СХЕМФ. Подогретое до 80 С сырье из резервуара центробежным насосом подается в паровой подогреватель, где оно подогревается до 100120 С

• Название: Подогретое до 80 С сырье из резервуара центробежным насосом подается в паровой подогреватель, где оно подогревается до 100120 С
• Дата: 17.12.2022
• Размер: 3.59 Mb.
• Имя файла: СХЕМФ.docx
• Тип: Документы; #849334

Подогретое до 80 °С сырье из резервуара центро­бежным насосом подается в паровой подогрева­тель, где оно подогревается до 100—120 °С. Далее сырье поступает во влагоиспаритель /, который соединен с пеноотделителем 2, сообщающимся с ат­мосферой. Пары воды удаляются в атмосферу, а ув­леченное пеной сырье периодически возвращается во влагоиспаритель. Обезвоженное сырье насосом 3 подается в беспламенный подогреватель 4 и, нагретый до 270—320 °С, направляется в фильтр тонкой очистки сырья 5. Подогретое и очищенное сырье направляется к сырьевым форсункам реактора 6.



Сырье по кольцевому трубопроводу с ответвле­ниями вводится в каждый реактор,а его избыток по трубопроводу возвращается во влагоиспаритель 1. Для создания рабочей температуры в реактор по­дают природный газ и предварительно подогретый в воздухоподогревателе 7 воздух на горение. При впрыскивании сырья в высокотемпературный поток продуктов сгорания топлива в результате термиче- ского разложения образуется технический углерод (сажа). Процесс сажеобразования длится доли се­кунды, и для предотвращения вторичных процессов в соответствующую по длине реактора точку (в за­висимости от марки получаемого продукта) подается форсунками химически очищенная вода. Охлажден­ная сажегазовая смесь из реактора 6 через воздухо­подогреватель 7 по коллектору 8 (сборник для всех реакторов потока) поступает в холодильник-ороси­тель 9. При сушке футеровки или в случае аварийной ситуации газы направляют на установку дожига или в котельную.

Сажегазовая смесь с температурой до 280 °С поступает в четыре последовательно установленных циклона 10, где улавливается до 90—95 % (масс.) технического углерода; остальная часть доулавли-вается в восьмисекционных рукавных фильтрах 11. Часть очищенных газов вентилятором 12 возвра­щается в систему фильтров для продувки, а основная масса вентилятором подается на дожиг или в котельную. Технический углерод из бункеров рукав­ного фильтра 11 через шлюзовые затворы поступает в систему рециркуляционного пневмотранспорта, а затем вентилятором подается во второй циклон. Это осуществляется для предотвращения попадания воздуха в фильтр.

Из циклонов 10 технический углерод вентилято­ром 14 подается на гранулирование. Пневмотранс­порт осуществляется подогретым в калорифере 13 воздухом или отходящим газом производства. В си­стеме пневмотранспорта установлены инерционный сепаратор 15 и микроизмельчитель 16 для очистки технического углерода от посторонних включений и измельчения спекшихся углеродных частиц.

Из системы пневмотранспорта технический угле­род улавливается циклонами 17, а воздух доочи-щается от остатков частиц углерода в рукавном фильтре 18. Из фильтра очищенный воздух выбра­сывается в атмосферу вентилятором 19, а техниче­ский углерод из аппаратов 17 и 18 через шлюзовые затворы шнековыми транспортерами подается в бун­кер-уплотнитель 20, где освобождается от воздуха и уплотняется. Из аппарата 20 через шлюзовый затвор технический углерод поступает в один из двух смесителей-грануляторов 21, куда одновременно подается вода или связующий раствор, подготовлен­ный в смесителе 22. В смеситель направляют также подогретую воду и связующее из приемника с по­мощью дозирующего насоса.

При смешении водного раствора связующего с техническим углеродом образуются влажные гра­нулы, которые из аппарата 21 направляются во вращающийся сушильный барабан 25, обогреваемый дымовыми газами. Часть этих газов просасывается из сушильной камеры в барабан, откуда вентиля­тором 23 направляется в рукавный фильтр 24, где газы очищаются и далее вентилятором выво­дятся в атмосферу. Технический углерод из филь­тра 24 через шлюзовые затворы и винтовой кон­вейер поступает в уравнительный бункер-уплотни­тель 20.

Гранулированный продукт из сушильного бара­бана 25 элеватором 26 направляется на весоизмери-тель 27. Отсюда он транспортируется ленточным конвейером 28 через магнитный сепаратор в бун­кер 33 надрельсового склада и далее грузится в ва­гоны-хопперы или развешивается упаковочной ма­шиной в специальные мешки. Некондиционная продукция через бункер 29 вен­тилятором 30 подается в циклон 31. Воздух из циклона 31 для очистки от частиц углерода поступает в рукавный фильтр аспирации 32 и вентилятором выводится в атмосферу. Углерод из аппаратов 31 и 32 по винтовым конвейерам возвращается в бун­кер-уплотнитель 20.

Технологическое и транспортное оборудование отделения грануляции находится под разрежением. Аспирационный воздух, отсасываемый специальным вентилятором от весоизмерителя, винтовых и лен­точного конвейеров, бункеров готовой продукции и некондиционного технического углерода, упако­вочного полуавтомата, подается в циклон аспирации и рукавный фильтр. Углерод, уловленный в этих аппаратах, направляется в бункер 20.

Термоконтактный крекинг



Сырье — гудрон, отводимый с низа вакуумной колонны, или мазут с низа атмосферной колонны — подается насосом 14 в реактор 11 через систему распылителей 9 (форсуночного типа) под уровень псевдоожиженного слоя частиц кокса, непрерывно циркулирующих в реакторном блоке и обеспечивающих подвод тепла в реактор. Форсунки размещаются обычно по высоте слоя в несколько ярусов, на крупных установках их число достигает 100.

Процесс крекинга осуществляется на поверхности горячих частиц кокса при температуре (600—620°С). Продукты коксования — газы и пары — по выходу из слоя проходят через систему циклонных сепараторов 12 для отделения коксовой пыли и поступают в скруббер — парциальный конденсатор 13, который для уменьшения закоксовывания передаточных линий расположен непосредственно на реакторе 11. На верх скруббера в качестве орошения подается охлажденный тяжелый газойль. За счет контакта паров продукта с тяжелым газойлем конденсируются наиболее тяжелые компоненты паров. Сконденсированная смесь (рециркулят) забирается с низа скруббера 13 и направляется насосом 15 в реактор 11.

Частицы кокса-теплоносителя с отложившимся на них тонким слоем образовавшегося в процессе кокса (балансового кокса) опускаются в низ отпарной секции реактора, при этом они продуваются встречным потоком водяного пара. Далее они перемещаются по изогнутому трубопроводу 8 (пневмотранспорт) в коксонагреватель 5. С помощью воздуходувки 1 под распределительную решетку 6 коксонагревателя подается воздух в объеме, необходимом для нагрева циркулирующего кокса до заданной температуры. Кокс нагревается за счет теплоты сгорания части балансового кокса. Продукты сгорания (дымовые газы) проходят двухступенчатые циклоны 4, где от них отделяются мелкие частицы кокса, и поступают в паровой котел-утилизатор (на схеме не показан).

Нагретый в коксонагревателе 5 кокс возвращается по изогнутому трубопроводу 7 (пневмотранспорт) в реактор 11. Транспортирующей средой также является водяной пар. Поскольку количество сжигаемого кокса меньше вновь образующегося, то избыток его в виде фракции более крупных частиц непрерывно выводится из системы через сепаратор-холодильник 3. Менее крупные частицы возвращаются из сепаратора- холодильника в коксонагреватель 5. Отделение мелких частиц кокса от крупных обеспечивается с помощью водяного пара, подаваемого в низ сепаратора. Выходящий с низа сепаратора 3 кокс транспортируется водяным паром в приемник (на схеме не показан). Размеры частиц кокса, циркулирующего в реакторном блоке колеблются в пределах от 0,075 до 0,300 мм, а частиц балансового кокса — от 0,4 мм и выше.

Из коксонагревателя 5 к верхнему днищу реактора 11 по линии 10 подается «горячая струя» частиц кокса. Таким образом здесь повышается концентрация частиц кокса в парах: частицы, механически воздействуя на устья циклонов 12, предотвращают их закоксовывание.

Пары бензина и воды, а также газ коксования, выходящие с верха колонны 18, охлаждаются в аппарате воздушного охлаждения 22 и холодильнике 23 и поступают в водогазоотделитель 24. Здесь происходит разделение продуктов на жирный газ, нестабильный бензин и водный конденсат. Бензин насосом 29 частично подается как орошение на верхнюю тарелку колонны 18, а балансовое его количество после теплообменника 25 направляется на стабилизацию.

С низа отпарной колонны 19 насосом 21 выводится легкий газойль. Обычно он используется как теплоноситель в теплообменнике 25 для нагрева нестабильного бензина (этот бензин передается в блок физической стабилизации, который на схеме не показан). Далее легкий газойль доохлаждается в холодильнике воздушного охлаждения 26 и выводится с установки. Тяжелый газойль выводится с низа колонны 18, насосом 20 прокачивается через парогенератор 27 и аппарат воздушного охлаждения 28. Частично тяжелый газойль используется как орошение в скруббере 13, а балансовое его количество отводится с установки.

Избыток тепла отводится из колонны 18 промежуточным циркуляционным орошением (насос 16 и аппарат воздушного охлаждения 17). Топка 2 под давлением служит для разогрева системы при пуске.

Замедленное Коксование в необогреваемых камерах



Сырье — гудрон или крекинг-остаток (или их смесь) — подается насосом 1 двумя параллельными потоками в трубы подовых, и потолочных экранов печей 2 и 3, где оно нагревается до 350—380°С. Затем сырье поступает в нижнюю часть колонны 9 на верхнюю каскадную тарелку. Сюда же под нижнюю тарелку поступают горячие газы и пары продуктов коксования, образующиеся в двух параллельно работающих камерах 5 (или 5'). В колонне сырье встречается с восходящим потоком газов и паров и в результате контакта тяжелые фракции паров конденсируются и смешиваются с сырьем. Таким образом, в нижней части колонны образуется смесь сырья с рециркулятом, обычно называемая вторичным сырьем. Если в сырье содержались легкие фракции, то они в результате контакта с высокотемпературными парами испаряются и уходят в верхнюю часть колонны 9.

Вторичное сырье с низа колонны 9 забирается насосом 6 и возвращается в змеевики печи 2 и 3, в верхние трубы конвекционной секции и правые подовые и потолочные экраны. Эта часть труб относится к «реакционному» змеевику, здесь вторичное сырье нагревается до 490—510°С. Во избежание закоксовывания труб этой секции в трубы потолочного экрана подают перегретый водяной пар, так называемый турбулизатор, в количестве ≈3 % (масс.) на вторичное сырье. За счет подачи турбулизатора увеличивается скорость прохождения потока через реакционный змеевик. Избыток перегретого водяного пара может подаваться в отпарные колонны 10 и 11.

Парожидкостная смесь из печей 2 и 3 вводится параллельными потоками через четырехходовые краны 7 в две работающие камеры 5; две другие камеры (5') в это время подготавливают к рабочему периоду цикла. Горячее сырье подается в камеры вниз и постепенно заполняет их. Объем камер достаточно большой (внутренний диаметр 4,6—5,5 м, высота 27—28 м), и время пребывания сырья в них значительно. Здесь в камерах сырье подвергается крекингу. Пары продуктов разложения непрерывно выводятся из камер сверху и поступают в колонну 9, а тяжелый остаток остается. Жидкий остаток постепенно превращается в кокс.

В колонне 9 продукты коксования разделяются. С верха колонны уходят пары бензина и воды, а также газ коксования. Эти продукты проходят аппарат воздушного охлаждения 8, затем водяной холодильник 16 для дополнительного охлаждения и поступают в водогазоотделитель 17, где разделяются на водный конденсат, нестабильный бензин и жирный газ.

Часть нестабильного бензина нагнетается насосом 15 в качестве орошения на верхнюю тарелку колонны 9. Балансовое количество бензина проходит теплообменник 18, где нагревается за счет тепла легкого газойля, и передается в секцию стабилизации. Водный конденсат, отводимый из водогазоотделителя 17, подается насосом 14 через теплообменник 20 в пароперегреватели, расположенные в конвекционных секциях печей 2 и 3.

Легкий и тяжелый газойли, отводимые из отпарных колонн 10 и 11, направляются соответственно насосами 13 и 12 через теплообменники нагрева нестабильного бензина 18, водного конденсата 20 и аппараты воздушного охлаждения 19 и 21 в резервуары.

После заполнения камер коксом, образующимся в процессе, камеры отключают и продувают водяным паром для удаления оставшихся жидких продуктов и нефтяных паров. Удаляемые продукты поступают вначале в колонну 9, а затем, когда температура кокса понизится до 400—405°С, поток паров отдувают в приемник 4. Подачу водяного пара продолжают до снижения температуры кокса до 200°С, далее в камеру подают воду до тех пор, пока вновь подаваемые порции воды, пары которой выходят в атмосферу, не перестанут испаряться, т. е. пока в сливной трубе приемника 4 не появится вода.

Кокс из камер выгружается гидравлическим способом — посредством гидрорезаков с использованием воды давлением 10—15 МПа.

ВИСБРЕКИНГ С ВАКУУМНОЙ ПЕРЕГОНКОЙ КРЕКИНГ- ОСТАТКА



Коксование в кубах



Сырьем процесса являются мазуты, гудроны, крекинг-остатки, смолы пиролиза. Наиболее ценный продукт — кокс НПС (нефтяной пиролизный специальный), используемый для производства углеграфитовых материалов.

Сырье прокачивается через печь и с температурой около 400 о С в вакуумную колонну. Из нее отгоняют фракции вакуумного газойля. Гудрон с низа колонны при температуре 350 о С загружается в куб на 1/3 объема (около 50 м 3 ). Время заполнения — 2 ч. За 10 мин. до начала подачи сырья разжигается топка под кубом. Во время подачи сырья, температура в топке поднимается до 600 о С. Температура в кубе поднимается до 380 о С. При такой температуре кубовая жидкость начинает подвергаться термическому крекингу и из куба начинают интенсивно выделяться продукты крекинга. Этот этап назвается фазой погоноразделения и в зависимости от качества сырья продолжается до 12 часов.

По мере протекания этой фазы температура в кубе повышается до 460 о С. В конце этой фазы процесс коксования считается законченным. Об этом свидетельствует резкое снижение температуры в кубе на 10-15 о С. После этого осуществляется стадия просушки коксового пирога. При этом температура в кубе поддерживается на уровне 450 о С. Продолжительность стадии — 2 часа. В ходе этой фазы температура снижается.

Затем начинается стадия охлаждения водяным паром до температуры 200-250 о С. После водяного пара охлаждение проводят воздухом до температуры 100 о С, после этого приступают к разборке куба и выгрузке кокса. Температура в топке снижается со скоростью около 50 о С/час во избежание термического разрушения аппаратуры.

Кокс из куба выгружают с помощью лебедок. На дно куба перед подачей сырья укладываются пластины с ушками. Затем с помощью лебедок пластины удаляют. Окончательную зачистку куба проводят вручную.

Печной висбрекинг



Горячий мазут, поступающий с нефтеперегонной установки, подается насосом 1 в змеевик печи 2. По выходе из печи сырье подвергается висбрекингу в реакционной камере 3 (реакторе), работающей при давлении около 1,7 МПа. Полученная смесь продуктов, пройдя редукционный клапан 4, направляется далее в фракционирующую колонну 8. До входа в колонну смесь охлаждается за счет подачи в линию холодного газойля, нагнетаемого насосом 7, через теплообменник 6. Остальная часть охлажденного газойля (рециркулят) возвращается этим же насосом в среднюю зону колонны 8. Балансовое количество газойля отводится с установки через холодильник 5.

Для конденсации бензиновых паров и охлаждения газов, выходящих из колонны 8 сверху, служит аппарат воздушного охлаждения 11. После него смесь проходит водяной холодильник 12. В горизонтальном сепараторе 13 (он же сборник орошения) жирные газы отделяются от нестабильного бензина. Часть бензина подается насосом 14 на верхнюю тарелку колонны в качестве орошения; остальное количество отводится с установки.

Легкая керосиновая фракция отбирается из колонны с промежуточной тарелки и насосом 10 выводится с установки. На некоторых установках эта фракция предварительно продувается водяным паром в выносной отпарной колонне.

Описанная установка является частью комбинированной установки, и с низа колонны 8 остаток — утяжеленный висбрекинг-мазут — направляется насосом 9 в вакуумную ступень.

Висбрекинг-установка с сокинг-секцией

Такая установка отличается от рассмотренной выше главным образом тем, что процесс висбрекинга в ней осуществляется в обогреваемом змеевике внутри печи. Поэтому ниже рассматривается только нагревательно-реакторная печь.

В левой топочной камере вдоль боковых стен и у потолка расположены нагревательные радиантные трубы, а в правой топочной камере — радиантные трубы сокинг-секции, с регулируемым, но самостоятельным подводом тепла в эту секцию. Уходящие из топочных камер I и III дымовые газы поступают через проемы внизу внутренних стен в конвекционную камеру II. Здесь восходящий поток дымовых газов охлаждается, отдавая тепло на нагрев сырья (при наличии для него конвекционного змеевика), испарение воды и перегрев водяного пара при размещении в камере трубчатых элементов парового котла-утилизатора или пароперегревателя.

Длительность пребывания сырья в сокинг-секции зависит от его расхода (подачи в змеевик печи), давления на участке паро- и газообразования, а также от расхода водяного пара, вводимого в радиантные трубы. Для подавления реакций смесь, выходящая из сокинг-секции, охлаждается путем ввода в нее рециркулирующей жидкости.

Печь оснащена контрольно-измерительными приборами и регуляторами, такими, как: указатели температуры (УТ) стенок радиантных труб; регулятор температуры (РТ) сырья при выходе его из нагревательного змеевика; регулятор температуры продуктов висбрекинга при выходе их из сокинг-секции; регулятор давления (РД) на выводной линии.

С увеличением глубины крекинга сыря и при перегреве труб усиливается отложение кокса на внутренней поверхности змеевика сокинг-секции, что сокращает длительность рабочего пробега печи. Рекомендуемые значения тепловых напряженностей радиантных поверхностей нагрева (подсчет по наружному диаметру труб) в печах висбрекинг-установок следующие:

Упрощенная технологическая схема установки пиролиза ЭП-300

Сырьем установки служит фракция 62—180°С прямогонного бензина и фракция 62—140°С бензина-рафината каталитического риформинга. Предусмотрен также пиролиз этана и пропана, получаемых в процессе и с заводских ГФУ.

Бензин, нагретый в теплообменнике 1 за счет тепла фракции 250—400°С, подается в девять параллельно работающих трубчатых печей 2 (на схеме показана одна), а этан-пропановая фракция, подогретая в теплообменнике 6 фракцией 150—250°С, подается в одну, десятую, трубчатую печь 5. На выходе из камеры конвекции в сырье вводится водяной пар в количестве 50% (масс.) по бензину и 30% (масс.) по этан- пропану. Температура на выходе из змеевиков печей 810—840°С, продолжительность реакции 0,3—0,6 с. Продукты реакции далее попадают в трубы закалочных аппаратов 3, работающих по принципу котлов- утилизаторов. В межтрубное пространство из паровых барабанов 4 под давлением 12 МПа подается горячая вода. За счет тепла продуктов реакции вода превращается в пар высокого давления, которым питается турбокомпрессор 26.

Продукты пиролиза выходят из закалочных аппаратов 3 с температурой 400°С и направляются в низ промывочной ректификационной колонны 11. Здесь они встречаются с охлажденным потоком фракции 150—250°С (квенчингом), подаваемым в середину колонны 11, охлаждаются до 180°С и отмываются от твердых частиц углерода. Тяжелый конденсат с низа колонны забирается насосом 12 и подается на ректификацию в колонну 16. Газы и пары, поднимающиеся из нижней части колонны 11, проходят глухую тарелку и дополнительно промываются и охлаждаются до 100°С, контактируя с флегмой, создаваемой верхним холодным орошением. Конденсат с глухой тарелки забирается насосом 10, и направляется на ректификацию также в колонну 16. Выходящий с верха колонны 11 газ с парами легких фракций охлаждается в водяном холодильнике 14 до 30°С и направляется в сепаратор 20. С верха сепаратора газ забирается I ступенью турбокомпрессора 26. Конденсат с низа сепаратора 20 насосом 19 подается на орошение в колонну 11 и на ректификацию в колонну 16. Нижний продукт колонны 16 — компонент котельного топлива (фракция 250—400°С) — забирается насосом 17, прокачивается через теплообменники 1, нагревая сырье, затем охлаждается в аппарате воздушного охлаждения 13 и удаляется с установки.

Из средней части колонны 16 насосом 18 выводится дистиллятная фракция 150—250°С, которая подогревает воду в теплообменнике 8, этан-пропановую фракцию в теплообменнике 6 и охлаждается воздухом в аппарате 9. Часть этой фракции циркулирует в качестве квенчинга через колонну 11, а балансовое количество идет в промежуточный парк установки.

Пары фракции НК—150°С, выходящие с верха колонны 16, конденсируются в конденсаторе-холодильнике 15 и с температурой около 30°С поступают в сепаратор 21. С низа сепаратора фракция НК-150°С насосом 22 подается на орошение колонны 16, а балансовое количество выводится с установки. Газы с верха сепаратора 21 идут на I ступень турбокомпрессора 26.

Турбокомпрессор работает на паре давлением 3 МПа, поступающем из котлов-утилизаторов установки. Отработанный водяной пар используется для разбавления сырья и подается в печи, а избыток его отводится в заводской паропровод.

Компримирование газа до 6,5 МПа осуществляется в пять ступеней. После каждой ступени сжатия газ охлаждается в холодильниках 25 и отделяется от конденсата в газосепараторах 24. Конденсат насосом 23 возвращается в сепаратор 20. После IV ступени компримирования газ проходит очистку раствором МЭА в колоннах 28 и 30. На верх колонны 28 подается охлажденный в водяном холодильнике 29 15%-ный водный раствор МЭА, который поглощает из газа, поднимающегося с низа колонны, сероводород и диоксид углерода. Очищенный газ возвращается на V ступень турбокомпрессора, а насыщенный раствор МЭА нагревается в паровом подогревателе 31 и подается на регенерацию в колонну 30.

После V ступени компримирования газ проходит осушку цеолитами в колонне 27, охлаждается в холодильниках 32, 33 и 34 за счет холодных потоков пропилена, этилена и метана и подается в колонну 35 для выделения метана (деметанизатор). Колонна работает при давлении 6,1 МПа и температуре верха — 30°С. Выходящая с верха водородометановая смесь охлаждается пропаном в холодильнике 36 и отделяется от конденсата в сепараторе 37. Конденсат насосом 39 подается как орошение в колонну 35, а водородо-метановая смесь через теплообменник 34 удаляется с установки.

Остаток из колонны 35 перетекает в колонну 40 (деэтанизатор), работающую при давлении 4,41 — 4,7 МПа. Выходящая с верха этан-этиленовая фракция разбавляется водородом, подозревается паром в подогревателе 41 и поступает в реактор селективного гидрирования ацетилена 42 на катализаторе при давлении 1,96—2,45 МПа. Катализат охлаждается в холодильнике 43 и отделяется от водорода в сепараторе 44. Водород поступает на IV ступень турбокомпрессора, а этан-этиленовая фракция насосом 45 подается на орошение колонны 40 и на разделение в этиленовую колонну 46, работающую при давлении 1,47—1,57 МПа и температуре верха 15°С (предусмотрена возможность увеличения давления до 2,8 МПа и снижения температуры до (—15 °С)). Верх колонны охлаждается пропаном. Этилен проходит газосепаратор 47, теплообменник 33 и покидает установку. С низа колонны 46 выводится этан, который направляется в печь пиролиза 6.

Остаток из колонны 40 перетекает в колонну 49 (депропанизатор). Выходящая с верха этой колонны пропан-пропиленовая фракция после подогрева паром в подогревателе 50 подвергается селективному гидрированию в реакторе 51. Охлажденный в холодильнике 52 гидрогенизат отделяется от водорода в сепараторе 53. Водород забирается IV ступенью турбокомпрессора, а пропан-пропиленовая фракция насосом 54 подается в пропиленовую колонну 55. Часть этой фракции циркулирует в качестве орошения через колонну 49. Давление в пропиленовой колонне 1,96 — 2,16 МПа, температура верха 40—45°С. Пропилен, выходящий с верха колонны 55 охлаждается и конденсируется в холодильнике 56. собирается в сборнике 57, откуда насосом 59 частично подается на орошение колонны 55, остальное количество через теплообменник 32 покидает установку. Пропан с низа колонны 55 идет на пиролиз или выводится с установки.

Остаток из колонны 49 перетекает в бутановую колонну 60 (дебутанизатор), давление в которой 0,69 МПа, температура верха 50°С. Выходящая 3 с верха колонны бутан-бутиленовая фракция конденсируется в холодильнике 61, стекает в сборник 62 и насосом 64 откачивается с установки. Часть ее служит орошением колонны 60. С низа колонны откачивается смола пиролиза. Низ колонн 35, 46, 55 и 60 обогревается с помощью паровых кипятильников 38, 48, 58 и 63. В остаток колонны 40 на пути в колонну 49 предусмотрен ввод очищенной заводской пропан-пропиленовой фракции (фракция С₃).

Установка пиролиза бензиновой фракции



Сырье (бензин, этан) предварительно нагревается в теплообменнике 1 и поступает в конвекционную камеру печи пиролиза 4. На выходе из камеры конвекции в сырье добавляется водяной пар разбавления. На выходе из печи температура продуктов составляет 830-850 ⁰С, которые затем поступают в закалочно–испарительный аппарат (ЗИА) 3. В межтрубное пространство этого аппарата подается водяной конденсат, которое затем идет в паровой барабан, где происходит отделение пара от конденсата, конденсат возвращается в ЗИА. Пар подогревается в печи 5 и используется в виде пара разбавления или в компрессорах.

Температура продукта на выходе из ЗИА 350-400 ⁰С. После ЗИА продукты пиролиза направляют в колонну предварительного разделения продуктов 6. В ней пирогаз отделяют от пироконденсата. Перед входом в колонну в продукт впрыскивают тяжелую смолу пиролиза. Температура на входе в колонну составляет 180 ⁰С. Тепло горячей смолы пиролиза, циркулирующей в кубе колонны 6, обычно используется для получения пара низкого давления. Температура верха колонны 6 порядка 100 ⁰С. Пирогаз после охлаждения до 40 ⁰С поступает в сепаратор 7. Жидкие продукты отправляются в отстойник 8, где происходит расслоение воды и углеводородов. Часть углеводородов возвращается в 6 в виде орошения, а балансовое количество идет на разделение в депентанизатор 22. Водный слой из 8 поступает в отстойник 9, откуда вода дренируется в промышленную канализацию, углеводородный слой возвращается в 7. Газы из сепаратора 7 проходят четырехступенчатое компремирование с последующим охлаждением и сепарацией потоков. Давление на выходе из последней ступени 1,4 МПа. Газы под таким давлением поступают на отмывку в скруббер 12, где происходит удаление кислых газов (сероводорода, углекислого газа) водой. После промывки пирогаз проходит следующую ступень компремирования до давления 4,0 МПа, затем направляется в адсорбер 13 на осушку (в качестве адсорбера используют цеолиты) и идет на газораспределение. В колонне 14 из пирогаза выделяют водород и метан. В холодильном блоке 15 водород отделяется от метана. С низу колонны 14 выводится фракция C₂ и выше, которая поступает в этановую колонну 16, где выделяют этан-этиленовую фракцию (ЭЭФ). Кроме этана и этилена смесь содержит ацетилен. На большинстве установок пиролиза ацетилен селективно гидрируют до этилена в ректоре 17 на палладиевом катализаторе. В колонне 18 продукты реактора 17 разделяют на этан и этилен. Этан возвращается на пиролиз. В колонне 19 выделяют пропан-пропиленовую фпакцию (ППФ), которая также селективно гидрируется с целью удаления алкена (СН₂=С=СН₂) и метилацетилена (СН≡С−СН₃). В колонне 20 происходит разделение пропана и пропилена.

Из остатка колонны 19 последовательно выделяют в колонне 21 фракцию C₄, а в колонне 22 фракцию C₅ и пироконденсат.

Атмосферно вакуумн перегонка нефти



Исходная нефть насосом 1 несколькими параллельными потоками (на схеме показаны четыре потока) проходит через группу теплообменников 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13, где она нагревается до температуры 100—130°С. Использование такой системы нагрева нефти позволяет создать более эффективный теплообмен. После теплообменников для усреднения температуры потоки нефти смешиваются в общем коллекторе (на схеме не показан). Далее нефть снова четырьмя параллельными потоками направляется в две ступени электродегидраторов 14 (блок ЭЛОУ). По выходе из блока ЭЛОУ нефть нагревается вначале в параллельно включенных теплообменниках 15 и 16, а затем в теплообменнике 18.

Нагретая до 200—250°С нефть поступает в отбензинивающую колонну 19 по двум тангенциальным вводам. Из этой колонны сверху уходят газы, пары воды и легкой бензиновой фракции (с концом кипения 120—160°С). Для конденсации паров и охлаждения смеси служат аппарат воздушного охлаждения 20 и расположенный за ним водяной холодильник 21. В сепараторе 22 от сконденсированной легкой бензиновой фракции отделяются газ и вода. Газ, пройдя клапан, регулирующий давление в системе колонна 19 — сепаратор 22, направляется в секцию очистки от сероводорода, а вода с низа сепаратора 22, который снабжен регулятором межфазового уровня (вода—бензин), поступает в систему очистки сточных вод.

Циркулирующая часть бензина (орошение) возвращается в колонну с помощью насоса 25, а балансовое его количество отводится из этого блока и передается в блок стабилизации бензина, в колонну- стабилизатор 59. Для поддержания температуры низа колонны 19 частично отбензиненная нефть забирается насосом 24, проходит змеевики печи 23 и, нагретая до 350—370°С, возвращается в нижнюю часть колонны. Балансовое количество отбензиненной нефти с помощью насоса 26 проходит через змеевики печи 27 и с температурой 370—380°С подается по двум тангенциальным вводам в атмосферную колонну 30.

Из колонны 30 сверху отводятся пары тяжелого бензина и воды, а также газы разложения, образовавшиеся при нагреве нефти в печи 27; они проходят аппарат воздушного охлаждения 31 и водяной холодильник 32. Полученная газожидкостная смесь газ—бензин—вода разделяется в сепараторе 33, с верха которого уходит газ (в топливную систему), а с низа — водяной конденсат (отводится, дренируется, в систему очистки воды). Конденсат тяжелой бензиновой фракции отводится насосом 44 и вместе с фракцией легкого бензина передается на стабилизацию. В качестве орошения атмосферной колонны 30 используется верхнее циркуляционное орошение. Циркулирующая жидкость (флегма) с третьей тарелки (сверху) колонны 30 поступает через аппарат воздушного охлаждения 34 и водяной холодильник 37 на прием насоса 43 и этим насосом закачивается на верхнюю тарелку колонны.

Керосиновая фракция выводится с низа отпарной колонны 35 насосом 42 через теплообменник 7 и аппарат воздушного охлаждения 6 отводится с установки.

Фракция дизельного топлива выводится из отпарной колонны 36 насосом 41. Тепло дизельного топлива используется в теплообменнике-подогревателе 78 колонны 68, затем — в теплообменнике 9. После охлаждения в аппарате воздушного охлаждения 4 фракция дизельного топлива отводится с установки. Для увеличения отбора дизельного топлива в низ колонны 30 подается перегретый (400°С) водяной пар. Пар подается и в отпарные колонны 35 и 36 для удаления легких фракций.

Атмосферная колонна 30 имеет еще два циркуляционных орошения. Среднее циркуляционное орошение — флегма забирается с ректификационной отборной тарелки насосом 38, прокачивается через теплообменник 10, аппарат воздушного охлаждения 28 и возвращается в колонну 30 на три тарелки выше отборной. Нижнее циркуляционное орошение — флегма забирается с отборной тарелки насосом 39, прокачивается через теплообменник 15, аппарат воздушного охлаждения 29 и возвращается в колонну на третью расположенную выше тарелку.

С низа атмосферной колонны 30 насосом 40 откачивается мазут, который нагревается в змеевике вакуум-печи 56 и по двум тангенциальным вводам подается в вакуумную колонну 48. В сечении питания этой колонны над вводом сырья установлены отбойные тарелки для предотвращения «заноса» капель жидкого остатка. Для орошения верха колонны 48 используется верхнее циркуляционное орошение: первая масляная фракция с третьей верхней тарелки вакуумной колонны забирается насосом 51, прокачивается через теплообменник 12, аппарат воздушного охлаждения 47 и после него циркулирующая часть возвращается на верхнюю тарелку колонны 48. Балансовое количество первой масляной фракции отводится с установки.

Неконденсирующиеся вверху вакуумной колонны компоненты, представляющие смесь легких фракций, газов разложения, паров воды и воздуха (засасываемый через неплотности), выводятся из колонны 48 и охлаждаются в аппарате воздушного охлаждения 46 (его может и не быть), затем в водяной холодильник поверхностного типа 45, после которого газожидкостная смесь поступает в систему создания вакуума.

Вторая масляная фракция выводится с низа отпарной колонны 49 насосом 54 и после теплообменника 11, аппарата воздушного охлаждения 3 откачивается с установки. Третья масляная фракция отводится с низа отпарной колонны 50 и направляется насосом 52 через теплообменник 13 и аппарат воздушного охлаждения 2 в резервуар.

Нижнее циркуляционное орошение вакуумной колонны 48 осуществляется с помощью насоса 55, которым флегма возвращается через теплообменники 16 и аппарат воздушного охлаждения 17 в колонну. Для увеличения отбора третьей масляной фракции в низ колонны 48 подают водяной пар. Гудрон с низа колонны 48 забирают насосом 53 и откачивают с установки через теплообменники 18 и 8 и аппарат воздушного охлаждения 5.

Нестабильные бензины из сепараторов 22 и 33 насосами 25 и 44 двумя параллельными потоками вначале проходят теплообменники 60 и 61, затем поступают в колонну 59. Питание колонны двумя потоками бензинов (легкого и тяжелого) в различные секции позволяет уменьшить расход энергии на стабилизацию бензина. В колонне 59 из бензиновой фракции удаляются растворенные газы, которые выводятся сверху и направляются в аппарат воздушного охлаждения 58, затем в водяной холодильник 57 и сепаратор 72. В сепараторе 72 жирный газ отделяется от сконденсированных легких углеводородов, сжиженного газа (рефлюкса). Циркулирующая часть сжиженного газа нагнетается насосом 73 на верх колонны 59 в качестве орошения, а балансовое количество отводится на установку газофракционирования, куда также направляют и жирный газ. Подвод тепла в низ стабилизационной колонны 59 осуществляется циркуляцией стабильного бензина с помощью насоса 74 через змеевик печи 75.

Стабильный бензин отбирается с низа колонны 59 и передается в блок вторичного фракционирования в колонны 62 и 68. С верха колонны 62 отводится фракция НК—85°С, которая направляется в колонну 68 в качестве парового питания. Циркулирующая часть фракции НК—85°С поступает в аппарат воздушного охлаждения 65, далее в холодильник 66, сборник 67 и насосом 77 подается на орошение колонны 62. С низа колонны 62 фракция 85—120°С (или 85—180°С) отводится с установки через теплообменник 61 и аппарат воздушного охлаждения 63. С верха колонны 68 отводится фракция НК—62°С, которая поступает в аппарат воздушного охлаждения 69, водяной холодильник 70, сборник 71, откуда циркулирующая часть подается на орошение колонны 68, а балансовое количество отводится с установки. Тепло в низ колонны 68 подводится от теплообменника 78 за счет тепла дизельного топлива. Выводимая с низа колонны 68 фракция 62—85°С насосом 79 отводится с установки через теплообменник 60 и аппарат воздушного охлаждения 64.

Установка атм перегонки нефти



Обессоленная нефть, нагнетаемая насосом 8, проходит двумя параллельными потоками группу теплообменников 10, 11, 23, 26, 29 и нагретая до температуры 200—220°С поступает в среднюю часть колонны 2. Ректификационная колонна 2 работает при избыточном давлении, достигающем на некоторых установках 0,45 МПа.

Пары легкого бензина (конец кипения этой фракции в одних случаях равен 85°С, а в других — 140 или 160°С) по выходе из колонны 2 конденсируются в аппарате воздушного охлаждения 3. Далее конденсат и сопутствующие газы, охлажденные в водяном холодильнике 4, разделяются в газосепараторе 5. Отсюда легкий бензин насосом 7 направляется в секцию (блок) стабилизации и вторичной перегонки. Часть легкого бензина возвращается как орошение в колонну 2.

Из колонны 2 снизу частично отбензиненная нефть забирается насосом 1 и подается в змеевик трубчатой печи 6. Нагретая в змеевиках печи нефть поступает в парожидком состоянии в основную ректификационную, колонну 14. Часть же нефти после печи возвращается как рециркулят, или «горячая струя», на одну из нижних тарелок колонны 2.

Верхним продуктом колонны 14 является бензиновая фракция, более тяжелая по сравнению с отводимой с верха испарительной колонны 2. По выходе из колонны 14 пары бензина, а также сопровождающие их водяные пары конденсируются в аппарате воздушного охлаждения 15. Охлажденная в водяном холодильнике 16 смесь разделяется в газосепараторе 17 на газ, водный и бензиновый конденсаты. Жидкая бензиновая фракция из газосепаратора 17 (или дополнительного водоотделителя, не показанного на схеме) забирается насосом 22 и подается в секцию вторичной перегонки. Часть бензина этим же насосом возвращается в колонну 14, на ее верхнюю тарелку, как орошение.

Фракции 140—240 и 240—350°С (или 140—220 и 220—350°С) выводятся из отпарных колонн 18 и 19, прокачиваются с помощью насосов 20 и 21 и охлаждаются в последовательно соединенных аппаратах. Первая — керосиновая фракция — в теплообменнике 23, аппарате воздушного охлаждения 24 и водяном кожухотрубном холодильнике 25; вторая — фракция дизельного топлива — в теплообменнике 26, холодильнике 27 и водяном холодильнике 28.

Под нижние тарелки отпарных колонн вводится перегретый водяной пар.

Тяжелый неиспаренный остаток нефти в смеси с жидкостью, стекающей с последней тарелки концентрационной секции колонны 14, проходя нижние шесть тарелок в колонне, продувается перегретым водяным паром. Мазут, освобожденный в значительной мере от низкокипящих фракций, с низа колонны 14 направляется насосом 13 через теплообменник 29 и холодильники 30 и 31 в резервуар. В колонне 14 имеются два циркуляционных орошения, тепло которых отдается нефти в теплообменниках 10 и 11.

Последовательность прохождения нефтью теплообменников может быть и иной, чем показано на схеме.

Битумная уст с рекакт змеев т

Сырье — гудрон — из резервуара забирается поршневым насосом 1 и подается в змеевик трубча­той печи 2 для нагрева до температуры 260—270 °С. Затем сырье поступает в сборник 3 (возможен ва­риант схемы без сборника). Отсюда оно забирается поршневым насосом 4 и подается в смеситель 5. Туда же поршневым насосом 9 подают рециркули-рующий окисленный продукт и сжатый до 0,7— 0,8 МПа воздух от компрессора 8.

Полученная смесь подается из смесителя 5 в ре­актор 6. Реактор представляет собой змеевик из вертикальных труб длиною 150—400 м. Процесс окисления сырья кислородом воздуха начинается в смесителе 5 (в пенной системе) и продолжается в змеевике реактора 6. Для съема тепла экзотерми­ческой реакции окисления в межтрубное простран­ство реактора 6 вентилятором подается воздух. Смесь продуктов реакции из реактора 6 поступает в испаритель 10, в котором газы отделяются от жид­кости. Отработанный воздух, газообразные продукты окисления, пары нефтепродуктов и воды направ­ляются через аппарат воздушного охлаждения II в сепаратор 14. С верха сепаратора отработанный воздух, газообразные продукты окисления и не­сконденсированная часть паров воды и нефтепродук­тов отводится в топку 16 для дожига газов окисле­ния перед выводом их в атмосферу.

Сконденсированная основная часть паров неф­тепродуктов (отгон, или так называемый «черный соляр») собирается в нижней части сепаратора 14, откуда центробежным (или поршневым) насосом отводится через холодильник в сборник топлива. Черный соляр используется в качестве компонента топочного мазута. В испарителе 10 накапливается окисленный битум. С низа испарителя 10 битум за­бирается поршневым насосом 9 и подается в качестве рециркулята в смеситель 5. Коэффициент рецирку­ляции зависит от марки получаемого товарного битума. Избыток окисленного битума забирается поршневым насосом 12 и направляется через аппа­рат воздушного охлаждения 13 в приемники битума (битумораздаточники).

Б уст непрер дейст с р



Сырье — гудрон — с низа вакуумной колонны подается в теплообменники 1 и далее поступает в верхнюю часть окислительной колонны 4 (на 1 м ниже уровня продукта). В низ окислительной ко­лонны компрессором 3 через воздушный ресивер 2 \ подается сжатый воздух (через маточник). Гудрон движется вниз, а воздух наверх, и при их тесном ' контакте протекает процесс окисления сырья. В ре- { зультате окисления масла переходят в смолы, з смолы — в асфальтены. Кислород воздуха, взаимо- г действуя с водородом, содержащимся в сырье, об- т. разует водяные пары. Возрастающая потеря водо- t рода сопровождается полимеризацией сырья и его к сгущением. Основное количество кислорода уносится с уходящими газами в виде паров воды и в меньшем количестве — в виде диоксида и оксида углерода е или других соединений.

Химически связанный кислород в окисленном т битуме распределяется следующим образом: от 40 до 60 % (масс.) в виде сложноэфирных групп г (—COOR), остальное количество примерно поровну п: между гидроксильными (—ОН), карбоксильными t( <—СООН) и карбонильными (=СО) группами.

Предусматривается возможность подачи воды на ус верхнюю паровую часть колонны для съема тепла и реакции дополнительно к понижению темпеоатупы м'

С сырья на входе в колонну и использование тепла с реакции на нагрев сырья. На верх колонны можно К также подавать водяной пар для понижения концен-к трации кислорода в газообразных продуктах. Отра-е ботанный воздух, газообразные продукты окисления д покидают колонну сверху и поступают в нижнюю часть конденсатора смешения 9. Смесь движется снизу вверх навстречу воде, крторая конденсирует i часть паров нефтепродуктов, воды и паров кисло-; родсодержащих соединений. Конденсат с низа кон­денсатора 9 удаляется, а нефтепродукты в виде так ; называемого «черного соляра» улавливаются в ло-; вушке либо непосредственно из аппарата насосом 8 | откачиваются в сборник топлива. Черный соляр • используется в качестве компонента топочного ма­зута. Несконденсированная часть — азот, оксид и диоксид углерода, следы кислорода — поступает в топку 10 на сжигание. Образующиеся дымовые газы через вытяжную трубу выводятся в атмо­сферу.

Готовый битум насосом 5 забирается с низа окис­лительной колонны 4 через теплообменники 6 би­тум — нефть и аппарат воздушного охлаждения 7 в' битумораздаточники. Для повышения адгезионных свойств дорожных битумов можно вводить поверх­ностно-активные вещества до 5 % (масс,) — дозирование в потоке, затем его смешение в потоке и ме­шалке (на схеме не показано).

На установке имеются устройства для автомати­ческого регулирования расхода сырья, давления и расхода сжатого воздуха, температуры и уровня жидкой фазы в окислительной колонне, а также приборы и средства для контроля и регистрации температуры продуктов в трех точках окислитель­ной колонны, сырья, поступающего в окислительную колонну, и товарного битума после аппарата воздуш­ного охлаждения.

Предусмотрен вариант работы установки с при­емом сырья в переработку из резервуара. В этом случае сырье подогревается до требуемой темпера­туры в змеевике печи.