Проект установки АВТ для светлых нефтепродуктов

 

Окончание таблицы 4

1	2
280	34,8
290	45,7
300	48,4
310	50,8
320	53,8
330	55,5
340	56,3
350	58,6
360	60,9
370	63,5
380	65,9
390	69,0
400	71,1
410	73,0
420	77,4
430	78,7
440	80,0
450	82,3
460	83,6
470	85,0
480	86,4
490	-
500	-

 

 

 

 

 

 

 

 

  Таблица 5- Разгонка (ИТК) нефти

№ фракции	Температура кипения фракции при 760 мм. рт. ст. °С	Выход на нефть, % масс.
		отдельных фракций	суммарный
1	2	3	4	5
1	До 28	1,9	1,9	-
2	28-60	1,4	3,3	0,6550
3	60-70	1,1	4,4	0,6756
4	70-80	1,2	5,6	0,6926
5	80-90	1,1	6,7	0,7075
6	90-100	1,4	8,1	0,7137
7	100-110	1,6	9,7	0,7229
8	110-120	1,6	11,0	0,7269
9	120-130	1,8	13,1	0,7314
10	130-140	1,9	15,0	0,7386
11	140-150	1,8	16,8	0,7430
12	150-160	2,0	18,8	0,7470
13	160-170	1,7	20,5	0,7520
14	170-180	1,8	22,3	0,7554
15	180-190	1,6	23,9	0,7604
16	190-200	2,8	26,7	0,7655

 

Продолжение таблицы 5

1	2	3	4	5
17	200-210	1,2	27,9	0,7710
18	210-220	2,2	31,1	0,7741
19	220-230	3,2	32,9	0,7830
20	230-240	2,3	35,2	0,7905
21	240-250	2,3	37,5	0,7930
22	250-260	2,3	39,8	0,7952
23	270-280	2,0	41,8	0,7961
24	290-300	2,0	43,8	0,7970
25	300-310	1,9	45,7	0,8020
26	310-320	2,7	48,4	0,8050
27	320-330	2,4	50,8	0,8070
28	330-340	3,0	53,8	0,8096
29	340-350	1,7	55,5	0,8180
30	350-360	1,2	56,7	0,8215
31	360-370	1,9	58,6	0,8268
32	370-380	2,3	60,9	0,8310
33	390-400	2,6	63,5	0,8346
34	400-410	3,1	65,9	0,8389
35	410-420	3,0	77,4	0,8500
36	420-430	1,3	78,7	0,8565
37	430-460	1,6	82,6	0,8628

 

Окончание таблицы 5

38

Остаток

16,4

100,0

-

 

Вывод: Нефти Астраханской области и Калмыцкой АССР в основном малосернистые и малосмолистые и очень близки по своим свойствам. Содержание серы в них изменяется от 0,05 до 0,43%

 

3 Основные факторы процесса

 

3.1 Установка атмосферно-вакуумной перегонки нефти

Установка предназначена для получения из нефти дистиллятов бензина, керосина, дизельного топлива, трех масляных фракций разной вязкости и гудрона. Кроме этих продуктов на установке получаются сухой и жирный газы, сжиженный газ (рефлюкс), легкий вакуумный газойль. На перегонку обычно поступают нефти или смеси нефтей с содержанием светлых дистиллятов (выкипающих до 350 °С) от 42 до 50 % (масс.).

Современные установки большой мощности состоят из следующих блоков:

• предварительного нагрева нефти в теплообменниках;
• электрообессоливания и обезвоживания нефти (блок ЭЛОУ);
• последующего нагрева в теплообменниках; отбензинивания нефти (колонна повышенного давления с нагревательной печью);
• атмосферной колонны (с нагревательной печью и отпарными колоннами);
• фракционирования мазута под вакуумом (с нагревательной печью, отпарными колоннами и системой создания вакуума);
• стабилизации и вторичной перегонки бензина на узкие фракции.

Технологическая схема установки представлена на рисунке 2. Исходная нефть насосом 1 несколькими параллельными потоками (на схеме показаны четыре потока) проходит через группу теплообменников 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13, где она нагревается до температуры 100-130°С. Использование такой системы нагрева нефти позволяет создать более эффективный теплообмен. После теплообменников для усреднения температуры потоки нефти смешиваются в общем коллекторе (на схеме не показан). Далее нефть снова четырьмя параллельными потоками направляется в две ступени электродегидраторов 14 (блок ЭЛОУ). По выходе из блока ЭЛОУ нефть нагревается вначале в параллельно включенных теплообменниках 15 и 16, а затем в теплообменнике 18.

Рисунок 2 - Технологическая схема установки атмосферно-вакуумной перегонки нефти

 Нагретая до 200-250 °С нефть поступает в отбензинивающую колонну 19 по двум тангенциальным вводам. Из этой колонны сверху уходят газы, пары воды и легкой бензиновой фракции (с концом кипения 120-160 °С). Для конденсации паров и охлаждения смеси служат аппарат воздушного охлаждения 20 и расположенный за ним водяной холодильник 21. В сепараторе 22 от сконденсированной легкой бензиновой фракции отделяются газ и вода. Газ, пройдя клапан, регулирующий давление в системе колонна 19 - сепаратор 22, направляется в секцию очистки от сероводорода, а вода с низа сепаратора 22, который снабжен регулятором межфазового уровня (вода—бензин), поступает в систему очистки сточных вод.

 Циркулирующая часть бензина (орошение) возвращается в колонну с помощью насоса 25, а балансовое его количество отводится из этого блока и передается в блок стабилизации бензина, в колонну- стабилизатор 59. Для поддержания температуры низа колонны 19 частично отбензиненная нефть забирается насосом 24, проходит змеевики печи 23 и, нагретая до 350-370°С, возвращается в нижнюю часть колонны. Балансовое количество отбензиненной нефти с помощью насоса 26 проходит через змеевики печи 27 и с температурой 370-380 °С подается по двум тангенциальным вводам в атмосферную колонну 30. Из колонны 30 сверху отводятся пары тяжелого бензина и воды, а также газы разложения, образовавшиеся при нагреве нефти в печи 27; они проходят аппарат воздушного охлаждения 31 и водяной холодильник 32. Полученная газожидкостная смесь газ-бензин-вода разделяется в сепараторе 33, с верха которого уходит газ (в топливную систему), а с низа –водяной конденсат (отводится, дренируется, в систему очистки воды). Конденсат тяжелой бензиновой фракции отводится насосом 44 и вместе с фракцией легкого бензина передается на стабилизацию. В качестве орошения атмосферной колонны 30 используется верхнее циркуляционное орошение. Циркулирующая жидкость (флегма) с третьей тарелки (сверху) колонны 30 поступает через аппарат воздушного охлаждения 34 и водяной холодильник 37 на прием насоса 43 и этим насосом закачивается на верхнюю тарелку колонны. Керосиновая фракция выводится с низа отпарной колонны 35 насосом 42 через теплообменник 7 и аппарат воздушного охлаждения 6 отводится с установки.

 Фракция дизельного топлива выводится из отпарной колонны 36 насосом 41. Тепло дизельного, топлива используется в теплообменнике-подогревателе

78 колонны 68, затем − в теплообменнике 9. После охлаждения в аппарате воздушного охлаждения 4 фракция дизельного топлива отводится с установки. Для увеличения отбора дизельного топлива в низ колонны 30 подается перегретый (400 °С) водяной пар. Пар подается и в отпарные колонны 35 и 36 для удаления легких фракций.

Атмосферная колонна 30 имеет еще два циркуляционных орошения. Среднее циркуляционное орошение – флегма забирается с ректификационной отборной тарелки насосом 38, прокачивается через теплообменник 10, аппарат воздушного охлаждения 28 и возвращается в колонну 30 на три тарелки выше отборной. Нижнее циркуляционное орошение – флегма забирается с отборной тарелки насосом 39, прокачивается через теплообменник 15, аппарат воздушного охлаждения 29 и возвращается в колонну на третью расположенную выше тарелку.

С низа атмосферной колонны 30 насосом 40 откачивается мазут, который нагревается в змеевике вакуум-печи 56 и по двум тангенциальным вводам подается в вакуумную колонну 48. В сечении питания этой колонны над вводом сырья установлены отбойные тарелки для предотвращения «заноса» капель жидкого остатка. Для орошения верха колонны 48 используется верхнее циркуляционное орошение: первая масляная фракция с третьей верхней тарелки вакуумной колонны забирается насосом 51, прокачивается через теплообменник 12, аппарат воздушного охлаждения 47 и после него циркулирующая часть возвращается на верхнюю тарелку колонны 48. Балансовое количество первой масляной фракции отводится с установки. Неконденсирующиеся вверху вакуумной колонны компоненты, представляющие смесь легких фракций, газов разложения, паров воды и воздуха, выводятся из колонны 48 и охлаждаются в аппарате воздушного охлаждения 46 (его может и не быть), затем в водяной холодильник поверхностного типа 45, после которого газожидкостная смесь поступает в систему создания вакуума, в соответствии с рисунком 3.

Вторая масляная фракция выводится с низа отпарной колонны 49 насосом 54 и после теплообменника 11, аппарата воздушного охлаждения 3 откачивается с установки. Третья масляная фракция отводится с низа отпарной колонны 50 и направляется насосом 52 через теплообменник 13 и аппарат воздушного охлаждения 2 в резервуар.

         .

Рисунок 3 - Система создания вакуума

 

Нижнее циркуляционное орошение вакуумной колонны 48 осуществляется с помощью насоса 55, которым флегма возвращается через теплообменники 16 и аппарат воздушного охлаждения 17 в колонну.

Для увеличения отбора третьей масляной фракции в низ колонны 48 подают водяной пар. Гудрон с низа колонны 48 забирают насосом 53 и откачивают с установки через теплообменники 18 и 8 и аппарат воздушного охлаждения 5.

Нестабильные бензины из сепараторов 22 и 33 насосами 25 и 44 двумя параллельными потоками вначале проходят теплообменники 60 и 61, затем поступают в колонну 59. Питание колонны двумя потоками бензинов (легкого и тяжелого) в различные секции позволяет уменьшить расход энергии на стабилизацию бензина. В колонне 59 из бензиновой фракции удаляются растворенные газы, которые выводятся сверху и направляются в аппарат воздушного охлаждения 58, затем в водяной холодильник 57

и сепаратор 72. В сепараторе 72 жирный газ отделяется от сконденсированных легких углеводородов, сжиженного газа (рефлюкса). Циркулирующая часть сжиженного газа нагнетается насосом 73 на верх колонны 59 в качестве орошения, а балансовое количество отводится на установку газофракционирования, куда также направляют и жирный газ. Подвод тепла в низ стабилизационной колонны 59 осуществляется циркуляцией стабильного бензина с помощью насоса 74 через змеевик печи 75.

Стабильный бензин отбирается с низа колонны 59 и передается в блок вторичного фракционирования в колонны 62 и 68. С верха колонны 62 отводится фракция н. к. – 85°С, которая направляется в колонну 68 в качестве парового питания. Циркулирующая часть фракции н. к.- 85°С поступает в аппарат воздушного охлаждения 65, далее в холодильник 66, сборник 67 и насосом 77 подается на орошение колонны 62. С низа колонны 62 фракция 85-120°С (или 85-180 °С) отводится с установки через теплообменник 61 и аппарат воздушного охлаждения 63. С верха колонны 68 отводится фракция н. к. – 62°С, которая поступает в аппарат воздушного охлаждения 69, водяной холодильник 70, сборник 71, откуда циркулирующая часть подается на орошение колонны 68, а балансовое количество отводится с установки. Тепло в низ колонны 68 подводится от теплообменника 78 за счет тепла дизельного топлива. Выводимая с низа колонны 68 фракция 62-85 °С насосом 79 отводится с установки через теплообменник 60 и аппарат воздушного охлаждения 64.

Вакуум в вакуумной колонне 48, на рисунке 3, создается с помощью системы паровых эжекторов , на рисунке 2. По выходе из водяного конденсатора-холодильника 45, в соответствии с рисунком 2, газожидкостная смесь поступает в вакуумный сепаратор 1, откуда жидкость (смесь углеводородов и воды) стекает по вертикальной трубе (длиной более 10 м) в отстойник 2. Газы и воздух отсасываются из сепаратора 1 тремя последовательно соединенными эжекторами 3. Пары и газы после каждого эжектора поступают в конденсатор 4 (поверхностного типа) водяного пара. Образующийся конденсат стекает в отстойник 2. После третьего эжектора и последнего конденсатора газ отводится из системы и направляется к форсункам трубчатых печей, где используется как топливо.