3. Описание технологического процесса и технологической схемы производственного объекта

Проект технологической установки для обессоливания и атмосферной перегонки нефти типа ЭЛОУ-АТ-6 разработан институтом ВНИПИ Нефть.

Сырье - сырая нефть принимается на установку по трубопроводу 500 мм из резервуаров парка № 910-11 ТСБ (насосная нефти об. 910-45), или из резервуаров № 229-232 сырьевого парка установки.

Продукты, вырабатываемые на установке, откачиваются в следующие резервуарные парки:

а) сжиженный газ (рефлюкс)	в парк сжиженных газов ГФУ
б) головные фракции бензинов	в парк изоселектоформинга, в парки смешения светлых или ТСБ светлых
в) бензиновые фракции	в резервуары парков установок каталитического риформинга, суммарных ксилолов или парка смешения светлых
г) топливо ТС-1	в резервуары парка смешения светлых или на установку гидроочистки
д) дизельное топливо	в резервуары парка смешения светлых, ТСБ светлых, в парк установок гидроочистки или в парк смешения темных нефтепродуктов
е) мазут прямогонный	в резервуары ТСБ темных, в парк смешения темных, частично на ЭЛОУ - АВТ-2
ж) некондиционные продукты	выводятся в резервуары некондиции сырьевого парка АТ-6
з) углеводородный газ	на ГФУ или в топливную сеть

Щелочной раствор готовится на реагентном хозяйстве и закачивается в емкости Е-10/1, Е-10/2, раствор аммиачной воды также готовится на реагентном хозяйстве и заканчивается в емкости Е-11 или Е-24. Деэмульгатор, ингибитор коррозии и нейтрализатор завозятся на установку в бочках.

Снабжение установки оборотной водой производится по трубопроводу с блока оборотного водоснабжения №2, система №1.

Снабжение установки электроэнергией 6,0 и 0,4 кв. осуществляется от подстанций № РТП29, 29А, ТП-29Б.

Установка снабжается сжатым воздухом по трубопроводам № 393/3 (воздух КИП) и № 397/1 (технический воздух) от центральной воздушной компрессорной.

Горячая вода на установку подается с конденсатной станции.

Снабжение установки топливом жидким и газообразным осуществляется из общезаводских топливных колец: топливным мазутом - из ПСТ-2, топливным газом - с ГРП. Пар 10,7,3 из общезаводских коллекторов. Снабжение установки азотом и инертным газом производится из общезаводских линий.

Описание технологической схемы

А. Блок ЭЛОУ

Сырая нефть, содержащая соли, воду и растворенный газ, забирается из резервуаров парка АТ-6 насосами Н-1, Н-1А, Н-1Б, Н-1В, перекачивается двумя параллельными потоками через теплообменники, расходы через которые регулируются клапанами регуляторов расхода: I поток-(FIC 501), II поток - (FIC 502), где нагревается за счет тепла циркуляционных орошений колонны К-2 и мазута, уходящего с установки.

Сырье может быть подано по жесткой связи из цеха 3 (об. 910-11) Подача деэмульгатора предусмотрена на прием сырьевых насосов.

Щелочной раствор может быть подан в нефть на выходе из электродегидратора Э-8. Производственная вода из противопожарно-производственного трубопровода подается на блок ЭЛОУ водяными насосами Н-30 (Н-30А) на вход нефти в каждый электродегидратор (с Э-1 по Э-10).

Первый поток нефти через клапан регулятора расхода (FIC 501) прокачивается последовательно через трубное пространство теплообменника Т-3/1, где нагревается теплом 1ЦО колонны К-2, затем через теплообменник Т-3/2, где нагревается теплом II ЦО колонны К-2. Затем нефть прокачивается теплом мазута после Т-4/1, Т-4/2, Т-4/3, Т-4/4.

Второй поток нефти через клапан регулятора расхода (FIC 502) прокачивается последовательно через трубное пространство теплообменников Т-31, Т-32, где нагревается теплом 1ЦО колонны К-2; далее последовательно проходит через трубное пространство теплообменников Т-33/1, Т-33/2, где нагревается теплом мазута, поступающего из теплообменников Т-4/1, Т-4/2, Т-4/3, Т-4/4.

Оба потока нефти после вышеуказанных теплообменников объединяются перед блоком ЭЛОУ в общий коллектор. Последний служит для выравнивания температуры и равномерного распределения потоков нефти в пять электродегидраторов 1 ступени.

Расход нефти по потокам через теплообменники регулируется регуляторами расхода (FIC 501, FIC 502) с коррекцией по уровню в К-1, а расход нефти в каждый электродегидратор Э-1÷Э-5 (FI 401, 402, 403, 404, 405).

Горизонтальные электродегидраторы Э-1÷Э-8 типа ЭГ-160, Э-9,Э-10 типа 2ЭГ-160/3 представляют собой емкости со сферическими днищами и рассчитаны на рабочее давление до 17 кг/см² (PI 461) и на температуру до 160 °С (TI 471).

Внутри емкостей смонтированы электроды, между которыми создается поле высокого напряжения, и маточники, создающие равномерный поток нефти в электрическом поле.

Для лучшего разрушения эмульсии "вода в нефти" в электрическом поле в сырую нефть подаются неионогенные деэмульгаторы (нефтерастворимые) и производственная вода до 10% вес на нефть (FIC 400).

Деэмульгатор в количестве 2-4 г/тн нефти подается в чистом виде на прием сырьевых насосов H-1, Н-1А, H-1Б.

Подача деэмульгатора производится насосом Н-41Б из емкости Е-28. Закачка деэмульгатора в Е-28 из бочек осуществляется насосом H-31A.

Смешение нефти с промывной водой в электродегидраторах Э-1÷Э10 осуществляется непосредственно в трубопроводе на входе в электродегидраторы за счет перепада давления, создаваемого регуляторами давления, установленными на этих трубопроводах. Перепад давления должен составлять 0,5÷2,0 кг/см². Подача воды производится перед регуляторами давления. Расход воды регулируется клапаном регулятора расхода (FIC 400) на выкиде насосов Н-30,Н-30А.

Расход воды в каждый электродегидратор фиксируется FI-411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420.

Смешение нефти с промывной водой в электродегидраторах II ступени также производится на входных трубопроводах по принципу 1 ступени в качестве промывной воды, используется вода, подаваемая от насосов H-30, H-30A (оборотная 1 системы или "пожарная" вода).

Соляной раствор с 1 ступени электродегидраторов через клапаны регуляторов раздела фаз (LIC-431, 432, 433, 434, 435) и соляной раствор со II ступени электродегидраторов через клапаны регуляторов раздела фаз (LIC-436, 437, 438, 439, 440) сбрасываются в отстойник Е-18, работающий под давлением не более 9,5 кг/см² (PIC-463).

Уровень воды в электродегидраторах I и II ступени поддерживается гидростатическими уровнемерами (дифуровнями) (LIC 431÷440). Нефть с верха Е-18 под собственным давлением поступает на прием сырьевых насосов, а вода из Е-18 через клапан регулятора давления (PIC-463), через воздушный холодильник Х-1 сбрасывается в сеть стоков ЭЛОУ (II система пром. канализации).

Прошедшая через электродегидраторы I и II ступеней обезвоженная и обессоленная нефть с верха электродегидраторов Э-6÷Э-10 тремя потоками проходит через теплообменники:

• 1 поток через клапан регулятора расхода (FIC-503) проходит по трубному пространству теплообменников Т-1/2, Т-1/1, где нагревается теплом IIЦО колонны К-2 и далее в Т-2, где нагревается за счет тепла фракции 240-350⁰С.

• II поток через клапан регулятора расхода (FIC-504) проходит последовательно по межтрубному пространству теплообменников Т-4/2, Т-4/1, где нагревается теплом мазута колонны К-2;

• III поток через клапан регулятора расхода (FIC-505) проходит по межтрубному пространству теплообменников Т-4/4, Т-4/3, где нагревается теплом мазута колонны К-2.

На блоке ЭЛОУ существуют блокировки:

- при открытии двери на электродегидраторе снимается напряжение с электродегидратора;

- при снижении уровня верхней образующей на 100 мм (образование газовой подушки) в электродегидраторах автоматически снимается напряжение с электродегидратора (LSA-471÷480);

- при понижении давления нефти на прием насосов Н-1 ниже 1,6 кг/см² открывается электрозадвижка из парка АТ-6 и питание установки нефтью снимается с "жесткой связи" и переводится на резервуары парка АТ-6.

Б. Блок AT

Нефть после теплообменников тремя потоками поступает в предварительный испаритель К-1, работающий при температуре верха не более 160 °С (TI-551), температуре низа не выше 250 ºС (TI-561) и давлении до 4,8 кг/см² (PIC-541).

Часть обессоленной нефти III потока (отбор до теплообменника Т-4/4) может быть подана в виде орошения на 12 тарелку К-1 через клапан регулятора расхода (FIC-550).

Предварительный испаритель К-1 предназначен для выделения газа и легких бензиновых фракций из нефти. В колонне - 16 клапанных трапецевидных тарелок и 2 отбойные тарелки.

С верха К-1 пары бензина, воды и углеводородный газ поступают параллельными потоками в конденсаторы воздушного охлаждения Т-5А, Т-5Б, Т-5В, далее в конденсатор-холодильник Т-5 и в сборник орошения Е-1А (куда также подается бензин К-2 из емкости Е-3 насосами Н-4, Н-4А). Температура в емкости Е-1А не должна превышать 60°С (TI-651).

Смесь бензинов К-1 и К-2 поступает на прием насосов Н-21, Н-21А и через клапан регулятора расхода (FIC-529), с коррекцией по уровню бензина в Е-1А (LIC-532), подается через теплообменники Т-11/2,1, где нагревается диз. топливом К-7, на загрузку колонны К-8. Часть бензина Е-1А поступает на прием Н-5, Н-5А и подается на орошение К-1 через клапан регулятора расхода (FIC-507) с коррекцией по температуре верха К-1 (FIC-507).

Есть возможность использовать часть бензина от насосов Н-21, Н-21А для орошения К-1, а также вывода бензина с установки от насосов Н-21, Н-21А помимо блока вторичной перегонки бензина через емкость Е-7А.

Газ с верха Е-1А через клапан регулятора давления (PIC-541) может быть выведен на ГФУ или в топливную сеть. Есть возможность сброса газа из Е-1А в факельную линию. Сброс воды из Е-1А происходит в промливневую канализацию 1 системы через клапан регулятора раздела фаз(LIC-533).

С целью улучшения эффективности работы нижней части колонны в К-1 предусмотрена подача "горячей струи" (под нижнюю каскадную тарелку), подача которой осуществляется насосами Н-7(Н-7А), которые забирают отбензиненную нефть с низа К-1 и прокачивают четырьмя потоками через печь П-1/1.

Печь П-1/1 имеет тепловую мощность 40млн.ккал/час, 64 трубы в радиантной камере и 80 в конвекции.

Регулировка расходов по четырем потокам осуществляется клапанами регуляторов расхода (FIC-521, 522, 523, 524). Температура нефти на выходе из печи не должна превышать 370°С (TIC-575, TIC-571÷574).

Температура перевалов печи не должна превышать 800 °С (TI-501÷506), а давление на входе в печь не более 25 кг/см² (PI-544÷547).

Отбензиненная нефть с низа колонны К-1 забирается на прием насосов Н-3, Н-3А, Н-3Б и прокачивается через печи Т-1А, 1В, двенадцатью потоками, где нагревается до температуры не более 375 °С (поз. TI-129÷134, TI-229÷234).

Расход нефти по потокам через печи Т-1А, В корректируется по температуре потока на выходе из печей (поз. FV-103÷108; FV-203÷208).

Атмосферная печь Т-1А/В производства фирмы KTI, Италия, вертикальная, высокоинтенсивная, состоит из двух печей: Т-1А, Т-1В.

Каждая печь имеет секцию для нагрева нефти, секцию для перегретого пара и секцию для нагрева теплоносителя ("горячего масла"). Нагрев нефти осуществляется сначала в конвекционной части печей (по 126 труб, расположенных горизонтально), а затем в радиантной части (по 198 труб, расположенных вертикально). Количество потоков - по шесть в каждой печи.

Температура на перевале не более 870°С (поз.-TI 125, 126, 127, 128, 225, 226, 227, 228).

Тепловая нагрузка (нагрев нефти) - 63,5 млн.ккал/час. Нагрев пара происходит в конвекционной части печей (по 18 труб, собранных в два ряда). Температура пара на выходе из пароперегревателя не более 420 °С (поз. TI-119, 219). Змеевик нагрева теплоносителя в конвекционной части печей состоит из 144 труб, собранных в 16 рядов.

Все трубы в конвекционной части печей горизонтальные, три нижних ряда (по 9 труб в ряд) состоят из гладких труб (шок-секция), остальные - ошипованные трубы.

В каждой печи по 12 форсунок с принудительной тягой. Форсунки спроектированы для сжигания топливного газа и мазута и расположены на поде печи. Тепловая мощность каждой форсунки 6 843 000 ккал/час. Печи объединены между собой воздушным трактом системы подогрева воздуха. Подогрев воздуха, идущего на горение топлива (газообразного, жидкого или смешанного) осуществляется циркуляцией теплоносителя ("горячего масла") в закрытой системе.

Система подогрева воздуха включает:

1. Циркуляционные насосы теплоносителя ("горячего масла") Р-1А, Р-1В;

2. Часть конвекционной секции печей Т-1А, Т-1В для нагрева теплоносителя ("горячего масла");

3. Воздухоподогреватели ТЕ-1А, ТЕ-1В;

4. Воздуходувки К-1А, К-1В;

5. Уравнительная емкость V-1 - сборник теплоносителя ("горячего масла");

6. Фильтры теплоносителя ("горячего масла") F-1A, F-1B. В качестве теплоносителя ("горячего масла") применяется "Даутерм Q", производства фирмы "Дау Кемикл" (США), срок годности 10-15 лет.

Теплоноситель забирается из уравнительной емкости V-1 циркуля­ционным насосом Р-1А (Р-1В), на приеме которого установлены фильтры F-1А (F-1В), и прокачивается по змеевику верхней части конвекции печей Т-1А, Т-1В.

Теплоноситель, подогретый до температуры не более 245 °С (поз. TI-309,310), направляется в трубное пространство теплообменников ТЕ-1А, ТЕ-1В для нагрева воздуха, подаваемого воздуходувками К-1А, К-1В. Нагретый воздух с температурой не более 240 °С (поз. TI-139,239) поступает к форсункам для сгорания топлива. Теплоноситель из теплообменников ТЕ-1А, ТЕ-1В направляется в уравнительную емкость V-1 для поддержания постоянного уровня, необходимого для устойчивой работы циркуляционных насосов Р-1А, Р-1В. Уравнительная емкость V-1 находится под избыточным давлением инертного газа до 1,8 кг/см² (поз. PI-301) во избежание контакта теплоносителя с воздухом и ухудшения его качества. Температура в емкости V-1 замеряется позицией TI-301.

Для сбора дренажа теплоносителя с нижних точек V-1, F-1A, F-1B, Р-1А, Р-1В предусмотрена дренажная емкость V-2.

Расход горячего теплоносителя регулируется клапаном регулятора расхода поз. FV-301 (FV-302).

На выходе из печей нефтяные потоки объединяются и двумя потоками направляются в колонну К-2 под 34 тарелку (считая сверху). В колонне К-2 происходит ректификация нефти и разделение ее на фракции светлых нефтепродуктов и остаток-мазут. В колонне К-2 - 15 клапанных трапецевидных тарелок (верх колонны) и 23 S - образные тарелки.

Для лучшего испарения светлых из нефти, поступающей в колонну, и из мазута в низ колонны К-2 подается перегретый водяной пар через клапан регулятора расхода (FIC-514).

Давление в К-2 не выше 1,6 кг/см² (PIC 542), температура низа не выше 360 °С (TI-562), температура верха не выше 155 °С (TIC-552). С верха колонны К-2 пары бензина, водяной пар и углеводородный газ по шлемовым линиям поступают в конденсаторы воздушного охлаждения Т-7А, Т-7Б, Т-7В, Т-8Б, затем параллельно в водяные холодильники Т-7/2 и Т-9 и далее в емкость-водоотделитель Е-3.

Вода с низа Е-3 через клапан регулятора уровня (LIC-534) выводится в промливневую канализацию 1 системы вместе с водой из Е-1А. температура в Е-3 не должна превышать 80 °С (ТI-553).

Бензин из Е-3 подается насосами Н-4, Н-4А в емкость Е-1А через клапан регулятора уровня бензина в Е-3 (LIC-536), часть бензина от Н-4, Н-4А подается в виде острого орошения колонны К-2 через клапан регулятора расхода (FIC-513) с коррекцией по температуре верха К-2 (TIC-552) (совместно с 1ЦО К-2).

Газ из Е-3 в аварийных случаях через клапан регулятора давления (PIC-542) сбрасывается в факельную линию завода.

Избыточное тепло колонны К-2 снимается потоками двух циркуляционных орошений.

1ЦО забирается с 3 или с 9 тарелок (считая сверху) насосами Н-15 (Н-15А) и разделяется на 2 параллельных потока:

а) первый поток подается в теплообменник Т-3/1, где отдает тепло сырой нефти, и объединяется со вторым потоком;

б) второй поток подается в теплообменники Т-32, Т-31, где отдает тепло сырой нефти, и далее объединяется с первым потоком и подается в К-2 на 1 тарелку.

IIЦО забирается с 21 тарелки насосами Н-16, Н-16А, прокачивается через теплообменники Т-1/1, Т-1/2, отдавая свое тепло обессоленной нефти, затем через теплообменник Т-3/2, где нагревает сырую нефть и возвращается на 20 тарелку К-2.

Расход 1ЦО регулируется клапаном регулятора расхода (FIC-515), а расход ПЦО регулируется клапаном регулятора расхода (FIC-516).

Кроме бензина из колонны К-2 выводятся две боковые фракции светлых нефтепродуктов.

Керосиновая фракция (проектная фракция 180-240°С) отбирается с 9,13 и 17 тарелок колонны К-2 и с температурой не выше 250°С (TI-556) по переточной линии самотеком поступает в верхнюю часть отпарной колонны К-6. Расход фракции 180-240°С регулируется клапаном (LIC-538), установленном на линии перетока из К-2 в К-6 и связанным с уровнем в колонне К-6.

С целью отдува из керосина сероводорода и легких бензиновых фракций в низ колонны К-6 подается перегретый водяной пар, расход которого регулируется клапаном регулятора расхода пара (FIC-517). Пары легкокипящих фракций и водяной пар выводятся из К-6 по линии возврата паров под 8-ю тарелку колонны К-2.

Отпаренная керосиновая фракция с низа К-6 забирается насосами Н-18 (Н-18А), прокачивается через рибойлер Т-25 (один пучок) - подогрев н/продукта с низа колонны К-3, далее через воздушные холодильники Т-22А, Б; водяные холодильники Т-22, Т-21, затем параллельно через электроразделители ЭР-1, ЭР-2 и с температурой не более 50°С (TI-595) выводится с установки. Давление в электроразделителях ЭР-1,ЭР-2 не более 6 кг/см² (манометр по месту) и напряжение на электродах не более 20 кв.

При снижении уровня верхней образующей на 100мм (образование газовой подушки) в электроразделителях они автоматически отключаются (LSA 540,541).

В случае производственной необходимости керосиновая фракция может быть подана на блок защелачивания. Предусмотрена также возможность подключения параллельно с Т-22А, Б 3-х секций от воздушного холодильника Т-17А.

Откачка керосина с установки регулируется клапаном регулятора расхода (FIC-519), косвенно воздействующим на большее или меньшее открытие клапана на перетоке, что позволяет соответственно утяжелять или облегчать выводимую керосиновую фракцию.

Дизельная фракция (проектная фракция 240-350⁰С) отбирается с 21, 25 и 29 тарелок колонны К-2 и с температурой не выше 350°С (TI-557) по переточной линии самотеком поступает в верхнюю часть отпарной колонны К-7. Расход фракции 240-350°С регулируется клапаном (LIC-539), установленном на линии перетока из К-2 в К-7 и связанным с уровнем в колонне К-7.

С целью отдува из дизельного топлива сероводорода и легких фракций в низ колонны К-7 подается перегретый водяной пар, расход которого регулируется клапаном регулятора расхода пара (FIC-518). Пары легкокипящих фракций и водяной пар из К-7 выводятся по линии возврата паров под 21-ю тарелку колонны К-2.

Отпаренная дизельная фракция с низа К-7 забирается насосами Н-19 (Н-19А), прокачивается через теплообменник Т-2, где нагревает обессоленную нефть, через рибойлер Т-25 (2 пучка), где нагревает бензин с низа колонны К-3; через Т-11/1 - на подогрев бензина перед К-8; частично через Т-27 - на подогрев топливного газа; через Т-11/2 - подогрев бензина перед К-8; через воздушные холодильники Т-23А,Б, Т-15А далее через водяной холодильник Т-23 и выводится с установки с температурой не более 80 °С (TI-594). Расход дизельного топлива с установки регулируется клапаном регулятора расхода (FIC-520).

Мазут с низа К-2 забирается насосами Н-20,Н-20А и двумя параллельными потоками прокачивается:

• один поток последовательно через трубное пространство теплообменников Т-4/1, Т-4/2;

• второй поток последовательно через трубное пространство Т-4/3, Т-4/4.

После этого потоки объединяются, а затем вновь разделяются на два потока:

- 1 поток проходит по межтрубному пространству теплообменников Т-33/2, Т-33/1;

• II поток проходит по межтрубному пространству теплообменников Т-28, Т-3А, Т-3.

Затем потоки снова объединяются и объединенный поток через клапан регулятора расхода (LIC 537), связанный с уровнем в колонне К-2, поступает параллельно в водяные холодильники Т-24А, Т-24Б и с температурой не более 90°С (TI 690) выводится с установки.

Для аварийной защиты колонн К-1 и К-2 от превышения давления выше допустимых расчетных параметров, предусмотрена автоматическая блокировка, включающая звуковой и световой сигналы на пульте оператора и обеспечивающая закрытие отсекателей на линиях подачи топлива к форсункам печей Т-1А,В, П-1/1, связанных с датчиками давления (PIC-541, PIC-542).

Для подавления коррозии в сырьевых теплообменниках и в колоннах К-1 и К-2 предусмотрена подача щелочного раствора в нефть на выходе из электродегидратора Э-8 из емкостей Е-10/1, Е-10/2 насосами Н-24,Н-24А.

Для защиты колонн К-1 и К-2 от коррозионной агрессивности паров, уходящих с верха колонн, предусмотрены подача ингибитора коррозии и нейтрализатора в шлемовые линии колонн К-1 и К-2. Ингибитор коррозии и нейтрализатор завозятся на установку в бочках. Ингибитор коррозии из бочек насосом Н-43А закачивается в емкости Е-102, Е-103, куда для разбавления ингибитора подается бензиновая фракция 105-180° С с низа колонны К-5. Из емкостей Е-102, 103 ингибитор коррозии насосами Н-108 (Н-109) подается в шлемовую линию колонны К-1, а насосамиH-110 (H-111) - в шлемовую линию колонны К-2. Нейтрализатор из бочек насосом Н-43 закачивается в емкость Е-101, откуда насосами Н-103 (Н-106) подается в шлемовую линию колонны К-1, а насосами Н-105 (Н-104) - в шлемовую линию колонны К-2.

При необходимости защиты колонны К-1 и К-2 от коррозионной агрессивности паров, уходящих с верха колонн, предусмотрена воз­можность подачи аммиачного раствора в шлем колонны К-1 насосом Н-32 и в шлем колонны К-2 насосами Н-43, Н-43А из емкостей Е-11, Е-24.