SU1182061A1 - Method of refining petroleum and petroleum products - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ путем ректификации в секционной колонне с подачей нЬходного сырь  и верхнего орошени  с получением целевых фракций, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  эффективности процесса, последний провод т с раздельным мно гократным вьгоодом с разных секций колонны жидкой фазы, образованной или верхним орошением или в случае подачи в колонну холодного °и нагретого исходного сырь  - верхнрм орошением и холодным сьфьем, и жидкой фазы, образованной исходным сырьем, испарением и возвратом в колонну зтих фаз под нижнюю тарелку секции, расположенной непосредственно под точкой (Л вывода указанных жидких фаз. Ч-dMETHOD OF PROCESSING OF CEFT AND PETROLEUM PRODUCTS by rectification in a sectional column with feedstock and top irrigation to obtain target fractions, characterized in that, in order to improve the efficiency of the process, the latter is carried out with separate multiplexed grains from different sections of the liquid phase, formed with an orifice with different foldable grades from different sections of the liquid phase, formed with ornate or separate multiple folds from the different sections of the liquid phase column, formed with ornate, with different foldable grades from different sections of the liquid phase column, formed with ornate or separate multiple folds from different sections of the liquid phase column, formed with ornate, with different multiple folds of liquid from the different sections of the liquid phase column, formed with ornate, with separate multiple folds from different sections of the liquid phase column, formed with ornate, with different multiple sections of the liquid phase, formed with an ornate multiple folds, from different sections of the liquid phase column, formed with ornate or separate multi-section grades from different sections of the liquid phase column, formed with an org of mixed multiple sections of the liquid phase, formed with an ornate multiple folds from different sections of the liquid phase column, formed with an org of mixed multiple sections of the liquid phase, formed orfrom top irrigation or in the case of supplying the column with cold & and heated feedstock - top irrigation and cold funnel, and the liquid phase formed by the feedstock, evaporation and return to the It has these phases under the lower plate of the section located directly below the point (L of the output of the indicated liquid phases. H – d

Description

Изобретение относитс  к способам переработки нефти и нефтепродуктов путем ректификации и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.The invention relates to methods for processing oil and oil products by rectification and can be used in the oil refining industry.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса за счет перераспределени  жидких и паровых потоков в колонне.The aim of the invention is to increase the efficiency of the process by redistributing the liquid and vapor streams in the column.

На чертеже представлена принципи- .альна  схема реализации предлагаемог способа.The drawing shows the principle-implementation scheme of the proposed method.

Процесс провод т в ректифика:ционной колонне 1, имеюп;ей секции 2-6 с контактньми устройствами, The process is carried out in the rectification: the stay column 1, has sections 2-6 with contact devices,

Исходное сьфье ввод т в колонну 1 либо по линии 7, либо в случае подачи разнотемпературных потоков по лй-нии 7 (нагретый поток) и линии 8 (холодный поток), Верхнее орошение подают в колонну по линии 9. }Кидкую фазу, образованную верхним орошением или верхним орошением и холодным сьфьем, вывод т по линии 10, испар ют и ввод т в колонну под нижнюю тарелку секции 4, Жидкую фазу, .образованную исходным сырьем, йьшод т из колонны 1 по линии 11, испар ют и ввод т в колонну под нижнюю тарелку секции 5, Жидкую фазу с нижней тарелThe original SFE is introduced into column 1, either via line 7, or in the case of supply of different-temperature flows in line 7 (heated stream) and line 8 (cold stream). Top irrigation is fed to the column through line 9.} The liquid phase formed by the upper by irrigation or by upper irrigation and cold feed, taken along line 10, evaporated and introduced into the column under the bottom plate of section 4, the liquid phase formed by the raw material, from the column 1 along line 11, evaporated and introduced into column under the bottom plate of section 5, Liquid phase from the bottom plate

кй секции 5 вывод т по линии 12, испар ют и ввод т в низ колонны. По лини м 13 и 14 вывод т целевые продукты . По линии 15 в низ колонны подвод т тепло или вод ной пар. The ky section 5 is withdrawn along line 12, evaporated and introduced into the bottom of the column. Through lines 13 and 14, the target products are output. On line 15, heat or water vapor is supplied to the bottom of the column.

В данной схеме колонна имеет два питани , п ть секций и три элемента дл  нагрева жидких фаз,. В зависимости от свойств сьфь , требований к чистоте продуктов и конкретных уелоВИЙ разделени  каждое из указанных чисел может быть иньм.In this scheme, the column has two feeds, five sections and three elements for heating the liquid phases. Depending on the properties of the sf, the requirements for the purity of the products and the specific separation of each of these numbers can be inm.

Пример 1, Производ т частичное отбензинивание нефти ЗападноСибирских месторождений с плотностью J 0,855, состав которой приведен в табл, 1,Example 1 Partial oil topping of West Siberian fields is produced with a density of J 0.855, the composition of which is given in Table 1,

Колонна диаметром 2 м имеет 2 питани , 3 секции и теплообменник дл  нагрева жидкой фазы, направл емой из второй сверху секции вниз колонныThe column with a diameter of 2 m has 2 feeds, 3 sections and a heat exchanger for heating the liquid phase, directed from the second from the top section to the bottom of the column.

Перва  секци  содержит 8 тарелок, остальные - по 4 тарелки с эффективностью 62,5%,The first section contains 8 plates, the rest - 4 plates each with an efficiency of 62.5%,

Давление вверху козшнны составл ет 0,40 МПа, а внизу - 0,42 МПа, температура соответственно 105 и 214°С,The pressure at the top of the tank is 0.40 MPa, and below it is 0.42 MPa, the temperature is respectively 105 and 214 ° C,

Первьй (верхний) поток сырь  ввод т в колонну в жидкой фазе при 50°С в количестве 35% (здесь и далее мас,% от исходного сырь ), .второй - в парожидкостной фазе при 210С в количестве 65% (в том числе парова  фаза 6,8%, жидкостна  58,2% Сверху колонны в паровой фазе отбирают фракции, кип щие ктгЕке S5°C (легка  бензинова  фракци ), После конденсации путем охлаждени  в конденсаторе-холодильнике до 45°С при 0,38 МПа вывод т из системы головной продукт в количестве 8%, а балансовьй избыток в количестве 4% направл ют на орошение верха колонны . На верхнюю тарелку второй секци направл ют жидкую фазу с нижней тарелки первой секции (4%, 125°С) и верхнее сырье (35%, 50°С),The first (upper) feed stream is introduced into the column in the liquid phase at 50 ° C in the amount of 35% (hereinafter, mass% of the feedstock), the second - in the vapor-liquid phase at 210 ° C in the amount of 65% (including steam phase 6.8%, liquid 58.2%. From the top of the column, in the vapor phase, fractions boiling up to S5 ° C (light gasoline fraction) are taken off. After condensation by cooling in a condenser-cooler to 45 ° C at 0.38 MPa, from the system, the head product in the amount of 8%, and the balance excess in the amount of 4% is directed to the irrigation of the top of the column. Ora section fed liquid phase from the bottom plates of the first section (4%, 125 ° C) and an upper feed (35%, 50 ° C)

Выход щую из этой секции жидкую фазу (55%, 175°С) вьшод т из колонны , нагревают в теплообменнике до 221°С и подают в низ колонны. При этом образуетс  паровой поток в количестве 20,5%, Жидкую фазу в количестве 34,5% совместно с жидкостью, стеканщей с третьей секции (61,5%, 219°С), отпаривают внизу колонны вод ным паром (0,4%, 180°С), Снизу вывод т остаток - частично отбензиненную нефть (32%, 214°С),The liquid phase exiting from this section (55%, 175 ° C) is removed from the column, heated in a heat exchanger to 221 ° C and fed to the bottom of the column. In this case, a vapor stream in the amount of 20.5% is formed. The liquid phase in the amount of 34.5% together with the liquid draining from the third section (61.5%, 219 ° C) is stripped at the bottom of the column with water vapor (0.4% , 180 ° C), From below, the residue is removed - partially stripped oil (32%, 214 ° C),

Вьтолнен сопоставительный расчет предлагаемого и известного способов на ЭВМ по известней методике при равенстве количества и состава сырь  давлени  в колонне, отбора продуктов , суммарного вводимого тепла, рахода вод ного пара, числа тарелок.A comparative calculation of the proposed and known methods on a computer using the well-known method is carried out with an equal amount and composition of the raw material pressure in the column, selection of products, total heat input, steam consumption, and the number of plates.

По известному способу весь поток сырь  ввод т при 205°С между второй и третьей секци ми. При этом парова  фаза составл ет 10,5%, а жидкостна  89,5%,In a known manner, the entire feed stream is introduced at 205 ° C between the second and third sections. Here, the vapor phase is 10.5%, and the liquid phase is 89.5%,

Основные результаты расчета приведены в табл, 2, из которой видно, что применение описываемого способа в услови х данного примера разделен нефти позвол ют повысить производительность колонны по сьфью на 42,7% чистоту дистилл та на 2%, а также уменьшить теплоотвод сверху колонны на 38,7%,The main results of the calculation are given in Table 2, from which it can be seen that the application of the described method under the conditions of this example divided oil allows to increase the productivity of the column by 42.7% and the purity of the distillate by 2%, and also reduce the heat removal from the top of the column by 38.7%

Пример 2, Из пр могонного конденсата состава, мас.%:Example 2, Of the condensate of the composition, wt.%:

Метан0,3Methane0,3

Этан1,2Ethan1,2

Пропан13,5 Изобутан 13 Нормальный бутан 22 Иэопентан 10 Нормальный пентан 10 Гексан30 необходимо удалить метан, этан и пр пан в так называемой пропановой колонне абсорбционно-газофракционирующей установки, В колонне диаметром 1,4 м установлены тарелки, которые по разде: лительной способности.равносильны двадцати восьми теоретическим и рас пределены по 5 секци м в соотношени 10:4:5:4:4. ; Давление вверху колонны составл  ет 1,755 МПа, внизу 1,800 МПа, температура соответственно 52,6 и 130° Сьфье ввод гт в колонну двум  потокеши: первый (верхний) поток в :жидкой фазе при 30°С ё количестве 20% во вторую сверху секцию, второй (йижний) - в парожидкостной фазе ;при 105°С в количестве 80% между вт рой и третьей ceкци  дc. Парова  фаза второго сырь  составл ет 8%, а жидка  - 72% от исходного сырь . Сверху колонны вьгаод т в паровой фазе метано-этаио-пропановую фрак|цию , которую частично конденсируют I путем охлаждени  в конденсаторе-хо|лодипьнике до при 1,73 МПа, i После сепарации в емкости парову ;фазу в количестве 15% вывод т из си стемы. Жидкую Фазу (45%, 45С) воз вращают в колонну в качестве верхне го орошени ,. : На верхнюю тарелку второй секции направл ют жидкую фазу с нижней та релки первой секции (61%, ) и верхнее сырье (20%, 30°С), Выход :щую из этой секции; лидкуюфазу 91% 101°C) нагревают в теплообменнике и .подают под нижнюю тарелку третьей секции, образовавша с  парова  фаза ij(25,5%, 09°С) поступает в третью ;секцию, а жидка  фаза (64,5%, 109°С |на верхнк о тарелку четвертой секции i Жидкие фазы, выход пще из третье 1(91%, и четвертой (7t,5%, ) секций подают соответственно : ПОД НИЖНЮЮ тарелку четвертой секции ;в п тую секцию и вниз колонны. Паровое орошение внизу колонны образуют путем нагрева в рибойлере ;жидких фаз, стекакицих с нижних таре |лок четвертой и п той секций, и воз врата паровой фазы (91%, 138°С) в колонну. Жидкую фазу (85%, 138С) вьшод т в качестве остатка. На ЭВМ вьтолнен сопоставительный расчет предлагаемого и известного способов при следующих общих услови х разделени : загрузка и состав сьфь , давление в колонне, отбор продуктов, количество тепла, подводимого в низ колонны, число тарелок. По известному способу весь поток сырь  ввод т при между второй и третьей секци ми. Из результатов расчета (см,табл,3) видно, что применение предлагаемого способа в данном позвол ет повысить пропускную способность колонны по сьфью на 35,3%, чистоту дистилл та на 2,5%. Пример 3. Производ т разделение частично отбензиненной нефти Западно-Сибирских месторождений с плотностью р 0,855 и содержанием фракций ЙК - - 10% (здесь и далее мас.% на нефть). 140 - 230С - 15% 230 - - 9%. 280 - - 14% 360 - КК - 45% на широкую фракцию (сумма светлых нефтепродуктов, выкипающих до ) и мазут. Сырье -в количестве 93% ввод т в колонну при , при этом образуетс  парова  фаза в количестве 50,5%. Колонна содержит 4 секции и 23 тарелки с эффективностью (КПД) 0,65. Тепло сверху колонны снимают циркул ционн1Л4 орошением, которое вывод т из колонны при и после охлаждени  в тештробменнике и холодильнике до подают вверх колонны в количестве 32,5%. Вниз колонны подают вод ной пар. (0,5 мас.%, IBOCX Давление внизу колонны составл ет 0,190 МПа, вверху 0,175 МПа.1Жвдкую фазу, образованную верхним орошением колонны (11,6 мас.%, 349С), направл ют с. первой секции в третью через змеевик печи, где его нагревают до . Оставшуюс  жидкую фазу с нижней тарелки третьей секции (8,8 мас.%, ) нагревают в змеевике печи до 390°С и подают в низ колонны (под первую тарелку). В этот змеевик подают также вод ной пар ( мас,%, ).Propane 13,5 Isobutane 13 Normal butane 22 Iopentane 10 Normal pentane 10 Hexane 30 It is necessary to remove methane, ethane and spagent in the so-called propane column of the absorption-gas fractionation plant, plates are installed in the column of 1.4 m, which are: twenty eight theoretical and distributed in 5 sections in a ratio of 10: 4: 5: 4: 4. ; The pressure at the top of the column is 1.755 MPa, at the bottom is 1.800 MPa, the temperature is 52.6 and 130 ° C, respectively, entering rm into the column for two streams: the first (upper) stream in: the liquid phase at 30 ° C is 20% in the second section from above, the second (yizhny) - in the vapor-liquid phase; at 105 ° С in the amount of 80% between the second and third sections dc. The vapor phase of the second feedstock is 8% and the liquid phase is 72% of the feedstock. At the top of the column, in the vapor phase, the methane-ethio-propane fraction, which is partially condensed I by cooling in a cold condenser, is at 1.73 MPa, i After separation in the tank, a vapor phase of 15% is extracted from stema. The Liquid Phase (45%, 45 ° C) is returned to the column as an upper irrigation,. : The liquid phase from the bottom plate of the first section (61%,) and the top raw material (20%, 30 ° C) are directed to the upper plate of the second section; Exit: from this section; 91% 101 ° C) is heated in a heat exchanger and is fed under the bottom plate of the third section, forming the vapor phase ij (25.5%, 09 ° C) enters the third; section, and the liquid phase (64.5%, 109 ° C | on top of the plate of the fourth section i Liquid phases, the output is more out of the third 1 (91%, and the fourth (7t, 5%,) sections are served respectively: UNDER the LOWER plate of the fourth section; in the fifth section and down the column. Steam irrigation at the bottom of the column is formed by heating the riboler, the liquid phases flowing from the bottom containers of the fourth and fifth sections, and returning the vapor phase (91%, 138 ° C) to the column The liquid phase (85%, 138C) is output as a residue. On the computer, a comparative calculation of the proposed and known methods is performed under the following general conditions of separation: loading and composition, pressure in the column, selection of products, amount of heat supplied to the bottom columns, number of plates. According to a known method, the entire flow of raw material is introduced between the second and third sections. From the calculation results (see Table 3), it can be seen that the application of the proposed method in this allows increasing the throughput of the column by 35, 3% purity distil and 2.5%. Example 3. The separation of partly stripped oil from West Siberian fields with a density of p 0.855 and the content of HC fractions is –10% (hereinafter, wt.% For oil). 140 - 230С - 15% 230 - - 9%. 280 - - 14% 360 - KK - 45% for a wide fraction (the sum of light oil products boiling up to) and fuel oil. The raw material, in the amount of 93%, is introduced into the column at which a vapor phase is formed in the amount of 50.5%. The column contains 4 sections and 23 plates with an efficiency (efficiency) of 0.65. Heat from the top of the column is removed by circulating with irrigation, which is removed from the column during and after cooling in the tester and refrigerator until 32.5% of the column is fed up. Water vapor is fed down the column. (0.5 wt.%, IBOCX. The pressure at the bottom of the column is 0.190 MPa, and the top is 0.175 MPa. The liquid phase formed by the upper reflux of the column (11.6 wt.%, 349 ° C) is directed from the first section to the third through the furnace coil where it is heated to. The remaining liquid phase from the bottom plate of the third section (8.8 wt.%,) is heated in the furnace coil to 390 ° C and fed to the bottom of the column (under the first plate). Water coil is also fed to this coil (wt.%).

Жидкую фазу, образованную из жидкой фазы сырь , вывод т из второй секций (42,3 мас.%,. 372°С) и подают в четвертую сек1щю и далее вниз колонны . Снизу вьшод т остаток - мазут (45 мас.%, ЗУУС), а сверху вывод т дистилл т - светлые нефтепродукты с вод ным паром (48 + 0,83 мае. %, 286d).The liquid phase formed from the liquid phase of the feed is withdrawn from the second section (42.3 wt.%, 372 ° C) and is fed to the fourth section and further down the column. From the bottom, the remainder is black oil (45 wt.%, ZUUS), and distillate is drawn from the top — light oil products with water vapor (48 + 0.83 May.%, 286d).

На ЭВМ вьшолнен сопоставит(1пьный расчет известного и предлагаемого способрв по известной методике.On a computer I will make a comparison (1pn calculation of the known and proposed methods by the known method.

Общие услови  разделени  дл  известного и предлагаемого способов следующие: количество, состав, температура нагрева и точки ввода сырь  расход вод ного пара, чист,ота продуктов , давление в колонне, число и эффективность тарелок, температура ввода циркул ционного орошени  и вод ного пара.The general separation conditions for the known and proposed methods are as follows: quantity, composition, heating temperature and raw material input points, steam consumption, clean, from the products, pressure in the column, number and efficiency of the plates, input temperature of the circulation irrigation and water vapor.

Неизменность переменных в обоих способах достигалась за счет варьировани  количества циркул ционного орошени  и отбора дистилл та.The constancy of the variables in both methods was achieved by varying the amount of circulation irrigation and distillate selection.

Основные показатели, характеризующие разделительную и пропускную способность колонны при проведении процесса по известному и предлагаемому способам, сведены в табл. 4.The main indicators characterizing the separation and throughput of the column during the process according to the known and proposed methods are summarized in table. four.

Из табл. 4 видно, что описыва-: емый способ позвол ет повысить отбор дистилл таЛна 0,5 мас.% и снизить жидкостную нагрузку колонны на 15%.From tab. 4, it can be seen that the described method allows to increase the distillate selection by 0.5 wt.% And reduce the liquid load of the column by 15%.

Таблица 1Table 1

Таблица 2table 2

Таблица 3Table 3

Количество исходного сырь , мас,% на нефтьThe amount of feedstock, wt.% Oil

Температура нагрева сьфь , СHeating temperature

Расход вод ного пара, мас.% на нефтьConsumption of water vapor, wt.% For oil

Количество циркул ционного орошени , мас.% на нефтьAmount of circulation irrigation, wt.% For oil

Дополнительный подвод тепла в колонну за счет нагрева жидкости в змеевик печи, КДж на 100 кг нефти в единицу времениAdditional heat supply to the column due to the heating of the liquid in the furnace coil, KJ per 100 kg of oil per unit of time

Содержание в остатке компонентов, кип щих до 360°С, мас.% на остатокThe content in the residue of components boiling up to 360 ° C, wt.% Per residue

Отбор дистилл та, мас.% на нефтьThe selection of distillate, wt.% Oil

Максимальна  нагрузка колонны по жидкости, о6.% относительно известного способаThe maximum load of the column on the liquid, about 6.% relative to the known method

Таблица 4Table 4

93 37593 375

0,93 32,50.93 32.5

1050010,500

4,0 48,04.0 48.0

8585

Claims (1)

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИOIL REFINING METHOD И НЕФТЕПРОДУКТОВ путем ректификации в секционной колонне с подачей исходного сырья и верхнего орошения с получением целевых фракций, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, последний проводят с раздельным многократным выводом с разных секций колонны жидкой фазы, образованной или верхним орошением или в случае подачи в колонну холодного °и нагретого исходного сырья - верхнем орошением и холодным сырьем, и жидкой фазы, образованной исходным сырьем, испарением и возвратом в колонну этих фаз под нижнюю тарелку секции, расположенной непосредственно под точкой вывода указанных жидких фаз.AND OIL PRODUCTS by distillation in a sectional column with the supply of feedstock and overhead irrigation to obtain target fractions, characterized in that, in order to increase the efficiency of the process, the latter is carried out with separate multiple withdrawal from different sections of the column of the liquid phase formed either by overhead irrigation or in the case of supply to the column of cold ° and heated feedstock — by overhead irrigation and cold feedstock, and the liquid phase formed by the feedstock, evaporation and return to the column of these phases under the bottom plate of the section and located immediately below the withdrawal point of said liquid phases. пP