1.2.4 Описание работы установки элоу-авт-4 по переработке газового конденсата (рисунок 5)

Установка состоит из блоков:

- ЭЛОУ;

- частичного отбензинивание в неполной ректификационной колонне К-1 с предварительной дегазацией газового конденсата в испарителе И-1;

- атмосферной перегонки в сложной ректификационной колонне К-2 с отпарными секциями для боковых погонов;

- дебутанизации нестабильного бензина в колонне К-3;

- вакуумной перегонки остатка колонны К-2 (мазута) без применения водяного пара в вакуумной колонне К-4;

- окисления кислородом воздуха технологического конденсата с переводом сульфидов и меркаптанов в менее вредные соединения – сульфаты и тиосульфаты.

На стадии частичного отбензинивания газового конденсата основным аппаратом служит колонна К-1, вспомогательным – испаритель И-1. В К-1 подается три потока сырья, разные по составу и температуре. Вверх К-1 подается 10% обессоленного конденсата из электродегидраторов. Роль испарителя – уменьшение содержания низкокипящих фракций в потоке сырья, направляемого в низ К-1, за счет чего уменьшается доля отгона, нет пульсирующего режима течения парожидкостной смеси и гидравлических ударов на вертикальных участках сырьевых трубопроводов колонны К-1. Отбор дистиллята в колонне К-1 составляет 50-55% мас. от содержания в газовом конденсате фракций до 180 ^оС. Более экономичный расход тепла, затрачиваемого на процесс частичного отбензинивания, позволяет часть тепла горячих потоков направлять на нагрев сырья атмосферной колонны К-2 перед печью П-1 и тем самым уменьшить расход печного топлива.

В колонне К-2 отбирают: сверху – бензин, боковыми погонами – керосин, легкое и тяжелое дизельное топливо, снизу – мазут. Для регулирования температуры вспышки керосина и дизельного топлива в отпарные колонны К-3а и К-3б не подается водяной пар, а организовано двойное питание разными по составу и температуре потоками из колонны К-2. Это позволяет снизить расход энергоносителя и уменьшить обводненность нефтепродуктов. Колонна К-2 имеет четыре промежуточных циркуляционных орошения и верхнее острое орошение. Технология атмосферной перегонки обеспечивает 98%-ный отбор суммы светлых фракций от их потенциала в газовом конденсате. При атмосферной перегонке исключается выход углеводородного газа. Весь газ растворен в бензиновых фракциях колонн К-1 и К-2 и выделяется в дебутанизаторе К-4 вместе с сероводородом. Данная технология обеспечивает выработку углеводородного газа в виде сжиженной фракции С₂ – С₄ и практически полное удаление сероводорода из стабильного бензина. Полученный бензин выдерживает испытание на медной пластинке и не требует защелачивания.

Так как мазут колонны К-2 не соответствует требованиям на сырье установки каталитического крекинга, его подвергают вакуумной перегонке в колонне К-5, снабженной регулярной насадкой. Для снижения температуры низа вакуумной колонны и уменьшения термодеструкции гудрона предусмотрен квенчинг охлажденного гудрона.

Материальный баланс переработки карачаганакского газоконденсата (КГК)

Стабильный КГК	100%
Получено:
углеводородный газ	0,11%
сжиженная фракция С2-С4	3,14%
стабильный бензин	41,27%
керосин	15,00%
дизельное летнее	21,60%
фракция н.к. – 360 оС	1,31%
фракция 360-500 оС	12,60%
остаток	4,40%
газы разложения	0,02%
потери	0,04%
Итого:	100%

Газы и сероводород

гудрон

фр. ДТ

легк. ВГ

тяж. ВГ

К ВСА

бензин

установки

в.п.

легкое ДТ

керосин

нефть

Э-1

И-1

К-2

К-4

К-5

Е

С₂-С₄

Стабильный бензин

тяжелое ДТ

Рисунок 5 - Принципиальная технологическая схема установки ЭЛОУ-АВТ-4 по переработке газового конденсата

3 Химическая технология топлив и углеродных материалов

3.1 ТЕРМИЧТЕРМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

3.1.1 Описание работы установки термического крекинга нефтяных остатков (рисунок 6)

Установка состоит из двух блоков: реакторного и нагревательно-фракционирующего. Реакторный блок включает печь тяжелого сырья (ПТС), печь легкого сырья (ПЛС) и К-1 – выносную реакционную камеру.

Сырьё параллельными потоками подается в конвекционные камеры ПТС и ПЛС, где нагревается до температуры 300 ⁰С. Из ПТС поток поступает в ректификационную колонну К-3, вниз которой подаются горячие газообразные продукты из сепаратора высокого давления К-2. В результате контакта с горячими продуктами происходит испарение легкой части сырья, а наиболее тяжелая часть продуктов конденсируется. Таким образом, в кубе К-3, формируется вторичное сырье. Оно подается в ПТС (на входе давление 4,0 МПа, температура350 ^оС, на выходе – давление 2 МПа, температура 480 ^оС). В печи происходит нагрев до конечной температуры, частичное испарение, разложение и уплотнение углеводородных и неуглеводородных компонентов сырья. При оптимальных параметрах процесса выход кокса, образовавшегося в результате реакции уплотнения, составляет 0,1%. Часть кокса откладывается на поверхности змеевика печи, что приводит к уменьшению сечения, увеличению перепада давления в печи и возникает опасность прогара змеевика.

После печи ПТС поток продуктов поступает в выносную реакционную камеру К-1 (пустотелый аппарат с диаметром 1-3 м, высотой 3-6 м), где продолжаются реакции крекинга и уплотнения. На К-1 приходится 20% продуктов крекинга. После К-1 поток продуктов в парожидкостной фазе поступает в испаритель высокого давления К-2, с верху которого парообразные продукты поступают вниз ректификационной колонны К-3, являясь одновременно горячим орошением. В К-3 продукты К-2 отдают тепло сырью, происходит испарение легкой части сырья и конденсация тяжелой. Таким образом, в кубе К-3 формируется тяжелое сырье. Парообразные продукты проходят через глухую тарелку, самая их легкая часть покидает колонну в виде дистиллята. Средняя часть (фр. 200-350 ⁰С) накапливается над глухой тарелкой, часть которой поступает в ПЛС (на входе давление 5,0 МПа, температура 350^оС, на выходе - давление 2,0 МПа, температура 500-510 ^оС), другая часть подается в К-2. Несконденсированная часть продуктов из К-3 проходит конденсатор-холодильник, сепаратор, часть жидкости возвращается в виде орошения, часть направляется в стабилизированную колонну К-5, где удаляются газы и рефлюкс. Снизу К-5 отводится стабильный легкий бензин.

Жидкие продукты с низа К-2 после дросселирования поступают в колонну К-4, нижняя часть которой работает как сепаратор низкого давления, где за счет снижения давления образуется паровая фаза, которая проходит через глухую тарелку и поступает в ректификационную часть колонны. В К-4 из ПЛС подается часть исходного сырья. В результате контакта исходного сырья с парообразными продуктами, легкая часть испаряется, а тяжелая конденсируется. Над глухой тарелкой накапливается тяжелая фракция, которая подается в К-3 и частично может отводится в виде термогазойля. Несконденсированные продукты с верха К-4 поступают в конденсатор-холодильник, затем в сепаратор, где происходит разделение газообразных и жидких продуктов. Газ направляется на газофракционирующую установку (АГФУ), часть жидких продуктов возвращается в виде орошения колонны К-4, а балансовое количество в виде тяжелого бензина отводится с установки.

Примерный материальный баланс процесса термического крекинга

Продукты	Сырье - мазут	Сырье - гудрон
Газ, % мас.	3,5	2,3
Рефлюкс, % мас.	3,6	3,0
Бензин, % мас.	18,6	6,7
Термогазойль, % мас.	7,4	-
Крекинг-остаток, % мас.	63,8	86,8