Замена испаряющего агента на колонне К-1 установки первичной переработки нефти
Автор: Попов С.В., Плешакова Н.А., Куц Д.И.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Химическая технология
Статья в выпуске: 1 (99) т.86, 2024 года.
Бесплатный доступ
В схему установок первичной переработки нефти могут быть включены аппарат (сепаратор) предварительного разделения углеводородов, отводящий часть лёгких углеводородов и частично фракцию лёгкого бензина, или колонна для частичного отбензинивания нефти К-1. Предварительное фракционирование в этих аппаратах имеет существенное значение для ресурсосбережения предприятия, так как такие схемы обеспечивают снижение расхода тепла на подогрев сырой нефти перед фракционированием в основной атмосферной колонне. На эффективность работы колонны К-1 оказывает влияние не только качество нефти, технологические режимы и конструкционные параметры аппарата, но и используемые испаряющие агенты. В работе показана возможность использовать в колонне К-1 вместо водяного пара её дистиллят с организацией рекуперации теплоты потоками колонны и проводится сравнение достигаемых показателей работы аппарата при использовании этих испаряющих агентов. Исследования проводили с использованием моделирующей системы UniSim Design. Сравнительную оценку применения различных испаряющих агентов проводили с учётом качества и выхода фракций с верха колонны К-1. Результаты вычислительного эксперимента показали, что чувствительность показателей работы колонны К-1 (фракционного состава дистиллята) на варьирование температуры подаваемого в колонну рециркулирующего дистиллята до 160 °С низкая, то есть не наблюдается заметное изменение фракционного состава дистиллята, а при температурах выше 160 °С состав практически не изменяется. Целесообразное количество рециркулируемого в колонну дистиллята как испаряющего агента составляет ~1%масс. от расхода сырья. Рассчитанные температурные кривые по высоте колонны имеют близкий характерный вид, хотя температуры верха и низа аппарата (69,8 и 226,1 °С) отличаются от соответствующих температур колонны с использованием водяного пара (54,6 и 187,1°С). При использовании в качестве испаряющего агента дистиллята колонны достигается чёткое частичное отбензинивание нефти, отсутствует «увлажнение» выходных потоков и наблюдается увеличение в потоке дистиллята содержания фракций нк-180 °С. Последнее важно для технологических схем, в которых используется узел вторичной перегонки бензина на фракции нк-80; 60-90 и 80-180 °С. Для подогрева дистиллята перед его подачей в низ колонны К-1 возможна рекуперация тепла потоками основной атмосферной колонны.
Переработка нефти, отбензинивание нефти, испаряющий агент, бензиновая фракция, моделирование, unisim design
Короткий адрес: https://sciup.org/140305676
IDR: 140305676 | DOI: 10.20914/2310-1202-2024-1-249-257
Список литературы Замена испаряющего агента на колонне К-1 установки первичной переработки нефти
- Rahman S.A., Anjana R. Unisim Based Simulation and Analysis of Crude Oil Distillation // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2021. V. 1114. №. 1. P. 012094.
- Patrascioiu C., Jamali M. Crude distillation process simulation using Unisim Design simulator // International Journal of Chemical and Molecular Engineering. 2018. V. 12. №. 7. P. 340–346.
- Al-Muslim H., Dincer I., Zubair S.M. Exergy analysis of single-and two-stage crude oil distillation units // J. Energy Resour. Technol. 2003. V. 125. №. 3. P. 199–207.
- Rivero R. Application of the exergy concept in the petroleum refining and petrochemical industry // Energy conversion and Management. 2002. V. 43. №. 9-12. P. 1199-1220.
- Ledezma-Martínez M., Jobson M., Smith R. Simulation–optimization-based design of crude oil distillation systems with preflash units // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2018. V. 57. №. 30. P. 9821–9830.
- Kamisli F., Ahmed A.A. Simulation and Optimization of A Crude Oil Distillation Unit // Turkish Journal of Science and Technology. 2019. V. 14. №. 2. P. 59–68.
- Yang K. et al. Improving energy saving of crude oil distillation units with optimal operations // Journal of cleaner production. 2020. V. 263. P. 121340.
- Kim Y.H. An Energy‐Efficient Crude Distillation Unit with a Prefractionator // Chemical Engineering & Technology. 2017. V. 40. №. 3. P. 588-597. doi: 10.1002/ceat.201600387
- Kumar S., Mhetre A. S. Comparative techno-economic evaluation of potential processing schemes for petroleum crude oil distillation // Results in Engineering. 2022. V. 14. P. 100480. doi: 10.1016/j.rineng.2022.100480
- Jumaah A.F., Amooey A.A., Nabavi S.R. Simulation Multi‐Objective Particle Swarm Optimization of a Crude Oil Distillation Unit // Chemical Engineering & Technology. 2023. V. 46. №. 2. P. 270-278. doi: 10.1002/ceat.202200386
- Чуракова С.К., Богатых К.Ф., Нестеров И.Д. Влияние способа подвода тепла на энергозатраты в процессе частичного отбензинивания нефти // Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук: материалы Международной научно-технической конференции. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. С. 106.
- Пат. № 2375408, RU, C10G 7/06. Способ перегонки нефти / Биктимиров Ф.С. № 2008120247/04; Заявл. 21.05.2008; Опубл. 10.12.2009, Бюл. № 34.
- Казанцев А.И., Кожухова Н.Ю. Пути повышения эффективности работы отбензинивающей колонны блока АВТ // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. 2020. С. 142–144.
- Сайдалиев Б.Я. Снижение расхода топлива без нарушения технологического стандарта первичной переработки нефти // Universum: технические науки. 2020. №. 7-3 (76). С. 22-24.
- Эдер Л.В., Филимонова И.В., Немов В.Ю., Проворный И.А. Добыча, переработка и экспорт нефти и нефтепродуктов в России // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2014. №. 4. С. 83-97.
- Зотов Н.И., Попов С.В., Хабибрахманова О.В. Повышение эффективности работы колонны частичного отбензинивания нефти // Вестник ВГУИТ. 2021. Т. 83. № 1. С. 284–289.
- Глаголева О.Ф., Капустин В.М. Повышение эффективности процессов подготовки и переработки нефти (обзор) // Нефтехимия. 2020. Т. 60. №. 6. С. 745-754. doi: 10.31857/S002824212006009X
- Морозов В.А., Отрошко Т.П., Моржухина Л.Д., Луговской А.И. и др. Современная установка вакуумной перегонки мазута //Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2016. №. 10. С. 51-58.
- Федькин В.С., Попов С.В., Хабибрахманова О.В. Выбор испаряющего агента колонны частичного отбензинивания нефти // Вестник ВГУИТ. 2021. Т. 83. № 4. С. 252–260.
- Тугашова Л.Г. Определение показателей качества нефтепродуктов // Инновационное развитие науки и образования. 2020. С. 109-119.