и линией вывода вторичного мазута с рекуперативным теплообменником, который расположен также на ответвлении от линии подачи сырья, на которой расположен сырьевой смеситель, соединенный линией подачи вакуумных паров с вакуумным сепаратором, мультифазный насос и примыкание ответвления от линии подачи сырья, с образованием линии подачи тяжелой фракции, при этом линии подачи первых, вторых и третьих паров термической конверсии соединены в линию подачи суммарных паров термической конверсии, особенностью является то, что на линии вывода продуктов крекинга установлен трубный сепаратор, оснащенный линией вывода крекинг-остатка в первый испаритель и линией вывода крекинг-паров, оснащенной смесителем, в третий испаритель, соединенный с вакуумным сепаратором линией подачи третьего остатка термической конверсии, при этом второй испаритель оснащен линией вывода второго остатка термической конверсии, которая разделена на линии вывода циркулирующего остатка термической конверсии и балансового остатка термической конверсии.

Второй вариант установки отличается тем, что на линии подачи вакуумных паров установлен холодильник-конденсатор, расположенный также на линии подачи сырья, и вакуумный сепаратор тяжелого газойля, соединенный линией вывода тяжелого газойля с линией подачи сырья после холодильника-конденсатора с образованием линии подачи тяжелой фракции и соединенный линией вывода паров, оснащенной вакуумсоздающим устройством, с линией вывода газа.

При необходимости к линии подачи нафты может примыкать линия вывода по меньшей мере ее части. Для регулирования температуры в третьем испарителе линия вывода крекинг-паров между трубным сепаратором и смесителем может быть соединена с линией вывода третьих паров термической конверсии. При необходимости к линии вывода вторичного мазута примыкает линия подачи углеводородной фракции в качестве разбавителя для снижения вязкости.

Испарители представляют собой аппараты емкостного типа, в качестве сепараторов могут быть установлены центробежные или емкостные аппараты, а мультифазный насос может быть выполнен, например, в виде винтового насоса. В качестве смесителей установлены парожидкостные эжекторы. Блок фракционирования выполнен в виде одной или двух ректификационных колонн. Установлено вакуумсоздающее устройство эжекторного типа. Рекуперативный теплообменник и холодильник-конденсатор могут быть расположены на линии подачи сырья параллельно (на фиг. 2 условно не показано). В качестве остальных элементов установки могут быть установлены любые устройства, известные из уровня техники.

Повышение выхода легкого газойля обеспечивается размещением смесителя на линии подачи крекинг-паров, имеющих высокую температуру, что обеспечивает повышенную температуру в третьем испарителе и более глубокую термическую конверсию тяжелых парафинов в более легкие фракции.

Предлагаемая установка в обоих вариантах включает: блок фракционирования 1, крекинг-печь 2, первый 3, второй 4 и третий 5 испарители, трубный сепаратор 6, вакуумный сепаратор 7, смеситель 8, рекуперативный теплообменник 9, сырьевой смеситель 10 и мультифазный насос 11. Второй вариант установки взамен сырьевого смесителя 10 и мультифазного насоса 11 включает вакуумный сепаратор тяжелого газойля 12, вакуумсоздающее устройство 13 и холодильник-конденсатор 14.

При работе первого варианта установки (фиг. 1) парафинистый мазут (сырье) подают по линии 15, которая разделяется на два потока. Первый поток нагревают в теплообменнике 9 и по линии 16 направляют на смешение со вторым потоком. Второй поток смешивают в смесителе 10 с вакуумными парами (линия 36) из сепаратора 7 и насосом 11 по линии 17, после смешения с первым потоком, по линии 18 подают в качестве тяжелой фракции в блок 1. Также в блок 1 по линии 19, образованной соединением линий подачи первый, вторых и третьих паров термической конверсии из испарителей 3, 4 и 5, подают суммарные пары термической конверсии в качестве парового орошения.

Из блока 1 по линиям 20-24 выводят газ, нафту, легкий газойль (дизельную фракцию), тяжелый газойль и кубовый остаток, соответственно. Тяжелый газойль (линия 23) смешивают с нафтой (линия 21) и циркулирующим остатком термической конверсии, подаваемым из испарителя 4 по линии 25. Полученную смесь нагревают до температуры термической конверсии в крекинг-печи 2, продукты крекинга выводят по линии 26 и разделяют в сепараторе 6 на крекинг-пары и крекинг-остаток, который по линии 27 подают в испаритель 3. Из испарителя 3 в линию 19 по линии 28 подают первые пары термической конверсии, а по линии 29 первый остаток термической конверсии подают в испаритель 4, в котором процесс термолиза завершается. Из испарителя 4 в линию 19 по линии 30 подают вторые пары термической конверсии, выводят второй остаток термической конверсии и разделяют его на потоки циркулирующего остатка термической конверсии (линия 25) и балансового остатка термической конверсии, который по линии 31 подают на смешение с кубовым остатком (линия 24). Полученную смесь по линии 32 направляют в смеситель 8, где смешивают с крекинг-парами, выводимыми из сепаратора 6, и подают в испаритель 5, из которого по линии 33 третий остаток термической конверсии направляют в сепаратор 7, а по линии 34 третьи пары термической конверсии подают в линию 19. Из сепаратора 7 по линии 35 выводят вторичный мазут, охлаждают его в теплообменнике 9 и выводят с установки, а по линии 36 выводят вакуумные пары.

Работа второго варианта установки (фиг. 2) отличается тем, что вакуумные пары охлаждают и конденсируют в холодильнике-конденсаторе 14 и по линии 37 подают в вакуумный сепаратор тяжелого газойля 12, из которого по линии 38 тяжелый газойль подают в линию подачи сырья 15 после теплообменника 9 и холодильника-конденсатора 14 с образованием линии подачи тяжелой фракции 18, а пары из вакуумного сепаратора тяжелого газойля 12, по линии 39 с помощью вакуумсоздающего устройства 13, направляют в линию вывода газа 20.

Пунктиром показано: возможное соединение линии крекинг-паров после сепаратора 6 с линией 34 для регулирования температуры в испарителе 5, возможное примыкание к линии 28 линии 40 вывода с установки части нафты, а таже возможное добавление разбавителя во вторичный мазут по линии 41 для снижения его вязкости.

Работоспособность установки подтверждается примерами.

Пример 1. 9,5 т/час парафинистого мазута с плотностью 906 кг/м³ при 55°С разделяют на два потока, первый поток нагревают в теплообменнике 9 до 290°С, а второй поток смешивают в смесителе 10 с парами из сепаратора 7 и с помощью насоса 11 направляют в блок 1 после смешения с первым потоком. Также в блок 1 подают 12,0 т/час суммарных паров термической конверсии. Из блока 1 выводят 0,5 т/час газа, 4,6 т/час нафты, 8,1 т/час легкого газойля, 7,1 т/час тяжелого газойля и 2,0 т/час кубового остатка, соответственно. Тяжелый газойль смешивают с нафтой, 5,0 т/час циркулирующего остатка термической конверсии и нагревают до 450°С в крекинг-печи 2. Продукты крекинга выводят и разделяют в сепараторе 6 с получением 6,4 т/час крекинг-паров и крекинг-остатка, который подают в испаритель 3, из которого выводят 2,6 т/час первых паров термической конверсии и первый остаток термической конверсии, который подают в испаритель 4, из которого выводят 1,9 т/час вторых паров термической конверсии и второй остаток термической конверсии, который разделяют на потоки циркулирующего остатка термической конверсии и 0,8 т/час балансового остатка термической конверсии, который смешивают с кубовым остатком и направляют в смеситель 8, где смешивают с крекинг-парами, выводимыми из сепаратора 6, и подают в испаритель 5, из которого 1,7 т/час третьего остатка термической конверсии направляют в сепаратор 7, а 7,5 т/час третьих паров термической конверсии подают в блок 1 совместно с парами из испарителей 3 и 4. Из сепаратора 7 выводят 0,8 т/час паров, которые направляют в смеситель 10 и 0,8 т/час вторичного мазута, который охлаждают в теплообменнике 9 и выводят с установки.

Пример 2. 9,5 т/час парафинистого мазута с плотностью 906 кг/м³ при 55°С нагревают в теплообменнике 9 и холодильнике-конденсаторе 17 до 290°С, смешивают в 0.8 т/час остатка из сепаратора 12 и направляют в блок 1. Также в блок 1 подают 12,0 т/час суммарных паров термической конверсии. Из блока 1 выводят 0,5 т/час газа, 4,6 т/час нафты, 8,1 т/час легкого газойля, 7,1 т/час тяжелого газойля и 2,0 т/час кубового остатка, соответственно. Тяжелый газойль смешивают с нафтой, 5,0 т/час циркулирующего остатка термической конверсии и нагревают до 450°С в крекинг-печи 2. Продукты крекинга выводят и разделяют в сепараторе 6 с получением 6,4 т/час крекинг-паров и крекинг-остатка, который подают в испаритель 3, из которого выводят 2,6 т/час первых паров термической конверсии и первый остаток термической конверсии, который подают в испаритель 4, из которого выводят 1,9 т/час вторых паров термической конверсии и первый остаток термической конверсии, который разделяют на потоки циркулирующего остатка термической конверсии и 0,8 т/час балансового остатка термической конверсии, который смешивают с кубовым остатком и направляют в смеситель 8, где смешивают с крекинг-парами, выводимыми из сепаратора 6, и подают в испаритель 5, из которого 1,7 т/час третьего остатка термической конверсии направляют в сепаратор 7, а 7,5 т/час третьих паров термической конверсии подают в блок 1 совместно с парами из испарителей 3 и 4. Из сепаратора 7 выводят 0,8 т/час паров, охлаждают их в холодильнике-конденсаторе 14 и разделяют в сепараторе 12 на остаток и пары, которые подают с помощью вакуумсоздающего устройства 13 в линию вывода газа из блока 1. Кроме того, из сепаратора 7 выводят 0,8 т/час вторичного мазута, который охлаждают в теплообменнике 9 и выводят с установки.

В условиях примера 1 на установке по прототипу получено 7,0 т/час легкого газойля и 1,9 т/час вторичного мазута.

Полученный технический результат - увеличение выхода газойля - достигнут путем размещения смесителя на линии подачи крекинг-паров.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход легкого газойля и может быть использована в промышленности.