2 Особенности работы оборудования

2.1 Колонна отбензинивания нефти к-1

В колонне частичного отбензинивания отбирают 50-60% от потенциала легкого бензина, иначе состав сырья атмосферной колонны настолько утяжеляется, что требуется чрезмерное высокая температура питания, которая оказывается выше допустимой (380°С).

Особенности работы отбензинивающей колонны:

1. Невысокий выход бензина – ректификата (5-15% масс. от загрузки колонны) затрудняет четкое выделение бензиновой фракции из нефти.

2. Чрезвычайно высокая загрузка по жидкости в отгонной части колонны предварительного испарения из-за низкой паровой нагрузки ухудшает условия отпаривания легких фракций от остатка под действием горячей струи

3. Относительно небольшая энтальпия сырья (220°С), вводимого в колонну, не создает достаточного для ректификации теплового потока, поэтому необходим ввод дополнительного тепла в виде горячей струи

4. Поддержание в колонне повышенного давления для обеспечения конденсации воздухом и водой легких бензиновых фракций в конденсаторах-холодильниках.

2.2 Основная атмосферная колонна к-2

Основная атмосферная колонна состоит из 3-5 простых колонн (их число определяется числом отводимых дистиллятов). Верхний дистиллят (обычно бензиновый) выводится в виде паров, остальные дистилляты (жидкие боковые погоны) выводятся через отпарные секции.

В атмосферной колонне все тепло, необходимое для ректификации, вносится потоком сырья, которое нагревается в печи до парожидкостного состояния. Поэтому для улучшения четкости разделения в этой колонне необходимо увеличивать долю отгона сырья, что достигается повышением температуры и снижением давления в зоне питания. Предпочтительно, чтобы доля отгона на 5-10% масс. превышала сумму светлых дистиллятов, отбираемых в колонне.

Жидкостное орошение в верху колонны создается подачей холодного или циркуляционного орошения. Каждое из них имеет преимущества и недостатки. Обычно при выделении легких фракций применяют холодное орошение, при выделении более тяжелых- циркуляционное. Кроме верхнего орошения, в основной атмосферной колонне применяют промежуточные циркуляционные орошения. Анализ фактических показателей работы атмосферных колонн АВТ показывает, что промежуточных циркуляционных орошений должно быть в колонне одно или два. Третье организовывать, как правило, не целесообразно, так как при этом дополнительно регенерируется небольшое количество тепла, но в выше расположенных секциях снижаются флегмовое число и четкость разделения, а схема установки усложняется.

Количество тепла, отводимого верхним и нижним промежуточным циркуляционным орошениями, должно определяться требованиями к качеству получаемых дистиллятов и регулироваться по температуре паров под тарелками, с которых выводятся эти дистилляты. Промежуточное циркуляционное орошение организуется в сечении колонны под тарелками вывода дистиллятов. Эти тарелки должны быть оснащены сливными устройствами, обеспечивающими нормальный переток жидкости на лежащую ниже тарелку.

Паровое орошение в основной атмосферной колонне и в отпарных колоннах создается при помощи острого водяного пара (1,2-3,5% масс. в атмосферной колонне и 0,5 -1% масс. в отпарных колоннах), который понижает парциальное давление нефтяных паров. От эффективности работы отпарных колонн в значительной степени зависит четкость разделения получаемых на установке продуктов. В отпарных секциях, работающих с вводом водяного пара, стекающая по тарелкам жидкость испаряется под действием своего тепла; его количество, а следовательно, и количество образующихся паров, ограничено. Эффективность обычных тарелок в таких условиях низка (15-20%), поэтому необходимо применять специальные тарелки с повышенным сопротивлением сухой тарелки. Из-за недостатка тепла дизельная фракция из мазута отгоняется не полностью, и в смежном продукте - вакуумном газойле – содержится 20-30%масс. таких фракций.

Для циркуляционного орошения часть флегмы забирается с тарелки, проходит теплообменник, охлаждается до заданной температуры, поступает на тарелку выше той, с которой забиралась флегма на охлаждение.

Основная часть флегмы с тарелки отбора орошения идёт в качестве целевого продукта в отпарную секцию. В нём в результате недостаточно четкого разделения могут находится более легкокипящие фракции. С целью доведения целевых продуктов до нужной кондиции применяют отпарные секции (колонны). Отбираемая из К-2 фракция направляется в верхнюю часть отпарной колонны, оборудованной 9-12 тарелками. Отбираемый поток, стекая с тарелки на тарелку в низ стриппинга, встречается с потоком паров, движущихся вверх. Чтобы создать последний, в нижнюю часть стриппинга подают водяной пар с температурой нагрева выше конца кипения фракций.

Отпаренные легкие фракции вместе с водяным паром направляются в пространство между тарелкой отбора и выше лежащей тарелкой в К-2.

Тарелки циркуляционного орошения уступают по своему действию обычным ректификационным тарелкам, так как на этих тарелках жидкость с нижней тарелки подаётся на верхнюю.

Действие тарелок отпарной секции сводится к достаточно полному удалению из остатка лишь самих летучих компонентов, общая же величина загрязнения остатка дистиллятными компонентами мало меняется.

Так, в мазуте светлых обычно содержится 5-7% масс., ещё больший процент масляных фракций в гудроне, обычно значительно примесей легкокипящих в дизельном топливе. Увеличение подачи водяного пара сокращает примеси низкокипящих в остатках, однако рост расхода водяного пара прогрессивно опережает рост количества отпаренных компонентов. Поэтому обычно расход водяного пара не превышает нескольких процентов от веса остатка.

Подача водяного пара существенно улучшает температуру вспышки, температуру начала кипения и температуру 10% выкипания. Всё это зависит от наличия низкокипящих компонентов.