Обессоленная и обезвоженная нефть сырьевым насосом под давлением 1,5 -1,8 МПа прокачивается через теплообменники, в которых она нагревается за счет тепла готовых или циркулирующих нефтепродуктов до 220 °С и поступает в трубчатую атмосферную печь П-1, где нагревается до 350 °С. Нагретый до 350 °С поток в парожидком состоянии поступает в секцию питания атмосферой колонны К-1. Эта колонна предназначена для разделения нефти на несколько светлых (топливных) фракций. Давление в этой колонне поддерживается близким к атмосферному, а тепло подводится только потоком нагретого сырья из-за невозможности повысить температуру внизу колонны без опасности термического разложения остатка. Поэтому для создания потока паров в отгонной части колонны под нижнюю тарелку отгонной части подают перегретый до 400 °С водяной пар. Для создания потока орошения во всех укрепляющих секциях избыточное тепло отводят острым орошением наверху колонны и одним промежуточным орошением (ПЦО) под тарелкой вывода керосиновой фракции.
Сверху атмосферной колонны из сепаратора С-1 отбирают углеводородный газ II и бензиновую фракцию IV. Боковые погоны (керосин (120-240 °С) V, дизельное топливо (240-300 °С) VI, дизельное топливо (300-350 °С) VII)выводят снизу стриппингов К-2, К-3, К-4 прокачивают насосом через теплообменники для нагрева нефти, холодильники водяного охлаждения и направляют в резервуарный парк.
Подачей водяного пара в низ соответствующих стриппингов в них осуществляется отпарка легкокипящих фракций и регулируются точка начала кипения и температуры вспышки этих дистиллятов. Изменение температуры конца кипения дизельного топлива производится за счет изменения количества флегмы, перетекающей из колонны в стриппинг (чем больше это количество, тем выше температура конца кипения).
Мазут VIII снизу атмосферной колонны с температурой 300-310 °С насосом прокачивается через трубчатую вакуумную печь П-2 мощностью 30-40 МВт, где нагревается до 400 - 420 °С, и в парожидком состоянии поступает в эвапорационное пространство вакуумной колонны К-5. В зоне ввода сырья давление в этой колонне составляет обычно 10-15 кПа, а наверху ее - 5-7 кПа. Такое давление поддерживается за счет откачки из системы "печь - колонна - коммуникации" атмосферного воздуха (подсасываемого через неплотности фланцевых соединений) и легких углеводородов (С1 - C7), образующихся за счет небольшой деструкции мазута при его нагреве в печи П-2.
Для откачки этой смеси несконденсированных газов используют пароэжекторные насосы Э-1,2 (2- или 3-ступенчатые с конденсацией паров между ступенями). В качестве эжектирующего агента применяют перегретый водяной пар давлением 1,0- 1,5 МПа. Поток несконденсированного газа направляется обычно в топку печи П-2 для сжигания, чтобы не загрязнять атмосферу углеводородами и сероводородом. Пароэжекторный насос откачивает газы и пары из сепаратора, в который поступает сконденсированный поток паров сверху колонны. После разделения этого конденсата во втором сепараторе на легкую газойлевую фракцию (100 - 250 °С) и конденсат водяного пара они отдельными насосами выводятся из этого сепаратора.
На верху вакуумной колонны для отвода тепла на группе конденсационных тарелок (4-6 шт.) циркулирует ВЦО, задачей которого является полная конденсация углеводородного парового потока. Однако достичь полной конденсации не удается, потому что при температуре входа ВЦО в колонну около 60 - 80 °С температура паров на верху колонны обычно не ниже 70 °С, а при этой температуре и давлении 5 кПа в смеси с водяным паром не конденсируется до 1- 2 % на мазут легких углеводородных фракций, и они, как уже отмечалось выше, выводятся из конденсационно-вакуумсоздаюшей системы IX.
Часть циркулирующей наверху флегмы ВЦО выводится из колонны с температурой 220-260 °С как материальный поток легкого вакуумного газойля X, выкипающего до 350-380 °С. Основной дистиллят вакуумной колонны - вакуумный газойль 350-500 °С XI. С нижней из этих тарелок поток выводится через теплообменник нагрева нефти и уходит в парк, а часть через холодильник циркулирует как ПЦО.
Снизу отгонной части колонны вводится перегретый водяной пар в количестве 1,5 % на сырье колонны. Остаток вакуумной перегонки - гудрон с температурой 360-380 °С - насосом через теплообменники и холодильник откачивается в парк.
Технологические расчеты процесса и основных аппаратов
Материальный баланс
Таблица 4.1 - поступенчатый материальный баланс
| Ступень перегонки | Взято | Получено | Расход | ||
| Наименование потоков | Наименование потоков | кг/час | % масс | ||
| от нефти | от сырья | ||||
| Атмосферная колонна | Нефть | 171232,9 | |||
| н.к.-120 | 4965,8 | 2,9 | 2,9 | ||
| 120-240 | 24315,1 | 14,2 | 14,2 | ||
| 240-300 | 16952,05 | 9,9 | 9,9 | ||
| 300-350 | 19520,55 | 11,4 | 11,4 | ||
| >350 | 105479,5 | 61,6 | 61,6 | ||
| Вакуумная колонна | >350 | 105479,5 | 61,6 | ||
| 350-500 | 53082,2 | 50,3 | |||
| >500 | 52397,3 | 30,6 | 49,7 |
Таблица 4.2 - общий материальный баланс по конечным продуктам дистилляции нефти
| Компоненты | % масс. от нефти | т/сутки | т/год | тыс.т/год |
| Взято | ||||
| Нефть | 100,00 | 4109,6 | ||
| итого: | 100,00 | 4109,6 | ||
| Получено | ||||
| Бензиновая фракция н.к.-120 °С | 2,9 | 119,2 | 43,5 | |
| Керосиновая фракция 120-240°С | 14,2 | 583,6 | ||
| Дизельная фракция 240-300°С | 9,9 | 406,8 | 148,5 | |
| Дизельная фракция 300-350°С | 11,4 | 468,5 | ||
| Газойлевая фракция 350-500°С | 1274,0 | |||
| Остаток >500°С | 30,6 | 1257,5 | ||
| итого: | 100,00 | 4109,6 |