RU2986U1 - Установка для первичной переработки углеводородсодержащего сырья - Google Patents

Abstract

1. Установка для первичной переработки углеводородсодержащего сырья, включающая сложную колонну, состоящую по крайней мере из двух простых колонн с выносными стриппинг-секциями, стабилизационную колонну, печь для подогрева сырья, конденсаторы-холодильники для съема тепла наверху сложной и стабилизационной колонн, теплообменники промежуточного циркуляционного орошения под тарелками вывода боковых погонов из сложной колонны в стриппинг-секции, кипятильники, теплообменные аппараты для подогрева сырья, отличающаяся тем, что она снабжена установленным по крайней мере между одной парой простых колонн дополнительным редуцирующим теплообменником для парциальной конденсации сырья вышележащей простой колонны, вход и выход теплоносителя которого подключен соответственно к зоне под тарелкой вывода бокового погона в стриппинг-секцию и к зоне над указанной тарелкой, а выход и вход нагреваемого продукта подсоединены соответственно к входу печи и к конденсатору-холодильнику съема тепла наверху сложной колонны, вход и выход которого подключены соответственно к линии подачи сырья и к печи для подогрева сырья, причем тарелка вывода бокового погона в указанном сечении выполнена в виде сплошной перегородки или глухой тарелки.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выход низа стабилизационной колонны подключен к сечению под нижней тарелкой сложной колонны.

Description

fu /)

Установка для первичной переработки углеводородсодержащего сырья

Предлагаемая полезная модель относится к области первичной переработки углеводородсодержащего сырья, например, нефти или конденсата и предназначена для использования на нефтеперерабатывающих заводах и в малогабаритных модульных установках.

Известны установки первичной переработки углеводородсодержащего сырья, выполненные на базе отдельных простых колонн, соединенных таким образом, что пары дистиллятов последовательно поступают из одной колонны в другую. Для орощения каждой колонны требуется установка конденсатора-холодильника и насоса (см. И. Л. Гуревич Общие свойства и

МПК5: C10G7/00 Авторы:

Владимиров А.И., Мельников В.Б., Прокофьева Т.В.

первичные методы переработки нефти и газа, Химия, М., 1972, стр. 241242). Недостатками указанных установок является сложность системы обвязки, большая металлоемкость, энергоемкость.

Из известных установок наиболее близкой к предлагаемой является установка для первичной переработки нефти, включающая сложную колонну, представляющую собой фактически несколько простых колонн, поставленных одна над другой, (см. И. Л. Гуревич Общие свойства и первичные методы переработки нефти и газа. Химия, М., 1972, стр. 300) с вьпюсными стриппинг-секциями для каждого бокового погона, конденсаторхолодильник для съема тепла наверху колонны, теплообменники промежуточных циркуляционных орощений для съема тепла в нескольких сечениях по высоте колонны.

Особенностью работы сложной колонны является то, что в секцию питания каждой расположенной выще простой колонны сырье поступает в виде насыщенных паров. Отбор бокового погона в стриппинг-секцию производится из этого же сечения при температуре, которая должна быть гораздо ниже температуры входящих насыщенных паров. В этом сечении происходит контакт паров сырья с орощением, стекающим с выщележащей тарелки, пары частично конденсируются, и конденсат, смещиваясь с орощением, забирается в виде бокового погона в стриппинг-секцию. Таким образом, в зоне питания простой колонны происходит процесс однократной конденсации сырья за счет съема тепла орошением.

Преимуществом таких установок является компактность, многовариантность схем оптимизации регенерации тепла, снижение капитальных затрат, металлоемкости по сравнению с многоколонной схемой.

К недостаткам указанных схем установок относятся большие энергозатраты на нагревание сырья в печи, значительные нагрузки по парам и жидкости на тарелках концентрационных секций выше расположенньюс простых колонн.

Задачей полезной модели является сокращение энергозатрат за счет дополнительного съема тепла в сечениях ввода сырья каящой последующей простой колонны и, соответственно, снижение нагрузок по парам и жидкости, а также более полнйД регенерация тепла на установке, повышение ее производительности и качества получаемых продуктов.

Поставленная задача достигается тем, что установка для первичной переработки углеводородсодержащего сырья, включающая сложную колонну, состоящую, по крайней мере, из двух простых колонн с выносными стриппинг-секциями, стабилизационную колонну, печь для подогрева сырья, конденсаторы-холодильники для съема тепла наверху сложной и стабилизационной колонн, теплообменники промежуточного циркуляционного орошения под тарелками вывода боковых погонов в стриппинг-секции, кипятильники, теплообменные аппараты для подогрева сырья, согласно полезной модели, снабжена установленным, по крайней мере, между одной парой смежных простьгх колонн дополнительным редуцирующим теплообменником для парциальной конденсации сырья вьппележащей простой колонны, вход и выход теплоносителя которого подключен, соответственно, к зоне под тарелкой вывода бокового погона в стриппнпет-секцию и к зоне над указанной тарелкой, а выход и вход нагреваемого продукта подсоединены, соответственно, ко входу печи и к конденсатору-холодильнику съема тепла наверху сложной колонны, вход и вьгход нагреваемого продукта которого подключены, соответственно, к линии подачи сырья и к печи для подогрева сырья, причем тарелка вьюода бокового погона в указанном сечении выполнена в виде сплошной перегородки или глухой тарелки.

В предпочтительном варианте выход низа стабилизационной колонны подключен к сечению под нижней тарелкой сложной колонны.

В предлагаемой схеме сырье поступает в последуюшую простую колонну с более низкой температурой, при этом существенно уменьшается необходимое флегмовое число, а, следовательно, снижаются нагрузки по парам и жидкости, требуется меньше тарелок для получения продуктов заданного качества.

при съеме тепла в дополнительных редуцирующих теплообменниках возможно повышение качества продуктов за счет изменения количества жидкостного орошения в концентрационной части или парового потока в отгонной.

Температура ввода сырья в простую колонну может быть принята примерно равной температуре начала кипения бокового погона, выводимого снизу стриппинга, при этом отпадает необходимость отпарки этой фракции в стриппинге, и она может забираться непосредственно из основной колонны. При подаче сырья при температуре, соответствуюшей доле отгона примерно равной доле отбора дистиллята, разгружается концентрационная секция колонны, но в низ стриппинга необходимо подводить тепло кипятильником, что суш;ественно улучшает качество выводимого продукта по сравнению с использованием для отпарки водяного пара.

При установке дополнительных теплообменников по предлагаемой схеме требуется меньший отбор тепла наверху колонны, т.е. снижается нагрузка на конденсатор-холодильник, и вместо применяемых в настояшее время хладагентов (вода или воздух) можно использовать сырье, поступаюш;ее на установку.

В дальнейшем предлагаемая полезная модель поясняется примером конкретного выполнения и сопровождаюш;ими чертежами: схема установки показана на фиг. 1, на фиг. 2 представлена схема сложной колонны, на фиг. 3, 4, 5 даны конструктивные варианты дополнительного редуцирующего теплообменника, который может быгь установлен вне колонны в горизонтальном или вертикальном исполнении, или непосредственно в колонне над тарелкой вывода бокового погона. При установке теплообменника вне колонны (фиг. 3, 4) тарелка отбора бокового погона должна быть выполнена в виде сплошной перегородки, а для варианта, представленного на фиг. 5, - как глухая тарелка.

В качестве примера на фиг. 1 дана схема установки первичной перегонки нефти для получения стабильного бензина, дизельного топлива и топочного мазута.

предлагаемая установка состоит из сложной колонны, включающей первую простую колонну 1, концентрационную секцию второй простой колонны 2 и стриппинг-секцию 3, ректификационной колонны для стабилизации бензина 4, трубчатой печи 5, конденсатора-холодильника 6, рефлюксной емкости 7, холодильника промежуточного циркуляционного орошения 8, дополнительного редуцирующего теплообменника 9, кипятильника 10, конденсатора-холодильника стабилизационной колонны 11, газосепаратора 12, кипятильника 13, теплообменников 14, 15.

Представленная на фиг. 1 установка работает следующим образом. Холодная нефть, поступающая на установку, проходит через конденсаторхолодильник 6, разделяется на два потока, один из которых направляется в теплообменник 9, а другой - в теплообменник 15, затем оба потока нефти соединяются и направляются в трубчатую печь 5, из трубчатой печи нефть поступает в секцию питания сложной колонны. На верхних тарелках первой простой колонны 1 организован съем тепла ПЦО, который регулирует флегмовое число в колонне 1 и, соответственно, состав и температуру паров дистиллята, уходящего из нее. Эти пары поступают в редуцирующий теплообменник 9, выполняющий роль парциального конденсатора, частично конденсируются и в виде парожидкостной смеси при более низкой температуре поступают в секцию питания второй простой колонны 2. С верха сложной колонны пары нестабильного бензина уходят в конденсатор-холодильник 6, а затем поступают в стабилизационную колонну 4. Из рефлюксной емкости 7 холодное орошение вводится на верхнюю тарелку сложной колонны, а несконденсированный газ направляется на компримирование. Боковой погон выводится в стриппинг-секцию, где отпариваются легкие фракции за счет подвода тепла в низ стриппинга с помощ;ью кипятильника 10, в котором теплоносителем является мазут, отбираемый с низа сложной колонны. С верха стабилизационной колонны 4 получают сжиженный газ и отводят на компримирование несконденсированную часть газа из газосепаратора 12, с низа колонны выводится стабильный бензин, часть которого проходит через кипятильник 13; для отпарки из мазута легких

фракций часть стабильного бензина подается под нижнюю тарелку колонны 1. На схеме не показаны холодильники, в которых происходит доохлаждение продуктов, выводимых с установки, а также насосы и другое вспомогательное оборудование.

За счет включения в схему дополнительного теплообменника 9, а также оптимальной схемы соединения теплообменных аппаратов температура подогрева нефти до входа в печь значительно повышается, тепловая нагрузка печи при этом снижается примерно на 37% по сравнению с традиционной схемой. Общее число тарелок во второй простой колонне может быть меньше на 15%, флегмовое число - на 30% при том же качестве продуктов.

При установке дополнительных теплообменников по предлагаемой схеме требуется меньший отбор тепла наверху сложной колонны, т.е. снижается нагрузка на конденсатор-холодильник, и вместо применяемых в настояntee время хладоагентов (вода или воздух) можно использовать сырье, поступающее на установку.

На фиг. 1 представлен вариант схемы установки с получением из сырья двух дистиллятных фракций, т.е. сложная колонна состоит только из двух простых колонн. В тех случаях, когда число дистиллятных фракций больше двух, выбор числа дополнительных редуцирующих теплообменников, устанавливаемых в сечениях над тарелками бокового отбора продуктов, зависит от выходов и составов дистиллятных фракций и в каждом конкретном случае производится, исходя из результатов технико-экономических расчетов, в основе которых лежит оптимизация схемы регенерации тепла на установке. На фиг. 2 показана обвязка сложной колонны с отбором трех дистиллятных фракций.

Сложная колонна может быгь конструктивно выполнена в виде двух отдельных последовательно соединенных простых колонн. Преимуществом такой схемы является то, что может быгь выбрана минимальная температура входа сырья во вторую колонну, примерно равная температуре кипящей жидкости. В этом случае колонна имеет только отгонную секцию

с минимальным числом тарелок, по сравнению с другими вариантами, не нужно отводить тепло для создания орошения, но при этом возрастает количество тепла, подводимого в низ колонны, и требуется установка дополнительного змеевика в печи для нагрева горячей струи, которая заменит кипятильник 10. Несмотря на это, в этом варианте тепловая нагрузка печи является минимальной, она составляет примерно 56% от нагрузки печи при работе установки со сложной колонной без редуцирующего теплообменника 9.

Заявитель: Мельников В.Б.

Claims (2)

1. Установка для первичной переработки углеводородсодержащего сырья, включающая сложную колонну, состоящую по крайней мере из двух простых колонн с выносными стриппинг-секциями, стабилизационную колонну, печь для подогрева сырья, конденсаторы-холодильники для съема тепла наверху сложной и стабилизационной колонн, теплообменники промежуточного циркуляционного орошения под тарелками вывода боковых погонов из сложной колонны в стриппинг-секции, кипятильники, теплообменные аппараты для подогрева сырья, отличающаяся тем, что она снабжена установленным по крайней мере между одной парой простых колонн дополнительным редуцирующим теплообменником для парциальной конденсации сырья вышележащей простой колонны, вход и выход теплоносителя которого подключен соответственно к зоне под тарелкой вывода бокового погона в стриппинг-секцию и к зоне над указанной тарелкой, а выход и вход нагреваемого продукта подсоединены соответственно к входу печи и к конденсатору-холодильнику съема тепла наверху сложной колонны, вход и выход которого подключены соответственно к линии подачи сырья и к печи для подогрева сырья, причем тарелка вывода бокового погона в указанном сечении выполнена в виде сплошной перегородки или глухой тарелки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выход низа стабилизационной колонны подключен к сечению под нижней тарелкой сложной колонны.