Способ перегонки нефти

Предлагаемое изобретение относится к способам перегонки нефти с высоким содержанием газов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ перегонки нефти, включающий нагрев нефти в теплообменниках, а затем в печи и ввод в сложную ректификационную колонну, оборудованную боковыми отпарными секциями, с отбором с верха колонны бензиновой фракции, а в виде боковых погонов через отпарные секции керосиновой и дизельной фракций и в качестве остатка перегонки - мазута при подаче в низ колонны и отпарных секций испаряющего агента (И.Т.Багиров. Современные установки первичной переработки нефти. М: Химия, 1974, с.28).

Недостатком данного способа является сложность переработки нефтей, содержащих значительное количество газов и легких бензиновых фракций.

Для таких нефтей применяется двухколонная схема перегонки, принятая за прототип, по которой нефтяное сырье нагревают и подают в первую ректификационную колонну, где происходит отгонка газов и легкой бензиновой фракции (так называемая «отбензинивающая колонна»), остаток которой подают во вторую ректификационную колонну с получением в ней газов и целевых продуктов - бензина, дизельного топлива и мазута (И.А.Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М: Химия, 1981, с.157, рис.III-6а).

Недостатком известного способа являются невозможность разделения газа на целевые фракции (сухой и жирный газы), низкое качество жидкофазных продуктов разделения и высокие энергетические затраты, связанные с вводом горячей струи в первую колонну. Кроме того, известный способ зачастую использует предварительную подготовку нефти, включающую стабилизацию для отделения содержащихся в ней газов.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности разделения газа на сухой и жирный, повышение качества жидкофазных продуктов разделения и снижение энергетических затрат.

Указанная задача решается способом перегонки нефти, включающим ввод сырья в первую ректификационную колонну и остатка первой колонны во вторую ректификационную колонну с подачей паров с верха колонн на газосепарацию с выделением газов и легких бензиновых фракций, вывод бензиновой и дизельной фракций через отпарные секции и мазута с низа второй колонны с использованием острого и циркуляционного орошения, в котором согласно изобретению газы после газосепарации подвергают абсорбции с получением сухого и жирного газов, причем в качестве абсорбентов для получения упомянутых газов используют предварительно охлажденные соответственно верхнее и нижнее циркуляционные орошения второй колонны, которые после абсорбции возвращают в колонну, при этом легкие бензиновые фракции после газосепарации подают на острое орошение второй колонны.

Абсорбенты перед подачей в абсорберы целесообразно охладить до температуры 30-50°С.

Абсорбцию целесообразно проводить под давлением 8,4-8,46 ата для получения сухого газа и 2,0-2,06 ата для получения жирного газа.

Целесообразно нижнее циркуляционное орошение перед подачей во вторую колонну нагреть до температуры 90-110°С.

За счет абсорбции требуемых компонентов газа специальными абсорбентами (верхним и нижним циркуляционными орошениями второй колонны после дополнительного их охлаждения) появилась возможность разделения газа на сухой и жирный и повышения качества жидкофазных продуктов разделения, а также снижения энергетических затрат за счет исключения подачи горячей струи в первую колонну.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Нефть плотностью 790 кг/м³, содержащую 9,4% газов (до С₄), нагревают в теплообменнике 1 и по линии 2 вводят в первую колонну 3. Пары с верха колонны 3 частично конденсируют и охлаждают в конденсаторе-холодильнике 4 и по линии 5 подают в газосепаратор 6. Остаток колонны 3 нагревают в печи 7 и по линии 8 вводят во вторую колонну 9. Пары с верха колонны 9 частично конденсируют и охлаждают в конденсаторе-холодильнике 10, а затем по линии 11 подают в газосепаратор 12. Верхний боковой погон колонны 9 по линии 13 подают на верх верхней отпарной секции 14. С низа отпарной секции 14 по линии 15 выводят бензиновую фракцию. Нижний боковой погон колонны 9 по линии 16 подают на верх нижней отпарной секции 17. С низа отпарной секции 17 по линии 18 выводят дизельные фракции. Пары с верха отпарных секций 14 и 17 соответственно по линиям 19 и 20 возвращают в колонну 9. Из колонны 9 выводят верхнее циркуляционное орошение, охлаждают в теплообменнике 21 и холодильнике 22 и по линии 23 подают на верх абсорбера 24 в качестве абсорбента. Остаток с низа абсорбера 24 (насыщенный абсорбент) по линии 25 возвращают в колонну 9. Из колонны 9 выводят нижнее циркуляционное орошение, охлаждают в теплообменниках 26, 27 и холодильнике 28 и по линии 29 подают в качестве абсорбента на верх абсорбера 30. Остаток с низа абсорбера 30 (насыщенный абсорбент) нагревают в теплообменнике 27 и по линии 31 возвращают в колонну 9. С низа колонны 9 по линии 32 выводят мазут. В низ колонны 9 и отпарных секций 14 и 17 соответственно по линиям 33, 34, 35 подают нагретые потоки водяного пара. С верха газосепараторов 6 и 12 соответственно по линиям 36 и 37 выводят газы и подают соответственно в низ абсорберов 24 и 30. С верха абсорберов 24 и 30 соответственно по линиям 38 и 39 выводят сухой и жирный газы. Легкие бензиновые фракции с низа газосепараторов 6 и 12 соответственно по линиям 40 и 41 подают в качестве острого орошения колонны 9.

Сравнительные показатели работы схем перегонки нефти приведены в таблицах 1 и 2.

Как видно из таблицы 1, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить энергетические затраты за счет исключения циркуляции 60 т/час горячей струи и снижения температуры низа первой колонны с 265 до 100°С, что значительно сокращает расход топлива, уменьшает объем дымовых газов и потери тепла с дымовыми газами. Предлагаемый способ также позволяет разделить газ на сухой и жирный. При этом вместо 5,77 т/час газа с большим содержанием компонентов С₃-С₄ и бензиновых фракций удается получить 2,60 т/час сухого газа и 3,50 т/час жирного газа. При этом повышается качество продуктов разделения. Содержание в бензине углеводородов, выкипающих до С₅, снижается с 5,77 до 0,35 мас.%, т.е. в 16,5 раза. Содержание в дизельном топливе фракции 360°С - КК снижается с 3,42 до 3,09 мас.%, а в мазуте фракции НК-360°С с 14,05 до 13,51 мас.%.

Данные таблицы 2 показывают, что предлагаемый способ позволяет получить:

а) концентрат инертных газов метана и этана, содержащий 83,6% этих газов, который может быть использован в качестве топливного газа;

б) концентрат углеводородных газов С₂-С₄, содержащий 88,1% этих газов, который утилизируется как ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов), а также в качестве компонента газового топлива на специализированных заправках.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить из нефти с высоким (до 9,4 мас.%) содержанием газа сухой и жирный газы, а также бензиновую и дизельную фракции с высоким качеством разделения.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет отказаться от стадии стабилизации в процессе подготовки нефти и снизить энергетические затраты.

1. Способ перегонки нефти, включающий ввод сырья в первую ректификационную колонну и остатка первой колонны во вторую ректификационную колонну с подачей паров с верха колонн на газосепарацию с выделением газов и легких бензиновых фракций, подаваемых на орошение, вывод бензиновой и дизельной фракций через отпарные секции и мазута с низа второй колонны с использованием острого и циркуляционного орошений, отличающийся тем, что газы после газосепарации подвергают абсорбции с получением сухого и жирного газов, причем в качестве абсорбентов для получения упомянутых газов используют предварительно охлажденные соответственно верхнее и нижнее циркуляционные орошения второй колонны, которые после абсорбции возвращают в колонну, при этом легкие бензиновые фракции после газосепарации подают на орошение второй колонны.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбенты перед подачей в абсорберы охлаждают до температуры 30-50°С.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбцию для получения сухого газа проводят под давлением 8,4-8,46 ата.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбцию для получения жирного газа проводят под давлением 2,0-2,6 ата.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижнее циркуляционное орошение перед подачей во вторую колонну нагревают до температуры 90-110°С.