Принципиальные схемы установок первичной перегонки нефти по топливному варианту неглубокой переработки ат (а), топливному варианту глубокой переработки авт (б) и

топливно-масляному варианту (в):

1 – атмосферная колонна; 2 – отпарная секция;

3 – вакуумная колонна;

I – полуотбензиненная нефть;

II – бензин; III – углеводородный газ;

IV – средние дистилляты; V – водяной пар; VI – мазут;

VII – неконденсирусмые газы и водяной пар в

вакуумсоздающую систему;

VIII – широкая масляная фракция; IX – гудрон;

X – масляные дистилляты.

3 6. Варианты подачи орошения в сложную ректификационную колонну. [см. Вопрос 10]

Рис. 3.9. Варианты подачи орошения в сложную ректификационную колонну:

1 – ректификационная колонна;

2, 8, 10, 13, 14 – насосы;

3 – теплообменники;

4, 6 – водяные холодильники;

5 – воздушный конденсатор-холодильник;

7 – приемник орошения и водоотделитель;

9, 11, 12 – отпарные выносные колонны (стриппинга);

I – нефть;

II-V – дистилляты;

VI – острое орошение;

VII – промежуточное циркуляционное орошение;

VIII – мазут;

IX – углеводородный газ;

X – водяной пар;

XI – водный конденсат.

В большинстве случаев атмосферную перегонку нефти (особенно сернистой и с большим содержанием легких бензиновых фракций) проводят по схеме двухкратного испарения с двумя колоннами. Первая – простая колонна предварительного испарения (часто называемая отбензинивающей колонной) и вторая – основная сложная ректификационная колонна.

Сложные РК разделяют исходную смесь более чем на два продукта. Различают сложные колонны с отбором дополнительных фракций непосредственно из колонны в виде боковых погонов и колонны, у которых дополнительные продукты отбирают из специальных отпарных колонн, именуемых стриппингами. Последний тип колонн нашел широкое применение на установках первичной перегонки нефти.

Стриппинг позволяет производить более равномерный отбор бокового погона при колебаниях режима атмосферной колонны, служит буферной емкостью.

В связи с тем, что отбор боковых погонов происходит в жидкой фазе, которая в процессе теплообмена должна поглощать теплоту газового потока, в колонне нарушается тепловой баланс. Для его восстановления предусмотрены промежуточные циркуляционные орошения в зоне отборов боковых погонов. Имеется также острое орошение верха колонны.

Циркуляционное орошение – поток флегмы, который отбирается с одной из тарелок, охлаждается в аппаратах воздушного охлаждения и возвращается в колонну на вышележащую тарелку.

Тепловым режимом колонны можно управлять, меняя количество и температуру потока циркуляционного орошения.

Система промежуточного орошения основной ректификационной колонны играет существенную роль в теплосъёме и четкости разделения боковых погонов.

Обычно наверх атмосферной колонны в качестве острого орошения подается верхний дистиллят, а в различные точки по высоте колонны – несколько промежуточных циркуляционных орошений (рис. 3.9).

Промежуточное орошение чаще всего отводят с одной из тарелок, расположенных непосредственно ниже точки вывода бокового дистиллята (погона) в выносную отпарную колонну. По другому варианту в качестве промежуточного орошения используют сам боковой погон, который после охлаждения возвращают в колонну выше или ниже точки ввода в нее паров из отпарной выносной колонны.

Применение промежуточного циркуляционного орошения позволяет рационально использовать избыточную теплоту колонны для подогрева нефти в теплообменниках, при этом выравниваются нагрузки по высоте колонны, что обеспечивает оптимальные условия ее работы.

Выбирая схему орошения для работы колонны, следует учитывать степень регенерации теплоты, влияние промежуточного орошения на четкость ректификации и размеры аппарата.

Анализ работы атмосферных колонн показал, что оптимальной является схема, при которой острым (верхним) орошением колонны снимается около 40 % теплоты и двумя промежуточными – около 30 % каждым.

В табл. 3.1 показан выход фракций первичной перегонки нефти и их использование.

В зависимости от типа нефти из остатка атмосферной перегонки (мазута) в вакуумной колонне выделяют масляные дистилляты, которые направляются затем на маслоблок, или вакуумный газойль, являющийся сырьем установок каталитического крекинга.

Особенности перегонки в вакуумной колонне те же, что и в атмосферной колонне, но есть специфика эксплуатации вакуумной колонны, обусловленная низким остаточным давлением в аппарате и условиями нагрева тяжелого по фракционному составу сырья.

В вакуумной колонне необходимо создать условия, обеспечивающие высокую долю отгона и минимальное разложение сырья. Для этого рекомендуется уменьшение времени пребывания мазута в печи и снижение гидравлического сопротивления.