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

где/С — коэффициент, учитывающий 5% потерь; i — теплота конденсации пара,

600 ккал/кг.

Для объектов промежуточного хозяйства потребуется сооружение холо­ дильника поверхностно 3120 м2, два резервуара для двухсуточного хранения обессоленной нефти объемом 10 000 м3 каждый, Два насоса производительностью 400 м3/ч, высотой 160 м. Необходимо также учесть строительную часть, обвязку

трубопроводами и т. д. Кроме того, перед атмосферной перегонкой обессоленная нефть снова нагревается до нужной температуры, что связано с определенными затратами.

Обессоливание нефтей на комбинированной установке. Сырая нефть нагре­

вается за счет тепла горячих нефтепродуктов атмосферной секции с 10 до 140-С. Требуемое тепло 23,4• 10е ккал/ч получается путем регенерации тепловой энер­ гии (вторичные энергоресурсы); при этом не требуется промежуточного охлаж-

Рис. 52. Схема комбинирования процессов подготовки нефти на ЭЛОУ с уста­ новкой АТ:

141

дения обессоленной нефти, так как горячая обессоленная нефть по жесткой схе­ ме поступает на атмосферную секцию установки, нет необходимости расходовать 1376 М7 4 воды и сооружать дополнительные объекты.

Схема комбинирования процессов подготовки нефти на ЭЛОУ с установкой АТ показана на рис. 52. Сырая нефть перед электродегидраторами 3 нагревается

в теплообменнике 2 за счет горячих потоков блока атмосферной перегонки. Обессбленная нефть перед поступлением в первую ректификационную колонну до,- полннтельно нагревается в теплообменнике 5 за счет утилизации тепла горячих нефтепродуктов.

В результате комбинирования энергетические затраты резко сокращаются. Высокая эффективность работы при сочетании про­ цессов подготовки и перегонки нефти на установках АВТ показала необходимость объединения почти на всех заводах установок ЭЛОУ и АВТ.

Комбинирование АВТ со вторичной перегонкой бензина

На многих заводах сооружены отдельные установки вторичной перегонки бензина, куда с установок АВТ направляется широкая бензиновая фракция. Исследования показали рентабельность ком­ бинирования АВТ со вторичной перегонкой бензина. Наилучшие результаты были достигнуты при использовании в качестве блока вторичной перегонки типовой установки 22/4, обеспечивающей чет­ кую ректификацию бензина широкой фракции.

Рис. 53. Схема поточности на комбинированной установке ЭЛОУ—АВТ со вто­ ричной перегонкой бензина:

Принципиальная схема поточности на комбинированной уста­ новке ЭЛОУ —АВТ со вторичной перегонкой бензина производи­ тельностью 3 млн. т/год нефти представлена на рис. 53. На этой

•установке скомбинировано самое большое число технологически и энергетически связанных процессов первичной перегонки нефти: ЭЛОУ, атмосферная перегонка нефти, вакуумная перегонка мазу­ та, выщелачивание компонентов светлых нефтепродуктов, абсорб­ ция и десорбция жидких газов, стабилизация легких бензинов, вто­

142

ричная перегонка широкой бензиновой фракции. Кроме того, на установке приготовляют растворы щелочи.

В результате комбинирования АВТ со вторичной перегонкой бензина капитальные затраты уменьшаются на 25%, занимаемая площадь установки сокращается на 30%, металла расходуется на 20% меньше. Штат обслуживающего персонала уменьшается на. 16 человек, эксплуатационные расходы сокращаются на 30%,

бинированной установки ЭЛОУ—АВТ со вторичной перегонкой бензина:

жирных газов; 8 — промежуточные насосные; 9 — промежуточные резервуарные парки.

а производительность труда повышается в 2 раза. На рис. 54 по­ казано размещение индивидуальных установок первичной перегон­ ки и комбинированной установки ЭЛОУ—АВТ со вторичной пере­ гонкой бензина производительностью 3,0 млн. т/год. Как видно из рис. 54, при осуществлении процессов первичной переработки нефти на отдельно стоящих индивидуальных установках с учетом противопожарного расстояния между ними и необходимости соору­ жения мерников и насосных требуется площадка размером 520 X 250 м, или 8 га. При комбинировании этих процессов на одной установке размер занимаемой площади 240 X 120 м, или всего 3 га.

Такое комбинирование осуществлено на одной установке типа А-12/9. Опыт ее эксплуатации показывает полную работоспособ­ ность установки при разных производственных режимах.

Комбинирование процессов первичной перегонки нефти со вторичными процессами (установка ГК-3)

На типовой комбинированной установке ГК-3 впервые объеди­ нены следующие процессы: первичная перегонка нестабильной ромашкинской нефти (3 млн. т/год), вакуумная перегонка (1,6 млн. т/год мазута), термический крекинг (0,84 млн. т/год гуд­ рона), каталитический крекинг (0,8 млн. т/год широкого вакуум­ ного отгона), первичное фракционирование газов и стабилизация

Г43‘

Затем оба потока соединяются и при 150 °С поступают в теплооб­ менники котельного топлива. Выходя из них при 210 °С, нефть по­ дается в первую ректификационную колонну. Блок атмосферно-ва­ куумной перегонки нефти и мазута работает по схеме двухкратного испарения. Балансовый избыток верхнего продукта первой ректи­ фикационной колонны направляется в блок стабилизации, рабо­ тающий при абсолютном давлении 5 кгс/см2 и температуре низа 124 и верха 60 °С. В основной ректификационной колонне с верха от" бирается фракция 85—140 °С; в виде боковых погонов выводятся фракции 140—180, 180—240, 240—300 и 300—350 °С. Для получе­

подвергается фракционированию поступающий из основной рек­ тификационной колонны мазут, предварительно подогретый в печи до 420 °С. Нижний продукт вакуумной колонны — гудрон — нагре­ вается в печи до 475 °С; при этом происходит частичный его кре­ кинг. Затем он поступает в камеру-испаритель, где поддерживает­ ся абсолютное давление 5 кгс/см2 и температура 435 °С. Жидкая фаза с низа испарителя после охлаждения в теплообменниках бло­ ка утилизации смешивается с компонентом котельного топлива ка­ талитического крекинга и выводится с установки. Паровая фаза камеры испарителя направляется во фракционирующую колонну, которая работает при абсолютном давлении 4,5 кгс/см2, темпера­ туре низа 370 и верха 157 °С. Часть гудрона выводится для про­ изводства дорожного битума. Некоторое количество верхнего про­ дукта фракционирующей колонны после конденсации используется в качестве сырья для каталитического крекинга. Фракция дизель­ ного топлива из основной ректификационной колонны поступает в отпарную колонну. Выходящее с низа отпарной колонны дизель­ ное топливо после охлаждения до 90 °С в блоке утилизации тепла направляется на защелачивание совместно с дизельным топливом каталитического крекинга.

Сырьем блока каталитического крекинга служит смесь широко­ го вакуумного отгона, выходящего из вакуумной колонны, и бен­ зина термического крекинга. После нагрева в печи до 415 °С эта смесь подается в отделитель жидкости, где паровая фаза отде­ ляется от жидкой. Паровая фаза проходит в реактор под нижнюю безпровальную решетку. Жидкая фаза направляется через рас­ пределительное кольцо реактора в кипящий слой катализатора. Реактор работает при абсолютном давлении 1,9 кгс/см3 и 470 °С. Пары реакции, проходя слой катализатора, поступают в крекин­ говую колонну, где они отделяются от катализатора. После охлаж­

144

дения пары нестабильного бензина и водяного пара с газом про­ ходят в газосепаратор для отделения газа, бензина и воды. Сжи­ женный газ перерабатывается в газовом блоке установки, состоя­ щем из фракционирующего абсорбера, стабилизатора и десорбера. В блоке защелачивания очищают фракции и. к .—62, 62—85, 85— 120, 120—140, 140—180, 180—240, 240—300 и 300—350 °С, посту­ пающие с блока атмосферной и вторичной перегонки.

Для обеспечения самостоятельной работы нескольких блоков или отдельных блоков предусмотрены варианты их отключения (блоков каталитического крекинга, стабилизации, вторичной пере­ гонки и др.).

Экономическая эффективность при комбинировании первичной перегонки со вторичными процессами (установка ГК-3) очень вы­ сока (табл. 18). При этом достигается экономия топлива, воды, металла и др. Установка оснащена большим количеством техноло­ гического оборудования, средствами контроля и автоматики. Ис­ пользование вторичной тепловой энергии позволяет выделить на сторону около 30 т/ч, или более 200 тыс. т/год пара высокого дав­ ления собственного производства.

Такие температуры и давления не обеспечивают хорошую под­ готовку нефти. Шаровые электродегидраторы с большим объемом не позволяют поддерживать оптимальный режим в процессе под­ готовки нефти к переработке. Кроме того, вследствие наличия толь­ ко одного размера аппарата (диаметр 10,5 м) его вынуждены при­ менять на установках различной производительности (1,0; 2,0 и 3,0 млн. т/год нефти). При использовании таких аппаратов уве­ личивается занимаемая площадь и возникает пожарная опасность. Поэтому с 1965 г. на АТ и АВТ мощностью 2; 3; 6 и 7,5 млн. т/год начали широко внедрять горизонтальные электродегидраторы ем­ костью 160 м3. Материальный баланс блока электрообессоливания ромашкинской нефти на комбинированной установке производи­ тельностью 3 млн. т/год типа А-12/9 при использовании горизон­ тальных аппаратов характеризуется следующими данными:

Вес. % Тыс. т/год

1с т у п е н ь

эл е к т р о о б е с с о л и в а н и я

IIс т у п е н ь

эл е к т р о о б е с с о л и в а н и я

Режим работы электродегидраторов следующий:

Аппарат имеет диаметр 3,4 м и длину 18,2 м, длительность отстоя в обеих ступенях 0,97 ч. Сравнительно небольшой объем

148

аппаратов позволяет оптимизировать технологический режим бло­ ка и его нормальную работу. Показатели электрообезвоживания и электрообессоливания на электродегидраторах улучшаются при абсолютном давлении 18 кгс/см2 и 150—160 °С. Однако, поскольку иногда требуется работать при низких температурах и давлениях, изготовляют электродегидраторы двух видов: 1ЭГ-160 (10 кгс/см2;

ПО—115°С) и 2ЭГ-160 (18 кгс/см2; 150—160°С).

Блоки стабилизации и абсорбции

В большей части нефтей, поступающих на установки первичной переработки, содержатся низкокипящие углеводородные компонен­ ты: этан (С2Н6), пропан (С3Н8), бутан (СлНю). Поэтому в процес­ се хранения бензина в обычных емкостях под атмосферным дав­ лением будут значительные потери от испарения. Испаряясь из нефти, газовые компоненты увлекают с собой низкокипящие ком­ поненты из фракции бензина. При этом качество бензина несколь­ ко ухудшается. Для выделения из легких бензиновых фракций га­ зовых компонентов и придания товарным бензинам стабильности, обеспечивающей длительное хранение их при обычных условиях без потерь, бензиновые фракции стабилизируют. Для улавливания из газов низкокипящих компонентов требуется сооружение блока абсорбции.

Вначале блоки стабилизации и абсорбции сооружались на неф­ теперерабатывающих заводах в виде самостоятельной установки, куда направляли легкие бензиновые фракции из нескольких уста­ новок, первичной переработки нефти. Такая схема оправдывала себя при наличии на заводе нескольких малопроизводительных установок.

На современных высокопроизводительных установках АТ и АВТ мощностью 1,5; 2,0; 3,0; 6,0 млн. т/год является весьма целесооб­ разно сооружение блока стабилизации и абсорбции.

На рис. 55 приводится принципиальная схема блока стабили­ зации и абсорбции, используемого на комбинированной установке ЭЛОУ — АВТ со вторичной перегонкой бензина (тип А-12/9) про­ изводительностью 3 млн. т/год сернистой нефти Ромашкинского месторождения. Смесь легких бензиновых паров и газа из первой ректификационной колонны атмосферной части установки АВТ по­ ступает в емкость для сепарации газа 2. Газ после отделения от жидкой фазы проходит в абсорбер 9. Абсорбентом служит фрак­ ция н. к. — 85 °С, котопая подается с низа стабилизатора через теп­ лообменники 8. Избыток фракции н. к. — 85 °С выводится из си­ стемы. Абсорбентом для абсорбера II ступени служит фракция 140—240 °С, выходящая из основной ректификационной колонны атмосферной части. Насыщенный абсорбент из абсорбера II сту­ пени насосом подается в основную ректификационную колонну.

149-

абсорбере снимается в трех точках по высоте циркуляцией абсор­ бента насосом через холодильник 10.

Тепло, необходимое для отпарки нижнего продукта абсорберадесорбера, сообщается теплоносителем— выходящей из основной

7

Рис. 55. Принципиальная схема блока стабилизации и абсорбции на комбини­ рованной установке ЭЛОУ—АВТ (типа А-12/9):

ляции ее через кипятильник 11. Жирный абсорбент с низа фрак­ ционирующего абсорбера поступает через теплообменники в ста­ билизатор 5. Пары пропан-бутановой фракции с верха стабилиза­ тора проходят в конденсатор-холодильник. После конденсации и охлаждения пропан-бутановая фракция собирается в емкости 3. Часть пропан-бутановой фракции из емкости 3 перекачивается на орошение верха стабилизатора, а избыток отводится с установки. Температура низа стабилизатора (около 180°С) поддерживается циркуляцией стабильной фракции через трубчатую печь 12. На установке АВТ типа А-12/9 нагревательный змеевик расположен в радиантной камере печи атмосферной части. На некоторых уста­ новках в качестве теплоносителя для поддержания температуры низа стабилизатора применяется пар высокого давления (25— 30 кгс/см2). С низа стабилизатора стабильная бензиновая фракция

150