Установка по переработке нефти и газового конденсата
Полезная модель относится н конструкции установки для переработке нефти и газового конденсата. Сущность полезной модели заключается в том, что ректификационные колонны обоих контуров содержат тепловые рубашки.
Полезная модель относится к технологическим процессам переработки нефти и газового конденсата и предназначена для получения моторного и котельно-печного топлива.
Известна установка по переработке нефти, содержащая первый контур по переработке нефти, имеющий соответственно связанные между собой посредством трубопроводов с вентилями и клапанами емкости для нефти, мазута, дизельного топлива, керосина, бензина, свечу рассеивания, емкость оборотной воды для охлаждения, водяные насосы, холодильник легкого бензина, сетчатый фильтр, насосы для нефти, нагревательную печь для углеводородов, холодильник керосина, холодильник дизельного топлива, теплообменник-рекуператор нефти, теплообменник-рекуператор дизельного топлива, теплообменник-рекуператор мазута, дефлегматоры 1-ой и 2-ой ступеней, сепаратор, холодильник бензина и ректификационные колонны 1-ой и 2-ой ступеней (см. патент на полезную модель РФ №41727 - аналог и прототип).
Недостатком известной установки по переработке является сложность конструкции и большая энергоемкость.
Техническим результатом полезной модели является снижении энергозатрат, упрощение конструкции и увеличение степени извлечения светлых нефтепродуктов.
Достигается это тем, что установка содержит распределительное приспособление с расходомером, холодильник нефти, бак с жидким топливом для горелки, и соответственно связанный с первым контуром по переработке нефти посредством
распределительного приспособления второй контур по переработке нефти, имеющий соответственно связанные между собой посредством трубопроводов с вентилями и клапанами свои теплообменник-рекуператор нефти, теплообменник-рекуператор дизельного топлива, теплообменник-рекуператор мазута, дефлегматоры 1-ой и 2-ой ступеней, сепаратор и ректификационные колонны 1-ой и 2-ой ступеней, причем емкость оборотной воды для охлаждения связана посредством водяных насосов с холодильником дизельного топлива первого контура и с его дефлегматором второй ступени, а бак с жидким топливом для горелки связан с нагревательной печью для углеводородов, при этом ректификационные колонны 1-ой ступени обоих контуров содержат тепловые рубашки, выполненные в виде смонтированных на колоннах у их оснований кожухов, внутренние полости которых несут охватывающие корпус колонн трубчатый змеевик для прохождения горячей нефти с обеспечением возможности передачи тепла внешним трубам с мазутом и с одновременным повышением его температуры.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на Фиг.1 - изображена схема установки, фиг.2 - узел А, фиг.3 - вид Б.
Установка по переработке нефти и газового конденсата содержит первый контур по переработке нефти, имеющий соответственно связанные между собой посредством трубопроводов 1 с вентилями 2 и клапанами 3 емкости для нефти 4, мазута 5, дизельного топлива 6, керосина 7, бензина 8, свечу 9 рассеивания, емкость 10 оборотной воды для охлаждения, водяные насосы 11, холодильник 12 легкого бензина, сетчатый фильтр 13, насосы 14 для нефти, нагревательную печь 15 для углеводородов, холодильник 16 керосина, холодильник 17 дизельного топлива, теплообменник-рекуператор 18 нефти, теплообменник-рекуператор
19 дизельного топлива, теплообменник-рекуператор 20 мазута, дефлегматоры 21, 22 1-ой и 2-ой ступеней, сепаратор 23, холодильник 24 бензина и ректификационные колонны 25, 26.
Установка содержит распределительное приспособление 27 с расходомером (не показан), холодильник 28 нефти, бак 29 с жидким топливом для горелки, и соответственно связанный с первым контуром по переработке нефти посредством распределительного 27 приспособления второй контур по переработке нефти, имеющий соответственно связанные между собой посредством трубопроводов 1 с вентилями 2 и клапанами 3 свои теплообменник-рекуператор 30 нефти, теплообменник-рекуператор 31 дизельного топлива, теплообменник-рекуператор 32 мазута, дефлегматоры 33, 34 1-ой и 2-ой ступеней, сепаратор 35 и ректификационные колонны 36, 37 1-ой и 2-ой ступеней.
Емкость 10 оборотной воды для охлаждения связаны посредством водяных насосов 11 с холодильником 17 дизельного топлива первого контура и с его дефлегматором 22 2-ой степени, а бак 29 с жидким топливом для горелки связан с нагревательной печью 15 для углеводородов.
На топливном трубопроводе установлен аварийный отсекатель, который отсекает подачу топлива к форсунке при прекращении подачи сырья на установку.
Емкости с мазутом 5, дизельным топливом 6, керосином 7 и бензином 8 подсоединены к насосам и раздаточным колонкам для выдачи готовой продукции.
Электроприводы насосов и вся пусковая аппаратура выполнены во взрывозащищенном исполнении.
Для работы нагревательной печи 15 предусмотрен бак 29 с жидким топливом, которое подается к печи и нагнетается в форсунку топливным насосом, установленным на одной оси с
воздушным вентилятором, нагнетаемый воздух в топочное пространство печи. Расход воздуха для горелки регулируется шиберной заслонкой, установленной на всасывающей линии вентилятора. Расход горючего на горелку регулируется вентилем байпасной линии на выходе топливного насоса.
Ректификационные колонны 25, 36 содержат тепловые рубашки 38, выполненные в виде смонтированных на колоннах у их оснований кожухов 39, внутренние полости которых несут охватывающие корпус колонн трубчатый змеевик 40 для прохождения горячей нефти с обеспечением возможности передачи тепла внешним трубам с мазутом и с одновременным повышением его температуры.
Функционирует установка по переработке нефти и газового конденсата следующим образом.
Нефть из емкости 4 самотеком поступает на сетчатый фильтр 13 и далее подается на вход насоса 14 для нефти. Затем с расходом 4,5÷5,0 м3 /час. и с давлением 0,6÷0,7 МПа подается на распределительное приспособление 27, где разделяется на два потока, на первый и второй контура по переработке нефти. Затем подается по контурам последовательно в трубное пространство рекуператора 18 нефти, рекуператора 19 дизельного топлива и рекуператора 20 мазута.
В результате чего происходит предварительный разогрев нефти до температуры 140÷180°С. Греющими агентами являются продукты кубовых частей сепаратора 23, ректификационных колонн 26, 25 2-ой и 1-ой ступеней соответственно.
После этого нефть вновь объединяется в единый поток и поступает в нагревательную печь 15, где нагревается по температуры 330÷360°С.
Нефть после печи 15 подается в распределительное приспособление 27, где происходит ее распределение на два параллельных
технологических потока. После этого нефть по потокам поступает на форсунку ректификационной колонны 25. Плавление в ней на вводе нефти равно 0,04 МПа. Пары "светлых фракций" нефти устремляются вверх, а тяжелые "темные фракции" - стекают в куб колонны 25, образуя мазут.
Тяжелые "темные фракции" проходя слой нижней насадки выделяют в виде паров остаточное содержание "светлых фракций", которые устремляются вверх колонны 25. Оставшиеся углеводороды образуют мазут и с температурой 305÷315°С направляются в межтрубное пространство рекуператора 20 мазута, а затем в емкость для мазута 5.
Тяжелые пары "светлых фракций" - керосин-газойль проходят через слой насадки средней части колонны 25 (где происходит отгон уносимых потопом тяжелых "темных углеводородов, стекающих вниз) и конденсируются на "полуглухой" тарелке. Далее керосин-газойлевая фракция с температурой 260÷280°С и давлением 0,015÷0,02 МПа направляется на форсунку ректификационной колонны 26.
В колонне 26 тяжелая газойлевая фракция стенает вниз и. проходя через нижний слой насадки, частично испаряется, пары устремляются вверх колонны 26. Газойль из кубовой части колонны 26 с температурой 220÷230°С направляется в межтрубное пространство рекуператора 19 дизельного топлива, где охлаждается до температуры 140÷150°С, затем попадает в холодильник 17 дизельного топлива и далее с температурой 35÷45°С направляется в емкость 6 дизельного топлива.
Пары керосиновой фракции проходят через слой верхней насадки (где происходит отгон газойля, который конденсируется и стекает вниз) и поступает в трубный пучок дефлегматора 22, расположенного на верху колонны 26. В дефлегматоре 22 происходит частичное охлаждение паров керосина и образование флегмы (для орошения верхней насадки колонны 26) за
счет охлаждающей воды от водяных насосов 11 (автономно на каждый поток, нефти охлаждения), проходящей через межтрубное пространство дефлегматора 22.
Таким образом, расходом воды (нефти охлаждения) через дефлегматор 22 регулируется количество образования флегмы и соответственно "глубина" отбора керосиновой фракции. Не сконденсировавшийся керосин с температурой 140÷160°С из дефлегматора 22 направляется на конденсацию и охлаждение в холодильник 16 керосина и затем с температурой 30÷40°С поступает в емкость 7 керосина.
В колонне 25 более легкие пары бензиновой фракции поднимаются выше "полуглухой" тарелки не сконденсировавшимися и уносят в потоке легкую часть керосин-газойлевых фракций. На их пути вверх расположен каскад слоев насадки, где последовательно происходит отгон легкого газойля, а затем и легкого керосина. Отгоняемые углеводороды, стекая вниз на "полуглухую" тарелку образуют флегму орошения насадки средней части колонны 25. Не сконденсировавшиеся пары бензиновой фракции поступают в трубный пучок дефлегматора 21, установленного в верхней части колонны 25. В трубном пучке дефлегматора 21 происходит частичное охлаждение паров бензина за счет холодной нефти, подаваемой насосом 14 (на каждый поток автономно) в межтрубное пространство и таким образом расходом нефти через дефлегматор 21 регулируется количество образования флегмы и "глубина" отбора бензиновой фракции.
После выхода из дефлегматора 21 пары бензина с температурой 110÷115°С направляются в холодильник 24 бензина, где
конденсируются за счет охлаждения оборотной водой, охлажденный бензин с температурой 25÷30°C направляется в емкость 8 бензина.
Нефть охлаждения из дефлегматора 21 с температурой 80÷85°С подается в дефлегматор 22, где нагревается до температуры 100÷110°С и подается в сепаратор 23, где происходит отгон паров легкого бензина, которые направляются на конденсацию и охлаждение в холодильнике 12 легкого бензина и далее с температурой 25÷30°С - в емкость 8 бензина. Остальная нефть стекает в кубовую часть сепаратора и выводится в рекуператор 18 нефти.
После сепаратора 23 нефть охлаждения с температурой 55÷65°С подается в трубное пространство рекуператора 18 нефти. Далее нефть охлаждения с температурой 45÷50°С поступает на охлаждение в холодильник 28 нефти, где ее температура снижается до 25÷30°С и направляется в емкость 4 нефти. В зимнее время эту нефть используют для общего подогрева нефти в емкостях 4.
В летнее время эту нефть можно подавать на технологический процесс через промежуточную емкость на вход насосов 14.
Перед подачей готовых продуктов в емкости 5÷8 необходимо произвести анализ качества, в противном случае некачественные продукты направляются в емкости 4 для нефти.
На время пуска и вывода установки на режим вся продукция возвращается в емкости 4 для нефти.
Газовый конденсат из приемника сырья через сетчатый фильтр и шестеренчатый насос поступает в теплообменники-рекуператоры и далее он направляется в дефлегматор, где температура сырья повышается до 85÷90°С и в сепаратор, где происходит отгон легкокипящей части, а именно, отделяется газовый бензин, при этом выделенная сырая нефть поступает через промежуточную емкость и насос на вход ректификационных колонн 25, 36. Они имеют тепловую рубашку 38, по змеевику 40 которой проходит горячая нефть с температурой на входе в 380°С, тепло передается внешним трубам с мазутом, повышая тем самым его температуру от 305°С до 345°С, увеличивая тем самым выход светлых нефтепродуктов.
На колонну таким образом подается частично отбензиненное сырье и она способна, не снижая производственных мощностей вырабатывать готовые продукты требуемого качества.
Таким образом, полезная модель снижает энергозатраты, упрощает конструкцию и позволяет увеличить объем производства готового продукта.
Промышленная применимость.
Полезная модель может быть использована при изготовлении установок по переработке нефти и газового конденсата.
Установка по переработке нефти и газового конденсата, содержащая первый контур по переработке нефти, имеющий соответственно связанные между собой посредством трубопроводов с вентилями и клапанами емкости для нефти, мазута, дизельного топлива, керосина, бензина, свечу рассеивания, емкость оборотной воды для охлаждения, водяные насосы, холодильник легкого бензина, сетчатый фильтр, насосы для нефти, нагревательную печь для углеводородов, холодильник керосина, холодильник дизельного топлива, теплообменник-рекуператор нефти, теплообменник-рекуператор дизельного топлива, теплообменник-рекуператор мазута, дефлегматоры 1-й и 2-й ступеней, сепаратор, холодильник бензина и ректификационные колонны 1-й и 2-й ступеней, отличающаяся тем, что она содержит распределительное приспособление с расходомером, холодильник нефти, бак с жидким топливом для горелки, и соответственно связанный с первым контуром по переработке нефти посредством распределительного приспособления второй контур по переработке нефти, имеющий соответственно связанные между собой посредством трубопроводов с вентилями и клапанами свои теплообменник-рекуператор нефти, теплообменник-рекуператор дизельного топлива, теплообменник-рекуператор мазута, дефлегматоры 1-й и 2-й ступеней, сепаратор и ректификационные колонны 1-й и 2-й ступеней, причем емкость оборотной воды для охлаждения связана посредством водяных насосов с холодильником дизельного топлива первого контура и с его дефлегматором второй ступени, а бак с жидким топливом для горелки связан с нагревательной печью для углеводородов, при этом ректификационные колонны обоих контуров содержат тепловые рубашки выполненные в виде смонтированных на колоннах у их оснований кожухов, внутренние полости которых несут охватывающие корпус колонн трубчатый змеевик для прохождения горячей нефти с обеспечением возможности передачи тепла внешним трубам с мазутом и с одновременным повышением его температуры.
