Файл: Багиров, И. Т. Современные установки первичной переработки нефти.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 27. Качество сырья и продуктов блока вторичной перегонки фракций из ромашкинской нефти
|
|
|
|
Он |
Ф ракци онн ы й состав , |
СО |
|
|||
|
|
|
о |
о Л |
сие |
|
||||
|
О тн оси |
5 О |
£ |
Ct |
п ер е го н я етс я , |
°С |
>• = |
|
||
|
т е л ь н а я |
о |
§ |
о |
|
|
|
На; |
|
|
Ф ракции, °С |
СОQJ |
a s v* |
|
|
|
0 .2 |
|
|||
п лотн ость |
£ я |
о с и |
|
|
|
|
||||
|
о. . |
S |
о |
s |
|
|
|
|
|
|
|
</20 |
|
|
|
е Э |
|
||||
|
Й о . |
С о-= |
10% |
50% |
90% |
|
||||
|
|
Й2 ° |
||||||||
|
|
3 S |
0 5 - § |
|
|
|
Г4 со |
О |
||
|
Д авл ен и е насы щ енны х |
паров, мм р т . ст . |
|
; |
|
Н. к.—180 |
|
|
С ы р ь е |
|
|
|
|
|
|
0,733 |
0,08 |
45,5 |
I |
85 |
121 |
162 |
Ниже —50 |
170 |
|
Н. к . —85 |
0,6619 |
0 , 0 1 2 |
63,4 |
|
38 |
52 |
70 |
Ниже —50 |
— |
Н. к.—62 |
|
П р о д у к т ы |
|
|
|
|
|||
0,646 |
0,007 |
70,0 |
|
— |
— |
— |
Ниже —60 |
|
|
62—85 |
0,695 |
0 , 0 2 |
53,0 |
|
70 |
72 |
79 |
Ниже —60 |
|
85— 120 |
0,7227 |
0,04 |
48,0 |
|
93 |
103 |
114 |
Ниже —60 |
|
120—140 |
0,7440 |
0,07 |
40 |
|
124 |
127 |
132 |
Ниже —60 |
|
140—180 |
0,7660 |
0,14 |
30 |
|
144 |
155 |
175 |
—58 |
|
Качество сырья и продуктов блока вторичной перегонки фрак ций из ромашкинской нефти приводится в табл. 27.
Схема блока вторичной перегонки бензина на комбинированной АВТ производительностью 3 млн. т/год приведена на рис. 61.
Рис. 61. Схема блока вторичной перегонки бензина на комбинированной АВТ:
/ — емкости |
верхнего |
продукта |
колонн; 2 — конденсаторы-холодильники; |
3, |
5, 6 — фракцио |
||
нирующие колонны; |
4 —печи; |
7 — отпарная колонна; |
8 — теплообменник; |
9 — холодильники. |
|||
7 —широкая |
бензиновая фракция; |
7 /— 120—140°С; |
/// — и. к. — 62 °С; |
IV — 62—85 °С; |
|||
ТА— 85—120 °С; |
VI — стабильная |
бензиновая фракция 120—140 (или |
140—180) °С. |
||||
Сырье — фракция н. к. — 140 °С (или н. к. — 180 °С) — после подо грева в печи 4 до 150 °С при степени испарения после подогрева 23% подается во фракционирующую колонну 5 блока вторичной перегонки. Пары фракции н. к. — 85 °С с верха колонны 5 посту
пают в конденсатор-холодильник |
2. Фракция |
и. к. — 85 °С после |
||
охлаждения |
примерно до 35 °С |
собирается |
в |
емкости 1, откуда |
часть забирается насосом и возвращается в |
колонну 5 в качестве |
|||
орошения, |
а избыток поступает |
в колонну 3 в качестве сырья. |
||
162
С низа колонны 5 фракция 85—140 °С (или 85—180 °С) направ ляется в колонну 6. Пары фракции н. к. — 62 °С с верха колонны 3 проходят в конденсатор-холодильник 2, а оттуда в емкость 1. Из быток фракции и. к .—-62°С выводится с установки насосом через
холодильник 9. |
Фракция 62—85 °С |
с низа колонны 3 забирается |
||
насосом и через холодильник 9 выводится с установки. |
||||
Пары фракции |
85—120 °С из |
колонны 6 |
после конденсации |
|
и охлаждения |
в |
конденсаторе-холодильнике |
2 подаются в ем |
|
кость 1, откуда забираются насосом. Часть фракции направляется в колонну 6 как орошение, а избыток после охлаждения в холо дильнике 9 выводится с установки. Фракция 120—140 °С выводит ся из колонны 6 как боковой погон и проходит в отпарную колон ну 7. Пары с верха отпарной колонны поступают в колонну 6. С низа отпарной колонны стабильная фракция 120—140 °С заби рается насосом и через холодильник 9 уводится с установки. Фрак ция, забираемая с низа колонны 6, прокачивается через теплооб-» менник 8 и холодильник 9 в мерники. Температура низа колонн 3, 5, 6 поддерживается циркуляцией нижних продуктов с помощью насосов через печи 4. Четыре колонны блока вторичной перегонки характеризуются следующими данными:
|
|
|
|
|
К о л о н н ы |
(см. рис. 61) |
|
|
|
|
|
3 |
5 |
6 |
7 |
Абсолютное |
давление |
наверху, |
3,3 |
|
|
|
|
кгс/см2 |
......................................... |
|
|
2 , 8 |
2 , 2 |
к |
|
Температура, °С |
|
104 |
78 |
105 |
|
||
верха ......................................... |
|
|
|
130 |
|||
н и з а |
|
|
|
170 |
1 2 2 |
168 |
|
|
|
|
|
||||
Диаметр, ............................... |
м м |
|
3 |
2 |
3 |
1, |
|
Число тарелок ...................., шт |
. . . . |
60 |
60 |
60 |
8 |
||
Кратность |
орошения |
2 : 1 |
2,5:1 |
1,5:1 |
— |
||
Расстояние |
между тарелками, |
500 |
500 |
500 |
500 |
||
м м .............................................. |
|
|
|
||||
Температура низа колонн колеблется в пределах 120—170°С, что обусловлено подачей значительного количества тепла извне. Расчетное потребное тепло, сообщаемое в нижнюю часть колонн блока, характеризуется следующими данными:
Колонны |
ккал/ч |
|
Колонны |
ккал/ч |
3 ......................... |
3730000 |
6 |
......................... |
2675000 |
5 ......................... |
2 720 000 |
7 ......................... |
|
180 000 |
На установках АВТ разной модификации и производительно сти источником тепла в колоннах блока вторичной перегонки мо жет служить тепло горячих потоков установки, водяной пар аб солютным давлением 6—10 кгс/см2, продукт, выходящий с низа колонн и циркулирующий через трубчатые подогреватели (печи). Недостаток подогрева в печах — наличие на установке дополни тельных огневых точек, а также возможность частичного разло жения бензиновых фракций. В отдельных случаях не исключается возможность использования пара высокого давления.
11*
Г л а в а I X
ОСНОВНЫЕ АППАРАТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ УСТАНОВОК ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ
К материалам, из которых изготовляют аппараты и оборудова ние для современных процессов первичной переработки нефти, предъявляют жесткие требования. Это обусловлено ростом произ водительности комбинированных установок, переработкой нефти с большим содержанием минеральных солей, серы, парафина и др., а также влиянием аппаратов, оборудования, механизмов, приборов контроля и автоматики на технологический режим отдельных узлов и показатели установки. По мере укрупнения установок аб солютный расход металла резко увеличивается, а удельный его расход заметно снижается. Наличие в нефтях минеральных солей, механических примесей, серы и сернистых соединений вызывает необходимость расходования значительных количеств дефицит ных металлов.
Число аппаратов и оборудования на установках АВТ достигает 100—120. Аппараты и оборудование на установках АВТ группи руются следующим образом: основные и вспомогательные аппара ты; оборудование технологическое и энергетическое (насосы, ком прессоры, воздуходувки, котлы-утилизаторы, вентиляторы); изме рительные приборы, вычислительные машины и механизмы.
К основным и вспомогательным аппаратам относятся печи, ректификационные устройства, теплообменники, конденсаторы, хо лодильники, электродегидраторы, электроразделители, отстойники, емкости, вакуумсоздающие устройства и др.
В табл. 28 приводятся данные, характеризующие металлоем кость современных установок разных типов и мощностей. В табли це не указаны металлы, употребляемые для изготовления гидрав лического оборудования, контрольно-измерительных приборов и
.для строительных конструкций.
Расхождение в массе металла на некоторых однотипных уста новках объясняется применением аппаратов разных конструкций. Как видно из таблицы, расход металла распределяется примерно следующим образом: аппараты 65—80%, металлоконструкции
6,5—10%, трубы и арматура 18—24%.
Ниже дается краткая характеристика основной аппаратуры и оборудования современных атмосферно-вакуумных установок.
164
Т а б л и ц а 28. Металлоемкость Сбврбменных установок АТ и АВТ
|
|
|
|
Расход металла, т |
|
Расход |
Расход |
|
|
|
|
|
|
в том числе |
|
||
Установки |
Шифр |
Производи- |
|
|
|
•двухслойной |
металла, |
|
установки |
тельность, |
всего |
|
металло- |
трубы и |
и легированной |
кг/т пере |
|
|
|
тыс, т/год |
аппараты |
стали, |
рабатываемой |
|||
|
|
|
|
конструкцни |
арматура |
т |
нефти |
|
АВТ |
А-12/1 |
1 0 0 0 |
2498 |
1931 |
157,2 |
409,8 |
251 |
2,5 |
|
A-I2/1M |
1 0 0 0 |
2277,6 |
1665,6 |
168,3 |
443,7 |
323,4 |
2,28 |
|
А-12/2 |
2 0 0 0 |
3546,5 |
2810 |
165 |
571,5 |
820 |
1,78 |
АВТ с ВП* |
А-12/4 |
2 0 0 0 |
3461,2 |
2375,3 |
271,7 |
814,2 |
543,9 |
1,7 |
То же |
А-12/5 |
2 0 0 0 |
3748,4 |
2598,3 |
271,7 |
878,4 |
656,5 |
1,87 |
У> |
А-12/5М |
2 0 0 0 |
|
|
|
|
|
|
АВТ |
А-12/6 |
3000 |
3685,4 |
2423,0 |
231,5 |
971,2 |
6 6 6 , 1 |
1,13 |
ЭЛОУ—АВТ |
А-12/3 |
2 0 0 0 |
3923 |
2746 |
239,6 |
937,4 |
590,4 |
1,96 |
ЭЛОУ—АВТ |
А-12/7 |
2 0 0 0 |
3090 |
2055 |
272 |
761,7 |
532,6 |
1,55 |
ЭЛОУ—АВТ с ВП* |
А-12/9 |
3000 |
5812 |
3418,6 |
663,8 |
1729,6 |
1391,0 |
1,94 |
ЭЛОУ—АВТ с ВП* |
А-12/9В |
3000 |
5933 |
3596,8 |
626,6 |
1709,6 |
1330,7 |
1,98 |
ЭЛОУ—АВТ по топлив |
А-12/10В |
3000 |
6348,3 |
4132,9 |
798 |
1417,4 |
876,8 |
2 , 1 1 |
ной схеме |
|
|
|
|
|
|
|
|
* ВП—вторичная перегонка бензина.
Т а б л и ц а |
29. Характеристика колонн |
комбинированной установки |
ЭЛОУ—АВТ |
со вторичной перегонкой бензина (тип А-12/9) |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Блок атмосферной перегонки |
|
Блок стабилизации |
Вакуумная перегонка мазута |
Блок вторичной перегонки, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
и абсорбции |
|
колонны |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
отпарная колонна |
|
абсорбер- |
|
отпарная колонна |
|
|
|
|
|||||
|
Показатели |
|
|
ректпфнка- |
основная |
|
десорбер |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
стаби |
основная |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
ректифика |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
О |
3 |
4 |
|||
|
|
|
|
|
ционная |
ционная |
I |
II |
III |
лизатор |
I |
II |
колонна |
I |
п |
III |
|
|||
|
|
|
|
|
колонна |
колонна |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
секция |
секция |
секция |
|
ступень ступень |
|
секция |
секция |
секция |
|
|
|
|
|
Диаметр колонны, м |
|
|
4,5 |
5,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2 ,4 |
2 ,0 |
2 ,0 |
5 / 8 / 6 |
3 ,0 |
3 ,0 |
3 ,0 |
2 ,0 |
3 ,0 |
3 ,0 |
1 ,2 |
||
Абсолютное |
давление, кгс/см2 |
|
|
5,0 |
1,85 |
1,9 |
1,97 |
2,03 |
1 2 ,0 |
5 ,0 |
5 ,0 |
— |
— |
— |
— |
2 ,8 |
3 , 3 |
1 ,2 |
1 ,2 |
|
Остаточное давление, мм рт. ст. |
|
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
4 0 |
78 |
97 |
118 |
— |
— |
— |
— |
|||
|
|
|||||||||||||||||||
Расход водяного пара |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
|
|
|
||
% на нагрузку |
колонны |
|
|
— |
1,8 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
1 ,5 |
__ |
__ |
__ |
__ |
__ • |
— |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
кг/ч |
|
|
|
|
— |
6300 |
1260 |
740 |
775 |
— |
— |
— |
3100 |
290 |
350 |
280 |
— |
— |
— |
|
Верх колонны |
|
|
|
|
|
|
|
280 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
температура, °С |
|
|
|
120 |
122 |
155 |
250 |
80 |
40 |
40 |
100 |
245 |
295 |
335 |
78 ’ |
104 |
105 |
130 |
||
кратность острого орошения |
|
4:1 |
2,22:1 |
— |
— |
— |
3 :1 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
2 ,5 : 1 |
2 : 3 |
1 ,5 :1 |
— |
|||
линейная скорость паров, |
м/с |
0,215 |
0,42 |
0,315 |
0,172 |
0,136 |
0 ,1 4 1 |
0 ,0 8 1 |
— |
— |
0 ,6 |
0 ,6 |
0 ,3 8 |
0 ,3 8 |
0 ,2 9 |
0 ,4 6 7 |
0 ,1 3 5 |
|||
высота подпора жидкости на та |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
релке, |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
|
|
|
|
с боковыми сливами |
|
|
26,0 |
21,9 |
— |
— |
— |
3 3 ,8 |
— |
— |
__ |
__ |
__ |
2 3 ,0 |
2 8 ,1 |
2 1 ,7 |
|
|||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
с центральным сливом |
|
|
24,7 |
16,5 |
— |
— |
— |
|
|
|
--- i |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
||
Количество |
циркулирующего |
ороше |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ния, кг/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
— |
114 000 |
— |
— |
— |
__ |
42 700 |
17 00 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
||||||||
II |
|
|
|
|
— |
71 300 |
— |
— |
— |
— |
4 2 700 |
— |
3 3 700 |
__ |
__ |
__ |
— |
_ |
__ |
|
III |
|
|
|
|
— |
62 500 |
— |
— |
— |
— |
42 7 0 0 |
— |
3 8 2 0 0 |
— |
— |
— |
— |
__ |
__ |
__ |
IV |
|
|
|
|
— |
— |
— — — |
— |
— |
— |
4 0 5 0 0 |
— |
— |
— |
— |
__, |
__ |
__ |
||
V |
|
|
|
|
— |
— |
— |
— — |
— |
— |
— |
33 50 0 - |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Низ колонны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
температура, °С |
|
|
|
240 |
320 |
140 |
235 |
265 |
180 |
71 |
40 |
355 |
2 2 5 |
275 |
315 |
122 |
170 |
168 |
— |
|
высота подпора |
на тарелках, |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
с боковым сливом |
|
|
51,0 |
36 |
51,5 |
37,5 |
28,5 |
55 |
3 7 ,1 |
— |
2 0 ,2 |
2 1 ,2 |
2 3 ,6 |
2 0 ,2 |
3 8 ,2 |
4 5 ,7 |
3 2 ,6 |
2 1 ,4 |
||
с центральным |
сливом |
|
|
39,8 |
21,4 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
запас жидкости, |
мин |
|
|
6 |
12 |
2 |
3,3 |
5,2 |
2 ,5 |
— |
— |
26 |
7 |
6 |
7 ,5 |
3 |
4 |
6 ,6 |
4 ,7 |
|
число тарелок |
|
|
|
28 |
43 |
10 |
10 |
10 |
34 |
31 |
46 |
40 |
4 |
4 |
4 |
60 |
60 |
60 |
8 |
|
тип тарелок |
|
|
|
S-2* |
S-2 |
S-1* |
S-1 |
S-1 |
S-1 |
S-1 |
S-1 |
Ж -2** |
Ж -1** |
Ж -1 |
Ж -1 |
S-1 |
S-1 |
S-1 |
S-1 |
|
расстояние между тарелками, мм |
600 |
600 |
500 |
500 |
500 |
500 |
500 |
50 0 |
6 0 0 /9 0 0 /8 0 0 |
500 |
50 0 |
5 0 0 |
500 |
500 |
50 0 |
5 0 0 |
||||
* S-1, S-2—тарелки |
с S -образными элементами, одно- |
и двухсливные. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
•* Ж -1, Ж -2 —тарелки желобчатые, |
одно- и двухсливные, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Аппараты колонного типа
К этой группе аппаратов, предназначенных для испарения, рек тификации, или фракционирования сложных смесей, относятся: предварительный испаритель (эвапоратор), ректификационная ко лонна, отпарные колонны, вакуумная колонна, стабилизатор, аб сорбер, абсорбер-десорбер, колонны вторичной перегонки бензина (или фракционирующие колонны). Эти аппараты оборудуются рек тификационными элементами, представляющими собой тарелки различной конструкции: колпачковые, желобчатые, с S-образными элементами, клапанные и др. Наиболее распространены желобча тые тарелки (на установках, построенных в 50-ые годы и ранее), тарелки с S-образными элементами (60-ые годы) и клапанные (со временные, наиболее эффктивные). Более подробно о конструкциях тарелок изложено в гл. III.
Все колонны, имеющиеся на установках, представляют собой цилиндрические сосуды вертикального типа. Они оборудуются штуцерами, люками-лазами, патрубками и другими приспособле ниями, необходимыми для эксплуатации колонны при заданном режиме и проведения ремонтно-монтажных работ. Основные раз меры колонны (высота и диаметр, число ректифицирующих таре лок, размеры штуцеров, патрубков, число предохранительных кла панов и др.) определяются технологическими, термодинамическими, гидравлическими и механическими расчетами. Размеры колонн за висят от фракционного состава нефти, давления, температуры, си стемы орошения и других факторов. Важным размером является
поперечное сечение колонны, |
которое определяется по формуле |
|
(в м2) : |
|
|
где |
V — максимальный объем |
паров, поднимающихся по колонне, |
м3/с; |
w — допустимая линейная скорость паров в свободном сече |
|
нии колонны, м/с.
В ранее построенных АВТ допустимую скорость паров опреде |
|
ляли по формуле Саудерса и Брауна. Эти |
скорости по расчету |
в атмосферных колоннах равны 0,3—0,44 м/с, |
в вакуумных колон |
нах— 2—3 м/с, в стабилизаторе, работающем под абсолютным давлением 10 кгс/см2, допустимая скорость 2 м/с. Позже выяс нилось, что в этой формуле не учитываются давление, нагрузка колонн по жидкости, конструкция тарелок и др. Более точно до пустимая скорость определяется по формуле Нельсона. Для атмо сферных колонн допустимая скорость паров, рассчитанная по Нельсону, на 30% выше, а для вакуумных на 10% ниже, чем по Саудерсу и Брауну.
На некоторых действующих установках АВТ, рассчитанных по Саудерсу и Брауну, получены следующие значения скоростей па ров: в атмосферных колоннах 0,46; 0,71; 0,8 и 0,84 м/с; в вакуум ных колоннах 2,5—3,5 м/с при расстоянии между тарелками в
168