частичного отбензинивания 1. Уходящие с верха этой колонны угле водородный газ и легкий бензин конденсируются и охлаждаются в аппаратах воздушного и водяного охлаждения и поступают в емкость орошения. Часть конденсата возвращается на верх колонны 1 в ка честве острого орошения. Отбензиненная нефть с низа колонны 1 подается в трубчатую печь 4, где нагревается до требуемой темпера туры и поступает в атмосферную колонну 2. Часть отбензиненной нефти из печи 4 возвращается в низ колонны 1 в качестве горячей струи. С верха колонны 2 отбирается тяжелый бензин, а сбоку через отпарные колонны 3 выводятся топливные фракции 180-220(230), 220(230)-280 и 280-350°С. Атмосферная колонна, кроме острого оро шения, имеет 2 циркуляционных орошения, которыми отводится теп ло ниже тарелок отбора фракций 180-220 и 220-280 °С. В нижние части атмосферной и отпарных колонн подается перегретый водя ной пар для отпарки легко кипящих фракций. С низа атмосферной колонны выводится мазут, который направляется на блок вакуум ной перегонки. Ниже приведены материальный баланс, технологи ческий режим и характеристика ректификационных колонн блока атмосферной перегонки нефти (типа самотлорской)*.
Материальный баланс блока АТ |
|
|
Поступило, % |
|
|
Нефть |
100 |
|
Получено, % на нефть |
|
|
Газ и нестабильный бензин (н.к.-180 °С) - 19,1 |
||
Фракции: |
180-220 °С - 7,4 |
|
|
220-280 °С - |
11,0 |
|
280-350 °С - |
10,5 |
Мазут |
- 52,0 |
|
Технологический режим работы блока АТ |
|
|
Колонна частичного отбензинивания нефти |
|
|
Температура, °С |
|
|
питания |
- 205 |
|
верха |
—155 |
|
низа |
-2 4 0 |
|
в емкости орошения - 70 Давление, МПа - 0,5
*В зависимости от типа перегоняемой нефти и структуры выпуска товарных нефтепродуктов на разных НПЗ получают фракции, несколько отличающиеся по температурным пределам выкипания.
220
Кратность острого орошения, кг/кг -0,6:1 |
||
Атмосферная колонна |
|
|
Температура, °С |
|
|
питания |
- 365 |
|
верха |
-1 4 6 |
|
вывода фракций: 180-220 °С |
-1 9 6 |
|
|
220-280 °С |
-2 4 6 |
|
280-350 °С |
-3 1 2 |
низа |
|
-3 4 2 |
Давление, МПа |
-0 ,2 5 |
|
Кратность острого орошения, кг/кг 1,4:1 |
|
|
Характеристика ректификационных колонн |
|
|
Диаметр, м |
Число тарелок* |
|
Колонна частичного |
5 |
24 |
отбензинивания нефти, в т.ч. |
|
|
концентрационная часть |
|
12 |
отгонная часть |
|
10 |
Атмосферная колонна |
|
|
верхняя часть |
5 |
15 |
средняя часть |
7 |
23 |
нижняя часть |
7 |
5 |
Отгонные колонны |
2 |
по 10 |
Практикой эксплуатации промышленных установок АТ и АВТ были выявлены следующие недостатки схемы 5.13:
-не обеспечиваются проектные показатели по температуре по догрева нефти на входе в К-1, тем самым и по отбору легкого бензи на в ней;
-способ регулирования температуры низа К-1 посредством го рячей струи через печь требует повышенных энергозатрат на цир куляцию отбензиненной нефти.
Для интенсификации работы К -1 на ряде НПЗ были переобвязаны теплообменники по сырью и теплоносителю с целью повышения
*Тип тарелок - клапанная перекрестно-прямоточная.
221
температуры подогрева нефти на входе в К-1. На одном НПЗ* вне дрена энергосберегающая технология отбензинивания нефти, кото рая отличается от схемы 5.13 тем, что часть поступающей в К-1 ис ходной обессоленной нефти нагревается в конвекционной камере печи (атмосферной или вакуумной) до 180°С (вместо 205°С) и пода ется вторым потоком в секцию питания, а в низ К -1 в качестве испа ряющего агента подается водяной пар (=0,7% мае.).
5.3.3. Блок вакуумной перегонки мазута установки ЭЛОУ-АВТ-6
Основное назначение установки (блока) вакуумной перегонки мазута топливного профиля - получение вакуумного газойля широ кого фракционного состава (350 - 500 °С), используемого как сырье установок каталитического крекинга, гидрокрекинга или пиролиза
ив некоторых случаях - термического крекинга с получением дис тиллятного крекинг-остатка, направляемого далее на коксование с целью получения высококачественных нефтяных коксов.
Очеткости разделения мазута обычно судят по фракционному составу и цвету вакуумного газойля. Последний показатель косвен но характеризует содержание смолисто-асфальтеновых веществ, то есть коксуемость и содержание металлов. Металлы, особенно никель
иванадий, оказывают отрицательное влияние на активность, селек тивность и срок службы катализаторов процессов гидрооблагоражи вания и каталитической переработки газойлей. Поэтому при эксп луатации промышленных установок ВТ исключительно важно умень шить унос жидкости (гудрона) в концентрационную секцию ваку умной колонны в виде брызг, пены, тумана и т.д. В этой связи ваку умные колонны по топливному варианту имеют при небольшом чис ле тарелок (или невысоком слое насадки) развитую питательную секцию: отбойники из сеток и промывные тарелки, где организуется рециркуляция затемненного продукта. Для предотвращения попа дания металлоорганических соединений в вакуумный газойль иног да вводят в сырье в небольших количествах антипенную присадку типа силоксан.
*На ЭЛОУ - АВТ ОАО «Орскнефтеоргсинтез».
222
Впроцессах вакуумной перегонки, помимо проблемы уноса жид кости, усиленное внимание уделяется обеспечению благоприятных условий для максимального отбора целевого продукта без заметно го его разложения. Многолетним опытом эксплуатации промышлен ных установок ВТ установлено, что нагрев мазута в печи выше 420425°С вызывает интенсивное образование газов разложения, закоксовывание и прогар труб печи, осмоление вакуумного газойля. При этом чем тяжелее нефть, тем более интенсивно идет газообразова ние и термодеструкция высокомолекулярных соединений сырья. Вследствие этого при нагреве мазута до максимально допустимой температуры уменьшают время его пребывания в печи, устраивая многопоточные змеевики (до четырех), применяют печи двусторон него облучения, в змеевик печи подают водяной пар и уменьшают длину трансферного трубопровода (между печью и вакуумной ко лонной). Для снижения температуры низа колонны организуют ре цикл (квенчинг) частично охлажденного гудрона. С целью сниже ния давления на участке испарения печи концевые змеевики выпол няют из труб большего диаметра и уменьшают перепад высоты между вводом мазута в колонну и выходом его из печи. В вакуумной колон не применяют ограниченное количество тарелок с низким гидрав лическим сопротивлением или насадку; используют вакуумсоздающие системы, обеспечивающие достаточно глубокий вакуум. Коли чество тарелок в отгонной секции также должно быть ограничено, чтобы обеспечить малое время пребывания нагретого гудрона. С этой целью одновременно уменьшают диаметр куба колонн.
Впроцессах вакуумной перегонки мазута по топливному вари анту преимущественно используют схему однократного испарения, применяя одну сложную ректификационную колонну с выводом ди стиллятных фракций через отпарные колонны или без них. При ис пользовании отпарных колонн по высоте основной вакуумной ко лонны организуют несколько циркуляционных орошений.
Принципиальная схема блока вакуумной перегонки мазута ус тановки ЭЛОУ-АВТ-6 приведена на рис. 5.14.
Мазут, отбираемый с низа атмосферной колонны блока АТ (см. рис.5.13), прокачивается параллельными потоками через печь 2
ввакуумную колонну 1. Смесь нефтяных и водяных паров, газы раз ложения (и воздух, засасываемый через неплотности) с верха ваку умной колонны поступают в вакуумсоздающую систему. После кон денсации и охлаждения в конденсаторе-холодильнике она разделя
223
|
ется в газосепараторе |
||
|
на газовую и жидкую |
||
|
фазы . Газы отсасыва |
||
|
ются трехступенчатым |
||
|
пароэжекторным ваку |
||
|
умным насосом, а кон |
||
|
денсаты |
поступаю т в |
|
|
отстойник для отделе |
||
|
ния нефтепродукта от |
||
|
водного |
конденсата. |
|
|
Верхним боковым пого |
||
|
ном вакуумной колон |
||
Рис. 5.14. Принципиальная схема блока |
ны отбирают фракцию |
||
легкого вакуумного га |
|||
вакуумной перегонки мазута установки ЭЛОУ- |
зойля (соляр). Часть его |
||
АВТ-6:1 - вакуумная колонна; 2- вакуумная печь; |
|||
3 - пароэжекторный вакуумный насос; I - мазут из |
после охлаж дения в |
||
АТ; 11легкий вакуумный газойль; III - вакуумный |
теплообменниках воз |
||
газойль; IV - затемненная фракция; V - гудрон; |
вращается на верх ко |
||
VI - водяной пар; VII - газы разложения; VIII - |
|||
лонны в качестве верх |
|||
конденсат (вода и нефтепродукт) |
|||
него циркуляционного орошения.
Вторым боковым погоном отбирают широкую газойлевую (мас ляную) фракцию. Часть ее после охлаждения используется как сред нее циркуляционное орошение вакуумной колонны. Балансовое ко личество целевого продукта вакуумного газойля после теплообмен ников и холодильников выводится с установки и направляется на даль нейшую переработку.
Снижней тарелки концентрационной части колонны выво дится затемненная ф ракция, часть которой используется как нижнее циркуляционное орошение, часть - может выводиться с установки или использоваться как рецикл вместе с загрузкой ва куумной печи.
Сниза вакуумной колонны отбирается гудрон и после охлажде ния направляется на дальнейшую переработку. Часть гудрона пос ле охлаждения в теплообменнике возвращается в низ колонны в ка честве квенчинга. В низ вакуумной колонны и змеевик печи подает ся водяной пар.
2 2 4