1.10. Краткие выводы по атмосферной перегонке нефти

Атмосферная перегонка нефти осуществляется при атмосферном давлении и температуре кипения углеводородов до 350–360^оС.

В зависимости от технологической схемы перегонка может проводиться:

• на установках с однократным испарением;

• на установках с двукратным испарением;

• на установках с предварительным испарением.

Выбор той или иной схемы будет зависит от физико-химического состава перегоняемой нефти. В основном предпочтительнее схема с двукратным испарением (последовательно в колоннах отбензинивания К-1 и атмосферной К-2).

Разделение нефти на фракции осуществляется за счет процесса ректификации. Контакт между паровой и жидкой фазами происходит на ректификационных тарелках.

Температуру и давление в колонне выбирают такими, чтобы можно было использовать доступные и дешевые хладагенты для конденсации паров ректификации. Давление в колонне сверху вниз увеличивается за счет гидравлического сопротивления тарелок (обычно давление в К-1 до 4 атм, в К-2 до 1,5 атм).

Температура в ректификационной колонне снижается от куба к самой последней, верхней, тарелке. Таким образом, достаточно сделать отводы на разной высоте, чтобы получать прямогонные фракции перегонки нефти, каждая из которых кипит в заданных температурных пределах. Фракция имеет свое конкретное назначение и в зависимости от него может быть широкой или узкой, то есть выкипать в установленном интервале температур.

В атмосферной колонне важными точками регулирования являются температуры поступающего сырья и выводимых из колонны продуктов. Температура ввода зависит от фракционного состава сырья, от требуемой глубины отбора, от качества получаемых продуктов.

Чтобы поддерживать температуру низа колонны и создать большую поверхность испарения (увеличить концентрацию высококипящих компонентов в остатке), в нижнюю ее часть вводят испаряющий агент, преимущественно водяной пар. Водяной пар подают и в стриппинг секции.

От применения горячей струи (для поддержания температуры низа К-1) отказались ввиду множества ее недостатков.

Температурный режим ректификационной колонны регулируется за счет:

• острого орошения (температура верха);

• циркуляционного орошения (температура вывода боковых фракций).

Качество же получаемых продуктов перегонки регулируется за счет:

• отпарных колонн (предотвращают попадание во фракцию более легких компонентов, т.е. температуру начала кипения);

• циркуляционного орошения (не допускают попадания во фракцию более тяжелых компонентов, т.е. температуру конца кипения);

• КПД тарелок.

Тепло циркуляционных орошений используется для нагрева сырья.

Проблемы, возникающие при атмосферной перегонке нефти:

1. на большинстве установок ректификация протекает нечетко, и в результате:

• продукты не соответствуют требуемому фракционному составу;

• часть светлых проваливается в мазут;

б) недостаточный подогрев сырья – в итоге не достигается требуемая доля отгона;

в) низкий КПД контактных устройств – это приводит к большему количеству ректификационных тарелок в колонне, увеличивается ее высота, возрастают капитальные вложения;

г) наблюдается обводненность продуктов при использовании водяного пара как испаряющего агента; возрастают энергозатраты в связи с его использованием.

Предлагаемые пути решения указанных проблем:

1. необходимо правильно подбирать схемы отдельных узлов;

2. наиболее целесообразно использовать энергетические потоки, в том числе достигать необходимую температуру нагрева сырья перед колонной отбензинивания (она должна составлять не ниже 220–240 ^оС);

3. подбирать эффективные контактные устройства;

4. замена водяного пара как испаряющего агента.