Разделение нефтей, природных и технологических газов на фракции

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Основное фракции газов и нефтей, идущие на вторичную переработку (в основном, после очистки и первичного фракционирования природного газа и нефти):

- метан (природный газ с низким содержанием других УВ)

- газовые фракции (индивидуальные УВ или их фракции), полученные из природных или технологических газов на ГФУ (газофракционирующих установках), установках АВТ, каталитического крекинга и др.

- ШФЛУ – широкая фракция легких УВ – в основном С3-С5 (получена из попутных газов или на ГФУ)

- нефтяные фракции и тяжелые нефтяные остатки: при разгонке на атмосферной колонне получают бензин, керосин или растворители типа уайт-спирита – если их не выделяют, то эта фракция распределяется между бензиновой и дизтопливной, дизельной топливо (солярка), мазут (кубовый остаток). При последующей вакуумной разгонке мазута получают набор вакуумных дистиллятов, в кубе остаются гудрон или полугудрон (содержит часть тяжелых масляных фракций), при деасфальтизации гудронов из них выделяют остаточные масляные фракции и асфальтизат.

Для разделения газов применяются абсорбционно-ректификационный и конденсационно-ректификационный методы. Первый вариант осуществляется на установках АГФУ (абсорбционное газофракционирование). Он основан на отличиях в растворимости низших газообразных углеводородов в жидких углеводородах или их фракциях (подбор температуры и давления позволяет усилить эти отличия). Этот метод дешевле, но он не позволяет четко разделить все компоненты углеводородных газов, т.к. невозможно подобрать абсорбент со 100 %-ной селективностью растворения близких по свойствам «соседей» в гомологическом ряду углеводородов. Схема АГФУ – см. лекцию по разделению газовых продуктов каткрекинга.

Технологическая схема ЦГФУ. Газофракционирующие установки, на которых используют конденса-ционно-ректификационные методы выделения отдельных углеводородных фракций и получают в качестве товарных продуктов пропановую, изобутано-вую, н-бутановую фракции и фракцию С, и выше, эксплуатируются для разделения сжиженных газов на многих НПЗ и ГПЗ. По принятой в России условной терминологии крупные ГФУ, в составе которых имеется полный набор колонн для выделения углеводородных фракций Сз, изо-С), н-Сь изо-Се, и н-С₆, носят название центральных газофракционирующих установок

(ЦГФУ). ГФУ могут быть запроектированы по двум принципиально разным схемам: с нисходящим или восходящим режимом давления.

По схеме с нисходящим режимом давления первой по пути сырья является отановая колонна, с верха которой отделяется этановая фракция. Кубовый продукт этой колонны поступает во вторую колонну, с верха которой отбирается пропановая фракция, и так далее. Наивысшее давление поддерживается в первой колонне (3, 0-3, 5 МПа), затем оно снижается и в пропано-вой колонне равно 1, 3-1, 6 МПа, а в бутановой колонне 0, 5-0, 7 МПа. Схема с восходящим режимом давления предусматривает в первой колонне разделение сырьевого потока на этан-бутановую фракцию (сверху) и стабильный газовый бензин (снизу). Верхний продукт первой колонны по-

ступает во вторую колонну, где сверху отгоняется пропан-.этановая фракция, а снизу - бутановая. В третьей колонне пропан-этановая фракция разделяется на этановую и пропановую фракции.

Схема с нисходящим режимом давления требует меньшего числа насосов, так как кубовый продукт самотеком переходит из колонны в колонну. Если же в поступающем сырье содержится немного пропана и бутана, то экономические преимущества оказываются на стороне схемы с восходящим режимом давления. В промышленной практике используют комбинации двух схем. Выбор схемы ГФУ определяется составом сырья и технико-экономическими показателями различных вариантов схем.

На рис. показана схема промышленной центральной газофракцио-нирующей установки (ЦГФУ) – с нисходящим давлением

Промышленная центральная газофракнионирующая установка (ЦГФУ): 1-пропановая колонна; 2-холодильники-конденсаторы; 3-емкости; 4- насосы; 5-кипятильники; 6-этановая колонна; 7-бутановая колонна: 8-изобутановые колонны; 9-петановая колонна; 10-изопента-новые колонны; I-сырье; П-этан-пропановая фракция; Ш-этановая фракция; IV-пропановая фракция; V-бутан-гексановая фракция; VI-бу-тановая фракция: VIl-пентан-гексановая фракция; VIII-изобутановая фракция: IX-н-бутан; Х-пентановая фракция; XI-гексановая фракция; XII-изопентановая фракция; ХШ-н-пентан

Сырье - смесь углеводородов С₂и выше, поступает в пропановую колонну 1

С верха колонны 1 отбирается пропан-зтановя фракция, которая разделяется

в колонне 6 на этановую (сверху) и товарную пропановую (снизу). Из куба колонны 1 бутан гексановая фракция поступает на питание бутановой колонны 7. С верха колонны 7 отбираертся суммарная бутановая фракция, а сниза- пентан гексановая. В следующих колоннах 8 (их две) происходит разделение бутановой фракции на изобутановую (сверху) и фракцию н- бутана (снизу), являющиеся товарными продуктами.

Пентан-гексановая фракция в колонне 9делится на пентановую (сверху) и гексановую (снизу). Последняя выводится как товарная. Суммарная пентановая фракция разделяется в колоннах 10 на изорпентановую фракцию и фракцию н-пентана.

Фракционирование нефти на установке АВТ (атмосферно-вакуумная трубчатка)

АВТ – это система ректификационных и отпарных колонн, из них две основные, 1 работает при давлении, близком к атмосферному, а вторая - под вакуумом.

Рис. 2.2. Схема установки атмосферно-вакуумной перегонки нефти: 1, 2, 13, 16, 22-теплообменники; 3-отбензинивающая колонна; 4, 7, 16, 23-холодильники-конденсаторы; 5, 15, 21-воздушные холодильники; 6, 8, 17, 24-рефлюксные емкости; 9, 19-печи нагрева сырья; 10-атмосферная колонна; 11, 12-отпарные колонны; 14-стабилизатор; 20-вакуумная колонна; 25-пароэжекторный насос; 26-29-холодильники-рекуператоры; I-нефть; П-гудрон; III- сброс воды в канализацию; IV- газ на ГФУ; V-пар водяной; VI- газы эжекции на утилизацию; VII- головная фракция стабилизации на ГФУ; VIII-дизельная фракция; ГХ-бензин; Х-керосин; Х1-вакуум-дистиллят

Нефть проходит теплообменники 1 и 2 где подогревается за счет тепла отходящих продуктов, после чего поступает в отбензинивающую колонну 3. В колонне 3 из нефти выделяется легкая бензиновая фракция, которая охлаждается в воздушном холодильнике 5, конденсируется в холодильнике-конденсаторе 4 и собирается в рефлюксной емкости 6, откуда подается в стабилизатор 14. В емкости 6 выделяется также газ, направляемый на компри-мирование.

Полуотбензиненная нефть с низа колонны 3 направляется через трубчатую печь 9 в атмосферную колонну 10. Часть потока полуотбензиненной нефти возвращается в отбензинивающую колонну 3, сообщая дополнительное количество тепла, необходимое для ректификации. В колонне 10 нефть Разделяется на несколько фракций. С верха колонны 10 в паровой фазе ухо-Дит тяжелый бензин, который конденсируется в холодильнике-конденсаторе 7, а затем поступает в стабилизатор 14. В качестве боковых погонов из колонны 10 выводятся керосиновая и дизельная фракции, которые первоначально подаются в секции отпарных колонн 11 и 12, в которых из боковых погонов в присутствии водяного пара удаляются легкие фракции. Затем керосиновая и дизельная фракции выводятся с установки. С низа колонны 10 выходит мазут, который через печь 19 подается в колонну вакуумной перегонки 20, где разделяется на вакуумные дистилляты и гудрон. С верха колонны 20 с помощью пароэжекторного насоса 25 отсасываются водяные пары, газы разложения, воздух и некоторое количество легких нефтепродуктов (дизельная фракция). Вакуумный дистиллят и гудрон через теплообменники подогрева нефти 1, 2 и концевой холодильник 29 уходят с установки.

Для снижения температуры в кубе и более полного извлечения дистил-лятных фракций в колонны 10 и 20 подается водяной пар. Избыточное тепло в 10 и 20 снимается циркулирующими орошениями.

В стабилизаторе 14 получают с верха «головку стабилизации» - сжиженный углеводородный газ, а с низа - стабильный бензин, не содержащий углеводородов С3 – C4.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒