диплом. Интенсификация работы установки висбрекинга гудрона
 Скачать 0.65 Mb.
|
|
2.3 Характеристика основного технологического оборудования Краткая характеристика основного технологического оборудования представлена в таблице 2.1. Таблица 2.1 – Краткая характеристика технологического оборудования
2.4 Технологическая схема и её описание Принципиальная технологическая схема установки висбрекинга представлена на рисунке 2.1. Процесс висбрекинга нефтяного гудрона является непрерывным технологическим процессом. Сырье - гудрон смеси нефтей (западно-сибирских, угленосных и др.) или мазут с установки АВТ-6 с температурой не выше 150°С по трубопроводу поступает двумя параллельными потоками в теплообменники нагрева сырья. Первый поток проходит последовательно теплообменники Т-205, Т-204, где нагревается за счет охлаждения НЦО вакуумной колонны К-200. Второй поток последовательно проходит теплообменники ЦО колонны К-1н Т-206/1, Т-206/2, далее потоки объединяются в общую линию. После нагрева до температуры 190-220°С гудрон параллельными потоками поступает в остатковые теплообменники Т-68, Т-911, Т-1517. В теплообменниках гудрон нагревается до температуры не выше 350оС, объединяется в один поток и поступает в колонну К–10, используемую в качестве буферной емкости. Для дыхания в К–10 подается инертный газ из заводского трубопровода. С низа К-10 гудрон забирается насосом Н-51/1,2, прокачивается через змеевики печей П-1/1,2 и поступает в колонну К-1н. Предусмотрена схема работы установки на одной печи П-1/1 или П-1/2, схема освобождения от продукта, пропарки змеевиков неработающей печи. Гудрон в каждую печь поступает четырьмя потоками. Гудрон четырьмя потоками проходит камеру конвекции, объединяется в два потока, нагревается в камере радиации до температуры не выше 520 °С и двумя потоками продукты реакции выходят из печи. Для предотвращения закоксовывания змеевиков предусматривается подача в них турбулизатора. В качестве турбулизатора подается фракция легкого газойля из аккумулятора колонны К–1н насосом Н–54/1,2. Подача собственной фракции легкого газойля позволяет увеличить пробег установки. В поток на выходе из змеевиков печей предусматривается подача охлажденного до 80 оС газойля установки каталитического крекинга, остатка установки АВТ–2 и охлажденного до температуры не выше 200 оС остатка висбрекинга для прекращения реакции. Затем потоки печей объединяются в общую трансферную линию. Газойль каталитического крекинга, остаток установки АВТ-2, вакуумный соляр, вакуумный газойль и легкий газойль висбрекинга поступают в колонну К-5, в которой демонтированы тарелки. Каталитический газойль, остаток АВТ–2 и газойль висбрекинга с низа колонны К–5 поступают в испаритель Т–2, где подогреваются до температуры не выше 150 оС. Пары углеводородов из Т–2 поступают в верхнюю часть колонны К–5, которая соединена со шлемом колонны К–1н. Для дыхания К–5 подается инертный газ из заводского трубопровода. Каталитический газойль, газойль висбрекинга, остаток АВТ–2 из Т–2 забираются насосом Н–11/1,2 и подаются в линию остатка висбрекинга на прекращение реакции. Охлажденные до температуры не выше 420 °С продукты реакции поступают через два тангенциальных ввода в ректификационную колонну К-1н, на 27-ю каскадную тарелку на разделение. Продукты с верха колонны К-1н конденсируются и охлаждаются в аппаратах воздушного охлаждения ХВ-1/13 и поступают в емкость орошения Е-21. Фракция легкого бензина (НК-100 °С) из Е-21 насосами Н-18, Н-19 подается на орошение верха К-1н, балансовое количество через холодильник Х-26 направляется в сырье АВТ-2. Из аккумулятора колонны К–1н с температурой не выше 340 оС выводится циркуляционное орошение на прием насоса Н–55/1,2, прокачивается через кипятильник Т–2 колонны К–5, теплообменник Т–4 и с температурой не выше 200оС возвращается в колонну К–1н. Из аккумулятора колонны К-1н выводится фракция легкого газойля (фракция 180360 °С) в стриппинг К-8. Для отпарки легких углеводородов из фракции 180360 °С в стриппинг К-8 подается перегретый водяной пар. Отпаренный легкий газойль с куба К-8 забирается насосами Н-22,23, охлаждается в теплообменнике Т-108, в аппарате воздушного охлаждения ХВ-5, в Т-104/1,2, поступает в линию вакуумного остатка (гудрона К-200) перед ХП-1/13 либо выводится с установки. Для отпарки легких углеводородов из остатка висбрекинга в куб колонны К-1н подается перегретый в пароперегревателях печей П-1/1,2 водяной пар. Фракция легкого бензина (НК-100 °С) из Е-21 насосами Н-18, Н-19 подается на орошение верха К-1н, балансовое количество через холодильник Х-26 направляется в сырье АВТ-2 или на установку Л-24-7. Конденсат водяного пара из Е-21 направляется в Е-25. Технологический конденсат насосом Н-58/1,2 через клапан-регулятор уровня LIRCA 8 откачивается в линию эмульсионных стоков АВТ-2. Газ висбрекинга из емкости Е-21 доохлаждается водой в холодильнике Х-25 и направляется в газосепаратор Е-22, где сконденсировавшаяся жидкость отделяется от газа. Конденсат из газосепаратора Е-22 насосами Н-57/1,2 возвращается в Е-21 или откачивается в линию бензина с установки. Остаток висбрекинга с низа колонны К-1Н насосом Н-53/3,4 прокачивается через сырьевые теплообменники Т-68 (Т-911, Т-1517), где отдает тепло сырью, поступающему на установку. Далее остаток прокачивается через теплоутилизирующие теплообменники Т-105/1,2 и подается в качестве квенчинга для прекращения реакций крекинга в поток на выходе из змеевиков печей П-1/1,2, а также в куб колонны К-1н и на смешение с остатком висбрекинга в линию из куба К-1н на прием насоса Н-53/3,4. В трубопровод остатка с К-1н для предотвращения коксообразования в трубопроводах и оборудовании, может подаваться ингибитор коксообразования. В случае работы установки с отключенным вакуумным блоком, остаток висбрекинга с температурой не выше 420 °С, выходящий с низа колонны К-1н, смешивается с охлажденным до температуры не выше 200 °С остатком висбрекинга из Т-105/1,2 и с температурой не выше 380 °С поступает на прием Н-53/3,4, которые тремя потоками прокачивают его через теплообменники Т-68, Т-911, Т-1517, где остаток отдает тепло сырью, поступающему на установку. Остаток висбрекинга после сырьевых теплообменников отдает тепло в теплоутилизирующих аппаратах Т-105/1,2 и делится на три потока. Один поток направляется на прием насосов Н-53/3,4, другой в линию сырья на выходе из печей в качестве квенчинга, балансовая часть остатка висбрекинга, после Т-105/1,2 и смешения с легким газойлем охлаждается в холодильнике погружного типа ХП-1/1-3 и выводится с установки в парк[19]. 2.5 Материальный баланс установки висбрекинга гудрона Таблица 2.2 – Материальный баланс установки висбрекинга
Целью данной работы является интенсификация работы установки висбрекинга гудрона. Для этого проводится анализ работы печи П-1/1 (П-1/2) по базовому варианту и анализ работы печи П-1/1 (П-1/2) совместно с выносной реакционной камерой по проектному варианту. Для обеспечения требуемой степени конверсии сырья (гудрона) по печному варианту вибсрекинга необходимо нагреть его в печи с 300 до 470 °С. По варианту с выносной реакционной камерой нагрев сырья в печи осуществляется с 300 до 430 °С. Заданная степень конверсии сырья достигается увеличением времени пребывания сырья в реакционной камере до 10-15 минут. Выносная реакционная камера рассчитывается и проектируется таким образом, чтобы обеспечивались оптимальный гидродинамический режим течения парожидкостного потока, исключающий обратное перемешивание, и необходимое время пребывания сырья в зоне реакции. При использовании выносной реакционной камеры требуемые степени конверсии достигаются при более низких температурах. Печи П-1/1 и П-1/2 работают параллельно. Топливом для печей является топливный газ. С учетом того, что печи П-1/1 и П-1/2 идентичны, расчет проводится по одной печи. Производительность печи при этом будет равна половине производительности установки в целом. Существующая печь П-1/1 (П-1/2) имеет горизонтальное расположение змеевиков, обеспечивающее равномерный нагрев по всей длине труб и максимально симметричное движение потока по каждому проходу. Сырье из печей П-1/1 и П-1/2 поступает в реакционную камеру. В ней происходит углубление реакции на 20-25 % от общей глубины. Для определения диаметра реакционной камеры необходимо подсчитать снижение температуры и объем паровой фазы в камере. Высоту камеры определяют по продолжительности пребывания в ней паров. 3.1 Исходные данные для расчета трубчатой печи висбрекинга Исходные данные для базового и проектного расчетов печи П–1 приведены в таблицах 3.2 и 3.4 соответственно. Производительность печи находится из материального баланса установки по базовому и проектному вариантам (таблицы 3.1 и 3.3 соответственно). Таблица 3.1 – Материальный баланс установки висбрекинга (базовый вариант)
Таблица 3.2 – Исходные данные для расчета печи по базовому варианту
Таблица 3.3 – Материальный баланс установки висбрекинга (проектный вариант)
Таблица 3.4 – Исходные данные для расчета печи по проектному варианту
Состав топливного газа, подаваемого к форсункам печи, приведен в таблице 3.5. Таблица 3.5 – Состав топливного газа
|