- •Совершенствование работы установок перегонки нефти Учебное пособие
- •1. Перегонка нефти на нпз
- •1.1. История развития нефтепереработки
- •1.2. Основное назначение и типы установок для перегонки нефти
- •1.3. Принципиальные схемы установок
- •1.4. Продукты первичной перегонки нефти
- •1.5. Ректификация в процессах первичной перегонки нефти
- •1.6. Перегонка нефти в присутствии испаряющего агента
- •1.7. Виды орошений ректификационных колонн
- •1.8. Выбор давления и температурного режима в колонне
- •1.9. Блок атмосферной перегонки нефти
- •1.10. Краткие выводы по атмосферной перегонке нефти
- •1.11. Перегонка нефти в вакууме
- •1.11.1. Перегонка мазута по топливному варианту
- •1.11.2. Перегонка мазута по масляному варианту
- •1.12. Конденсационно-вакуумсоздающая система
- •1.13. Краткие выводы по вакуумной перегонке мазута
- •1.14. Основные показатели работы установок авт
- •2. Совершенствование установок перегонки нефти
- •2.1. Подогрев сырой нефти в процессе первичной перегонки
- •2.1.1 Рациональная и эффективная обвязка теплообменников
- •2.1.2. Применение теплообменников нового поколения
- •2.1.2. Прямая рекуперация тепла на установках когенерацией
- •2.2. Форсирование режима в колонне к-1
- •2.3. Основные технологические узлы колонн
- •2.3.1. Узел ввода сырья
- •2.3.2. Каплеуловитель
- •2.3.3. Узлы ввода жидких потоков
- •2.3.4. Узлы вывода жидкости
- •2.3.5. Трансферный трубопровод
- •2.4. Варианты испаряющего агента
- •2.5. Контактные устройства в ректификационных колоннах
- •2.6. Вакуумная перегонка мазута в насадочных колоннах
- •2.6.1. Общие сведения
- •2.6.2. Применение противоточных насадок
- •2.6.3. Применение перекрестно-точных насадок
- •2.6.4. Другие виды регулярных насадок
- •2.7. Практический подход к модернизации вакуумного блока
- •2.8. Новая система создания вакуума
- •2.9. Интенсификация процесса первичной переработки нефти
- •2.9.1. Увеличение выхода дистиллятов за счет вариантов схем переработки
- •2.9.2. Увеличение выхода дистиллятов за счет воздействия на коллоидно-дисперсное состояние нефти
- •2.9.3. Технология Линас
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Содержание
1.14. Основные показатели работы установок авт
Выделяют два основных показателя работы установок АВТ:
отбор фракции от потенциального содержания их в нефти (А = (В/С)100%, где А – отбор фракции от потенциала, % масс.; В – выход фракции на установке, % масс; С – содержание фракции по ИТК, % масс);
чистота отбираемых фракций (налегание) – качество дистиллятов.
Процент отбора от потенциала регулируется показателями:
температурой нагрева в зоне питания, то есть в сырьевом потоке доля отгона должна быть на 2–5 % масс больше выхода продуктов, отбираемых в колонне;
подачей в низ колонны водяного пара (2–3 % масс на сырье). Прирост «светлых» за счет водяного пара более выгоден, чем увеличение нагрева сырья. В вакуумном блоке лучше увеличить температуру нагрева мазута;
циркуляцией легкой флегмы в сырье (циркуляция 10–15 % масс на нефть самой легкой фракции позволяет дополнительно испарить 1,5–2,3 % масс исходного сырья и снизить на 0,3–0,4 % потери «светлых» с мазутом; но данный вариант связан с большими энергозатратами);
эффективностью работы тарелок в концентрационной секции колонны. Если КПД низкий, то возрастают потери легких с мазутом до 1,3 % масс от сырья.
Качество отбираемых дистиллятов определяется налеганием фракций, то есть разностью между температурой конца кипения легкой фракции и температурой начала кипения следующей. Эти показатели регламентируются цеховыми нормами. Как правило, налегание фракций не должно превышать 10–25 оС.
Качество отбираемых фракций регулируют:
холодным орошением (для верхнего продукта);
выходом боковых фракций через отпарные секции;
циркуляционным орошением.
На четкость разделения фракций влияют:
число и тип тарелок в ректификационной колонне;
правильный подбор технологического режима колонны (температурный режим, давление, число отбираемых фракций, температура нагрева сырья).
2. Совершенствование установок перегонки нефти
Что касается атмосферной перегонки нефти, то здесь предлагают различные технологические схемы, а также замену водяного пара как испаряющего агента.
С 1995 года прослеживаются разработки в области насадочных контактных устройств. Все они направлены на повышение отбора дистиллятных фракций, а также улучшения их качества. При работе с научно-технической литературой было отобрано 16 монографий и 29 статей из следующих журналов:
- «Нефтехимия и нефтепереработка» за период с 1978 по 2006 года (28 лет);
- «Химия и технология топлив и масел» за период с 1984 по 2006 года (22 года);
- «Нефтегазовые технологии» за период с 2001 по 2006 года (6 лет).
Наиболее интересные решения по совершенствованию установок первичной перегонки нефти также представлены в данной работе.
2.1. Подогрев сырой нефти в процессе первичной перегонки
Для более полного отбора легкого бензина (НК–85 оС) в колонне К-1 необходимо повышение температуры нагрева до 230–240 оС (в настоящее время эта температура составляет 200–220 оС). Повышение отбора бензина в К-1 позволяет проводить дальнейшую перегонку нефти в основной атмосферной колонне К-2 при более низком давлении и с меньшими энергозатратами.
Обычно подогрев сырья осуществляется последовательно: сначала в теплообменных аппаратах, а затем – в трубчатых печах. Повышение температуры нагрева нефти можно осуществлять следующими способами:
рациональная и эффективная обвязка теплообменников;
применение теплообменников нового поколения (с «незагрязняющейся» поверхностью теплообмена);
прямая рекуперация тепла на установках с когенерацией.
Каждый способ будет рассмотрен ниже [22].