Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
21.10.2023
Размер:
8.95 Mб
Скачать

Г л а в а XI

ЭНЕРГОРЕСУРСЫ ПРОЦЕССОВ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕГОНКИ И ПУТИ ИХ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Теплоэнергетическая характеристика установок АВТ

Получаемые на установках АТ и АВТ газы, пары и жидкие компоненты обладают высокой температурой и содержат большое количество потенциального тепла. Для обеспечения нормального хранения нефтепродуктов необходимо охладить их до 35—80 °С. Тепло выделяется также дымовыми газами, выходящими из труб­ чатых подогревателей, отработанным паром, конденсатом, охлаж­ дающей водой и др. Таким образом, все горячие потоки на уста­ новках обладают большими энергоресурсами и, следовательно, яв­ ляются вторичными энергоисточниками. Рациональное и эффек­ тивное использование вторичных энергоресурсов может значитель­ но повысить топливно-энергетический к.п.д. установок и заводов и уменьшить энергозатраты.

Ниже приводится температурный режим основных аппаратов установки ЭЛОУ — АВТ со вторичной перегонкой бензина (по двухколонной схеме) производительностью 3 млн. т/год:

 

Аппараты и потоки

 

Т е м п е р ат у р а ,

 

 

oq

Электродегидраторы первой и второй сту­

 

пеней ..................................................................

 

105—115

Первая колонна атмосферной части . .

.

120—240

Основная

колонна атмосферной части .

.

140—320

Дымовые газы из печей атмосферной части

337—340

Стабилизатор ........................................................

 

75—180

Фракционирующий а б со р б ер .........................

40—80

Вакуумная

к о л о н н а .........................................

.

90—375

Дымовые газы из печи вакуумной части

370—380

Колонны блока вторичнойперегонки . . .

 

70—185

Блок выщелачивания.........................................

50—55

Тепловая энергия, необходимая для ведения технологического процесса, получается в основном за счет сжигаемого в форсунках печей жидкого или газообразного топлива. Иногда для подогрева используют водяной пар высокого давления. Мощность теплоэнер­ гетических агрегатов зависит от характера и режимных условий процесса.

Основными факторами, определяющими потенциальную тепло­ вую энергию горячих нефтепродуктов, являются их масса и тем­ пература.

203

Т а б л и ц а

41. Энтальпия горячих нефтепродуктов

 

 

 

 

 

 

установок ЭЛОУ—АВТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Сырье—ромашкннская сырая нефть)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Темпе­

Тепло в потоке

 

 

Поток

 

 

Количество

энтальпия

общее тепло

 

 

 

Gn. кг/ч

ратура

 

 

 

 

 

 

 

t,

°С

ч-

Q, ккал/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ккал/(кг-°С)

 

 

 

Э Л О У—А ВТ

п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь ю

3

млн. т/г о д

 

 

Блок, атмосферной

перегонки

 

100 980

 

 

 

 

 

 

Верхний продукт первой ректифика­

1 2 0

138,1

14 935 000

ционной колонны н. к.—85 °С

 

98 046

 

 

 

 

 

 

Широкая бензиновая

фракция

85—

1 2 2

139,1

13 638 200

140 °С и водяной

пар

 

 

61 420

150

77,8

4 900 000

Керосин, фракция

140—240 °С

 

Дизельное

топливо

 

240—300 °С

 

36 875

245

123,8

4 565 000

летнее,

фракция

 

зимнее,

фракция

300—350 °С

 

25 860

280

157,8

4 087 000

Мазут фракция >350 °С

 

205 940

375

2 2 0 , 1

45 306 800

 

 

 

И т о г о . . .

87 432 000

Промежуточное циркуляционное

оро­

 

 

 

 

 

 

 

шение

'

 

 

 

 

114 000

 

 

108,2

12 334 800

первое

 

 

 

 

2 0 0

второе

 

 

 

 

 

71 300

268

148,7

1 0

602 0 0 0

третье

 

 

 

 

 

62 500

305

173,8

9 762 500

 

 

 

Итого

 

32 699 300

Итого по блоку атмосферной пере­

 

 

 

 

120 131 300

гонки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок вакуумной перегонки мазута

 

 

 

 

 

813 400

Масляные фракции, °С

 

 

10 030

160

81,1

 

<350

 

 

 

 

 

 

813 400

350—400

 

 

 

 

25 934

225

123,5

3 6 8 6

700

400—450

 

 

 

 

31 121

275

149,2

4 643 300

450—490

 

 

 

 

24 484

315

179,3

4 390 000

>490

 

 

 

 

 

112781

355

199,6

22 540 000

 

 

 

Итого

 

 

 

 

 

36 573 400

Циркуляционное орошение

 

17 000

160

81,1

1 378 700

первое

 

 

 

 

 

второе

 

 

 

 

 

33 700

215

1 1 0 , 8

3 734 000

третье

 

 

 

 

 

38 200

260

139,3

5 316 400

четвертое

 

 

 

 

40 500

310

172,7

6

994 300

пятое

 

 

 

 

 

33 500

350

195,6

6

552 600

 

 

 

Итого

 

 

 

 

 

23 976 000

Итого по блоку вакуумной перегонки

 

 

 

 

60 549 400

Всего по установке

 

 

 

 

 

|

.

 

180 680 700

Продолоюение табл. 41

Тепло в потоке

Поток

Количество

Сп, кг/ч

Темпе­ ратура t, °С

энтальпия

ч г

ккал/(кг°С)

общее тепло Q, ккал/ч

Э Л О У—А ВТ п р о и з в о д и [ т е л ь н о с т ь ю 6 м л н. т/г о д

Блок атмосферной перегонки

Головной погон Острое орошение Водяной пар Фракции, °С

180—220

220—280

280—350

Остаток н. к.—350 °С

И т о г о . . .

Циркулирующее орошение

второе

И т о г о . . .

Итого по блоку атмосферной пере-

ГОНКИ

83 900

126

140.6

11 700 000

127 000

126

140.6

17 330 000

15 100

126

651

9 830 000

52 100

186

1 0 0 , 2

5 324000

6 8

400

228

124

8

500 000

78 800

296

167

13 150 000

378 300

340

188.6

71 400 000

 

 

 

 

137 234 000

139 000

193

103,8

14 420 000

197 500

248

137,5

27 150 000

 

 

 

 

41 570 000

 

 

 

 

178 804 000

Блок вакуумной перегонки мазута

 

 

 

 

 

 

Фракции, °С

24 100

140

69,1

1 670 000

<350

350—500

Г544 000

300

165,6

25 600 000

<500

208 0 0 0

360

198

41 300 000

<500

14 900

368

203

2 990 000

И т о г о . . .

 

 

 

 

71 560 000

Циркулирующее орошение

242

000

140

69,1

16 700 000

верхнее

среднее

111

0 0 0

300

165,6

18 2 0 0

0 0 0

нижнее

[49

500

368

217

10 360 000

И т о г о . . .

 

 

 

 

45 260 000

Итого по блоку вакуумной перегонки

 

 

 

 

116 820 0 0 0

Всего по установке

295 624 000

Тепловую энергию горячих нефтепродуктов (в ккал/ч) вычисляют из соотно­ шения:

Qn = Оц?г

где Qn — потенциальное тепло, ккал/ч; Gn — масса горячего продукта, кг/ч; q t — энтальпия компонента при t ° С, ккал/кг.

Суммарная потенциальная тепловая энергия пародистиллятных фракций для различных установок характеризуется следующими данными:

Установка

Производитель-

Тепловая энергия

пароднстнллятных

 

ность, млн. т/год

фракций, тыс. ккал/ч

ЭЛОУ—АВТ

1,0

12 750

А-12/1М

1,5

12 950

А-12/2

2,0

15 940

А-12/7М

2,0

17 548

А-12/5М

2,0

17 618

А-12/6

3,0

27 500

А-12/9

3,0

28 600

11-4

6,0

70 000

В табл. 41 приводятся данные об энтальпии горячих нефтепро­ дуктов (высокопотенциальных источников энергоресурсов) уста­ новок ЭЛОУ— АВТ.

С увеличением мощности установок количество тепловой энер­ гии, уносимой горячими нефтепродуктами из основных технологи­

ческих

аппаратов, возрастает. Суммарное потенциальное тепло,

которое

может быть получено с двух установок мощностью

3

и

6 млн:

т/год, эквивалентно соответственно тепловыделению

15

и

30 т/ч высококалорийного котельного топлива (или 120 и 240 тыс. т/год). В табл. 42 приведены данные о ресурсах тепла горячих нефтепродуктов на установках АВТ производительностью 2, 3 и 6 млн. т/год.

Как видно из табл. 42, рациональное использование горячих нефтепродуктов позволит значительно сократить все виды энерге­ тических затрат.

На рис. 74 показана схема потоков горячих нефтепродуктов основной ректификационной колонны установки ЭЛОУ — АВТ про­ изводительностью 3 млн. т/год сернистой нефти. На рис. 75 пока­ зана схема потоков горячих нефтепродуктов вакуумной колонны установки АВТ производительностью 6 млн. т/год. Для безопас­ ного хранения нефтепродуктов в заводских мерниках и резер­ вуарах необходимо их охладить до следующих температур (в °С):

Бензин.......................................................................

35—40

Керосин, дизельное топливо.................................

50—60

Масляные дистилляты...........................................

60—70

Мазут и гу д р о н ....................................................

90—95

Отнимаемое при охлаждении тепло является вторичным энер­ гоисточником нефтетехнологических установок.

Тепло вторичных энергоресурсов (Q3p) определяется по формуле (в ккал/ч):

<3зр = Оп (qiH — q t J

206

где Gn — масса продукта, кг/ч; q i — энтальпия горячего продукта по выход е из аппарата, ккал/кг; q / R — энтальпия продукта при температуре охлаждения, ккал/кг.

В связи с введением промежуточных циркуляционных ороше­ ний в колоннах атмосферной перегонки нефти и вакуумной пере­ гонки мазута установок АТ и АВТ появились новые источники тепловой энергии с большим содержанием потенциального тепла..

VE

Ш v

Рис. 74. Схема потоков горячих неф­ тепродуктов основной ректификациной колонны установки ЭЛОУ—АВТ производительностью 3 млн. т/год

(тип А-12/9):

1 — печь атмосф ерной

части;

2 — основная

ректиф икационная

колонна.

/ — водяной

пар; / / — подогретая

неф ть;

III,

IV,

V —

циркуляционны е

орош ения;

VI — острое

орошение;

VII — смесь паров;

VIII,

IX,

А — боковые

ф ракции ;

XI — м азут.

 

Рис. 75. Схема потоков горячих нефтепродуктов вакуумной колонны установки АВТ производительностью- 6 млн. т/год:

/ — печь

вакуум ной

части;

2 — вакуумная:

колонна.

/

— водяной пар;

/ /

— горячий:

мазут;

III,

IV,

V — циркуляционны е оро­

ш ения;

 

VI — острое

орош ение;

VII — про­

дукты

разлож ен и я;

VIII, IX,

X,

XI — боко.--

вые ф ракции ;

X // — гудрон.

 

Циркуляционные орошения характеризуются большими теплоэнер­ гетическими эффектами:

Тип установки

П ронэводитель-

Суммарное потенциальное

тепло циркуляционных

ЭЛОУ—АВТ

ность, млн. т/год

орошений, тыс. ккал /ч

А-12/7М

2,0

22 555

А-12/9

3,0

56 000

11-4

6,0

86 800

Использование тепла циркуляционных орошений позволяетзначительно повысить температуру подогрева сырья, поступающего на установку, и одновременно обеспечить регулирование теплового режима ректификационной, вакуумной и Абсорбционной колонн,, в которых введены промежуточные циркуляционные орошения.

Тепловые ресурсы дымовых газов. Дымовые газы трубчатых печей промышленных нефтезаводских установок являются носите-

207-

2551-14

Т а б л и ц а 42.

Ресурсы

тепла

горячих

нефтепродуктов

на установках

АВТ

 

 

 

 

 

 

(Сырье—ромаш кпнская нефть)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура, °С

Энтальпия.

 

Тепло потенциальное,

ккал/ч

Ресурсы тепла-

 

 

 

 

Коли­

 

 

 

 

ккал /(кГ ‘°С)

 

 

 

 

 

Нефтепродукты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

вторичного

чество,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

использования,

 

 

 

 

Q,

кг/ч

начальная

 

конечная

Ч‘н

<7/

 

начальное

конечное

 

ккал/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

«к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

‘к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А ВТ

п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь ю

2,0

м л н.

т/г О д

 

 

 

 

Фракции,

°С

 

20 674

 

124

 

40

141,6

19,3

2 908 000

 

398 000

2 510 000

85—140

 

 

 

1

140—240

 

47 012

 

160

 

50

82,4

24,4

3 593 800

147 000

2 446 800

240—300

 

25 640

 

205

 

60

108,8

27,8

2 790 000

 

712 800

2 077 200

300—350

 

17 950

 

247

 

70

133,4

32,7

2 397 000

 

587 000

1810 000

350—420

 

27 178

 

260

 

80

140,1

36,7

3 800 000

1

992 000

2 808 000

420—490

 

29 230

 

380

 

90

223,1

40,6

6 521 000

182 000

5 339 000

>490

 

 

77 692

 

385

 

90

216,3

39,5

16 804 000

3 080 000

13 724 000

 

 

И т о г о . .

.

 

 

38 813 800

8 098 800

30 715 000

 

 

 

 

Э Л О У—А В Т п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь ю 3 мл и. т/г о д

 

 

 

 

Фракции,

°С

 

100 980

 

120

 

35

138,1

18,1

14 935 000

1827 700

13 107 300

н. к.—85

 

 

 

85—140

 

98 046

 

122

 

40

139,1

20,1

13 638 200

1 960 000

11 678 200

140—240

 

61 420

 

150

 

50

77,8

24,4

4 900 000

1 490 000

3 410 000

240—300

 

36 875

 

245

 

50

123,8

23,7

4 565 000

 

875 000

3 69QJ000

300—350

 

25 800

 

280

 

60

157,8

27,8

4 087 000

 

715 000

3 372 000

>350

 

 

205 940

 

375

 

90

220,1

41,7

45 306 800

8 580 000

36 726 800

<350

 

 

10 030

 

160

 

70

81,1

32,7

813 400

 

327 000

 

486 400

350—400

 

25 934

 

225

 

70

123,5

33,8

3 686 700

 

874 000

2 812 700

400—450

 

31 121

 

275

 

75

149,2

33,4

4 643 300

1 040 000

3 603 300

450—490

 

24 484

 

315

 

80

179,3

36,4

4 390 000

 

892 000

3 498 000

>490

 

 

112 781

 

355

 

95

199,6

42,5

22 540 000

4 770 000

17 770 000

Циркуляционное

ороше­

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

ние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

первое основной рек­

114 000

 

2 0 0

 

2 1 1

108,2

55,4

12 234 800

6 280 0 0 0

6

054 800

тификационной ко­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лонны

 

71 300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

второе основной рек­

 

268

 

206

148,7

1 1 2 ,0

10 602 0 0 0

3 950 000

6

652 000

тификационной ко­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

третье

основной рек­

62 500

 

305

 

160

173,8

78,9

9 762 500

4 850 000

4 912 500

тификационной ко­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

первое вакуумной ко­

17 000

 

160

 

80

81,1

38,9

1 378 700

662 0 0 0

 

716 700

лонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

второе вакуумной ко­

33 700

 

215

 

90

1 1 0 , 8

41,7

3 734 000

1 410 000

2 324 000

лонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

третье вакуумной ко­

38 200

 

260

 

170

139,3

84,5

5 316 400

3 300 0 0 0

2 016 400

лонны

 

40 500

 

310

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

четвертое вакуумной

 

 

172,7

129,3

6 994 300

4 680 000

2 314 300

колонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пятое

 

вакуумной ко­

33 500

 

350

 

246

195,6

126,5

6 552 600

4 250 000

2 302 600

лонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И т о г о . . .

 

 

 

180 180 700

52 732 700

127 448 000

 

 

 

У кр у пне и н а я

Э Л О У—А ВТ п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь ю

6 млн.

т/г о д

 

 

Водяной

пар

 

15 100

 

126

 

40

651

40,0

9 830 000

607 000

9 223 000

Фракции,

°С

 

210 900

 

126

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н. к .— 180 (с парами

 

 

40

140,6

19,3

29 030 000

4 040 000

24 990 000

орошения)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180—220

 

52 100

 

186

 

45

100,2

21,4

5 324 000

1 110 000

4 214 000

220—280

 

68 400

 

228

 

50

124

27,8

8 500 000

1 895 000

6 605 000

280—350

 

78 800

 

296

 

60

167

27,1

13 150 000

2 135 000

11 015 000

>350

 

-

378 300

 

340

-

90

188,6

41,7

71 400 000

15 780 000

55 620 000

<350

 

24 100

•140

60

69,1

27,8

1 670 000

671 000

 

999 000

 

 

 

 

 

 

 

 

Проддлжение табл. 42

 

 

 

Температура, °С

Энтальпия,

Тепло потенциальное, ккал/ч

 

 

 

Колн -

ккад/(кг-°С )

Ресурсы тепла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для вторичного

Нефтепродукты

чество,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

использования,

 

 

Q, кг/ч

начальная

конечная

 

 

начальное

конечное

 

 

%

%

ккал/ч

 

 

 

 

 

 

 

«н

« к

 

350—500

 

154 400

300

95

165,6

44,5

25 600 000

6 850 000

18 750 000

<500

 

208 000

360

95

198

43,5

41 300 000

9 120 000

32 180 000

>500

 

14 900

368

95

203

. 42,5

2 990 000

634 000

2 356 000

Циркуляционное ороше­

 

 

 

 

 

 

 

 

ние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

первое основной рек­

139 000

193

70

103,8

33,8

14 420 000

4 725 000

9 695 000

тификационной ко­

 

 

 

 

 

 

 

 

лонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

второе основной рек­

197 500

248

80

137,5

38,4

27 150 000

7 580 000

19 570 000

тификационной ко­

 

 

 

 

 

 

 

 

лонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

верхнее

вакуумной

242 000

140

50

69,1

22,7

16 700 000

5 500 000

11 200 000

колонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

среднее

вакуумной

111 000

300

150

165,6

74,2

18 200 000

8 200 000

10 000 000

колонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нижнее

вакуумной

49 500

368

170

217

83

10 360 000

4 100 000

6 260 000

колонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И т о г о . . .

— 295 625 000

72 947 000 222 677 000

лями большого количества тепловой энергии. Температура отхо­ дящих дымовых газов нефтетехнологических установок достигает 400—600 °С. Выброс большого количества дымовых газов с высо­ кой температурой в атмосферу вызывает потери и уменьшает к.п.д. аппарата огневого действия.

Тепло дымовых газов (<3Д.Г), печей, топок под давлением, парокотельных

установок зависит от количества сжигаемого топлива и определяется по форму­ ле (в ккал/ч):

Q/х.г = BQt

где В — количество сжигаемого топлива, кг/ч или м3/ч (при нормальных усло­ виях); q ( — энтальпия дымовых газов при t °С, ккал/кг (берется по таблицам).

Qt — сд.г^

где сд-г — средняя теплоемкость дымовых газов, ккал/(кг-рС); t — температу­

ра дымовых газов, РС.

В практических расчетах сдг рекомендуется принимать равной 0,23—0,24.

На современном нефтеперерабатывающем заводе с отходящи­ ми дымовыми газами теряется около 20% тепла, получаемого при сжигании топлива. На более ранних установках эти потери, вслед­ ствие несовершенной конструкции печей, значительно больше (до

30% и выше).

Нормами технологического проектирования предусматривается снижение температуры дымовых газов перед входом их в дымовую трубу при естественной тяге до 250 °С. При наличии специальных дымососов температуру можно снизить до 180—200 °С. Тепло ды­ мовых газов, имеющих температуру 200—450°С (средняя цифра), может быть использовано для подогрева на установке воздуха, воды, нефти и для производства водяного пара. Ниже приводятся данные о тепловых ресурсах дымовых газов на установке ЭЛОУ —

АВТ

со

вторичной

перегонкой бензина

производительностью

3 млн. т/год сернистой нефти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трубчатые подогреватели (печи)

 

 

 

 

 

1

 

2

3

 

Тепловая мощность печн, ккал/ч

29 180 000

22 772 300

15 901 000

Расход жидкого топлива, кг/ч

4000

3130

2200

 

Температура дымовых газов на

375

 

400

410

 

 

выходе из печи, °С . . . .

 

 

Объем дымовых газов при тем­

 

 

 

 

 

 

пературе газов на выходе из

47,7

38,7

27,5

 

 

печи, м3/ ч .................................

 

Допустимая температура охла­

 

 

 

 

 

 

ждения дымовых газов перед

210

 

210

210

 

 

дымовой трубой, °С . . .

 

 

Утилизируемое тепло дымовых,

3 300 000

2 580 000

 

газов, ккал/ч.............................

3 670 000

Таким образом, на рассматриваемой установке имеются сво­

бодные

тепловые

ресурсы

горячих

дымовых

газов,

равные

9,5 Гккал/ч, что эквивалентно условному

топливу 10 880

т/год.

То же

наблюдается

и на других установках

первичной перегонки

14*

211

нефти; по мере укрупнения установок энергоресурсы увеличива­ ются.

Тепловые ресурсы охлаждающей воды. Уходящая из конденса­ торов и холодильников нагретая вода является источником боль­ шого количества низкопотенциального тепла. В случае оборотной системы водоснабжения вода поступает в технологические аппа­ раты при 25—26 °С и уходит при 45—50 °С и выше. Размер теп­ ловой энергии, содержащейся в сбрасываемой в канализационную систему воды, зависит от ее расхода. Так, на установке ЭЛОУ — АВТ производительностью 3 млн. т/год нефти охлаждающая вода уносит в канализацию около 70 Гккал/ч низкопотенциального тепла. На охлаждение отработанной охлаждающей воды до первоначаль­ ной температуры (25—26 °С) в системе оборотного водоснабже­ ния требуется большое количество дополнительной энергии. Кро­ ме конденсаторов и холодильников вода расходуется в электроде­ гидраторах обессоливающей установки (100—110°С), а также подается в барометрические конденсаторы узла вакуумной пере­ гонки мазута (60—70 °С). В настоящее время тепловая энергия горячей воды применения на нефтезаводах не находит.

Пути рационального использования вторичных энергоресурсов

Получение дистиллятных фракций из нефтяного сырья связано с нагревом нефти до 340—350 °С. Установлены следующие интерва­ лы температур начала и конца кипения углеводородных фракций (с небольшими отклонениями, зависящими от технологического ре­ жима): бензины 62—140°С (180°С); керосины 140(180)—240°С;

дизельные топлива 240—300, 300—350 °С; масляные фракции 350— 400, 400—450, 450—490°С (500 °С); гудрон>490°С (500°С). Нефть нагревается до требуемой температуры в аппаратах огневого дей­ ствия — печах соответствующей тепловой мощности. Для уменьше­ ния тепловой мощности печей нефть предварительно нагревают за счет тепловой энергии вторичных энергоисточников на самой уста­ новке. Чем выше температура предварительного подогрева нефти, тем меньше тепловая нагрузка печи и расход сжигаемого топлива.

Для предварительного подогрева нефти можно использовать следующие вторичные источники: пародистиллятные фракции (110—124 °С); боковые погоны ректификационной колонны (фрак­ ции 140—240, 240—300, 300—350 °С); остаток — низ ректификаци­ онной колонны (310—315°С); циркулирующие орошения ректифи­ кационной колонны (от 150 до 300 °С); масляные фракции вакуум­ ной колонны (н.к.— 350, 350—400, 400—450, 450—490 °С); остаток вакуумной колонны — гудрон (>490 °С); циркулирующие ороше­ ния вакуумной колонны (от 200 до 350 °С); дымовые газы, поки­ дающие трубчатые печи с высокой температурой; промежуточные фракции и потоки из других технологических узлов установки.

Использование тепловой энергии пародистиллятных фракций.

Пародистиллятные фракции имеют среднюю температуру 115— 124 °С. На отечественных нефтеперерабатывающих заводах тепло­

212

вая энергия их не только не используется, но для конденсации и охлаждения этих фракций расходуется большое количество охлаж­ дающей воды. Существует ошибочная точка зрения, что исполь­ зование низкопотенциалы-юго тепла этого источника мало целесо­ образно. В то же время утилизация тепловой энергии пародистиллятиых фракций позволила бы значительно сократить расход обо­ ротной (или прямоточной) воды, а также уменьшить тепловую мощность печей. Если лишь 50% тепла, снимаемого в конденсато­ рах и холодильниках, использовать для предварительного подогре­ ва сырья, то нефть с начальной температурой 10 °С можно будет подогревать до 82 °С.

За рубежом тепло пародистиллятных фракций широко исполь­ зуется для предварительного подогрева нефтяного сырья. Так, на атмосферно-вакуумной установке фирмы Креол (Венесуэлла) про­ изводительностью 3 млн. т/год нефти в результате глубокой реге­ нерации тепла всех видов горячих потоков (в том числе и паро­ дистиллятных фракций) температура предварительного подогрева нефти достигает 260 °С. Нефть пропускается через теплообменные аппараты, обогреваемые теплоносителями в следующем порядке: циркуляционные орошения атмосферной колонны— нгародистиллятные фракции атмосферной колонны— ^-верхние продукты ваку­ умной колонны— ^-боковые потоки атмосферной колонны— Иэоковые потоки вакуумной колонны— >-вакуум-остаток. На обычных установках нефть поступает в атмосферную печь при 170—180 °С. Таким.образом, благодаря регенерации тепла горячих потоков теп­ ловая нагрузка печей уменьшается на 20—25%.

Использование тепловой энергии горячих нефтепродуктов. На современных установках первичной перегонки нефти тепловая энергия горячих нефтепродуктов используется для предваритель­ ного подогрева нефти, промышленной теплофикационной и химиче­ ски очищенной воды, для поддержания температуры быстрозастывающих продуктов, обогрева емкостей, трубопроводов, трубных лотков и др. На рис. 76 показана наиболее рациональная схема использования тепла горячих потоков для предварительного подо­ грева нефти на установке АВТ производительностью 2 млн. т/год. Такие установки имеются на многих отечественных нефтезаводах. Как видно из схемы, на установке в результате рационального использования вторичных энергоресурсов нефть предварительно подогревается с 10 до 234 °С. На более старых аналогичных уста­ новках нагрев нефти за счет тепла регенерируемых источников не превышает 160—170 °С. В результате теплообмена гудрон охлаж­ дается до сравнительно низкой температуры, и для его доохлаждения до температуры хранения требуется значительно меньше воды, чем на ранее построенных установках АВТ.

Весьма целесообразным является совмещение процессов элек­ трообессоливания и атмосферно-вакуумной перегонки на установ­ ках ЭЛОУ — АВТ. Электрообессоливание нефтей протекает при 110—115 °С и 10—12 кгс/см2. Более высокий эффект достигается

213

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ