книги из ГПНТБ / Багиров, И. Т. Современные установки первичной переработки нефти

зервы, позволяющие увеличивать их нагрузку. В результате фак­ тическая производительность установки оказалась на 25—30% вы­ ше проектной. Одновременно были обнаружены недостатки, мешающие работе отдельных узлов установки на проектной мощ­ ности. Так, насосы и приводы к ним в основном были рассчитаны только на обеспечение проектного баланса по каждому потоку. Они не обеспечивали необходимую производительность при работе на вариантах, отличных от проектного, особенно при отборе отдель­ ных фракций светлых нефтепродуктов (при увеличении отбора ди­ зельного топлива за счет снижения отбора керосина).

Принятое в проекте давление на входе в отдельные аппараты оказалось в некоторых случаях заниженным. Например, расчетное абсолютное давление сырой нефти перед теплообменниками в про­ екте принято равным 11 кгс/см2, фактически же требуется давле­ ние 18—20 кгс/см2. Гудронный холодильник рассчитан на абсолют­ ное давление 5 кгс/см2, что было недостаточно при откачке боль­ шого количества мазута или продавливании гудроновой системы.. Кроме того, недостаточной для надежной работы была разница отметок уровня гудрона в вакуумной колонне и в гудронных на­ сосах. Откачка флегмы из второй и третьей отпарных колонн пре­ дусматривалась одним насосом, что было мало для нормальной работы; принятая в проекте аппаратура для узла вторичной пе­ регонки бензина не обеспечивала получение заданных фракций и т. д.

Для устранения отмеченных недостатков и повышения надеж­ ности эксплуатации отдельных технологических узлов в проекты установок были внесены дополнения и изменения. Основные из них следующие: замена маломощных насосов.и приводов к ним более мощными; перераспределение теплообменников по потокам; осу­ ществление циркуляционного орошения в первой колонне атмосфер­ ной части; перераспределение потоков и труб в камерах атмо­ сферной и вакуумной печей; установка дополнительной емкости для сепарации газа из емкостей орошения; подогрев топливного газа с целью предотвращения попадания конденсата в топки пе­ чей и др.

Технологическая схема усовершенствованной установки АВТ (А-12/2) с учетом дополнений и изменений, внесенных в период строительства, наладки и эксплуатации, приведена на рис. 40. Обессоленная нефть забирается сырьевыми насосами 1 и тремя потоками прокачивается через теплообменники 2 в первую ректи­ фикационную колонну 4. Для первого потока используется тепло> циркуляционного орошения основной ректификационной колон­ ны 7, тепло второго погона вакуумной колонны 10 и гудрона. Для второго потока утилизируют тепло первого погона вакуумной ко­ лонны 10, третьего ее погона и гудрона. Третий поток (дополни­ тельный к проекту, на схеме не показан) нагревается за счет тепла циркуляционного орошения основной ректификационной колонны 7 и гудрона. Кроме того, третий поток нагревается в конвекционной

91,

секции и части потолочного экрана печи 9. Все потоки соединя­ ются и поступают в колонну 4 при 200 °С. Температура низа этой колонны (225 °С) поддерживается горячей струей, подаваемой из печи 6. С верха колонны 4 газ и пары бензина выводятся через конденсатор-холодильник в водоотделитель 5. Отбензиненная нефть с низа первой ректификационной колонны 4 забирается печными

лителя возвращается в основную колонну 7 в виде острого оро­ шения.

Боковые погоны основной колонны 7 — фракции керосина и ди­ зельного топлива — выводятся через отпарную колонну 8. Избы­ точное тепло из основной колонны 7 отводится циркуляционным орошением, выводимым из нее при 215 °С и возвращаемым в ко­ лонну при 90 °С. Мазут с низа колонны 7 при 330 °С забирается насосом и прокачивается через печь 9 в вакуумную колонну 10. Вакуум в колонне создается барометрическим конденсатором и двухступенчатыми паровыми эжекторами. Из колонны 10 выво­ дятся три масляных дистиллята. Гудрон с низа вакуумной колон­ ны 10 при 360 °С забирается насосом и прокачивается через тепло­ обменники, холодильник и, охлажденный до 95—105 °С, поступает

вмерник. Компоненты светлых нефтепродуктов выщелачиваются

вочистных отстойниках. Избыток бензина первой ректификацион­ ной колонны 4 откачивается из водоотделителя 5 насосом через теплообменники стабильного бензина в стабилизатор 13. Темпера­ тура низа стабилизатора (140°С) поддерживается паровым подо­ гревателем. С верха стабилизатора при 60 °С выводятся пары бу­ тановой фракции и газы, которые через конденсатор-холодильник проходят в сборник. Защелоченный бензин из отстойника и ста­ бильный бензин из парового подогревателя стабилизатора под давлением в системе поступают в колонну блока вторичной пере­ гонки бензина 14.

С25-ой, 21-ой и 17-ой тарелок колонны блока вторичной пере­

гонки бензина 14 выводится фракция 85—120 °С и подается в от­ парную колонну 15. Температура низа колонны 14 (115°С) регу­ лируется подачей пара в подогреватель, установленный у колон­ ны 14 (на схеме не показан). Фракция 85—120°С из парового подогревателя колонны 14 через теплообменники и холодильник откачивается в резервуар. Фракция 120—160 °С поступает из па­ рового подогревателя колонны 14 через холодильник на прием на­ соса и откачивается в резервуар.

Газы из газосепараторов колонн 4 и 7 и из стабилизатора 13 сбрасываются в дополнительно установленную емкость, служащую для отделения конденсата. Газ из этой емкости подается к форсун­ кам печей установки.

93

Углеводородный состав (в объемы. %) газов, выходящих из газосепараторов колонн 4 и 7, приводится ниже:

Газосепараторы

Комбинированная установка ЭЛОУ — АВТ производительностью 2,0 млн. т/год

В настоящее время в эксплуатации находятся сооруженные в 50—60 годах типовые комбинированные установки ЭЛОУ — АВТ производительностью 1,0 и 2,0 млн. т/год нефти. Наиболее распро­ странены установки мощностью 2,0 млн. т/год, поэтому ниже при­ водятся основные показатели для этих установок.

Как уже указывалось, на установке сочетаются процессы обес­ соливания нефти электрическим методом и атмосферно-вакуумной ее перегонки. Установка рассчитана на переработку сернистой неф­ ти, из которой получают компоненты моторных топлив, масляные дистилляты и остаток — гудрон. Электрообессоливание нефти про­ изводится в три ступени в шаровых электрогидраторах емкостью 600 м3 с предварительным термохимическим обессоливанием. В за­ висимости от качества сырых нефтей число ступеней обессолива­ ния может быть сокращено до двух и даже до одной. По фактиче­ ским данным работы установки обессоливания, достигалась сле­ дующая степень очистки (термохимическое обессоливание) по сту­ пеням сырых нефтей восточных месторождений: первая ступень

33,3—33,8%, вторая 68,8—72%, третья 96,7—98%. Материальный баланс (проектный) установки при переработке сырой ромашкин-

параллельными потоками через первую группу теплообменников и поступает в отстойник термохимического обессоливания. Перед входом в отстойник нефть смешивается с деэмульгатором и горя­ чей водой. Обработанная нефть, отстоявшаяся от воды и частично обессоленная, из отстойников под собственным давлением проходит последовательно через два электродегидратора и поступает в ем­ кость обессоленной нефти. Обезвоженная и обессоленная нефть насосом прокачивается двумя потоками через вторую группу теп­ лообменников в первую ректификационную колонну. Атмосферная

94

перегонка осуществляется по схеме двухкратного испарения (см, рис. '8), аналогичной схеме установки АВТ производительностью 1,0 млн. т/год. Полуотбензиненная нефть с низа первой колонны прокачивается через трубчатую печь в основную ректификацион­ ную колонну, где осуществлено три циркуляционных орошения (по числу боковых погонов, отбираемых из соответствующих отпарных колонн).

Т а б л и ц а 12. Материальный баланс (проектный) установки ЭЛОУ—АВТ производительностью 2,0 млн. т/год нефти

Вакуумная часть установки работает по схеме двухкратного испарения (см. рис. 13). Мазут из атмосферной колонны прока­ чивается через печь в первую вакуумную колонну. Во второй ва­ куумной колонне подвергается фракционированию с целью полу­ чения двух масляных дистиллятов широкая вакуумная фракция. Температура низа первой вакуумной колонны поддерживается по­ дачей в нее горячей струи из печи. Температура низа второй ва­ куумной колонны регулируется циркулирующим потоком: низ вто­ рой вакуумной колонны— >-печь— »-низ второй вакуумной колонны.

В результате более эффективного использования тепла горячих потоков, в том числе избыточного тепла ректификационной колон­ ны, нефть предварительно нагревается до 220 °С. Схема теплооб­ мена на установке показана на рис. 41. Технологический режим

95

основных аппаратов установки ЭЛОУ — АВТ при работе ее по • топливно-масляной схеме приводится в табл. 13.

Рис. 41. Схема теплообмена на типовой установке ЭЛОУ-АВТ:

96

Учитывая явное преимущество комбинирования установок ЭЛОУ и АВТ, на некоторых нефтеперерабатывающих заводах была создана технологическая и энергетическая связь между установка­ ми электрообессоливания и АВТ. На комбинированной установке при жестком соединении системы к работе блока ЭЛОУ предъяв­ ляют весьма серьезные требования. При нарушении режима в бло­ ке ЭЛОУ на атмосферную часть установки может начать посту­ пать нефть с содержанием воды и солей больше, чем предусмат­ ривается нормами. Поэтому в последующих проектах этих уста­ новок в случае некачественного обессоливания предусмотрен вывод сырой нефти с установки после дегидраторов.

Модернизирование описанной ЭЛОУ — АВТ (применение более эффективных аппаратов и оборудования) дало значительный эко­ номический эффект: на 24,9% сократился расход металла, на 25% уменьшились капитальные затраты, значительно снизились экс­ плуатационные расходы и т. д. Технологическая схема основных узлов и режим работы соответствуют проекту установки до ее мо­ дернизации.

Комбинированная установка АВТ со вторичной перегонкой бензина производительностью 2 , 0 млн. т/год

С целью получения узких легкокипящих углеводородных фрак­ ций н. к. — 62, 62—85, 85—120, 120—140 °С в состав современных установок АВТ включается узел вторичной перегонки. В ранее построенных установках АВТ производительностью 1,0; 1,5 и 2 , 0 млн. т/год нефти блоки вторичной перегонки бензина состоят из одной фракционирующей колонны, оборудованной 60 тарелка­ ми желобчатого типа. Недостающее тепло в колонну сообщается извне теплоносителем. Практика эксплуатации установок произ­ водительностью 1 , 0 млн. т/год нефти показала неудовлетворитель­ ную работу блока вторичной перегонки, состоящего из одной ко­ лонны. В связи с этим на всех установках была сооружена еще одна отпарная колонна для вывода из нее узкой фракции 85— 120 °С. Однако это мероприятие также не полностью устранило имевшиеся недостатки.

В дальнейшем, вследствие острой необходимости получения уз­ ких, четко отректифицированных бензиновых фракций, на ком­ бинированных установках АВТ начали использовать более надеж­ ную схему узла вторичной перегонки. Самой приемлемой оказалась схема вторичной перегонки широкой бензиновой фракции, разра­

установках АВТ с блоком вторичной перегонки широкой бензино­ вой фракции стабильная фракция н. к. — 180 °С после выщелачи­ вания через теплообменники поступает в первую фракционирую­ щую колонну; пары фракции н. к. — 62 °С с верха колонны направ-

ляются в конденсатор-холодильник и далее в емкость. Часть конденсата возвращается в колонну в виде острого орошения, избы­ ток выводится с установки. Остаток первой фракционирующей ко­ лонны после нагрева в подогревателе поступает во вторую фрак­ ционирующую колонну. С верха второй колонны пары фракции

62—85 °С направляются в конденсатор-холодильник и затем в ем­ кость. Часть конденсата подается во вторую колонну в качестве орошения, а остаток выводится с установки. Остаток второй ко­ лонны перерабатывается по аналогичной схеме в следующей фрак-

98

ционирующей колонне. С верха колонны удаляется фракция 85—

1 2 0 °С.

Фракция 120—140 °С отводится в качестве бокового погона из

180°С) прокачивается в качестве теплоносителя через подогрева­ тель, затем охлаждается в теплообменниках и отводится с уста­ новки. Теплоносителем на установке служит фракция 350—420 °С, которая циркулирует через печи. При наличии пара высокого дав­ ления предпочтительней его использовать в качестве теплоносите­ ля. Остальные части установки аналогичны ранее описанным для установки ЭЛОУ —АВТ. В настоящее время в эксплуатации и в стадии строительства находятся установки АВТ со вторичной пе­ регонкой бензина производительностью 3,0 и 6,0 млн. т/год нефти.