Установка атмосферної вакуумної трубчатки для підготовки і первинної переробки нафти

Реферат: Винахід належить до нафтопереробної промисловості. Установка містить сполучені між собою технологічними трубопроводами блок електрознесолювання, що включає сім груп теплообмінників і чотири електрогідратори, блок попереднього випаровування бензину, що включає відбензинювальну колону, рефлюксну ємність, холодильник-конденсатор, компресор і редукторний дросель, блок атмосферної перегонки, що включає атмосферну колону, рефлюксну ємність, холодильник-конденсатор, компресор і редукторний дросель, блок стабілізації бензину, що включає стабілізуючу колону, насос, рефлюксну ємність і холодильникконденсатор. Крім того установка містить насос подачі сирої нафти, відпарні колони, трубчасті печі, колону вакуумної перегонки, рефлюксну ємність, холодильник-конденсатор, пароежекторний насос, шосту групу теплообмінників і кінцеві холодильники. Заявлена установка забезпечує використання рекуперативної теплоти відхідних газів після відбензинювальної колони блока попереднього випаровування бензину і атмосферної колони UA 107027 C2 (12) UA 107027 C2 блока атмосферної перегонки в робочому циклі установки, мінімізуючи при температурний напір, зменшення кількості енергії, що підводиться до трубчастих печей. цьому UA 107027 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до нафтопереробної промисловості, а саме до установки атмосферної вакуумної трубчатки для підготовки та первинної переробки нафти. Найбільш близькою до винаходу, що заявляється, є установка електрознесолювання атмосферно-вакуумна трубчатка, призначена для підготовки і первинної перегонки нафти з метою одержання: зрідженого вуглеводневого газу, бензинової фракції, гасової фракції, дизельної фракції, вакуумного газойлю і гудрону (див. Огородников С.К. Справочник нефтехимика, Т-1. - П.: Химия, Ленинградское отделение, 1978. - с. 61-64). Установка містить з'єднані між собою технологічними трубопроводами блок електрознесолювання, що включає п'ять груп теплообмінників і чотири електрогідратори, блок попереднього випаровування бензину, що включає відбензинювальну колону, рефлюксну ємність і холодильник-конденсатор, блок атмосферної перегонки, що включає атмосферну колону, рефлюксну ємність і холодильник-конденсатор, блок стабілізації бензину, що включає стабілізуючу колону, насос, рефлюксну ємність і холодильник-конденсатор, крім того установка містить насос подачі сирої нафти, відпарні колони, трубчасті печі, колону вакуумної перегонки, рефлюксну ємність, холодильник-конденсатор, пароежекторний насос, шосту групу теплообмінників і кінцеві холодильники. Описана установка вибрана прототипом. Прототип і винахід, що заявляється, мають наступні спільні ознаки (вузли): - блок електрознесолювання, що включає групи теплообмінників і чотири електрогідратори; - блок попереднього випаровування бензину, що включає відбензинювальну колону, рефлюксну ємність і холодильник-конденсатор; - блок атмосферної перегонки, що включає атмосферну колону, рефлюксну ємність і холодильник-конденсатор; - блок стабілізації бензину, що включає стабілізуючу колону, насос, рефлюксну ємність і холодильник-конденсатор; - насос подачі сирої нафти; - відпарні колони; - трубчасті печі; - колона вакуумної перегонки; - рефлюксна ємність; - холодильник-конденсатор; - пароежекторний насос; - шоста група теплообмінників; - кінцеві холодильники. Даній установці притаманні такі недоліки. 1. Скидання через повітряні холодильники тепла при високій температурі в процесі конденсації газів, що відходять, після відбензинювальної і атмосферної колон. 2. Затрата великої кількості первинних енергоресурсів для нагріву нафти в трубчастих печах. 3. Неоптимальна сумарна поверхня теплообміну, при якій реальний температурний напір між гарячими і холодними потоками в установці призводить до перевитрати палива. В основу винаходу поставлено задачу створити установку атмосферної вакуумної трубчатки для підготовки і первинної переробки нафти, в якій шляхом введення в блок електрознесолювання двох груп теплообмінників, в блок попереднього випаровування бензину і в блок атмосферної перегонки нафти - компресора і редукторного дроселя, а також схеми з'єднання введених вузлів, забезпечити використання рекуперативної теплоти відхідних газів після відбензинювальної колони блока попереднього випаровування бензину і атмосферної колони блока атмосферної перегонки в робочому циклі установки, при цьому мінімізувати температурний напір між холодними і гарячими потоками в установці, шляхом збільшення поверхонь теплообміну, зменшити кількість енергії, що підводиться до трубчастих печей з метою економії первинних енергоресурсів. Поставлена задача вирішена в установці атмосферної вакуумної трубчатки для підготовки і первинної переробки нафти, що містить сполучені між собою технологічними трубопроводами блок електрознесолювання, що включає групи теплообмінників і чотири електрогідратори, блок попереднього випаровування бензину, що включає відбензинювальну колону, рефлюксну ємність і холодильник-конденсатор, блок атмосферної перегонки, що включає атмосферну колону, рефлюксну ємність і холодильник-конденсатор, блок стабілізації бензину, що включає стабілізуючу колону, насос, рефлюксну ємність і холодильник-конденсатор, крім того установка містить насос подачі сирої нафти, відпарні колони, трубчасті печі, колону вакуумної перегонки, рефлюксну ємність, холодильник-конденсатор, пароежекторний насос, шосту групу 1 UA 107027 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 теплообмінників і кінцеві холодильники, тим, що блок електрознесолювання додатково містить дві групи теплообмінників, а блок попереднього випаровування бензину і блок атмосферної перегонки додатково містять компресор і редукторний дросель, при цьому компресор блока попереднього випаровування бензину встановлений між відбензинювальною колоною і сьомою групою теплообмінників блока електрознесолювання, редукторний дросель блока попереднього випаровування бензину встановлений між холодильником-конденсатором і восьмою групою теплообмінників блока електрознесолювання, компресор блока атмосферної перегонки встановлений між атмосферною колоною і восьмою групою теплообмінників блока електрознесолювання, а редукторний дросель блока атмосферної перегонки встановлений між холодильником-конденсатором і восьмою групою теплообмінників блока електрознесолювання. Заявлена установка зображена на схемі. Установка атмосферної вакуумної трубчатки для підготовки і первинної переробки нафти містить блок електрознесолювання І, блок попереднього випаровування бензину II, блок атмосферної перегонки III, блок стабілізації бензину IV. Блок електрознесолювання І включає групи теплообмінників 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 і електрогідратори 9, 10, 11, 12. Блок попереднього випаровування бензину II містить відбензинювальну колону 13, рефлюксну ємність 14, холодильник-конденсатор 15, компресор 16 і редукторний дросель 17. Блок атмосферної перегонки III містить атмосферну колону 18, рефлюксну ємність 19, компресор 20, холодильник-конденсатор 21 і редукторний дросель 22. Блок стабілізації бензину IV містить стабілізуючу колону 23, рефлюксну ємність 24, холодильник-конденсатор 25 і насос 26. Установка також містить насос подачі сирої нафти 27, відпарні колони 28, 29, трубчасті печі 30, 31, колону вакуумної перегонки 32, рефлюксну ємність 33, холодильник-конденсатор 34, пароежекторний насос 35, шосту групу теплообмінників 6 і кінцеві холодильники 36, 37, 38. Перераховані вузли установки з'єднані між собою технологічними трубопроводами наступним чином. Група теплообмінників 1 блока електрознесолювання І сполучена з насосом подачі сирої нафти 27, з групою теплообмінників 3 і атмосферною колоною 18 блока атмосферної перегонки III. Група теплообмінників 2 блока електрознесолювання І сполучена з насосом подачі сирої нафти 27, з групою теплообмінників 4 і атмосферною колоною 18 блока атмосферної перегонки III. Група теплообмінників 3 блока електрознесолювання І сполучена з магістраллю подачі сирої нафти насосом 27, з групою теплообмінників 7 і колоною вакуумної перегонки 32. Група теплообмінників 4 блока електрознесолювання І сполучена з магістраллю подачі сирої нафти насосом 27, з групою теплообмінників 8 і колоною вакуумної перегонки 32. Група теплообмінників 7 блока електрознесолювання І сполучена з магістраллю подачі сирої нафти насосом 27, з електрогідратором 9, з компресором 16 і редукторним дроселем 17 блока попереднього випаровування бензину II. Група теплообмінників 8 блока електрознесолювання І з'єднана з магістраллю подачі сирої нафти насосом 27, з електрогідратором 11, з компресором 20 і редукторним дроселем 22 блока атмосферної перегонки ІІІ. Електрогідратор 9 блока електрознесолювання І з'єднаний з магістраллю подачі сирої нафти насосом 27 і електрогідратором 10 цього ж блока. Електрогідратор 11 блока електрознесолювання І з'єднаний з магістраллю подачі сирої нафти насосом 27 і електрогідратором 12 цього ж блока. Електрогідратор 10 блока електрознесолювання І з'єднаний з магістраллю подачі сироїнафти насосом 27 і групою теплообмінників 5 цього ж блока. Електрогідратор 12 блока електрознесолювання І з'єднаний з магістраллю подачі сирої нафти насосом 27 і групою теплообмінників 5 цього ж блока. Група теплообмінників 5 блока електрознесолювання І з'єднана з магістраллю подачі сирої нафти насосом 27, з відбензинювальною колоною 13 блока попереднього випаровування бензину II, з колоною вакуумної перегонки 32 і кінцевим холодильником 36. Компресор 16 блока попереднього випаровування бензину II з'єднаний з відбензинювальною колоною 13 цього ж блока і з магістраллю подачі легкої бензинової фракції через групу теплообмінників 7 блока електрознесолювання І. Редукторний дросель 17 блока попереднього випаровування бензину II з'єднаний з магістраллю подачі легкої бензинової фракції через компресор 16 і з холодильникомконденсатором 15 цього ж блока. 2 UA 107027 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Холодильник-конденсатор 15 блока попереднього випаровування бензину II з'єднаний з магістраллю подачі легкої бензинової фракції через компресор 16 і рефлюксною ємністю 14 цього ж блока. Редукторний дросель 22 блока атмосферної перегонки III з'єднаний з магістраллю подачі важкої бензинової фракції через компресор 20 і з холодильником-конденсатором 21 цього ж блока. Холодильник-конденсатор 21 блока атмосферної перегонки ІІІ з'єднаний з магістраллю подачі важкої бензинової фракції через компресор 20 і з рефлюксною ємністю 19 цього ж блока. Компресор 20 блока атмосферної перегонки III з'єднаний з атмосферною колоною 18 цього ж блока і з магістраллю подачі важкої бензинової фракції через групу теплообмінників 8 блока електрознесолювання І. Відпарна колона 28 з'єднана з атмосферною колоною 18 блока атмосферної перегонки III і магістраллю виходу гасу з установки через кінцевий холодильник 37. Відпарна колона 29 з'єднана з атмосферною колоною 18 блока атмосферної перегонки III і магістраллю виходу дизельної фракції з установки через кінцевий холодильник 38. Трубчаста піч 30 з'єднана з магістраллю передачі напіввідбензиненої нафти з низу відбензинювальної колони 13 блока попереднього випаровування бензину II і атмосферною колоною 18 блока атмосферної перегонки III. Трубчаста піч 31 з'єднана з магістраллю передачі мазуту з низу атмосферної колони 18 блока атмосферної перегонки III і колоною вакуумної перегонки 32. Група теплообмінників 6 з'єднана з магістраллю подачі нафти з відбензинювальної колони 13 блока попереднього випаровування бензину II, зі стабілізуючою колоною 23 блока стабілізації бензину IV і насосом 26 подачі водяної пари в магістраль стабілізації бензину. Холодильник-конденсатор 25 блока стабілізації бензину IV з'єднаний зі стабілізуючою колоною 23 і рефлюксною ємністю 24 цього ж блока. Рефлюксна ємність 24 блока стабілізації бензину IV з'єднана з магістраллю подачі бензину і верхом стабілізуючої колони 23 цього ж блока. Холодильник-конденсатор 34 з'єднаний з колоною вакуумної перегонки 32 і рефлюксною ємністю 33. Рефлюксна ємність 33 з'єднана з холодильником-конденсатором 34, з магістраллю виведення дизельної фракції з установки й кінцевим холодильником 38 і пароежекторним насосом 35. Кінцевий холодильник 36 з'єднаний з магістраллю виведення гудрону з установки після відбору його з низу колони вакуумної перегонки 32. Кінцевий холодильник 37 з'єднаний з магістраллю виведення гасу з установки після відбору його з низу відпарної колони 28. Установка атмосферної вакуумної трубчатки працює таким чином. Сира нафта забирається насосом 27 з сировинного резервуара (на схемі не показаний) і проходить групи теплообмінників 1, 2, 3, 4, 7, 8, де підігрівається за рахунок теплоти відхідних продуктів, після чого надходить до електрогідраторів 9, 10, 11, 12. В електрогідраторах 9, 10, 11, 12 під дією електричного поля, підвищеної температури, деемульгатора відбувається руйнування водонафтової емульсії і відділення води від нафти. Вода скидається в каналізацію (або подається на упарку з виділенням солей), а нафта проходить наступну групу теплообмінників 5 і надходить до відбензинювальної колони 13. З верху відбензинювальної колони 13 виділяється легка бензинова газова фракція, яка після надходження в компресор 16 набуває більш високої температури і рекуперативно підігріває нафту в теплообміннику 7, а далі ця газова фракція, після проходження через редукторний дросель 17, конденсується в холодильнику-конденсаторі 15 і надходить в рефлюксну ємність 14. Напіввідбензинена нафта з низу відбензинювальної колони 13 подається через трубчасту піч 30 в атмосферну колону 18. Частина потоку напіввідбензиненої нафти повертається у відбензинювальну колону 13, надаючи додаткову кількість теплоти, необхідну для ректифікації. В атмосферній колоні 18 нафта розділяється на декілька фракцій. Верхні продукти атмосферної колони 18 - важкий бензин і газ, надходять до компресора 20, де після отримання більш високої температури направляються для рекуперативного підігріву нафти в групі теплообмінників 8, а далі після проходження через редукторний дросель 22, конденсуються в холодильникуконденсаторі 21 і надходять в рефлюксну ємність 19. Гасова і дизельна фракції виводяться з атмосферної колони 18 бічними погонами і надходять до відпарних колон 28, 29. У відпарних колонах 28, 29 з бічних погонів видаляються (відпарюються) легкі фракції, а гасова і дизельна фракції виводяться з установки через кінцеві холодильники 37 і 38 відповідно. З низу 3 UA 107027 C2 5 10 15 20 атмосферної колони 18 виходить мазут, який через трубчасту піч 31 подається в колону вакуумної перегонки 32. У вакуумній колоні 32 мазут розділяється на вакуумний газойль, який відбирається у вигляді бічного погона, і гудрон. З верху вакуумної колони 32 за допомогою пароежекторного насоса 35 відсмоктуються водяні пари, гази розкладу, повітря і деяка кількість легких нафтопродуктів (дизельна фракція), які спочатку конденсуються в холодильнику-конденсаторі 34, а далі надходять до рефлюксної ємності 33. Вакуумний газойль через групу теплообмінників підігріву нафти 3 виводиться з установки. Гудрон, відібраний з низу вакуумної колони 32, через групу теплообмінників підігріву нафти 5 і кінцевий холодильник 36 виводиться з установки. Надлишкова теплота у вакуумній колоні 32 знімається за допомогою циркулюючих зрошень через групу теплообмінників 4. Для зниження температури низу атмосферної колони 18 і стабілізуючої колони 23 та більш повного вилучення фракцій дистилятів в них подається водяна пара, яка в стабілізуючу колону 23 прокачується насосом 26. Надлишкова теплота в атмосферній колоні 18 відбирається за допомогою циркулюючих зрошень через групи теплообмінників 1 і 2. Бензин з рефлюксних ємностей 14 і 19 через групу теплообмінників підігріву нафти 6 подається до стабілізуючої колони 23. З верху стабілізуючої колони 23 після конденсації в холодильнику-конденсаторі 25 і надходження в рефлюксную ємність 24 виводиться головка стабілізації - зріджений газ. Надлишкова теплота в стабілізуючій колоні 23 відбирається за допомогою циркулюючих зрошень головкою стабілізації. З низу стабілізуючої колони 23 через групу теплообмінників підігріву нафти 6 стабільний бензин виводиться з установки. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 Установка атмосферної вакуумної трубчатки для підготовки і первинної переробки нафти, що містить сполучені між собою технологічними трубопроводами блок електрознесолювання I, що включає групи теплообмінників 1, 2, 3, 4, 5 і електрогідратори 9, 10, 11, 12; блок попереднього випаровування бензину II, що включає відбензинювальну колону 13, рефлюксну ємність 14 і холодильник-конденсатор 15; блок атмосферної перегонки III, що включає атмосферну колону 18, рефлюксну ємність 19 і холодильник-конденсатор 21; блок стабілізації бензину IV, що включає стабілізуючу колону 23, насос 26, рефлюксну ємність 24 і холодильник-конденсатор 25, крім того установка містить насос подачі сирої нафти 27, відпарні колони 28, 29, трубчасті печі 30, 31, колону вакуумної перегонки 32, рефлюксну ємність 33, холодильник-конденсатор 34, пароежекторний насос 35, групу теплообмінників 6 і кінцеві холодильники 36, 37, 38, яка відрізняється тим, що блок електрознесолювання I додатково містить дві групи теплообмінників 7 та 8, блок попереднього випаровування бензину II додатково містить компресор 16 і редукторний дросель 17, а блок атмосферної перегонки III додатково містить компресор 20 і редукторний дросель 22, при цьому компресор 16 блока попереднього випаровування бензину II встановлений між відбензинювальною колоною 13 і групою теплообмінників 7 блока електрознесолювання I, редукторний дросель 17 блока попереднього випаровування бензину II встановлений між холодильником-конденсатором 15 і групою теплообмінників 7 блока електрознесолювання I, компресор 20 блока атмосферної перегонки III встановлений між атмосферною колоною 18 і групою теплообмінників 8 блока електрознесолювання I, а редукторний дросель 22 блока атмосферної перегонки III встановлений між холодильником-конденсатором 21 і групою теплообмінників 8 блока електрознесолювання I. 4 UA 107027 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5