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

правляется в ректификационную колонну 7. Режим работы ректи­ фикационной колонны аналогичен режиму основной ректификаци­ онной колонны действующих установок АВТ. Избыточное тепло в колонне 7 снимается тремя циркулирующими промежуточными орошениями. Три тарелки колонны — 15-а'я, 25-ая и 35-ая — выпол­ нены глухими. Ректификационная колонна 7 имеет трехсекционную отпарную колонну 8, где отпариваются отбираемые боковые пого­ ны. Из отпарной колонны 8 выводятся фракции 180—240, 240—300 и 300—350°С (компоненты светлых нефтепродуктов).

пература низа 365 °С. Остаточное давление наверху поддерживает­ ся трехступенчатыми пароэжекторными насосами. Смесь газов раз­ ложения, водяного пара и сероводорода поступает в поверхностный конденсатор 10, откуда парожидкостная смесь направляется в ва­ куум-приемник, расположенный в верхней части отпарной колон­ ны 8, и возвращается в производство. Это позволяет несколько уменьшить потери нефтепродуктов и загрязнения заводских стоков.

Несконденсировавшиеся газы и пары из вакуум-приемника идут в барометрический конденсатор 9, а оттуда отсасываются трех­ ступенчатыми пароэжекторными насосами. Унесенные парами и га­ зами легкие фракции и фракции до 350 °С конденсируются в ба­ рометрическом конденсаторе 9, поступают в вакуум-приемник и за­ тем откачиваются с установки. Избыточное тепло вакуумной колонны И снимается двумя циркуляционными орошениями. Из колонны 11 отбирается широкая вакуумная фракция 350—500 °С. Предусматривается вывод из вакуумной колонны затемненного про­ дукта. Гудрон с низа колонны 11 забирается насосом и прокачи­ вается через теплообменники и холодильники в заводские резер­ вуары.

На установке осуществляется абсорбция и стабилизация верх­

через теплообменник в абсорбер 13, который работает при абсо­ лютном давлении 10 кгс/см2, температуре верха 40 °С и низа 165 °С. Абсорбентом служит стабильная фракция н. к. — 180 °С. Насыщен­ ный абсорбент с низа абсорбера насосом подается в стабилиза­ тор 12. С верха стабилизатора пары пропан-бутановой фракции по­ сле конденсации и охлаждения поступают в емкость и затем вы­ водятся с установки. Стабильная фракция н. к. — 180 °С поступает на выщелачивание.

В блоке выщелачивания очищаются фракции н. к. — 180 и 180— 240 °С. Фракция н. к. — 180 °С разделяется на узкие фракции в бло­ ке вторичной перегонки широкой бензиновой фракции 14, работаю­ щем по схеме, аналогичной схеме предыдущей установки. Прин­

ной перегонки не имеет предварительного испарителя (эвапора­ тора); тем самым из схемы исключены первая ректификационная колонна, печь для горячей струи, конденсационная аппаратура, насосы и др. В вакуумсоздающем узле установлены поверхностные конденсаторы, позволяющие значительно сократить объем загряз­ ненной нефтепродуктами воды и уменьшить потери. Установка оснащена новейшим высокоэффективным оборудованием: электроде­ гидраторами 2ЭГ-160, клапанными тарелками в колоннах атмо­ сферной части, вакуумной части, в блоках абсорбции — стабилиза­ ции и вторичной перегонки бензина, конденсаторами и холодиль­ никами воздушного охлаждения, электроразделителями в узле выщелачивания ЭРГ-50, печами с вертикально-факельными горел­ ками и др.

Описанная комбинированная установка АВТ производительно­ стью 3 млн. т/год, работающая по схеме однократного испарения, имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с другими установками. Она запроектирована компактно, и габариты ее со­ ставляют 180x130 м.

Комбинированная установка ЭЛОУ — АВТ производительностью 6 млн. т/год сернистой нефти

Установка рассчитана на переработку нестабильной нефти Ромашкинского месторождения и отбор фракций н. к .—62, ,62—140, 140—180, 180—220 (240), 220 (240)—280, 280—350, 350—500 °С (остаток — гудрон). Исходное сырье, поступающее на установку, содержит до 5000 мг/л солей и до 2 вес. % воды. Содержание низкокипящих углеводородных газов в нефти достигает 2,5 вес. % на нефть. На установке принята двухступенчатая схема электрообес­ соливания, позволяющая снизить содержание солей до 30 мг/л и воды до 0,2 вес. %. Технологическая схема установки предусмат­ ривает двухкратное испарение нефти. Головные фракции из первой ректификационной колонны и основной ректификационной колонны вследствие близкого фракционного состава получаемых из них продуктов объединяются и совместно направляются на стабилиза­ цию. Бензиновая фракция н. к. — 180 °С после стабилизации на­ правляется на вторичную перегонку с целью выделения фракций н. к. — 62, 62—140 и 140—180 °С. Блок защелачивания предназна­ чается для щелочной очистки фракций н. к. — 62 (компонент авто­ бензина) и 140—220 °С (компонент топлива ТС-1). Фракция 140— 220 °С промывается водой, а затем осушается в электрораздели­ телях.

Сырая нефть (рис. 47) прокачивается насосами двумя пото­ ками через теплообменники, где нагревается до 159 и 145 °С за счет регенерации тепла горячих нефтепродуктов, и направляется четырьмя параллельными потоками в электродегидраторы. На при­ ем сырьевых насосов подается щелочно-содовый раствор и деэмуль­ гатор ОЖК. В электрическом поле высокого напряжения эмульсия

114

разрушается и вода отделяется от нефти. Электродегидраторы рас­ считаны на работу при 145—160 °С и абсолютном давлении 14—

тельностью 6 млн. т/год сернистой нефти:

/ — н ас о с ы ; 2 — т е п л о о б м е н н и к и ; 3— эл е к тр о д е г и д р а т о р ы ; 4 — е м к о с ти ; 5 — к о н д е н с а то р ы -х о ­ л о д и л ь н и к и ; 6— п е р в а я р е к т и ф и к а ц и о н н а я к о л о н н а ; 7 — о с н о в н а я р е к т и ф и к а ц и о н н а я к о ­

16 кгс/см2. Обессоленная и обезвоженная нефть двумя потоками дополнительно нагревается в теплообменниках до 210 °С и направ­ ляется в первую ректификационную колонну 6. С верха колонны головной погон в паровой фазе отводится в конденсатор-холодиль­ ник воздушного охлаждения и после доохлаждения в водяном хо­ лодильнике до 45 °С проходит в емкость. Тепловой режим в колон­ не 6 поддерживается горячей струей, поступающей из печи 20 при

340 °С.

Остаток первой ректификационной колонны 6 — полуотбензиненная нефть — нагревается в печи атмосферной части 19 до 360 °С и идет в основную ректификационную колонну 7, вверху которой поддерживается абсолютное давление 1,5 кгс/см2. В этой колонне применяются острое орошение и два циркуляционных орошения. С верха колонны выходят пары фракции 85—180 °С и водяной пар

Фракции 85—180 и 180—220 °С выщелачивают. Фракции 220— 280 и 280—350 °С после охлаждения до 60 °С направляют в резер­

вуары. Мазут (нижний продукт основной ректификационной ко­ лонны) шестью потоками подается в печь вакуумной части установ­ ки 15, где нагревается до 410 °С, и с этой температурой проходит в вакуумную колонну 13, аналогичную по работе вакуумным ко­ лоннам других установок.

Получаемый в вакуумной колонне 13 балансовый избыток фрак­ ции до 350 °С подается в основную ректификационную колонну 7. В виде бокового погона из вакуумной колонны отводится фракция 350—500 °С. В этой колонне применяется одно промежуточное цир­ куляционное орошение. Гудрон с низа вакуумной колонны прока­ чивается через теплообменники и холодильники и при 90 °С на­ правляется в промежуточные разервуары завода.

На установке применяются в основном аппараты воздушного охлаждения, что способствует сокращению расхода воды пример­ но на 60—70%.

На установке предусмотрена возможность работы без блока вакуумной перегонки. В этом случае мазут с низа ректификацион­ ной колонны 7 прокачивается через теплообменники и холодиль­

лируется подачей флегмы (стабильная фракция н. к. — 180 °С), которая прокачивается через печь и в паровой фазе возвращается в стабилизатор. Стабильная фракция н. к .— 180 °С из блока ста­ билизации направляется в блок вторичной перегонки бензина с целью получения узких фракций — сырья для нефтехимии. Блок вторичной перегонки работает по типовой схеме установки вторич­ ной перегонки широкой бензиновой фракции.

Установка может работать с выключенным блоком вторичной перегонки. В этом случае стабильный бензин с низа стабилизато­ ра 10 направляется в теплообменник. Оттуда поток направляется через холодильник на защелачивание и далее в резервуарный парк. Для удаления следов воды фракцию 140—220 °С осушают в элек­ троразделителях (на рисунке не показаны). Остаток светлых и темных нефтепродуктов из всех аппаратов, трубопроводов и на­ сосов в случае их временной остановки спускается в заглубленные емкости. Расходные показатели установки следующие:

На установке рационально используется тепловая энергия вторич­

* С учетом собственного его производства.

116

ных источников. За счет утилизации тепла горячих потоков про­ изводится около 35 т/ч пара высокого давления. Вначале установка была запроектирована без блока ЭЛОУ, в процессе эксплуата­ ции она была дооборудована этим узлом. На одном из нефтепере­ рабатывающих заводов производительность установки в результа­ те дооборудования дополнительными аппаратами и сооружения­ ми достигла 7,3 млн. т/год. Показатели работы ректификационных колонн установки приведены в табл. 16, а данные о трубчатых печах — в табл. 17.

Товарный материальный баланс установки при работе на ромашкинской нефти характеризуется следующими данными:

и высокосернистых нефтей значительно возросло. Если в начале 50-х годов сернистые нефти составляли треть всего сырья, пере­ рабатываемого на заводах, то в настоящее время они составляют уже две его трети. При этом доля высокосернистых нефтей повы­ силась до 20%. Некоторые свойства высокосернистых'нефтей вы­ зывают необходимость переработки их по специальным схемам и введения дополнительных процессов облагораживания и глубо­ кой переработки (например, гидроочистка, коксование, производ­ ство водорода). Все эти дополнительные процессы требуют боль­ ших капиталовложений.

Характерными чертами высокосернистых нефтей типа арланской, определяющими специфику их переработки, являются сле­ дующие:

117

Т а б л и ц а 16. Показатели работы ректификационных колонн установки ЭЛОУ—АВТ производительностью 6 млн. т/год

высокое содержание в нефти (особенно в тяжелых остатках) серы, азота, асфальто-смолистых компонентов, металлоорганиче­ ских соединений;

относительно низкое содержание серы в бензинах и ее увели­ чение по мере повышения температуры кипения фракций;

пониженное содержание, по сравнению с нефтями туймазинской и ромашкинской, светлых дистиллятов (бензина, керосина, дизель­ ных топлив). Так, в ромашкинской и туймазинской нефтях компо­ нентов, выкипающих до 300 °С, содержится соответственно 42,0. и 48%, а в орланской 32%;

быстрое увеличение температуры застывания дистиллятов ди­ зельного топлива по мере утяжеления их фракционного состава;

высокая плотность и вязкость нефти, затрудняющие ее деэмуль­ гирование и транспортирование.

Высокосернистая арланская нефть, так же как и туймазинская и ромашкинская, в пласте (и до перегонки) растворенного серо­ водорода не содержит. Однако из-за высокого содержания в ней серы в процессе перегонки при повышенных температурах создают­ ся условия для образования больших количеств сероводорода. Этим и обусловливаются особенности переработки высокосерни­ стых нефтей типа арланской. Высокосернистые нефти должны пе­ регоняться на установках атмосферной и вакуумной перегонки при возможно более низких температурах, чтобы избежать разложе­ ния сернистых соединений; в то же время необходимо ожесточать условия перегонки для получения максимально возможного коли­ чества светлых нефтепродуктов. При этом должны быть приняты меры для резкого снижения давления в выходных трубах атмо­ сферной и вакуумной печей.

Для получения малосернистых бензиновых фракций, низкозастывающих керосиновых и газойлевых фракций и для снижения содержания в вакуумном газойле азота и тяжелых металлов осо­ бое внимание следует уделять четкости погоноразделения при пе­ регонке нефти. При коксовании гудрона образуется большое коли­ чество многосернистого, богатого тяжелыми металлами кокса, не­ пригодного для металлургической промышленности. В дистиллятах крекинга и коксования содержится много серы и азота, поэтому эти дистилляты надо подвергать глубокому гидрированию. При получении из сернистых нефтей ароматических углеводородов — сырья для нефтехимической промышленности — нужны специаль­ ные методы. Перед каталитическим крекингом дистиллятов ваку­ умной перегонки высокосернистых нефтей, содержащих азот, серу и тяжелые металлы, необходима специальная их обработка, чтобы избежать отравления катализаторов и предотвратить ухудшение качества продуктов крекинга.

Переработка высокосернистых нефтей на установках АВТ, со­ провождаемая выделением сероводорода, вызывает коррозию ап­ паратуры, загрязнение стоков и атмосферы. В связи с этим сотруд­ никами БашНИИ НП предложен ряд рекомендаций по реконструк-

119