Материал: Технология глубокой переработки нефти и газа.

С 0 2, легкие фрак­ ции и продукты термического рас­ пада сырья и воз­ дух, поступающий через неплотности КВС).

Конденсацион- но-вакуумсоздаю- щая система совре­ менных установок АВТ состоит из си­ стемы конденса­ ции, системы ваку­ умных насосов, ба­ рометрической тру­ бы, газосепаратора и сборника конден-

сата.

Для конденса­ ции паров на практике применяются следующие два способа (рис. 5.21):

1) конденсация с ректификацией в верхней секции вакуумной колонны посредством

-верхнего циркуляционного орошения (ВЦО) или (и)

-острого орошения (ОО);

2) конденсация без ректификации вне колонны в выносных кон­ денсаторах-холодильниках:

-поверхностного типа (ПКХ) теплообменом с водой или воздухом;

-барометрического типа (БКС) смешением с водой или газой­ лем, выполняющим роль хладоагента и абсорбента;

-в межступенчатых конденсаторах водой, устанавливаемых непосредственно в пароэжекторных насосах (ПЭК).

Для создания достаточно глубокого вакуума в колонне не обяза­ тельно использование одновременно всех перечисленных выше спо­ собов конденсации. Т ак’ не обязательно включение в КВС обоих спо­ собов конденсации паров с ректификацией в верхней секции колон­ ны: для этой цели вполне достаточно одного из двух способов. Одна­ ко ВЦО значительно предпочтительнее и находит более широкое

239

применение, поскольку по сравнению с ОО позволяет более полно утилизировать тепло конденсации паров, поддерживать на верху ва­ куумной колонны оптимально низкую температуру в пределах 60-80°С, тем самым значительно уменьшить объем паров и газов. Из способов конденсации паров без ректификации вне колонны на установках АВТ старых поколений применялись преимущественно барометрические конденсаторы смешения, характеризующиеся низ­ ким гидравлическим сопротивлением и высокой эффективностью теплообмена, кроме того, при этом отпадает необходимость в исполь­ зовании газосепаратора. Существенный недостаток Б КС - загряз­ нение нефтепродуктом и сероводородом оборотной воды при исполь­ зовании последней как хладоагента. В этой связи более перспектив­ но использование в качестве хладоагента и одновременно абсорбен­ та охлажденного вакуумного газойля. По экологическим требовани­ ям в КВС современных высокопроизводительных установок АВТ, как правило, входят только поверхностные конденсаторы-холодильни­ ки в сочетании с газосепаратором.

В качестве вакуум-насосов в настоящее время применяют струй­ ные насосы - одно- и преимущественно двухили трехступенчатые эжекторы на водяном паре и промежуточной его конденсацией (ПЭН). Пароэжекционные вакуумные насосы обладают рядом прин­ ципиальных недостатков (низкий коэффициент полезного действия, значительный расход водяного пара и охлажденной воды для его конденсации, загрязнение охлаждающей воды и воздушного бассей­

на и Т . Д . ) .

По признаку связи с окружающей средой различают сборники конденсата открытого типа - барометрические колодцы (БК) и зак­ рытого типа - емкости-сепараторы (Е). Вместо широко использовав­ шихся ранее барометрических колодцев на современных установ­ ках АВТ применяют сборники преимущественно закрытого типа, обеспечивающие более высокую экологическую безопасность для обслуживающего персонала.

КВС установок АВТ обязательно включают барометрическую трубу (БТ) высотой не менее Юм, которая выполняет роль гидрозат­ вора между окружающей средой и вакуумной колонной.

Глубина вакуума в колоннах при прочих идентичных условиях зависит в значительной степени от температуры хладоагента, пода­ ваемого в выносные конденсаторы-холодильники. При вакуумной перегонке с водяным паром остаточное давление в колонне не мо­

240

жет быть меньше давления насыщенных паров воды при температу­ ре их конденсации:

Поэтому обычно летом вакуум падает, а зимой повышается. Практически давление вверху колонны больше вышеуказанных цифр на величину гидравлического сопротивления потоков паров в трубопроводах и выносных конденсаторах-холодильниках.

В последние годы на вакуумных колоннах ряда НПЗ (Московс­ ком, Мозырском, Мажейкяйском, Комсомольс­ ком, «Уфанефтехиме» и др.) внедрена и успешно эксплуатируется новая высокоэффективная эко­ логически чистая КВС с использованием жидко­ стного струйного устрой­ ства - вакуумного гидро­ циркуляционного (ВГЦ)

тельно к АВТ -газойлевой фракцией, отводимой из вакуумной ко­ лонны). По сравнению с традиционным способом создания вакуума с использованием паровых эжекторов КВС на базе ВГЦ агрегатов обладает следующими преимуществами:

-не требует для своей работы расхода воды и пара;

-экологически безопасно, работает с низким уровнем шума, не образует загрязненных сточных вод;

-создает более глубокий вакуум (до 67 Па или 0,5 мм рт.ст.);

-полностью исключает потери нефтепродуктов и газов, отхо­

дящих с верха вакуумной колонны;

241

-значительно уменьшает потребление энергии и эксплуатаци­ онные затраты на тонну сырья;

-позволяет дожимать газы разложения до давления, необходи­

мого для подачи их до установок сероочистки.

Принципиальная технологическая схема КВС для перспектив­ ных установок АВТ с использованием ВГУ агрегатов приведена на рис. 5.22.

5.3.9. Ф ракционирование углеводородных газов нефтепереработки

Процессы газофракционирования предназначены для получения из нефтезаводских газов индивидуальных низкомолекулярных уг­ леводородов С,-С 6(как предельных, так и непредельных, нормаль­ ного или изостроения) или их фракций высокой чистоты, являющихся

Т аблица 5.4

Состав газов различных процессов переработки ромашкинской нефти, % масс.

242

компонентами высокооктановых автобензинов, ценным нефтехими­ ческим сырьем, а также сырьем для процессов алкилирования и про­ изводств метилтретбутилового эфира и т.д.

Источником углеводородных газов на НПЗ являются газы, вы­ деляющиеся из нефти на установках АТ, АВТ и образующиеся в термодеструктивных или каталитических процессах переработки нефтяного сырья, а также газы стабилизации нестабильных бензи­ нов (табл. 5.4).

В зависимости от химического состава различают предельные и непредельные газы. Предельные углеводородные газы получаются на установках перегонки нефти и гидрокаталитической переработ­ ки (каталитического риформинга, гидроочистки, гидрокрекинга) нефтяного сырья. В состав непредельных газов, получающихся при термодеструктивной и термокаталитической переработке нефтяно­ го сырья (в процессах каталитического крекинга, пиролиза, коксо­ вания и др.),входят низкомолекулярные моно-, иногда диолефины как нормального, так и изостроения.

Как правило, предельные и непредельные углеводородные газы на НПЗ перерабатываются раздельно вследствие их различного на­ значения. При фракционировании предельных газов получают сле­ дующие узкие углеводородные фракции:

-метан-этановую (сухой газ), иногда этановую, которую исполь­ зуют как сырье пиролиза или в качестве хладоагента на установках глубокой депарафинизации масел и т.д.;

-пропановую, используемую как сырье пиролиза, бытовой сжи­ женный газ и хладоагент для производственных установок;

-изобутановую, являющуюся сырьем установок алкилирования, производств синтетического каучука;

-бутановую для получения бутадиена или используемую как бытовой сжиженный газ и как компонент автобензинов для регули­ рования их пусковых свойств;

-изопентановую, которая служит сырьем для производства изоп­ ренового каучука и высокооктановым компонентом автобензинов;

-пентановую фракцию - сырье для процессов пиролиза, изоме­ ризации и т.д. Иногда смесь пентанов и более тяжелых углеводоро­ дов не разделяют на фракции, а используют как газовый бензин.

На ГФУ непредельных газов из олефинсодержащих потоков выделяются следующие фракции:

2 4 3