SU1214721A1 - Способ фракционировани термически нестойких углеводородных смесей широкого фракционного состава - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к фракционированию термически нестойких углеводородных смесей П1ирокого фракционного состава.

Целью изобретени   вл етс  увеличение отбора дистилл тов, ут желение остатка и уменьшение возможности термического разложени  высококип щего потока, получаемого из продуктов фракционировани  первой колонны.

Схема осуществлени  способа фрак- ционироваки  термически нестойких углеводородных смесей широкого фракционного состава изображена на чертеже .

Исходное сырье нагревают в печи 1 и ввод т в первую колонну 2 по линии 3. В колонне установлены ректификационные тарелки 4. С верха колонны 2 по линии 5 и с промежуточного ее сечени  по лини м 6 и 7 вывод т дистилл ты . С низа колонны 2 по линии 8 вывод т остаток. Высококип щий поток представл ющий собой остаток колонны 2 или жидкую фазу нагретого потока , подаваемого дл  создани  парового орошени  в низ колонны 2 или же их смесь, по линии 9 подают в качестве верхнего ввода сырь  второй колонны 10. Низкокип щий поток представл ет собой жидкость, выводимую с нижних тарелок укрепл ющей секции колонны 2, или же смесь остатка колонны 2, подаваемого по линии 11 на смешение, с этой жидкостью, выводимой по линии 12 с нижних тарелок укрепл ющей секции. В низ колонн 2 и 10 по лини м 13 и 14 соответственно дл  создани  парового орошени  ввод т нагретые потоки. Низкокип щий поток по линии 15 подают в печь 16 и после нагрева ввод т в качестве нижнего ввода сырь  в колонну 10. С верха колонны 10 по линии 17 и с промежуточного ее сечени  по лини м 18 и 19 вывод т дистилл ты. С низа колонны 10 по линии 20 вывод т остаток .

Применительно к процессу фракционировани  мазута в первой колонне прин то 12 теоретических тарелок, три верхние из которых - тарелки циркул ционного орошени , три нижние - тарелки отгонной секции. Давление наверху колонны 0,08 эта, перепад давлени  на 1 теоретическую тарелку 0,01 ат. В сечение колонны между 9-й и 10-й тарелками (счет

147212

тарелок с верха колонны) с температурой 410 С подаетс  исходное сырье - мазут в количестве 200 т/ч. Дол  паровой фазы сьгрь  (дол  отгона) на

5 входе в колонну 0,57, теплова  нагрузка печи дл  нагрева мазута 20,8 Гкал/ч. В низ колонны подают 3 т/ч вод ного пара.

С верха колонны в количестве

10 О,1 т/ч вывод т не конденсируемьш пар. С 3-й тарелки в количестве 297 т/ч с температурой 201 С вывод т циркул ционное орошени.е и охлаждают до 70 С. Часть его в количестве

55 243,5 т/ч подают на верхнюю тарелку колонны в качестве орошени , а балансовый избыток в количестве 53,3 т/ч вывод т из колонны в качестве целевой фракции 36Q-420 С. Теплосьем в

20 теплообменниках и холодильниках циркул ционного орошени  равен 21,3 Гкал/ч. С 6-й тарелки колонны в количестве 32 т/ч с температурой 335 С вывод т фракцию 420-480 С. С

25 9-й тарелки колонны в количестве

47,29 т/ч с температурой 379 С вывод т все количество жидкости - фракцию 480-600 С. С низа колонны в количестве 67,1 т/ч с температурой 393 С

30 вывод т остаток.

Фракционньш состав сырь  и продуктов разделени  первой колонны приведен в табл. 1.

Во второй колонне прин то 17

35 теоретических тарелок, . 3 верхние из которых - тарелки циркул ционного орошени . С верха колонны вывод т неконденсируемьй пар, с третьей тарелки (счет с верха) - в

0 количестве 10 т/ч фракцию 420-480°С, с шестой тарелки колонны - фракцию 480-570 С. Верхний ввод сырь  осуществл ют на 11-ю тарелку колонны, нижний ввод - между 14-й и 15-й та релками. В низ второй колонны подают 3 т/ч вод ного пара. Давление наверху колонны 0,03 ата, перепад давлени  на теоретическую тарелку 0,003 ат, количество верхнего ц.ир50 кул ционного орошени  40 т/ч.

Пример 1 (сравнительный). В качестве верхнего ввода сырь  второй колонны используют фракцию, выводимую с нижней тарелки укрепл ющей

55 секции предьщущей колонны. Ее подают в колонну без нагрева в количестве 47,29 т/ч. Температура ее на входе в колонну 371 С. В качестве

нижнего ввода сырь  используют более высококип щую фракцию - остаток предыдущей колонны - которую нагревают в печи до максимально допустимой (прин той) температуры 410°С и ввод т в колонну в количестве 67, 1 т/ч. С третьей тарелки колонны вывод т 10 т/ч фракции 420-480 С. Содержание в ней фракции н,к. - 14,5 мае.% фракции 480 С - к.к. 27,7 мас,%. С шестой тарелки колонны в количестве 24 т/ч вывод т фракцию 480-570 С. Содержание в ней фракции н.к. - 480°С 10,9 мас.%, фракции 600°С - к.к. 0,1 мас.%. С низа колонны-вывод т т желый гудрон в количестве 80,36 т/ч. Содержание в нем фракции н.к. - 570°С 18,7 мас.%.

Фракционный состав сырь  и продуктов разделени  дл  примера 1 приведен в табл. 2, основные режимные параметры работы- в табл. 3.

Пример 2. В качестве верхнего ввода сырь  второй колонны используют высококип щую фракцию, полученную в виде остатка предыдущей колонны , т.е. фракцию, которую используют в качестве нижнего ввода сырь  дл  примера 1. Ее подают в колонну без нагрева в печи. Температура ее на входе в колонну 393 С, количество 67,1 т/ч. Б качестве нижнего ввода сырь  используют относительно легкую фракцию, выводимую с нижней тарелки укрепл ющей секции предыдущей колонны, т.е. фракцию, которую используют в качестве верхнего ввода сырь  дл  примерй 1. Ее нагревают -в печи и с температурой 410 С ввод т в колонну в - количест- 1ве 47,29 т/ч. С третьей тарелки колонны вывод т 10 т/ч фракции 420- 480 С. Содержание в ней фракции н.к, 9,6 мас.%, фракции 480 с - к.к 30,0 мас.%. С шестой тарелки колонны в количестве 34,5 т/ч вывод т фракци 480-570 С. Содержание в ней фракции н.к. - 480 С 6,7 мас.%, фракции 600°С - к.к. 0,1 мас.%. С низа колонны вывод т т желый гудрон в количестве 69,32 т/ч.Содержание в нем фракции н.к. - 570°С 9,7 мас.%. С верха колонны выводитс  0,57 т/ч неконденсируемого пара. I

Фракционньй состав продуктов разделени  дл  примера 2 приведен в табл. 4, основные режимные параметры работы - в табл. 3.

5

Как указывалось ранее, предлагаемый способ исключает нагрев в печи высококип щего и термически менее стабильного остатка первой колонны, в св зи с чем уменьшаетс  возможность его разложени . Кроме того, как следует из представленных данных, при одной и той же конечной температуре нагрева нижнего ввода сырь  второй колонны предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет увеличить отбор высококип щей дистилл тной фракции 480-570 С с 24 до 34,5 т/ч, т.е. на 43,8%, и ут желить остаток второй 5 колонны. Содержание в нем фракции н.к. - 570 С снижаетс  с 18,7 до 9,7 мас.%.

Исключение нагрева остатка позво- Q л ет уменьшить возможность термического его разложени , а нагрев в печи и подача во вторую колонну более низкокип щей фракции, стекающей с нижней тарелки укрепл ющей секции первой колонны, позвол ет при одной и той же конечной температуре нагрева в печи повысить долю отгона нагретого потока сырь  второй колонны. При этом возрастает количество тепла, вносимого в колонну с сырьем. Так, дл  известного способа дол  отгона нагретого потока сырь  на входе во вторую колонну равна нулю, дл  предлагаемого способа 0,91. Соответственно , теплова  нагрузка печи воз- , растает с 0,82 до 3,15 iкал/ч, т.е. в предлагаемом способе по сравнению с известным в колонну вноситс  на 2,33 Гкал/ч тепла больше, что обесг печивает увеличение орошени  в колонне , четкости ректификации и тем самым отбора дистилл тов и ут желение остатка.

Применительно к процессу фракционировани  нефти в первой колонне прин то в укрепл ющей секции 23 тарелки с КПД 0,65, в отгонной секции - 5 тарелок с КПД 0,2. С верха колонны вывод т бензиновую фракцию и конденсируют в конденсаторе-холодильни- ке. Часть ее с температурой подают на орошение, ток в количестве 21 вывод т с установки ку

0

5

0

5

балансовый избыт/ч (10% на нефть) . На 24-ю тарелколонны в количестве 210 т/ч с 5 температурой 205 С подают сырье нефть . Дол  отгона сьфь  на входе в колонну 0,047. С низа колонны вывод т остаток. Паровое орошение в

колонне осуществл етс  вводом гор чей струи в зону питани . Количество гор чей струи 78 т/ч (37,1% на нефть), давление наверху колонны 4,8 ата, перепад давлени  на 1 тарелку 0,005 ата.

Во второй колонне принимают 50 тарелок с КПД 0,4 - 0,65 в зависимости от паровой нагрузки тарелок, в отпарньгх секци х - по 10 тарелок с КПД 0,4. С верха колонны вывод т бензиновую фракцию и конденсируют в конденсаторе-холодильнике. Часть ее с температурой 35 С подают на верхнюю тарелку колонны в качестве орошени . Балансовый избыток вывод т с установки . С 11-й тарелки колонны вывод т керосин и после отпарки легких фракций в отпарной секции откачивают с установки. С 15-й тарелки колонны вывод т верхнее циркул ционное орошение , охлаждают в холодильнике и с температурой 75 С подают на 14-ю тарелку колонны. С 25-й тарелки вывод т легкое дизельное топливо и после отпарки легких фракций в отпарной секции откачивают с установки. С 29-й тарелки вывод т нижнее циркул ционное орошение, охлаждают в холодильнике и с температурой 80 С подают на 28-ю тарелку колонны. С 35-й тарбшки колонны вывод т т желое дизельное топливо, пропускают через отпарную секцию и откачивают с установки . Пары из верхней, средней и нижней отпарных секций подают соот- ветстве но на 10-ю, 22-ю и 34-ю тарелки колонны. На 39-ю тарелку колонны ввод т верхний поток сырь , в сечение между 45-й и 46-й тарелками - нижний поток сырь . Температура нагрева нижнего потока сырь  в печи 365°С. Верхний поток сырь  перед вводом в колонну не нагревают. В низ колонны подают вод ной пар в количестве 9 т/ч (0,86% на нефть), в верхнюю и среднюю секции - 0,26 т/ч (0,025 % на нефть). В нижнюю отпарную секцию вод ной пар не подают. Температура вод ного пара 360 С. С низа колонны вывод т остаток - мазут. Давление наверху колоннь) 1,4 ата, перепад давлени  на 1 тарелку 0,005 ата.

Пример 3 (сравнительньй). С нижней тарелки укрепл ющей секции первой колонны в количестве 14, 3 т/ч вывод т всю жидкость, смешивают с

36,1 т/ч остатка, образу  низкокип щий поток, и без нагрева с температурой 209 С подают на 39-ю тарелку 5 второй колонны. Другую часть остатка, выводимую с низа первой колонны, в количестве 138,6 т/ч с температурой 365 С ввод т на 46-ю тарелку второй колонны. Температура ввода гор чей

0 струи в первую колонну 355 С, теплова  нагрузка печи дл  нагрева гор чей струи 6,68 Гкал/ч. С верха второй колонны с температурой 35 С вывод т 14,4 т/ч бензина. Из отпарных

5 секций в количестве 15,2, 18,3 и 31,6 т/ч с температурой 153,1, 198,7 и 258 С вывод т соответственно керосин , легкое и т желое дизельное топливо. С низа колонны в количест0 ве 109,5 т/ч с температурой 345,6 С вывод т мазут. Легкое и т желое дизельное топливо смешивают и получают дизельное топливо летнее в количестве 49,9 т/ч.

5 Фракционный состав сырь  и продуктов разделени  первой и второй колонн приведен в табл. 5, основные режимные параметры работы - в табл. 6.

0

Пример 4. По примеру 2 жидкую фазу гор чей струи первой колонны (высококип щий поток) в количестве 52,8 т/ч вывод т из колонны

2 и без нагрева с температурой 331 С подают на 39-ю тарелку второй колонны . Остаток первой колонны (низкоки- п щий поток) в количестве 136,2 т/ч с температурой 228 С вывод т из ко0 лонны, нагревают в печи и с температурой 365 С ввод т на 46-ю тарелку второй колонны. Температура ввода гор чей струи в первую колонну 340 С. С верха второй колонны с температуS рой 35 С вывод т 14,4 т/ч т желого бензина. Из отпарных секций в количестве 19,3; 13,9 и 37,8 т/ч вывод т соответственно керосин, легкое и т желое дизельное топливо. С низа

0 колонны в количестве 103,6 т/ч с температурой 350,5 С вывод т мазут. Легкое и т желое дизельное топливо смешивают и получают дизельное топливо летнее в количестве 51,7 т/ч.

5 Фракционный состав сырь  и продуктов разделени  первой и второй колонн приведен в табл. 7 основные режимные параметры - в табл. 6.

Таблица 1

Таблица 2

Теплова  нагрузка печи, Гкал/ч, дл  нагрева: остатка первой колонны

жидкости, стекающей из укрепл ющей секции первой колонны

Теплова  нагрузка теплообменников и холодильников , Гкал/ч

. Содержание, мас.%: во фр.420-480°С фр.нк.-420°С во фр.420-480°С фр. 480°С-к.к во фр.480-570 с фр.н.к.-480°С во фр.480-570°С фр..к. в остатке фр.н.к. - 570 С

Температура, С: верхнего ввода сырь  нижнего ввода сырь 

Таблица 3

0,2

3,15

4,47

6,31

Таблица

ТаблицаЗ

Расход, т/ч:

нефти

бензина первой колонны

ниэкокип щего потока

высококип щего потока

бензина второй колонны

керосина

дизельного топлива летнего

мазута

острого орошени  второй

колонны

верхнего циркул ционного

орошени 

нижнего циркул ционного

орошени 

Теплова  нагрузка, Гкал/ч

печи дл  нагрева нижнего

ввода сырь  второй колонны

конденсаторов-холодильников

теплообменников циркул ционного орошени 

Температура,°С:

нижнего ввода сырь  второй колонны

верхнего ввода сырь  .

низа второй колонны Содержание, мас.%:

в бензине фр. 160°С - к.к. в керосине фр. и.к. - 160 С в керосине фр. 210 С - к.к.

в дизельном топливе летнем фр. н.к. - 210 с

в дизельном топливе летнем фр. 390 С - к.к.

в мазуте фр. н.к. - 360 С

Дол  отгона нижнего пото сьфь  на входе во вторую колонну

Таблица 6

0,58

19

1214721

20 Таблица

Claims (1)

1. СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕРМИЧЕСКИ НЕСТОЙКИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ ШИРОКОГО ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА в двух колоннах с получением дистил- лятов и остатка, включающий подачу в первую колонну исходной смеси и ввод во вторую колонну в качестве сырья высококипящего и низкокипящего потоков, получаемых из продуктов фракционирования первой колонны, нагрев в печи одного из потоков первой колонны перед вводом во вторую колонну с подачей ненагретого потока в качестве верхнего ввода и нагретого в печи потока в качестве нижнего ввода сырья второй колонны, отличающийся тем, что, с целью увеличения отбора дистиллятов, утяжеления остатка и уменьшения возможности термического разложения высококипящего потока, в качестве верхнего ввода сырья второй колонны используют высококипящий поток, а в качестве нижнего ввода - низкокипящий поток.

   SU „„1214721