Обоснование выбора схема АТ. Понятие о горячей струе. Температура ввода горячей струи и определение ее количества
Существуют одноколонные, двухколонные, с пустотелым испарителем, предшествующем основной колонне.
Одноколонная – когда нефть содержит немного легчайших бензиновых фракций и нет растворенных газов. Двухколонная – отделение сероводорода вместе с легкими фракциями; уходят через верх колонны. С эвапоратором пустотелым – для малосернистых нефтей. Движущей силой ректификации является разность парциальных давлений.
Назначение колонны предварительного испарения К-1 – облегчить работу печи (уменьшить кол-во легких паров), снижается нагрузка по парам колонны К-2, эту же роль выполняет и эвапоратор. А так же удаление сероводорода (К-1).
При неглубокой переработке нефти по топливному варианту перегонка ее осуществляется на установках АТ (атмосферных трубчатках). В зависимости от варианта переработки нефти получают различный ассортимент топливных и масляных фракций, а на установках АТ при неглубоком топливном варианте получают компоненты моторных топлив и в остатке мазут (котельное топливо).
Перегонка нефти на современных атмосферных установках и на атмосферных секциях комбинированных установок осуществляется различными способами – ОИ в одной ректификационной колонне; двукратное испарение в двух последовательно расположенных колоннах; перегонка с предварительным испарением легких фракций в колонне предварительного испарения (испарителе)¸ или эвапораторе. Имеются разновидности в аппаратурном оформлении однотипных установок – разное число тарелок, разные схемы орошения, подвода и отвода тепла, неодинаковое число получаемых боковых фракций и т.д.
Перегонка сырой, необессоленной нефти проводится следующим образом. Сырая нефть, нагретая горячими потоками в теплообменнике 2, направляется в электродегидратор 3. Оттуда обессоленная нефть насосом через теплообменник 4 подается в печь 5 и затем – в ректификационную колонну 6, где происходит ее ОИ и разделение на требуемые фракции. В случае обессоленной нефти электродегидраторы в схемах установок отсутствуют.
При большом содержании в нефти растворенного газа и низкокипящих фракций переработка ее по схеме ОИ без предварительного испарения нагретой нефти затруднена, поскольку в питательном насосе и во всех аппаратах, расположенных в схеме до печи, создается повышенное давление. Кроме того, при этом возрастает нагрузка печи и ректификационной колонны. В связи с увеличением масштабов переработки загазованных сернистых нефтей наиболее распространена перегонка нефти по схеме двукратного испарения - в двух ректификационных колоннах.
Сырая нефть забирается насосом 1 и через теплообменник 2 подается в электродегидратор 3 для обезвоживания. Отстоявшаяся нагретая нефть проходит теплообменник 4 и поступает в первую ректификационную колонну 5, где с верха ее отбирается легкая фракция бензина н.к. – 85 С. Остаток из первой колонны 5 – полуотбензиненная нефть – насосом 6 подается через трубчатую печь 7 в основную ректификационную колонну 8, в которой отбираются все остальные требуемые фракции – компоненты светлых нефтепродуктов и остаток – мазут. Часть нагретой в печи нефти возвращается в первую колонну (горячая струя). Нагрев горячей струи возможен в отдельной печи. По этой схеме перерабатываются нефти с большим содержанием легкокипящих бензиновых компонентов и газа. При этом газы уходят с верха первой колонны вместе с легкими бензиновыми парами. В результате предварительного выделения из нефти части бензиновых компонентов удается избежать большого давления в змеевике печи. При работе по этой схеме необходимы более высокие температуры нагрева в печи, чем при однократном испарении (с одной колонной), вследствие раздельного испарения легкокипящих и тяжелых фракций.
Установка с предварительным испарением легких фракций в испарителе. Нефть забирается насосом 1 и прокачивается через теплообменник 2 в дегидратор 3. После обезвоживания и обессоливания подготовленная нефть дополнительно нагревается в теплообменнике 4 и поступает в испаритель 5. Испаритель – пустотелая цилиндрическая колонна, в которой отделяются легкие компоненты. Количество продуктов в паровой фазе зависит от степени предварительного подогрева нефти. С низа испарителя 5 поток полуотбензиненной нефти прокачивается насосом 6 через трубчатую печь 7 и вводится в ректификационную колонну 8. Легкие фракции, отделившиеся в испарителе, также подаются в колонну 8 и вместе с более высококипящими фракциями подвергаются ректификации. Такая схема приемлема лишь для переработки стабильных малосернистых нефтей, не содержащих большого количества растворенных газов – не более 1-1,5 % (масс.) на нефть. Анализ работы атмосферных колонн показал что оптимальной является схема, при которой острым (верхним) орошением колонны снимается около 40% тепла и двумя промежуточными – около 30% каждым. Поскольку все тепло в атмосферную колонну вноситься с сырьем, для повышения четкости ректификации и увеличения глубины отбора светлых необходимо увеличивать долю отгона сырья за счет максимально его подогрева и понижения давления в колонне.
Малосернистые и сернистые нефти – двукратное испарение на АВТ.
Билет 13.