Абсорбционно-газофракционирующая установка (агфу)

Назначение абсорбционно-газофракционирующей установки – разделение смеси жирного газа и нестабильного бензина на сухой газ, стабильный бензин и в зависимости от потребностей на фракции углеводородов С ₃ , С ₄ и С ₅ .

В связи с жёсткими требованиями, предъявляемыми к получаемым газам по содержанию в них сероводорода. В схема АГФУ предусмотрены блоки очистки сырья от сероводорода ( на схеме они не показаны). Используют моноэтаноламиновую и трикалийфосфатную очистки. Получаемый сероводород служит ценным сырьём для химической промышленности.

Жирный газ, состоящий преимущественно из предельных углеводородов, поступает с установок первичной переработки нефти AT и АВТ, гидрокре­кинга, каталитического риформинга и некоторых других. Жирный газ, состоящий из непредельных углеводородов, поступает с установок каталитиче­ского и термического крекинга, пиролиза и коксова­ния. Состав сырья определяет режим процесса, причем это влияние состава сырья одинаково при фракционировании предельных и непредельных угле­водородов. Наибольшее влияние на работу фракци­онирующего абсорбера оказывает изменение кон­центрации углеводородов С ₁ — Сз в жирном газе. Например, с повышением содержания углеводоро­дов Сз в сырье необходимо увеличить расход абсор­бента на 10—15 % (масс.). Кроме того, следует повысить расход водяного пара в подогревателе колонны для отпаривания большего количества про­пана и усиления режима охлаждения при конденса­ции паров с верха этой колонны, а также перевода питания колонны на лежащие выше тарелки.

Технологическая схема установки приведена на рисунке 1. Компримированный в две ступени (на схеме не показано) до давления 1,2—2,0 МПа жирный газ поступает в среднюю часть фракциони­рующего абсорбера 3. Несколькими тарелками выше из резервуарного парка сырьевым насосом подается по одному из трех вводов (в зависимости от содер­жания пентановых углеводородов) нестабильный бензин. Обычно в абсорбере 3 имеется 40—50 таре­лок, распределенных примерно поровну между аб­сорбционной и десорбционной секциями. Из исполь­зуемых в абсорберах т арелок наиболее эффективными являются клапанные. Применение секционирова­ния тарелок, уменьшающего эффект поперечного перемешивания, и внедрение прямоточного взаи­модействия фаз позволяет в 2—3 раза повы сить производительность оборудования. Давление во фракционирующем абсорбере — от 1,2 до 2,0 МПа.

Рис.1. Принципиальная схема абсорбционно-газофракционирующей установки (АГФУ):

1 – насосы, 2 – холодильники, 3 – фракционирующий абсорбер, 4 – сепаратор-каплеотбойник, 5 – трубчатая печь, 6 – теплообменник, 7, 10, 12, 13 – ректификационные колонны, 8 – аппараты воздушного охлаждения, 9 – приёмники, 11 – подогреватели-кипятильнаки.

С верха абсорбера 3 уходит сухой газ с содержа­нием углеводородов C ₃ —С ₅ не более 10—15 % (об.). В сепараторе 4 от него отделяется конденсат, а сухой газ направляется в заводскую топливную сеть. Аб­сорбер оборудован системой циркуляционных оро­шений для съема тепла абсорбции. Тепло для отпаривания углеводородов С ₁ — C ₂ подается в низ абсорбера с помощью «горячей струи». Для этого продукт с низа абсорбера забирается насосом 1, проходит один поток трубчатой печи 5 и вводится в абсорбер 3 под первую ректификационную та­релку.

Регенерированный абсорбент (ненасыщенный ста­бильный бензин) через теплообменник 6 и холодиль­ник 2 подается на верх абсорбера в один из трех вводов (в зависимости от содержания углеводородов C ₁ — C₂ в жирном газе и во избежание уноса абсор­бента).

Деэтанизированный бензин, насыщенный фрак­циями С ₃ — С ₅, после подогрева в теплообменнике 6 подается по одному из трех вводов в стабилизацион­ную колонну 7 для отделения сжиженного газа — рефлюкса (углеводороды —пропан, бутан и пентан). Пары рефлюкса (головная фракция стабилизации) с верха колонны 7, сконденсировавшись в холо­дильнике 2, поступают в приемник 9.

Тепло для отпаривания легких углеводородов от стабильного бензина вводится в низ колонны «горя­чей струёй». Для этого бензин с низа этой колонны забирается насосом 1, и часть его нагревается в змее­виках трубчатой печи 5 (второй поток) и поступает под нижнюю ректификационную тарелку колонны 7 (другая часть стабильного бензина направляется на орошение абсорбера 3). Часть конденсата из приемника 9 подается насо­сом на орошение колонны 7, а избыток — в ректи­фикационную колонну 10 для выделения фракции Сз.

В этой колонне пропановая фракция отделяется от изобутен-бутан-пентановой. Пары ее после кон­денсации в аппарате воздушного охлаждения 8 поступают в приемник 9. Часть фракции C ₃ через холодильник 2 выводится в товарный парк, а основ­ное количество служит орошением, подаваемым на верх колонны 10. Тепло в низ этой колонны подво­дится с помощью подогревателя 11, в трубное про­странство которого подается водяной пар. Продукт из подогревателя направляется в колонну 12 для отделения изобутан-бутановой фракции от пентановой. Низ колонны 12 также снабжен подогрева­телем-кипятильником 11, из которого через холо­дильник 2 в сырьевой парк отводится пентановая фракция.

Пары изобутан-бутеновой фракции, сконден­сировавшись в аппарате воздушного охлаждения 8 и конденсаторе 2, поступают в приемник 9, откуда часть конденсата идет на орошение колонны 12, а остальное количество — на питание колонны 13. В колонне 13 отделяется изобутановая фракция; пары ее конденсируются в аппаратах 8 и 7, стекают в приемник 9 и, охладившись в холодильнике 2, направляются в товарный парк. Бутановая фрак­ция откачивается из кипятильника 11 через холо­дильник 2.

Технологический режим АГФУ проектной мощ­ности 417 тыс. т/год и характеристика аппаратов:

Показатели	Абсорбер 3	Колонна 7	Колонна 10	Колонна 12
Давление, МПа Кратность орошения Температура, °С верха сечения питания низа Диаметр, мм Расстояние между тарелками, мм	1,35 - 35 40 130 1800 -	0,93 2 : 1 78 150 218 2400 600	1,73 3 : 1 44 86 107 1400 450	0,59 3 : 1 48 61 106 1800 500