
4. Установка по любому из пп.1 - 3, но связан со змеевиком печи для на отличающаяся тем, что смеситель по- грева теплоносителя и со сборником средством трубопровода последователь- одной из фракций.
(21)94006879/04
(22) 28.02.94
(46)200995 Бюп. №26
(76) Пушмынцев Александр Васильевич
(56) 1 Патент ФРГ N 302374, кл. G ЮМ 11/00, опублик. 1983
2. Европейский патент N 275770, кл.В 01D 3/10. опубпик. 1987.
(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
(57) Использование: установка для разделения на фракции нефти и нефтепродуктов мгновенным испарением в гидроциклонах Сущность: уста новка содержит сырьевую емкость, которая свя зана с выпарным аппаратом для испарения воды, трубопроводом, проходящим через систему теп лообменников, представляющих собой сборники сконденсированных в циклонах- фракций. При этом нижняя часть выпарного аппарата с по-
мощью насоса связана с нагреваемым змеевиком печи, а затем со смесителем подогретого сырья и теплоносителя. Смеситель далее связан трубопроводами с вакуумным испарителем смеси, оборудованным металлической сеткой с наведенным электрическим зарядом, а также снабжен нижним патрубком, представляющим собой трубу-гидрозатвор, связанную со сборником сконденсированной жидкости. Кроме того, внутренняя отводная труба испарителя подключена к вакуум-насосу через батарею последовательных циклонов. Испаритель и каждый из циклонов связаны между собой трубопроводами со встроенными в них охладителями паров, отходящих из циклонов. Каждый охладитель также сообщен с соответствующим ему сборником конденсата из циклона. Выхлопная линия вакуумного насоса подведена к печи для сжигания отработанных паров. 3 за ф-лы 1 ил.
Составитель А. Пушмынцев Редактор Т. Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор О. Густи
Заказ 842
Тираж Подписное
. НПО "Поиск" Роспатента 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский
комбинат "Патент", г. Ужгород,
ул.Гагарина, 101
5
2043779
Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к установкам для переработки нефти, нефтепродуктов, отработанных масел и т.д.
Известна установка для получения тех- 5 нологических масел УПТМ-8К, содержащая блоки фильтрации, коагуляции, электронагрева, испарения, насосы и емкость для сбора регенерированного масла.
Недостатком известной установки явля- 10 ется ее низкие технологические возможности для получения качественного конечного продукта, кроме того, невозможность использования в качестве сырья нефти и смеси нефтепродуктов, что обусловливает 15 ограниченность ее применения для переработки различных видов сырья. Технология, использованная в данной установке, не является безотходной.
Наиболее-близкой к изобретению явля- 20 ется установка, содержащая сборник отработанного масла, насосы для подачи масла последовательно через фильтры, теплообменник, крекинговую колонну, печь для нагрева теплоносителя и подачи его в колонну, 25 которая в верхней части связана с конденсатором легких фракций, используемых в качестве топлива в печи, а в нижней части через теплообменник и холодильник колонна связана с системой очистки регенериро- 30 ванного масла.
Недостатком известной установки является использование серной кислоты для очистки конечного продукта, что требует утилизации получаемых отходов, кислых 35 гудронов.
Изобретение исключает недостатки ра нее приведенных аналогов, а технический результат от его использования заключает ся в универсальности установки, на которой 40 можно перерабатывать нефть, нефтесодер- жащие продукты, отработанные машинные масла и их смеси. Имеется возможность получения из сырья большого числа узких фракций по температуре кипения. Кроме то- 45 го, предлагаемая установка может работать по безотходной технологии, так как исклю чается из использования кислотная очистка конечного продукта, образующая трудно утилизируемые отходы. 50
Сущность изобретения заключается в том, что в установке, содержащей емкость для сырья, испаритель воды, печь, испаритель сырья, конденсаторы фракций и их сборники - испаритель сырья и конденсато- 55 ры связаны между собой последовательно, а газовый выход последнего конденсатора через вакуумный насос сообщен с камерой сгорания печи. Кроме того, трубопровод для сырья перед испарителем воды может быть
попущен через теплообменники, расположенные в сборниках фракций, что позволяет предварительно нагреть сырье за счет охлаждения фракций, а вход в газовую выходную трубу испарителя перекрыт металлической сеткой, заряженной электрическим зарядом.
На чертеже представлена принципиальная схема установки для переработки нефти и нефтепродуктов.
Установка содержит емкость 1 для сырья, теплообменники 2, испаритель воды 3, охладитель 4, сборник воды 5, печь 6, смеситель 7. испаритель сырья 8, газовый выход которого перекрыт металлической сеткой 9, последовательно связанные между собой и с испарителем сырья через охладители 10, конденсаторы 11, вакуумный насос 12, сообщенный с последним конденсатором и камерой сгорания печи, и сборники фракций 13, сообщенные с соответствующими конденсаторами и испарителем сырья.
Работает установка следующим образом.
Сырье из емкости 1 насосом прокачивается через теплообменники 2, расположенные в сборниках конденсата, и поступает в испаритель воды 3 для обезвоживания сырья. С нижней части испарителя воды 3 нагретое сырье подается насосом в печь 6, где дополнительно подогревается до температуры, определяемой в зависимости от сте-пени разгонки сырья и предельно-возможного вакуума в аппаратах для фракционирования. Нагретое сырье поступает в смеситель 7, куда также поступает нагретый в печи 6 теплоноситель, температура которого и количество обеспечивает теплоту парообразования отгоняемых фракций от сырья. В качестве теплоносителя используется одна из фракций, собираемая в одном из сборников 13 и являющаяся ре-циркулятором в данном технологическом процессе. Из смесителя 7 смесь сырья и теплоносителя поступает в испаритель 8 и подвергается однократному испарению под вакуумом. Неиспарившэяся часть сырья, представляющая собой конденсированную в капли фазу, оседает на стенках испарителя, работающего по принципу циклона и стекает в трубу-гидрозатвор аппарата. За счет повышения уровня фракции в трубе-гидрозатворе происходит выдавливание конденсата через нижниг патрубок в сборник. Из сборника при достижении определенного уровня фракция откачивается насосом. Испарившаяся часть сырья и теплоноситель по внутренней трубе испарителя отсасывается вакуум-насосом через
батарею циклонов-конденсаторов 11. Вход в трубу испарителя перекрыт металлической сеткой 9 с наведенным на нее электрическим зарядом определенной величины и полярности. Сетка в данном случае выпол- 5 няет роль сорбционной очистки нефтепродуктов в газовом состоянии. В соединительные трубы испарителя 8 и циклонов-конденсаторов 11 встроены устройства (охладители 10) для ввода 10 охлажденного конденсата в распыленном состоянии, В качестве охлаждающего агента в охладителе перед соответствующими циклонами циклоном-конденсатором используется собираемая из него фракция. 15 Охлажденная до определенной температуры и в расчетном количестве, обеспечивающем конденсацию только заданной фракции, фракция впрыскивается посредством форсуночного устройства в соедини- 20 тельную трубу, обеспечивая охлаждение газа до нужной температуры и соответственно конденсацию фракции. Полученный таким образом газоконденсат поступает в соответствующий циклон-конденсатор, 25 представляющий собой аппарат, подобный испарителю и работающий подобно ему. Та-
Формула изобретения
1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ 30 НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ, содер жащая сырьевую емкость, связанную с выпарным аппаратом для испарения во ды, печь для нагрева обезвоженного 35 сырья, испаритель сырья, теплообменни ки, циклоны-сепараторы для отделения парогазовой смеси от сконденсирован ной жидкой фазы и сборники жидких фракций, отличающаяся тем, что сырье- 40 вая емкость связана с выпарным аппа ратом трубопроводом, проходящим че рез систему теплообменников, представляющих собой сборники скон денсированных в циклонах фракций. 45 при этом нижняя часть выпарного ап парата с помощью насоса связана с нагреваемым змеевиком печи и затем со смесителем подогретого сырья и го рячего теплоносителя, который далее 50 связан трубопроводами с вакуумным ис парителем смеси, оборудованным попе речной металлической сеткой с наведен ным электрическим зарядом, а также снабжен нижним патрубком, представля- 55 ющим собой трубу-гидрозатвор, связан ную со сборником сконденсированной жидкости, и кроме того внутренняя от водная труба испарителя подключена к вакуум-насосу через батарею последова-
ким образом, газовая фаза под действием вакуум-насоса 12 проходит весь блок циклонов-конденсаторов 11 в процессе атмосфер-но-вакуумной разгонки, количество которых определяется в зависимости от количества выпускаемых предприятием нефтепродуктов и их сортом (бензин, керосин, соляр, масло). Несконденсированные газы из последнего циклона-конденсатора через вакуум-насос поступает в печь на сжигание. Из сборников охлажденные фракции поступают в накопительные емкости для дальнейшего использования в технологическом процессе производства различных нефтепродуктов.
В установке для переработки нефти и нефтепродуктов используется технология, позволяющая получить из вторичного сырья компоненты базовых масел, которые не уступают по качеству продуктам из нефти, а по физико-химическим свойствам пригодны для производства моторных, трансмиссионных, компрессорных и индустриальных масел.
Реализованная в установке технология позволяет использовать сырье различного углеводородного состава.
тельных циклов, причем испаритель и каждый из циклонов связаны между собой трубопроводами со встроенными в них охладителями паров, отходящих из циклонов, и при этом каждый охладитель также связан с соответствующим ему сборником конденсата из циклона линией со встроенным в нее устройством для подачи хладагента в распыленном состоянии, а выхлопная линия вакуумного насоса подведена к печи для сжигания отработанных паров.
2. Установка по л.1, отличающаяся тем, что циклоны-сепараторы и соответ ствующие им сборники конденсирован ной жидкости соединены между собой трубопроводом и смещены по высоте таким образом, что обеспечивается гид розатвор между циклоном, работающим под вакуумом, и сборником, находящим ся при атмосферном давлении.
3. Установка по пп. 1 и 2, отличаю щаяся тем, что входной газоход цикло на-сепаратора сообщен со сборником жидкой фракции из данного циклона посредством трубопровода, в который встроена система дозирования и рэспы- ления охлажденной жидкой фракции в газоход, обеспечивая конденсацию соот ветствующей фракции из общего потока газа
3
20-Ш87
2043387
нижнюю
тарелку вакуумной колонны 2 подают
по линии 3 пары дизельного топлива.
Боковыми
погонами из вакуумной колонны 2 по
линиям 10,11.12 отбирают целевые
масляные фракции (маловязкий, средневязкий
и вязкий дистилляты). С низа вакуумной
колонны 2, полученный в результате
ректификации гудрон (остаток) за счет
разницы
давлений (самотеком) по линии 4
направляется в вакуумный испаритель
5 на доотпарку из него легких фракций.
Сьем
тепла в вакуумной колонне 2 осуществляется
за счет верхнего циркуляционного
орошения вводимого и выводимого по
линиям
13 и 15 и промежуточного орошения вводимого
и выводимого по линиям 14 и 16.
Количества
вводимых и выводимых из вакуумной
колонны 2 продуктов и орошв-
Известен способ вакуумной перегонки мазута, при котором для утяжеления остатка и углубления отбора дистиллятных продуктов остаток отпаривают при давлении более'низком, чем максимальное давление на первой стадии перегонки, а продукты отпарки после конденсации и отделения от воды смешивают с широкой масляной фракцией. При данном способе перегонки в низ вакуумной колонны подают водяной пар и в низ самостоятельной отгонной колонны тоже подают водяной пар. Для поддержания в отгонной колонне давления ниже, чем максимальное давление в основной вакуумной колонне, отгон отбирают сверху, конденсируют его вместе с водяным паром в конденсаторе и направляют в сборник, в котором вакуумсоздающим устройством поддерживают давление ниже, чем в отгонной части вакуумной колонны (автс.св. № 517620, кл. С 10 G 7/00).
Недостатком этого способа являются значительные расходы водяного пара и увлажнение продуктов переработки, а также необходимость, наличия дополнительной аппаратуры для ректификации верхнего продукта вакуумного испарителя.
За прототип предлагаемого изобретения принят способ перегонки нефти по авт.св. № 1685974, кл. С 1С G 7/06.
По этому способу полуотбензиненную нефть направляют на ректификацию в атмосферную колонну. Боковым погоном колонны через стринпинг выводят фракцию дизельного топлива. Мазут с низа атмосферной колонны направляют в вакуумную колонну. Фракцию дизельного топлива из стринпинга подвергают дросселированию до давления 0,05-0,12 МПа. Образовавшуюся парожидкостную смесь направляют в сепаратор для разделения на паровую и жидкую фазы. Жидкость выводят с установки в виде готового продукта, а паровую фазу направляют в качестве испаряющего агента в низ вакуумной колонны. С низа вакуумной колонны выводят гудрон как остаток перегонки. Способ значительно снижает энергозатраты на процесс разделения, улучшает качество масляных фракций и дает возможность за счет высокой упругости паров дизельного топлива снизить давление в основной колонне.
Недостатком способа является ухудшение качеств.? остатка из-за попадания в него тяжелых фракций дизельного топлива.
Целью изобретения является получение качес?венного остатка вакуумной колонны за счет уменьшения в нем содержания дизельных фракций.
10
Указанная цель достигается тем, что в известном способе вакуумной перегонки мазута, включающем подачу орошения и испаряющего агента с получением масляных дистиллятных фракций и кубового остатка -гудрона с подачей в низ колонны в качестве испаряющего агента дизельного топлива, остаток с низа вакуумной колонны направляют на отпаривание дизельных фракций в дополнительный вакуумный испаритель, от-
20
15 куда пары дизельно-масляных фракций направляют в верхнюю часть основной вакуумной колонны. Возврат паров дизель-но-масляной фракции в верхнюю часть вакуумной колонны позволяет поддерживать более низкое давление в испарителе, чем в низу вакуумной колонны.
Сущность способа поясняется при помощи схемы, представленной на чертеже. Мазут по линии 1 подают в вакуумную
25 колонну 2, куда в качестве испаряющего агента по линии 3 направляют пары дизельного топлива. Гудрон (остаток) с низа вакуумной колонны 2 за счет разницы давлений поступает по линии 4 в дополнительный ва-
30 куумный испаритель 5. Пары дизельного топлива и легких масляных фракций, образующиеся в дополнительном испарителе 5 при снижении давления направляются по линии б в верхнюю часть вакуумной колон-
35 ны 2. Вакуум в основной вакуумной колонне 2 и вакуумном испарителе 5 поддерживается вакуумной системой 7.
Для увеличения зеркала испарения в вакуумном испарителе 5 ниже ввода парожид-
45
50
40 костной смеси установлены 3 ряда решетки со смещенными относительно друг друга ячейками. Внутри вакуумного испарителя 5 установлен сетчатый отбойник для предотвращения уноса капель жидкости с парами. Гудрон с пониженным содержанием дизельно-масляных фракций насосом 8 откачивается из вакуумного испарителя по линии 9. Из основной вакуумной колонны по линиям 10,11,12 боковыми погонами отбираются соответственно маловязкий, сред-невязкий и вязкий масляные дистилляты.
Для съема тепла в вакуумной колонне 2 предусмотрены верхнее и промежуточное орошения, ввод и вывод которых осуществ-
55 ляется по линиям 13.14,15,16.
Пример. Мазут с температурой 350°С по линии 1 в виде парожидкостной фазы поступает в эоапорэционноо пространство вакуумной колонны на ректификацию. Под
ний. а также их температуры приведены в таблице.
Перепад давления между низом вакуумной колонны 2 и вакуумным испарителем 5 обеспечивается потерей сопротивления в вакуумной колонне 2. Перепад давления поддерживают 69 мм рт.ст.
10
Для обеспечения увеличения температуры вспышки выводимого из дополнительного испарителя 5 гудрона перепад давлений между низом вакуумной колонны 2 и вакуумным испарителем должен составлять не менее 40 мм рт.ст. 15
В таблице приведены данные расчета по известному и предлагаемому способу.
Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет получить гудрон с умень-20 шенным содержанием легких фракций.
Характеристика |
Известный способ (прототип) |
Предлагаемый способ |
Расход, т/ч: мазута верхнего циркуляционного орошения промежуточного циркуляционного орошения тяжелого дизельного топлива I вакуумного погона II вакуумного погона • III вакуумного погона газов разложения гудрона паров дизельного топлива в низ вакуумной колонны Температура,°С в эвапорационной зоне вакуумной колонны верха вакуумной колонны низа вакуумной колонны в вакуумном испарителе ввода вехнего циркуляционного орошения ввода промежуточного циркуляционного орошения вывода I вакуумного погона вывода II вакуумного погона вывода III вакуумного погона паров дизельного топлива в низ вакуумной колонны |
99,45 50.0 20,0 25.0 6.2 15,5 18,34 0.2 46,76 12.55 350 227 318 80 180 245 279 312 256 |
99.45 50.5 20.0 25.38 6.32 15,76 18,46 0.2 45.88 12.55 350 228 318 316.5 80 180 245 279 312 256 |
(51) 6 С 10 G 7/06
Комитет
Российской Федерации по патентам и
товарным знакам
АПЛ-
Р Н Т 6
фонд
(,2)
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации
1
(21)92009401/04 (22)021292 (46)100995 Бю».№25
-
Нижегородский научно-исследовательский и проектный институт по переработке нефти
-
Брускин ЮА, Сидоров СА; Спасский Ю.Б.; Ушлкооа Л Г; Козло» ME. Додонов ВФ, Егоров ЮА, Глинчлк С И
-
Нижегородский научно-исследовательский и проектный институт по переработке нефти
(56) Авторское свидетельство СССР N 1081197, кл. С 10G 7/06,1984.
Авторское свидетельство СССР N 1685974. кл.
2.
С 10G 7/06,1989.
(54) СПОСОБ ПЕРЕГОНКИ МАЗУТА (57) Использование: получение топливных масляных фракций перегонкой мазута Сущность: гудрон из вакуумной колонны подают на отпарку в дополнительную вакуумную колонну, работающую при более низком давлении, чем давление в кубе основной колонны Отпаренные в дополнительной колонне фракции возвращают в основную колонну с выводом гудрона с низа дополнительной колонны В качестве испаряющего агента в основной вакуумной колонне используют лары дизельного топлива. 1 ил, 1 табл.
&
Ы
00
(51) 7 С 10 G 7/06, В 01 D 3/04, 3/10
РОССИЙСКОЕ
АГЕНТСТВО ПО
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации
Рэспубл|"канская навукова-тэхн1чная
бi б л i ят э к а
НУМЕРАЦЫЙНЫ ФОНД
(21)
98122677/04 (22) 15.12.1998
(24) 15.12.1998 (46) 27.02.2000 Бюл. № 6 (72) Леонтьевский В.Г., Корольков А.Г. (71) (73) Леонтьевский Валерий Георгиевич, Корольков Анатолий Георгиевич
(56) Альбом технологических схем процес сов переработки нефти и газа / Под ред. Б.И.Бондаренко, - М.: Химия, 1983, с.21 - 22. RU 2100403 С1, 27.12.97. US 4664785 А, 12.05.87. SU 10569 А, 31.07.29.
(98) 630090, Новосибирск, а/я 407, Леонть-
евскому В.Г.
(54) СПОСОБ ПОТОЧНОЙ ПЕРЕГОНКИ
МАЗУТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(57) Изобретение относится к перегонке мазута в процессе переработки нефти. Осуществляют ступенчатое фракционирова ние мазута в процессе его упаривания путем
сепарации паров и последующей их конденсации. Сепарация паров включает их промывку. Система рекуперативных подогревателей содержит конденсаторы и конечные холодильники. Для ступенчатого нагрева и упаривания мазута применена печь, причем каждая ступень выполнена в виде испарителя с паросепаратором. Каждая ступень фракционирующего устройства состоит из паросепа-ратора и соединенного с ним конденсатора. Все конденсаторы соединены линиями с системой создания вакуума. Система рекуперативных подогревателей содержит по меньшей мере одну ступень фракционирующего устройства. Паросепараторы преимущественно включают паропромыватели. В результате сокращаются энергозатраты, уменьшаются загрязнения 7окр_ужаю1цед_£ре=-ды токсичными^ выбросами... 2 с. и 3 з.п. ф-лы, I ил.
а
2145971
Изобретение относится к переработке нефти и может быть использовано в процессах и установках вакуумной перегонки мазута. Известны различные способы и установки вакуумной перегонки мазута. Наиболее простой является перегонка по топливному варианту, в котором используют схему однократного испарения с получением широкой масляной фракции с температурами выкипания 350-500°С как сырья для каталитического крекинга и гидрокрекинга. Остаток перегонки - гудрон - служит сырьем для производства битумов. Находит также применение способ перегонки с промежуточным упариванием, в котором предусмотрен ступенчатый нагрев мазута с межступенчатым отделением атмосферного газойля. В обоих случаях фракционирование включает ступенчатую конденсацию масляных фракций в вакуумной колонне [1].
Более сложной является перегонка мазута по масляному варианту с получением узких фракций дистиллятов. Полученные фракции должны соответствовать требованиям по вязкости, цвету, температуре вспышки. Перегонку ведут с получением фракций, имеющих интервалы выкипания 50-60°С. Налегание температур выкипания соседних фракций не должно превышать 20-25аС, при этом содержание фракции, выкипающей ниже номинальной температуры не должно превышать 15%, а выкипающей выше - 2%. Для удовлетворения этих условий используют способы и установки однократного или двукратного испарения как по широкой масляной фракции, так и по остатку. Установки включают соответственно одну или две печи в паре с вакуумными колоннами, отпарные колонны, системы циркуляционного орошения с отводом теплоты, охлаждения и конденсации паров.
Глубоковакуумная перегонка мазута решает задачу углубления отбора дистиллятов за счет повышения температуры конца кипения до 560-580°С с целью расширения сырьевой базы процессов каталитического и гидрокрекинга, а также производства масел и смазок. В процессах и установках применяют также одно- или двукратное испарение и фракционирование под вакуумом.
Во всех указанных способах и устройствах находит применение перегретый водяной пар в качестве энергоносителя, который позволяет углубить отбор дистиллятов из мазута и повысить четкость фракционирования.
Недостатками каждого описанного способа являются повышенные энергозатраты и, как следствие, повышенное загрязнение окружающей среды токсичными компонентами дымовых газов и стоков.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является техническое решение по двухступенчатой вакуумной перегонке мазута, в котором применен классический способ фракционирования путем ступенчатой конденсации дистиллятов из паровой фазы широкого фракционного состава [2].
Согласно этому решению в первой ступени установки исходное сырье подогревают в рекуперативных теплообменниках, затем догревают и испаряют в первой печи. Полученный парожидкостный поток с температурой 435°С подают на тарелку питания отгонной секции первой вакуумной колонны. В низ колонны подают перегретый водяной пар для углубления отбора дистиллятов. Верх колонны соединен с системой вакуумирова-ния. Низом колонны отводят гудрон, в качестве боковых погонов отводят соляр и масляный дистиллят широкого фракционного состава с пределами выкипания 350-575°С. Во второй ступени установки масляный дистиллят широкого состава разделяют на три целевых фракции: