Нормальная работа ректификационных колонн и требуемое качество продуктов перегонки обеспечиваются путем регулирования теплового режима – отводом тепла в концентрационной и подводом тепла в отгонной секциях колонн, а также нагревом сырья до оптимальной температуры. В промышленных процессах перегонки нефти применяют следующие способы регулирования температурного режима по высоте колонны.
Отвод тепла в концентрационной секции путем:
а) использования парциального конденсатора;
б) организации испаряющегося (холодного) орошения;
в) организации неиспаряющегося (циркуляционного) орошения.
Подвод тепла в отгонной секции путем:
а) нагрева остатка ректификации в кипятильнике с паровым пространством;
б) циркуляции части остатка, нагретого в трубчатой печи.
Холодное (острое) орошение. Этот способ отвода тепла наверху колонны получил наибольшее распространение в практике нефтепереработки. Паровой поток, уходящий с верха колонны, полностью конденсируется в конденсаторе – холодильнике (водяном или воздушном) и поступает в ёмкость или сепаратор, откуда часть ректификата насосом подается обратно в ректификационную колонну в качестве холодного испаряющегося орошения, а балансовое его количество отводится как целевой продукт.
Циркуляционное неиспаряющееся орошение. Этот вариант отвода тепла в концентрационной секции колонны в технологии нефтепереработки применяется исключительно широко для регулирования температуры не только наверху, но и в средних сечениях сложных колонн. Для создания циркуляционного орошения с некоторой тарелки колонны выводят часть флегмы (или бокового дистиллята), охлаждают в теплообменнике, в котором она отдает тепло исходному сырью, после чего насосом возвращают на тарелку.
|
|
На современных установках перегонки нефти чаще применяют комбинированные схемы орошения. Так, сложная колонна атмосферной перегонки нефти обычно имеет сверху острое орошение и затем по высоте несколько промежуточных циркуляционных орошений. В концентрационной секции сложных колонн вакуумной перегонки мазута отвод тепла осуществляется преимущественно посредством циркуляционного орошения.
При подвое тепла в низ колонны трубчатой печью часть кубового продукта прокачивается через трубчатую печь, и подогретая парожидкостная смесь (горячая струя) вновь поступает в низ колонны. Этот способ применяют при необходимости обеспечения сравнительно высокой температуры низа колонны, когда применение обычных теплоносителей (водяной пар и др.) невозможно или нецелесообразно (например, в колоннах отбензинивания нефти).
Технологические параметры
Технологический режим работы блока АТ
Колонна частичного отбензинивания нефти
Температура, °С
питания 205
верха 155
низа 240
Давление, МПа 0,5
Атмосферная колонна
Температура, °С
питания 365
верха 146
вывода фракций:
180…220 ̊ С 196
220…280 ̊ С 246
280…350 ̊ С 312
низа 342
Давление, МПа 0,25
Технологический режим в вакуумной колонны
Температура, °С
питания 395
верха 125
низа 352
Давление наверху (абс.), кПа 8,0
Основное технологическое оборудование.
Основным оборудованием АВТ являются печи и колонны. Для нагрева сырья обычно используют цилиндрические печи с водным отводом дымовых газов и вертикальными трубами радиантного змеевика беспламенного горения. Самые мощные печи это атмосферные с теплопроизводительностью120-130 МВт. Часто устанавливают две печи мощностью 60-65 МВт.
|
|
Ректификационные колонны имеют разные диаметры, что зависит от производительности.
Колонна стабилизации: диаметр 1,2-1,4 м., число тарелок 30-40
Атмосферная колонна: диаметр 6,4-7,0 м., число тарелок 40-45
Вакуумная колонна: диаметр 9-10 м., число тарелок 18-20
Мощность
Мощности действующих сейчас АВТ колеблются от 0,5 до 10 млн. т/год. До 1950 г. максимальная мощность наиболее распространенных установок АВТ составляла 500-600 тыс. т/год. В 1950-60-х гг. проектировались и строились установки мощностью 1; 1,5; 2 и 3 млн т/год нефти. В 1967 г. ввели в эксплуатацию высокопроизводительную установку АВТ мощностью 6 млн т/год. Самая крупная установка АВТ мощностью 10 млн. т/год была построена в 1975 г. в Антверпене. В те же годы в США были пущены две установки мощностью по 10,5 млн. т/год. В последующем строительство таких мощных установок не велось, и в большинстве своем мощность установок ЭЛОУ-АВТ сохранилась на уровне 6-8 млн. т/год как у нас в стране, так и за рубежом. После 2000 г. из-за дальнейшего падения добычи нефти более выгодно иметь на НПЗ установки АВТ средней и малой мощности (2-3 млн. т/год). Преимущества установок большой единичной мощности очевидны: высокая производительность труда и низкие капитальные и эксплуатационные затраты по сравнению с установками малой производительности.
ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез»
Реконструкция установки первичной переработки нефти АВТ-5 с увеличением мощности до 8 млн. т.