Проект установки АВТ мощностью 2,5 млн тонн в год

       Чтобы этого не произошло, при перегонке  мазута следует понизить давление, вплоть до создания остаточного давления в системе порядка 20-40 мм рт. ст., и понизить парциальное давление нефтяных паров в колонне. Такая схема перегонки осуществляется в вакуумных колоннах. Вакуум создается специальными аппаратами (барометрическими или поверхностными конденсаторами) за счет конденсации водяных паров в вакуумсоздающей системе и отсасывания несконденсированной части нефтяных паров и газов с помощью паровых эжекторов. Механизм работы вакуумсоздающих аппаратов будет освещен ниже. При перегонке мазута под вакуумом практически исключается его разложение и достигается желаемое качество дистиллятов.

       На  современных установках вакуумной  перегонки мазута реализуются в  основном две схемы: перегонка мазута с однократным испарением всех фракций и разделением их в одной вакуумной колонне и перегонка мазута с двухкратным испарением и разделением отгоняемых фракций в двух вакуумных колоннах [3].

       Получаемые  продукты при вакуумной перегонке  могут быть использованы либо в качестве сырья для каталитического крекинга или гидрокрекинга, либо в качестве масляных фракций, которые после соответствующего облагораживания (гидрообработки, селективной очистки, каталитической депарафинизации либо низкотемпературной депарафинизации в среде растворителей, контактной доочистки и др.) могут являться различными базовыми маслами.

       Как правило, для получения вакуумных  газойлей с пределами выкипания 350-500°С в качестве сырья каткрекинга или гидрокрекинга вполне достаточно однократного испарения.

       Если  же необходимо получить сырье для  производства масел, предпочтительна двухколонная схема вакуумной перегонки. В первой колонне выделяется широкая масляная фракция, во второй — ее вторичная перегонка на узкие масляные фракции.

       На  рисунке 1.7 приведена принципиальная схема двухступенчатой перегонки мазута с получением масляных фракций. Горячий мазуте температурой 310-315°С из атмосферной колонны насосом прокачивается через нагревательную печь, где нагревается до 410-420°С и подается в первую вакуумную колонну К-4. В колонне К-4 происходит отделение широкой вакуумной фракции от тяжелого остатка — гудрона. Для улучшения отпарки широкой вакуумной фракции, снижения температуры испарения, в колонну К-4 подается водяной перегретый пар в количестве 1-1,5% на сырье. Если широкая масляная фракция используется в качестве сырья для установок каталитического крекинга или гидрокрекинга, то она выводится с 6-й или 7-й тарелки первой колонны, отдает свое тепло в теплообменниках и подается на установки для дальнейшей переработки. В зависимости от возможностей установок широкая фракция отбирается в пределах температур кипения 350-520°С.

       К-1 — первая колонна; К-5 — вторая колонна; Т — теплообменники; Н — насосы; П — печь;

       I — боковой масляный погон 350-420°С; II — тяжелый масляный дистиллят  420-500 С; III — Пары и газы разложения к вакуумсоздающей аппаратуре; КДТ — компонент дизельного топлива; ШФК — широкая фракция как сырье каталитического крекинга или гидрокрекинга; ШФМ — широкая фракция для получения масляных дистиллятов; ЦО — циркуляционное орошение

       Рисунок 1.7 – Принципиальная схема двухколонной вакуумной разгонки 

       При выработке широкой фракции с  целью получения различных масел  она дополнительно подогревается  теплом гудрона в гудронных теплообменниках и подается во вторую вакуумную колонну для четкой ректификации на узкие масляные фракции. Недостающее тепло вносится вниз колонны К-5 в виде «горячей струи» за счет циркуляции отбираемого тяжелого масляного дистиллята фракции 420-490°С или 420-500°С через часть труб нагревательной печи. В колонну К-5 также подается перегретый водяной пар.

       Из  второй колонны отбираются фракции 350-420°С и 420-500°С. Орошение колонн осуществляется за счет отбора части соответствующих верхних боковых погонов из колонн К-4 и К-5, охлаждения их в теплообменниках и холодильниках с последующей подачей холодных погонов на верхние тарелки. Избыток тепла снимается циркуляционными орошениями.

       Несконденсированные пары и газы разложения отсасываются из колонн К-4 и К-5 вакуумсоздающими системами. С целью исключения загазованности территории установки газами разложения и сероводородом они после выброса из последней ступени паровых эжекторов направляются в нагревательную печь для сжигания.

       Двухколонная  схема вакуумной перегонки мазута имеет ряд преимуществ перед одноколонной: установка может работать как с получением широкой фракции, так и для получения узких масляных погонов с более четким разделением; более эффективно используется тепло нагретых потоков за счет осуществления в двух колоннах нескольких циркуляционных орошений.

       Обычно  вакуумные установки сооружают  в едином комплексе с атмосферной ступенью, и таковой комплекс может работать по схеме трех- и четырехкратного испарения. В каждом конкретном случае выбор схемы установки является результатом многофакторного экономического анализа (качество сырья, потребности данного региона в ассортименте и количестве нефтепродуктов по ассортименту и др.).

       1.2 Выбор и обоснование способа  производства и технологической    схемы

       Технологическая схема установки AВT должна обеспечивать получение выбранного ассортимента продуктов из заданного сырья наиболее экономичным путем. При выборе способа производства необходимо определять: оптимальную мощность установки, возможность и целесообразность комбинирования AВT с другими установками, оптимальную схему отдельных блоков установки, схему размещения оборудования на территории установки. Выбранная схема должна обеспечивать большую глубину отбора, четкость фракционирования, гибкость процесса, большой межремонтный пробег и высокие технико-экономические показатели. При составлении схемы следует учитывать и применять самые прогрессивные решения.

       Учитывая  вышесказанное, а также принимая во внимание качественные показатели перерабатываемого сырья (в нефти содержится 12% легкой бензиновой фракции) можно прийти к выводу, что наиболее целесообразным способом переработки данной нефти будет переработка нефти по трехколонному варианту с отбензинивающей колонной. Наличие отбензинивающей колонну позволит значительно снизить нагрузку по парам в атмосферной колонне, а это в свою очередь уменьшит ее диаметр и как следствие цену. Отбензинивающая колонна позволит получать легкий бензин, который можно будет использовать в качестве сырья для риформинга или изомеризации. Также, данная схема позволяет добиться более четкого разделения, и следовательно улучшения качества продукции. Исходя из этого предлагается осуществлять переработку нефти по трехколонному варианту с отбензинивающей колонной.

       2 Технологический  раздел

       2.1 Описание технологической схемы

       Поток нефти, поступающей с установки  ЭЛОУ с температурой 20°С, после насоса Н-1 делится на 2 потока и прокачивается через сеть теплообменников:

       — первый поток  нагревается до температуры 170°С отходящим керосином, промежуточными циркуляционными орошениями керосина и дизтоплива, отходящим дизтопливом в теплообменниках Т1 — Т4 соответственно;

       — второй поток нагревается до температуры 185°С отходящими легким вакуумным газойлем, тяжелым вакуумным газойлем и гудроном в теплообменниках Т5 — Т7 соответственно.

       Объединенный  поток нефти с температурой 175°С подается в эвапарационное пространство отбензинивающей колонны К1. Давление верха в колонне К1 0,3 МПа; температура 150°С. Продуктами отбензинивающей колонны К1 являются легкий бензин НК-120 и отбензиненная нефть. Пары с верха колонны К1 конденсируются и охлаждаются в аппарате воздушного охлаждения АВО1 и холодильнике Х1 и с температурой 40°С поступают в сепаратор Е1. Несконденсировавшиеся газы отводятся в топливную сеть установки. Часть бензиновой фракции из сепаратора Е1 подается на орошение колонны К1, остальное отводится в товарный парк.

       Отбензиненная нефть из куба К1 прокачивается через атмосферную трубчатую печь П1, где она нагревается до температуры 350°С. Часть отбензиненной нефти после печи П1 подается в колонну К1 в качестве «горячей струи» для ввода тепла. Остальной поток отбензиненной нефти поступает в атмосферную колонну К2 в эвапорационное пространство в качестве питания. Колонна К2 предназначена для получения фракции тяжелого бензина, керосиновой фракции, дизельной фракции и мазута. Давление верха колонны 0,15 МПа, температура – 350 °С. С верха колонны К2 пары бензина вместе с водяным паром проходят аппарат воздушного охлаждения АВО2, водяной холодильник Х2, где охлаждаются до 35 – 40 °С и поступают в трехфазный сепаратор Е2, где происходит отделение воды от бензиновой фракции. С низа сепаратор выводится вода, бензиновая фракция насосом Н4 подается на орошение колонны К2, а балансовый избыток поступает в резервуарный парк. Керосиновая фракция выводится в стриппинг Е3, далее насосом Н5 прокачивается через теплообменник Т1 и аппарат воздушного охлаждения АВО3, где охлаждается до температуры 40°С, и направляется в резервуарный парк. В низ стриппинга, для отпарки хвостовых бензиновых фракций, подается  перегретый пар. Пары из стрипинга возвращаются в колонну.  Промежуточный съем тепла осуществляется за счет циркуляционного орошения ПЦО-1, которое берется насосом Н6, прокачивается через теплообменник 2 и возвращается в колонну на тарелку выше. Дизельная фракция через стриппинг Е4 насосом Н7 прокачивается через теплообменник Т4, холодильник Х3, где охлаждается до температуры 40°С, и направляется в резервуарный парк. В низ стриппинга, для отпарки хвостовых керосиновых фракций, подается  перегретый пар. Пары из стрипинга возвращаются в колонну.  Промежуточный съем тепла осуществляется за счет циркуляционного орошения ПЦО-2, которое берется насосом Н8, прокачивается через теплообменник Т3, и возвращается в колонну К2. Для отпарки легких фракций из мазута в низ колонны К2 подается перегретый пар.

       С куба колонны К2 отбирается мазут, который  насосом Н9 прокачивается через вакуумную трубчатую печь П2, где нагревается до температуры 330°С и подается в вакуумную колонну К3. Колонна К3 предназначена для получения легкого и тяжелого вакуумных газойлей и гудрона. Колонна К3 снабжена 3-мя слоями насадки «Вакупак», 2-мя глухими тарелками и 2-мя щелевидными тарелками, распределителем ввода питания. Вакуумная колонна К3 работает под остаточным давлением 2 кПа (давление верха), который создается поверхностными конденсаторами и инжекторами. С 1-й глухой тарелки отбирается легкий вакуумный газойль в вакуумный приемник Е5, который насосом Н-10 прокачивается через теплообменник Т-5 и аппарат воздушного охлаждения АВО3 с температурой 60°С направляется в товарный парк. Часть легкого вакуумного газойля после АВО3 подается с температурой 60°С в качестве циркуляционного орошения 1-го слоя насадки колонны К3. Со 2-й глухой тарелки отбирается тяжелый вакуумный газойль в вакуумный приемник Е6, который откачивается насосом Н11 и охлаждается в теплообменнике Т6 и аппарате воздушного охлаждения АВО4 и с температурой 140°С направляется в товарный парк. Часть тяжелого вакуумного газойля после АВО4 подается с температурой 140 °С в качестве циркуляционного орошения 2-го слоя насадки. С куба вакуумной колонны К3 отбирается насосом Н12 гудрон, который проходит теплообменник Т7 и аппарат воздушного охлаждения АВО5 и с температурой 190°С подается на битумную установку.

       На  установке AВT по технологии осуществляется перегонка нефти с выделением:

— легкой бензиновой фракции НК–120°С — базового  компонента автобензинов и сырья каталитического риформинга и изомеризации;

— бензиновой фракции НК–170°С — базового  компонента автобензинов,  направляемых  на  блок приготовления топлив;

— керосиновой  фракции 170–220°С;

— дизельной  фракции 220–320°С;

— легкого  вакуумного газойля 320–380°С — компонента дизтоплива и сырья гидрокрекинга;

— тяжелого вакуумного газойля 380 –500°С — сырья гидрокрекинга;

— гудрона  — сырья битумной установки.

       2.2 Характеристика сырья и вспомогательных  материалов

       ИТК Амгинской нефти представлена на рисунке 2.1, выход фракций представлен в таблице 3. Нефть отличается большим выходом бензиновой фракции, имеющей среднюю для прямогонных бензинов детонационную стойкость.