способ получения мазута из малосернистых, и/или сернистых, и/или высокосернистых нефтей

Формула изобретения

1. Способ получения мазута из малосернистых, и/или сернистых и/или высокосернистых нефтей, включающий термические и термодеструктивные технологические процессы: электрообессоливания и обезвоживания нефти в электродегидраторах, атмосферно-вакуумной перегонки с выводом промежуточных продуктов: прямогонных бензиновых, керосиновых, дизельных фракций, выводом фракций мазута, вакуумного соляра и масляных дистиллятов, гудрона, по крайней мере, частичное компаундирование масляных фракций установок ЭЛОУ-АВТ, гудрона, асфальта с установок деасфальтизации масел пропаном, экстракта селективной очистки масел фенолом, экстракта селективной очистки масел парными растворителями, петролатума с установок депарафинизации масел, битумов с использованием по крайней мере в процессе атмосферно-вакуумной перегонки в качестве теплоносителя пара, получаемого в парогенераторе и образованием конденсата, по крайней мере частично возвратного, в результате отбора теплоты, преимущественно при протекании технологических процессов перегонки нефти, отличающийся тем, что используемый в технологических процессах пар, по крайней мере, частично получают путем сжигания содержащегося в сырье попутного газа и/или топливно-технологического газа термических процессов переработки нефти, и/или термодеструктивных процессов переработки нефти и/или промежуточных продуктов, который подают в сеть с температурой 50 - 70^oC и давлением 3 - 5 кг/см², причем перед сжиганием газ подогревают до температуры не ниже 100^oC, при этом 60 - 85% газа сжигают в печах технологических процессов, а 15 - 40% газа сжигают в парогенераторе с использованием в качестве воды возвратного конденсата с добавлением химически очищенной сырой воды, по крайней мере, в количестве, необходимом для возмещения невозвращаемого конденсата, при этом для подогрева химически очищенной сырой воды и/или исходной нефти используют остаточную теплоту отработанного в технологических процессах перегонки нефти пара, и/или парового конденсата, и/или выводимого из вакуумной колонны гудрона.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрообессоливание и обезвоживание нефти проводят в электродегидраторах пропусканием потока нефти через систему сетчато и/или ячеисто расположенных не менее, чем в двух уровнях электродов, перекрывающих в совокупности высотный диапазон электродегидратора преимущественно в верхней половине высоты его корпуса, причем градиент высоты между уровнями электродов на пути восходящего потока нефти составляет 0,05 - 0,1 условного отрезка пути, совпадающего со средним вектором перемещения потока нефти в зоне наибольшего миделя электродегидратора, проходимого потоком за час перемещения со средней скоростью процесса электрообессоливания и обезвоживания, при этом электрообессоливание и обезвоживание нефти проводят в электродегидраторах с горизонтально-ориентированным корпусом цилиндрической или составной конфигурации и рабочим объемом 80 - 200 м³, или в электродегидраторах с корпусом сферической или сфероидальной, и/или эллипсовидной, и/или овоидальной, и/или каплевидной формы, или в электродегидраторах с цилиндрическом корпусом и выпуклокриволинейным и торцевыми участками, и/или тороидальной формы, или в электродегидраторах, продольную ось корпуса, по крайней мере, части которых ориентируют вертикально, или в электродегидраторах, продольную ось корпуса, по крайней мере, части которых ориентируют горизонтально или под углом к горизонту.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при перегонке обессоленной нефти используют колонны атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки, снабженные пакетами перекрестноточных насадок, размещенными с высотным или высотноугловым смещением адекватно температурным зонам конденсации паров, при этом, по крайней мере, часть пакетов размещена в зоне конденсации бензиновой фракции 120 - 180^oC, перегонку проводят при подаче нефти в колонны, по крайней мере, через два патрубка, тангенциально расположенные в корпусе колонны в зоне питания, снабженной внутренним цилиндрическим отражателем потока, диаметр которого соотносится с диаметром корпуса колонны в зоне питания как (0,59 - 0,75) : 1, а высотный диапазон ввода потоков нефти составляют 0,21 - 0,28 высоты колонны от низа днища колонны, вывод керосиновой фракции 140 - 240^oC осуществляют в высотном интервале колонны атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки, составляющем 0,58 - 0,81 от высоты колонны, считая от низа днища или с превышением соответственно нижней и верхней отметок диапазона вывода керосиновой фракции на величину, равную 0,37 - 0,53 от высоты колонны относительно оси ввода патрубков подачи нефти в зону питания колонны, вывод дизельной фракции 240 - 350^oC или дизельных фракций 240 - 300^oC и 300 - 350^oC осуществляют в высотном интервале колонны атмосферной перегонки, составляющем 0,32 - 0,62 от высоты колонны, считая от нижнего днища или с превышением нижней и верхней отметок диапазона вывода на величину равную, соответственно (0,06 - 0,12) и (0,23 - 0,41) от высоты колонны относительно оси ввода патрубков подачи нефти в зону питания колонны, подачу нефти в колонну атмосферной перегонки осуществляют через патрубки, расположенные с углом разведения точек пересечения осей патрубков с корпусом колонны в интервале 30 - 180^oC односторонней тангенциальной закруткой подаваемого потока, или подачу нефти в колонну атмосферной перегонки осуществляют через патрубки, ось и внутренняя горловина одного из которых ориентируют поток подаваемой через него нефти в зоне питания колонны непосредственно на пересечение с аналогичным потоком, подаваемым через другой патрубок преимущественно в зоне выхода его из внутренней горловины последнего, или подачу нефти в колонну атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки осуществляют через патрубки, оси которых ориентируют параллельно касательным к корпусу внутреннего цилиндрического отражателя с радиальным удалением от условной точки касания с корпусом отражателя на рассмотрение b, удовлетворяющее условию b 0,25 (R_k - R_o), где R_k - радиус колонны в зоне питания, R_o - радиус отражателя, или перегонку проводят в колонне, цилиндрический отражатель в зоне питания которой устанавливают эксцентриситетом относительно продольной оси колонны, или перегонку проводят в колонне атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки, цилиндрический отражатель которой выполняют с переменным радиусом кривизны в поперечном сечении, или перегонку проводят в колонне атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки, цилиндрический отражатель которой соединяют с корпусом колонны кольцевой мембраной плоской, и/или ломаной, и/или криволинейной, и/или комбинированной конфигурации в поперечном сечении, или при перегонке используют колонну атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки, в которой пакеты перекрестноточных насадок выполняют из пространственно деформированных элементов из листовой нержавеющей стали, причем высота пакетов обеспечивает перекрытие температурных градиентов 2 - 8^oC по высоте колонны, а площадь прохода паров через них составляет 38 - 81% относительно поперечного сечения колонны, при этом перегонку в колонне атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки проводят при скорости прохождения паров разгоняемых фракций, по крайней мере, равной 1,0 - 1,7 м/с.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что компаундирование мазута проводят в одну или две, или три стадии, при этом компаундирование на первой стадии проводят либо непосредственно в колонне вакуумной перегонки путем добавления в гудрон масляных фракций и/или в технологическом трубопроводе, соединяющем колонну вакуумной перегонки с резервуаром хранения мазута, с подачей в трубопровод потоков масляных фракций, компаундирование на второй стадии проводят непосредственно в резервуаре хранения мазута путем подачи гудрона, и/или мазута, и/или дизельной фракции, и/или асфальта с установок деасфальтизации масел пропаном, экстракта селективной очистки масел фенолом, экстракта селективной очистки масел парными растворителями, петролатума с установок депарафинизации масел, битумов, подаваемых под избыточным давлением, при этом компаундирование в технологическом трубопроводе с дизельной фракцией ведут поэтапно или дискретно не менее, чем через два патрубка, врезанных в основной трубопровод с различных сторон, и/или разнесенных по длине и ориентированных под острым углом по ходу смешиваемых фракций, причем при компаундировании используют патрубки ввода компонентов, смешиваемых с гудроном, расположенные в трубопроводе и обеспечивающие однонаправленную или встречнонаправленную тангенциально вихревую закрутку смешиваемых потоков, или при компаундировании в трубопроводе во внутреннем сечении его на участке непосредственно после зоны расположения патрубков, подающих смешиваемые с гудроном компоненты, устанавливают не менее одной зафиксированной крыльчатки, или при компаундировании в трубопроводе, во внутреннем сечении его устанавливают не менее двух крыльчаток со встречнонаправленной закруткой лопастей, зафиксированных относительно корпуса трубопровода или неподвижно зафиксированных одна относительно другой с возможностью свободного совместного вращения при возникновении дисбаланса, создаваемых или вихревых противотоков, интенсифицирующих процесс компаундирования мазута, а при выводе гудрона из колонны вакуумной перегонки отбор избыточной результирующей теплоты ведут преимущественно перед началом первой стадии компаундировании, вторую стадию компаундирования ведут в резервуаре хранения мазута путем прямого смешивания подаваемых в резервуар компонентов, либо через инжектор, вводимый в придонную зону резервуара при раздельной во времени подаче мазута и дизельной фракции, или на второй стадии компаундирования используют инжектор, который вводят в резервуар и фиксируют на жестком внутреннем патрубке в нижней трети центральной зоны резервуара с восходящим наклоном инжектируемого потока, или на первой стадии компаундирования мазута добавляют в гудрон выводимые из вакуумной колонны атмосферно-вакуумной перегонки компоненты, а на второй стадии компаундирования используют резервуар, инжектор в который вводят посредством тангенциально установленного патрубка, или компаундирование в резервуаре хранения мазута проводят посредством, по крайней мере, двух инжекторов, которые фиксируют на тангенциально установленных патрубках со встречной закруткой потоков, или посредством не менее двух инжекторов, которые подвижно с возможностью реактивного вращения устанавливают в нижней или придонной части резервуара.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при производстве мазута отбор масляного дистиллята производят из вакуумной колонны в высотном температурном диапазоне 280 - 320^oC, очистку дистиллята производят с использованием избирательных растворителей - фенола, или фурфурола, или N-метилпирролидона с кратностью растворителя к сырью (1,5 - 2) : 1 с получением рафината и экстракта, подаваемого на смешение в мазут, депарафинизацией рафината с использованием растворителей - ацетона и/или метилэтилкетона и/или метилизобутилкетона с кратностью растворителя к сырью (1,5 - 2,5) : 1 с охлаждением до температуры ниже требуемой температуры застывания масла, после чего отфильтровывают масло от твердых высокомолекулярных углеводородов - парафинов, затем направляют на компаундирование с мазутом.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при производстве дистиллятных масел на основе машинной фракции, отбор масляного дистиллята производят из вакуумной колонны в высотном температурном диапазоне 320 - 328^oC, очистку дистиллята производят с использованием избирательных растворителей - фенола, или фурфурола, или N-метилпирролидона с кратностью растворителя к сырью (2 - 2,5) : 1 получением экстракта, направляемого на смешение с мазутом депарафинизацией масла с охлаждением его до температуры ниже требуемой температуры застывания масла, после чего отфильтровывают масло от твердых высокомолекулярных углеводородов-парафинов, которые направляют на смешение с мазутом.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при производстве мазута отбор гудрона производят из нижней части вакуумной колонны в высотном температурном диапазоне 330 - 340^oC, очистку гудрона от асфальтовых углеводородов производят с использованием избирательных растворителей - сжиженного пропана, бензиновой фракции при кратности растворителя к гудрону 4,0 - 8,0 : 1, последующей очисткой полученного деасфальтизата избирательными растворителями - фенолом или фурфуролом, или N-метилпирролидоном при кратности фенола к деасальтизату 3,0 - 5,0 : 1 с получением рафината и последующей депарафинизацией его с использованием растворителей - ацетона, и/или метилэтилкетона, и/или метилизобутилкетона при кратности растворителя к сырью 3,0 - 4,5 : 1 с охлаждением до температуры ниже требуемой температуры застывания масла, после чего отфильтровывают масло от твердых высокомолекулярных углеводородов-парафинов, которые направляют на смешение с мазутом.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что при производстве мазута отбор гудрона производят из нижней части вакуумной колонны в высотном температурном диапазоне 330 - 340^oC, а очистку гудрона производят парными различными по характеру растворителями, один из которых пропан для извлечения ценных углеводородов, а другой - смесь 35 - 60% фенола и 65 - 40% крезола для растворения нежелательных компонентов сырья при кратности растворителя-пропана к гудрону 3,0 - 4,0 : 1, а растворителя - смеси фенола и крезола к сырью 4,0 - 6,0 : 1 с получением рафината и его последующей депарафинизацией с использованием растворителей - ацетона, и/или метилэтилкетона, и/или метилизобутилкетона при кратности растворителя к гудрону 1,5 - 2,0 : 1 с охлаждением до температуры, ниже требуемой температуры застывания масла, после чего отфильтровывают масло от твердых высокомолекулярных углеводородов - парафинов, которые направляют на смешение с мазутом.

9. Способ по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что используют сырую воду из проточного и/или непроточного водоема, причем нагрев химически очищаемой воды производят до или после выполнения очистки сырой воды от взвесей и после очистки возвратного парового конденсата от масляных загрязнений.

10. Способ по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что используют воду, например, из реки Урал с общей жесткостью 4,8 мг-экв/кг, общей щелочностью 3,4 мг-экв/кг, величиной pH 8,1 и содержанием железа 628 мг/кг, сульфатов (SO₄^-2) 1,78 мг-экв/кг, кремниевой кислоты 0,15 мг-экв/кг, кальция (Ca⁺²) 3,0 мг-экв/кг, магния (Mg⁺²) 1,8 мг-экв/кг, и окисляемостью перманганатной 3,84 - 5,12 мг/кг по O₂, причем сырую воду на химическую очистку подают под давлением до 5 кг/см² на насосы сырой воды, по крайней мере, один из которых оставляют резервным, а затем прокачивают воду через два теплообменника с неподвижными трубчатыми решетками и подогревают воду до температуры 25 - 30^oC, причем, по крайней мере, в одном теплообменнике используют возвратный конденсат с температурой 80 - 85^oC, при этом количество сырой воды, пропускаемой через этот теплообменник, регулируют до захолаживания конденсата до температуры 25 - 35^oC, а остальную часть сырой воды пропускают через другой теплообменник и нагревают ее до температуры 25 - 30^oC за счет использования в этом теплообменнике в качестве теплоносителя теплофикационной воды, имеющей температуру отопительной воды в соответствии с сезоном, а после подогрева воду направляют на фильтрование в механические фильтры с двухслойной загрузкой кварцевым песком и антрацитом и осуществляют удаление из воды взвешенных частиц до достижения водой прозрачности не менее 40 см, а затем осветленную воду подают на фильтры водород катионитовые, загруженные сульфоуглем и осуществляют удаление из воды солей жесткости до 1 - 2 мг-экв/кг постоянной и разрушение бикарбонат иона со снижением только карбонатной щелочности до 0,7 мг-экв/кг, после чего умягченную воду подают на предохраняющие фильтрат от проскоков кислотности буферные саморегулирующиеся фильтры, загруженные сульфоуглем, а затем воду направляют для удаления свободной углекислоты в декарбонизатор, загруженный кольцами Рашига, и осуществляют отделение воздуха с углекислым газом, который отводят в атмосферу, и подачу декарбонизированной воды самотеком в бак, после чего эту воду насосами прокачивают через двухступенчатые натрий-катионитовые фильтры, причем в фильтрах первой ступени производят удаление катионов жесткости до 0,1 мг-экв/кг, а во второй ступени осуществляют удалением катионов жесткости Ca⁺² Mg⁺² до 0,01 мг-экв/кг с получением химически очищенной воды прозрачностью не менее 40 см, общей жесткостью 2 - 5 мг-экв/кг, содержанием железа в пересчете на Fe⁺³ до 300 мг/кг и величиной pH 8,0, после чего химически очищенную воду подают в баки, а затем насосами откачивают в парогенератор.

11. Способ по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что, по крайней мере, в период паводка осуществляют предварительную очистку воды, которую производят с использованием не менее двух осветлителей производительностью 250 м³/ч, двух мешалок известкового молока емкостью 15 м³ каждая, двух мерников коагулянта по 10 м³ каждый, ячейки мокрого хранения извести, преимущественно известкового теста емкостью 100 м³, ячейки известкового молока емкостью 60 м³ и насосов-дозаторов и/или центробежных насосов с дополнительными регулирующими заслонками, а химическую очистку воды производят только с использованием натрий-катионитовых фильтров, в которых производят также регенерацию фильтрующего материала солевым раствором с концентрацией 6 - 8%.

12. Способ по любому из пп.1 - 11, отличающийся тем, что для химической очистки воды используют механические фильтры в виде цилиндрических сосудов с внутренним антикоррозионным покрытием, преимущественно из эпоксидной смолы, с двумя стальными днищами сферической формы, в верхнем из которых размещен штуцер подачи исходной воды и верхнее распределительное устройство в виде лучей из полимерного материала для распределения воды по сечению фильтра, а на нижнем днище расположена дренажная система в виде коллектора со щелевыми трубками из нержавеющей стали, по оси которых образованы отверстия, перекрываемые кожухами со щелями шириной 0,25 - 0,4 мм, причем в верхней части корпуса фильтра образован люк для осмотра поверхности фильтрующего материала, а в нижней - лаз для монтажа и ремонта верхней и нижней дренажных систем, при этом на корпусе фильтра на уровне щелевых трубок расположен штуцер для гидроперегрузки, к фильтру подведены трубопроводы исходной воды, взрыхления, воздушник верхней и нижней дренажных систем, подсоединены манометры на входе и выходе коллектора, пробоотборники и вентили, а фильтрующую заслонку выполняют двухслойной, состоящей из слоя кварцевого песка высотой 700 мм и объемом 6,4 м³ и слоя антрацита высотой 500 мм и объемом 4,6 м³, при этом производительность фильтров устанавливают с учетом расхода воды на собственные нужды и приготовление регенерационных растворов не менее 200 м³/ч, скорость фильтрования при работе всех фильтров - не менее 7 м/ч и максимальной во время взрыхляющей промывки - не менее 10 м/ч при расходе на взрыхление сжатого воздуха 5 м³/ч и давлении до 1,5 кгс/см²; используемые водород-катионитовые фильтры выполняют с площадью фильтрования не менее 7 м², диаметром не менее 3000 мм и высотой загрузки сульфоуглем, равным 2500 мм, причем фильтр оснащен верхним распределительным устройством в виде лучевой, равномерно распределяющей поток воды по поверхности фильтрующего материала системы, а внутреннюю поверхность фильтра выполняют с гуммировочным покрытием из резины, при этом производительность фильтра составляет не менее 80 т/ч, а скорость фильтрования - не менее 13 м/ч; используемые саморегулирующиеся буферные фильтры загружены сульфоуглем с высотой слоя загрузки 2000 мм и выполнены с верхним распределительным устройством в виде "стакан в стакане", причем производительность одного фильтра составляет не менее 180 м³/ч, а скорость фильтрования - не менее 25 м/ч; используемый декарбонизатор выполнен с нижним патрубком подвода воздуха, брызгоотделителем и патрубком отвода декарбонизированной воды, который соединяют с баком сбора этой воды емкостью не менее 400 м³; используют двухступенчатый натрий-катионитовый фильтр с верхним, состоящим из лучей и нижним распределительными устройствами, причем первую ступень этого фильтра выполняют составной из трех фильтров диаметром 3000 мм и загруженной фильтрующим материалом с высотой слоя 1900 мм, при этом производительность фильтра составляет не менее 90 м³/ч, а скорость фильтрования - не менее 25 м/ч, а вторую ступень фильтра выполняют составной из двух фильтров диаметром 2600 мм, загруженной фильтрующим материалом с высотой слоя 1200 мм, причем фильтр оснащен верхним распределительным устройством и скорость фильтрования составляет не менее 34 м/ч, при этом во всех ионообменных фильтрах химической очистки воды на нижнем дренажном устройстве располагают слой антрацита высотой, превышающей уровень расположения лучей с перфорацией не менее, чем на 10 см.

13. Способ по любому из пп.1 - 12, отличающийся тем, что химически очищенную воду подают в парогенератор с температурой 25 - 30^oC, причем часть химически очищенной воды направляют на охладители отбора проб непрерывной и периодической продувок котлов, а оттуда - в головку деаэратора, другую часть химически очищенной воды направляют в охладитель самотечного конденсата, в котором используют тепло парового конденсата, а выходящую из охладителя воду разделяют на два потока, один из которых, нагретый до 90^oC, подают в головку деаэратора, а другой подают на охладитель непрерывной продувки, используя тепло продувочных вод из сепаратора непрерывной продувки, а затем химически очищенную воду пропускают через охладитель выпара деаэратора, затем подают ее в головку деаэратора и осуществляют барбатирование химически очищенной воды паром, нагревая ее до температуры, близкой к насыщению и удаляют из воды газы O₂, CO, а сетевую теплофикационную воду подают на сетевые насосы, затем через подогреватели сетевой воды в теплосеть, при этом при ремонте подогревателей химически очищенной воды осуществляют переключение подогревателей сетевой воды на нагрев химически очищенной воды.

14. Способ по любому из пп.1 - 13, отличающийся тем, что пар из котлов по коллекторам подают в паропроводы, причем часть пара из коллекторов через редуцирующее устройство с давлением p = 4 кгс/см² подают на подогреватель сетевой воды, на подогреватель химически очищенной воды, на подогреватель топливного газа, на обогрев сепаратора топливного и в деаэраторы.

15. Способ по любому из пп.1 - 14, отличающийся тем, что при наличии излишков отработанного пара часть его подают на подогреватели химически очищенной воды и на подогреватели сетевой воды, а в них конденсат направляют в конденсаторные баки, откуда конденсаторными насосами откачивают на очистку конденсата.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что при работе подогревателя химически очищенной воды и подогревателей сетевой воды на редуцированном паре с котлов, по крайней мере, часть конденсата с температурой 90^oC направляют непосредственно в головку деаэратора для замещения эквивалентного количества нагретой химически очищенной воды.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что подогреватели сетевой и химически очищенной воды выполняют в виде блока пароводяного и водоводяного теплообменников, причем вначале в пароводяном теплообменнике конденсируют пар, при этом уровень конденсата в теплообменнике поддерживают регулятором уровня, а затем конденсат направляют в водоводяной теплообменник и переохлаждают его до температуры 80 - 90^oC, при этом химически очищенную или сетевую воду вначале пропускают через водоводяной теплообменник, а затем через пароводяной.

18. Способ по любому из пп.1 - 17, отличающийся тем, что в качестве парогенератора используют паровую котельную, а паровой конденсат по трубопроводам подают на распределительную гребенку, причем используют конденсат с общей жесткостью 100 мг-экв/кг, содержанием Fe в пересчете на Fe⁺³ до 180 мг/кг, содержанием кремниевой кислоты до 350 мг/кг, содержанием масел до 80 мг/кг и величиной pH до 8,0, причем при несоответствии конденсата указанным параметрам его направляют в дренаж, а с распределительной гребенки конденсат направляют последовательно в бак отстойник и бак сбора отстоявшегося от нефтепродуктов чистого конденсата, причем по мере всплывания при отстое конденсата на поверхность масла осуществляют сбор его с помощью улавливающей воронки, при этом в обоих баках поддерживают заданный объем жидкости за счет разности уровней переливных корыт - заполняющих патрубков, после чего чистый конденсат с содержанием нефтепродуктов 10 - 15 мг/кг с помощью насосов подают через узел регулирования, в котором распределяют потоки на технологическую обработку и взрыхление фильтров трех ступеней обезмасливания, на осветлительные фильтры, загруженные антрацитом, в которых производят удаление взвешенных механических частиц и нефтепродуктов до 4 - 5 мг/кг, после чего конденсат направляют на четыре параллельно соединенных сорбционных фильтра первой ступени, загруженных активированным углем, а затем - на четыре сорбционных фильтра второй ступени обезмасливания конденсата до содержания в нем масел не более 0,05 мг/кг, и обезмасленный конденсат с температурой 85^oC направляют в межтрубное пространство теплообменников, по которым пропускают холодную сырую воду, используемую для технологических нужд химической очистки воды и осуществляют охлаждение конденсата до температуры 40^oC, после чего направляют его в бак обезмасленного конденсата, откуда насосами прокачивают конденсат на обессоливающую установку, причем температуру обезмасленного конденсата поддерживают в пределах 35 - 40^oC и направляют его сначала в водород-катионитовые фильтры, в которых в качестве фильтрующего материала используют высокоосновной катионит КУ-2,8 с высотой слоя загрузки 1,5 м и скорость фильтрования составляет 35 м/ч, причем периодически осуществляют восстановление обменной способности фильтров путем регенерации фильтрующего материала 3 - 4% раствором серной кислоты, а после водород-катионитовых фильтров конденсат направляют в анионитовые фильтры, в которых в качестве фильтрующего материала используют высокоосновной анионит АВ-17-8 и производят удаление из конденсата соединений кремниевой кислоты, причем периодически осуществляют восстановление обменной емкости анионитовых фильтров путем пропускания через фильтрующий слой анионита 3 - 5% раствора едкого натрия, а после анионитовых фильтров очищенный конденсат с содержанием кремниевой кислоты не более 150 мг/кг, железа (в пересчете на Fe⁺³) не более 100 мг/кг, нефтепродуктов - не более 0,5 мг/кг и общей жесткостью не большей 10 мг/кг направляют в бак запаса конденсата, откуда прокачивают на ТЭЦ и паровую котельную и на котлы-утилизаторы, причем для коррекционной обработки обессоленного конденсата до величины pH 8,5 - 9,5 и снижения коррозии металла трубопроводов в коллектор дозировано подают 1% раствор аммиака насосами-дозаторами.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что используемые при очистке конденсата осветлительные фильтры выполняют двухкамерными, состоящими из корпуса, нижнего и верхнего дренажного распределительных устройств, причем внутри корпуса жестко прикреплена глухая плоская горизонтальная перегородка, разделяющая его на две камеры, и анкерные трубчатые связи, по которым осуществляют отвод воздуха из нижней камеры в верхнюю и поддержание в камерах общего давления, при этом верхнее дренажное распределительное устройство выполнено в виде воронки для равномерного распределения конденсата по поверхности фильтрующего материала, в качестве которого используют антрацит, высота слоя которого в одной камере составляет 0,9 м при величине зерен 2 - 6 мм, причем при заполнении фильтра фильтрующим материалом сначала производят его укладку в нижнюю камеру, а затем - в верхнюю, а нижнее распределительное устройство выполнено в виде коллектора, к которому прикреплены тридцать два луча с щелевыми отверстиями шириной 0,25 - 0,4 мм, которые закрывают перфорированными пластинами для исключения уноса фильтрующего материала; толщина слоя активированного угля фильтров I ступени составляет 2,5 м при величине зерен 2 - 6 мм, причем фильтры оснащены верхним и нижним распределительными устройствами, верхнее из которых выполнено в виде лучей для равномерного распределения потока конденсата по всей поверхности фильтрующего материала, а нижнее распределительное устройство - в виде коллектора, который располагают параллельно днищу и в который вставляют распределительные трубы с отверстиями по нижним образующим диаметром 8 мм, перекрываемыми желобообразной пластиной с щелью шириной 0,25 - 0,4 мм для исключения попадания активированного угля в конденсат; при подаче конденсата на обессоливающую установку используют, например, насосы марок К 100, 65, 200, СУХЛУ производительностью не менее 100 м³/ч и давлением P = 5,0 кгс/см²; водород катионитовые и анионитовые фильтры выполнены в виде однокамерных, имеющих производительность 115 м³/ч цилиндрических аппаратов, корпус каждого из которых диаметром 2,6 м оснащен верхним и нижним лазами, штуцерами для гидроперегрузки и верхним и нижним распределительными устройствами, верхнее из которых выполнено в виде "стакана в стакане", а нижнее - в виде коллектора, в который вставляют распределительные трубки - лучи с отверстиями по нижней образующей перекрытыми пластиной, имеющей щель шириной 0,25 - 0,4 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтепереработке, а именно к способам получения мазута из нефтей с различным содержанием серы.

Известен принятый в качестве наиболее близкого аналога способ получения мазута из малосернистых, и/или сернистых, и/или высокосернистых нефтей, включающий термические и термодеструктивные технологические процессы: электрообессоливания и обезвоживания нефти в электродегидраторах, атмосферно-вакуумной перегонки с выводом промежуточных продуктов: прямогонных бензиновых, керосиновых, дизельных фракций, выводом фракций мазута, вакуумного соляра и масляных дистиллятов, гудрона, по крайней мере, частичное компаундирование масляных фракций установок ЭЛОУ-АВТ, гудрона, асфальта с установок деасфальтизации масел пропаном, экстракта селективной очистки масел фенолом, экстракта селективной очистки масел парными растворителями, петролатума с установок депарафинизации масел, битумов с использованием по крайней мере в процессе атмосферно-вакуумной перегонки в качестве теплоносителя пара, получаемого в парогенераторе и образованием конденсата, по крайней мере частично возвратного, в результате отбора теплоты, преимущественно при протекании технологических процессов перегонки нефти (см. например, Эрих В.Н., Расина М. Г. , Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа, Ленинград, Химия, Л.О., 1985, стр. 385-398).

Недостатками известного способа являются высокие энергозатраты, а также высокая себестоимость вследствие необходимости приобретения пара, необходимого на отдельных стадиях производства вне этого производства, а также значительные неоправданные потери тепла отходящих потоков переработки вследствие сжигания на факеле топливного газа, что, кроме того, приводит к ухудшению экологической обстановки.

Задачей настоящего изобретения является снижение энергоемкости и себестоимости производства за счет использования в ряде производственных процессов пара собственной выработки, а также обеспечения рационального использования тепла отходящих потоков переработки и сокращения количества сжигаемого на факеле топливного газа, улучшение экологической обстановки в регионе при одновременном снижении потребного количества химически очищенной воды и обеспечении более глубокой переработки нефти.

Задача решается за счет того, что в способе получения мазута из малосернистых, и/или сернистых, и/или высокосернистых нефтей, включающем термические и термодеструктивные технологические процессы: электрообессоливания и обезвоживания нефти в электродегидраторах, атмосферно-вакуумной перегонки с выводом промежуточных продуктов: прямогонных бензиновых, керосиновых, дизельных фракций, выводом фракций мазута, вакуумного соляра и масляных дистиллятов, гудрона, по крайней мере, частичное компаундирование масляных фракций установок ЭЛОУ-АВТ, гудрона, асфальта с установок деасфальтизации масел пропаном, экстракта селективной очистки масел фенолом, экстракта селективной очистки масел парными растворителями, петролатума с установок депарафинизации масел, битумов с использованием по крайней мере в процессе атмосферно-вакуумной перегонки в качестве теплоносителя пара, получаемого в парогенераторе и образованием конденсата, по крайней мере частично возвратного, в результате отбора теплоты, преимущественно при протекании технологических процессов перегонки нефти, согласно изобретению используемый в технологических процессах пар, по крайней мере, частично получают путем сжигания содержащегося в сырье попутного газа и/или топливно-технологического газа термических процессов переработки нефти, и/или термодеструктивных процессов переработки нефти и/или промежуточных продуктов, который подают в сеть с температурой 50-70^oC и давлением 3-5 кг/см², причем перед сжиганием газ подогревают до температуры не ниже 100^oC, при этом 60-85% газа сжигают в печах технологических процессов, а 15-40% газа сжигают в парогенераторе с использованием в качестве воды возвратного конденсата с добавлением химически очищенной сырой воды, по крайней мере, в количестве, необходимом для возмещения невозвращаемого конденсата, при этом для подогрева химически очищенной сырой воды и/или исходной нефти используют остаточную теплоту отработанного в технологических процессах перегонки нефти пара, и/или парового конденсата, и/или выводимого из вакуумной колонны гудрона.

При этом электрообессоливание и обезвоживание нефти могут проводить в электродегидраторах пропусканием потока нефти через систему сетчато и/или ячеисто расположенных не менее чем в двух уровнях электродов, перекрывающих в совокупности высотный диапазон электродегидратора преимущественно в верхней половине высоты его корпуса, причем градиент высоты между уровнями электродов на пути восходящего потока нефти составляет 0,05-0,1 условного отрезка пути, совпадающего со средним вектором перемещения потока нефти в зоне наибольшего миделя электродегидратора, проходимого потоком за час перемещения со средней скоростью процесса электрообессоливания и обезвоживания, при этом электрообессоливание и обезвоживание нефти проводят в электродегидраторах с горизонтально- ориентированным корпусом цилиндрической или составной конфигурации и рабочим объемом 80-200 м³, или в электродегидраторах с корпусом сферической или сфероидальной, и/или эллипсовидной, и/или овоидальной, и/или каплевидной формы, или в электродегидраторах с цилиндрическом корпусом и выпуклокриволинейным и торцевыми участками, и/или тороидальной формы, или в электродегидраторах, продольную ось корпуса, по крайней мере, части которых ориентируют вертикально, или в электродегидраторах, продольную ось корпуса, по крайней мере, части которых ориентируют горизонтально или под углом к горизонту.

При перегонке обессоленной нефти могут использовать колонны атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки, снабженные пакетами перекрестноточных насадок, размещенными с высотным или высотноугловым смещением адекватно температурным зонам конденсации паров, при этом, по крайней мере, часть пакетов размещены в зоне конденсации бензиновой фракции 120-180^oC, перегонку проводят при подаче нефти в колонны, по крайней мере, через два патрубка, тангенциально расположенные в корпусе колонны в зоне питания, снабженной внутренним цилиндрическим отражателем потока, диаметр которого соотносится с диаметром корпуса колонны в зоне питания как (0,59-0,75):1, а высотный диапазон ввода потоков нефти составляет 0,21-0,28 высоты колонны от низа днища колонны, вывод керосиновой фракции 140-240^oC осуществляют в высотном интервале колонны атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки, составляющем 0,58-0,81 от высоты колонны, считая от низа днища или с превышением соответственно нижней и верхней отметок диапазона вывода керосиновой фракции на величину, равную 0,37-0,53 от высоты колонны относительно оси ввода патрубков подачи нефти в зону питания колонны, вывод дизельной фракции 240-350^oC или дизельных фракций 240-300^oC и 300-350^oC осуществляют в высотном интервале колонны атмосферной перегонки, составляющем 0,32-0,62 от высоты колонны, считая от нижнего днища или с превышением нижней и верхней отметок диапазона вывода на величину, равную соответственно (0,06-0,12) и (0,23-0,41) от высоты колонны относительно оси ввода патрубков подачи нефти в зону питания колонны, подачу нефти в колонну атмосферной перегонки осуществляют через патрубки, расположенные с углом разведения точек пересечения осей патрубков с корпусом колонны в интервале 30-180^oC односторонней тангенциальной закруткой подаваемого потока, или подачу нефти в колонну атмосферной перегонки осуществляют через патрубки, ось и внутренняя горловина одного из которых ориентируют поток подаваемой через него нефти в зоне питания колонны непосредственно на пересечение с аналогичным потоком, подаваемым через другой патрубок преимущественно в зоне выхода его из внутренней горловины последнего, или подачу нефти в колонну атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки осуществляют через патрубки, оси которых ориентируют параллельно касательным к корпусу внутреннего цилиндрического отражателя с радиальным удалением от условной точки касания с корпусом отражателя на рассмотрение b, удовлетворяющее условию b 0,25 (R_k-R_о), где R_k - радиус колонны в зоне питания, R_о - радиус отражателя, или перегонку проводят в колонне, цилиндрический отражатель в зоне питания которой устанавливают эксцентрисистетом относительно продольной оси колонны, или перегонку проводят в колонне атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки, цилиндрический отражатель которой выполняют с переменным радиусом кривизны в поперечном сечении, или перегонку проводят в колонне атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки, цилиндрический отражатель которой соединяют с корпусом колонны кольцевой мембраной плоской, и/или ломаной, и/или криволинейной, и/или комбинированной конфигурации в поперечном сечении, или при перегонке используют колонну атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки, в которой пакеты перекрестноточных насадок выполняют из пространственно деформированных элементов из листовой нержавеющей стали, причем высота пакетов обеспечивает перекрытие температурных градиентов 2-8^oC по высоте колонны, а площадь прохода паров через них составляет 38-81% относительно поперечного сечения колонны, при этом перегонку в колонне атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки проводят при скорости прохождения паров разгоняемых фракций, по крайней мере, равной 1,0-1,7 м/сек.

Компаундирование мазута могут проводить в одну или две, или три стадии, при этом компаундирование на первой стадии проводят либо непосредственно в колонне вакуумной перегонки путем добавления в гудрон масляных фракций и/или в технологическом трубопроводе, соединяющем колонну вакуумной перегонки с резервуаром хранения мазута, с подачей в трубопровод потоков масляных фракций, компаундирование на второй стадии проводят непосредственно в резервуаре хранения мазута путем подачи гудрона, и/или мазута, и/или дизельной фракции, и/или асфальта с установок деасфальтизации масел пропаном, экстракта селективной очистки масел фенолом, экстракта селективной очистки масел парными растворителями, петролатума с установок депарафинизации масел, битумов, подаваемых под избыточным давлением, при этом компаундирование в технологическом трубопроводе с дизельной фракцией ведут поэтапно или дискретно не менее чем через два патрубка, врезанных в основной трубопровод с различных сторон, и/или разнесенных по длине и ориентированных под острым углом по ходу смешиваемых фракций, причем при компаундировании используют патрубки ввода компонентов, смешиваемых с гудроном, расположенные в трубопроводе и обеспечивающие однонаправленную или встречнонаправленную тангенциально вихревую закрутку смешиваемых потоков, или при компаундировании в трубопроводе во внутреннем сечении его на участке непосредственно после зоны расположения патрубков, подающих смешиваемые с гудроном компоненты, устанавливают не менее одной зафиксированной крыльчатки, или при компаундировании в трубопроводе, во внутреннем сечении его устанавливают не менее двух крыльчаток со встречнонаправленной закруткой лопастей, зафиксированных относительно корпуса трубопровода или неподвижно зафиксированных одна относительно другой с возможностью свободного совместного вращения при возникновении дисбаланса, создаваемых или вихревых противотоков, интенсифицирующих процесс компаундирования мазута, а при выводе гудрона из колонны вакуумной перегонки отбор избыточной результирующей теплоты ведут преимущественно перед началом первой стадии компаундирования, вторую стадию компаундирования ведут в резервуаре хранения мазута путем прямого смешивания подаваемых в резервуар компонентов, либо через инжектор, вводимый в придонную зону резервуара при раздельной во времени подаче мазута и дизельной фракции, или на второй стадии компаундирования используют инжектор, который вводят в резервуар и фиксируют на жестком внутреннем патрубке в нижней трети центральной зоны резервуара с восходящим наклоном инжектируемого потока, или на первой стадии компаундирования мазута добавляют в гудрон выводимые из вакуумной колонны атмосферно-вакуумной перегонки компоненты, а на второй стадии компаундирования используют резервуар, инжектор в который вводят посредством тангенциально установленного патрубка, или компаундирование в резервуаре хранения мазута проводят посредством, по крайней мере, двух инжекторов, которые фиксируют на тангенциально установленных патрубках со встречной закруткой потоков, или посредством не менее двух инжекторов, которые подвижно с возможностью реактивного вращения устанавливают в нижней или придонной части резервуара.

При производстве мазута отбор масляного дистиллята могут производить из вакуумной колонны в высотном температурном диапазоне 280-320^oC, очистку дистиллята производят с использованием избирательных растворителей - фенола, или фурфурола, или N-метилпирролидона с кратностью растворителя к сырью (1,5-2): 1 с получением рафината и экстракта, подаваемого на смешение в мазут, депарафинизацией рафината с использованием растворителей - ацетона и/или метилэтилкетона, и/или метилизобутилкетона с кратностью растворителя к сырью (1,5-2,5): 1 с охлаждением до температуры ниже требуемой температуры застывания масла, после чего отфильтровывают масло от твердых высокомолекулярных углеводородов - парафинов, затем направляют на компаундирование с мазутом.

При производстве дистиллятных масел на основе машинной фракции, отбор масляного дистиллята могут производить из вакуумной колонны в высотном температурном диапазоне 320-328^oC, очистку дистиллята производят с использованием избирательных растворителей - фенола, или фурфурола, или N-метилпирролидона с кратностью растворителя к сырью (2-2,5):1 получением экстракта, направляемого на смешение с мазутом депарафинизацией масла с охлаждением его до температуры ниже требуемой температуры застывания масла, после чего отфильтровывают масло от твердых высокомолекулярных углеводородов-парафинов, которые направляют на смешение с мазутом.

При производстве мазута отбор гудрона могут производить из нижней части вакуумной колонны в высотном температурном диапазоне 330-340^oC, очистку гудрона от асфальтовых углеводородов производят с использованием избирательных растворителей - сжиженного пропана, бензиновой фракции при кратности растворителя к гудрону 4,0-8,0:1, последующей очисткой полученного деасфальтизата избирательными растворителями - фенолом или фурфуролом, или N- метилпирролидоном при кратности фенола к деасфальтизату 3,0-5,0: 1 с получением рафината и последующей депарафинизацией его с использованием растворителей - ацетона, и/или метилэтилкетона, и/или метилизобутилкетона при кратности растворителя к сырью 3,0- 4,5:1 с охлаждением до температуры ниже требуемой температуры застывания масла, после чего отфильтровывают масло от твердых высокомолекулярных углеводородов-парафинов, которые направляют на смешение с мазутом.

При производстве мазута отбор гудрона могут производить из нижней части вакуумной колонны в высотном температурном диапазоне 330-340^oC, а очистку гудрона производят парными различными по характеру растворителями, один из которых пропан - для извлечения ценных углеводородов, а другой - смесь 35-60% фенола и 65-40% крезола для растворения нежелательных компонентов сырья при кратности растворителя-пропана к гудрону 3,0-4,0:1, а растворителя - смеси фенола и крезола к сырью 4,0- 6,0:1 с получением рафината и его последующей депарафинизацией с использованием растворителей - ацетона, и/или метилэтилкетона, и/или метилизобутилкетона при кратности растворителя к гудрону 1,5-2,0:1 с охлаждением до температуры ниже требуемой температуры застывания масла, после чего отфильтровывают масло от твердых высокомолекулярных углеводородов - парафинов, которые направляют на смешение с мазутом.

Могут использовать сырую воду из проточного и/или непроточного водоема, причем нагрев химически очищаемой воды производят до или после выполнения очистки сырой воды от взвесей и после очистки возвратного парового конденсата от масляных загрязнений.

Могут использовать воду, например, из реки Урал с общей жесткостью 4,8 мг-экв/кг, общей щелочностью 3,4 мг-экв/кг, величиной pH 8,1 и содержанием железа 628 мг/кг, сульфатов (SO₄^-2) 1,78 мг-экв/кг, кремниевой кислоты 0,15 мг-экв/кг, кальция (Ca⁺²) 3,0 мг- экв/кг, магния (Mg⁺²) 1,8 мг-экв/кг, и окисляемостью перманганатной 3,84-5,12 мг/кг по O₂, причем сырую воду на химическую очистку подают под давлением до 5 кг/см² на насосы сырой воды, по крайней мере, один из которых оставляют резервным, а затем прокачивают воду через два теплообменника с неподвижными трубчатыми решетками и подогревают воду до температуры 25-30^oC, причем, по крайней мере, в одном теплообменнике используют возвратный конденсат с температурой 80-85^oC, при этом количество сырой воды, пропускаемой через этот теплообменник, регулируют до захолаживания конденсата до температуры 25-35^oC, а остальную часть сырой воды пропускают через другой теплообменник и нагревают ее до температуры 25-30^oC за счет использования в этом теплообменнике в качестве теплоносителя теплофикационной воды, имеющей температуру отопительной воды в соответствии с сезоном, а после подогрева воду направляют на фильтрование в механические фильтры с двухслойной загрузкой кварцевым песком и антрацитом и осуществляют удаление из воды взвешенных частиц до достижения водой прозрачности не менее 40 см, а затем осветленную воду подают на фильтры водород-катионитовые, загруженные сульфоуглем, и осуществляют удаление из воды солей жесткости до 1-2 мг-экв/кг постоянной и разрушение бикарбонат иона со снижением только карбонатной щелочности до 0,7 мг-экв/кг, после чего умягченную воду подают на предохраняющие фильтрат от проскоков кислотности буферные саморегулирующиеся фильтры, загруженные сульфоуглем, а затем воду направляют для удаления свободной углекислоты в декарбонизатор, загруженный кольцами Рашига, и осуществляют отделение воздуха с углекислым газом, который отводят в атмосферу, и подачу декарбонизированной воды самотеком в бак, после чего эту воду насосами прокачивают через двухступенчатые натрий-катионитовые фильтры, причем в фильтрах первой ступени производят удаление катионов жесткости до 0,1 мг-экв/кг, а во второй ступени осуществляют удаление катионов жесткости Ca⁺², Mg⁺² до 0,01 мг-экв/кг с получением химически очищенной воды прозрачностью не менее 40 см, общей жесткостью 2-5 мг-экв/кг, содержанием железа в пересчете на Fe⁺³ до 300 мг/кг и величиной pH 8,0, после чего химически очищенную воду подают в баки, а затем насосами откачивают в парогенератор.

По крайней мере, в период паводка могут осуществлять предварительную очистку воды, которую производят с использованием не менее двух осветлителей производительностью 250 м³/час, двух мешалок известкового молока емкостью 15 м³ каждая, двух мерников коагулянта по 10 м³ каждый, ячейки мокрого хранения извести, преимущественно известкового теста емкостью 100 м³, ячейки известкового молока емкостью 60 м³ и насосов-дозаторов и/или центробежных насосов с дополнительными регулирующими заслонками, а химическую очистку воды производят только с использованием натрий-катионитовых фильтров, в которых производят также регенерацию фильтрующего материала солевым раствором с концентрацией 6-8%.

Для химической очистки воды могут использовать механические фильтры в виде цилиндрических сосудов с внутренним антикоррозионным покрытием, преимущественно из эпоксидной смолы, с двумя стальными днищами сферической формы, в верхнем из которых размещен штуцер подачи исходной воды и верхнее распределительное устройство в виде лучей из полимерного материала для распределения воды по сечению фильтра, а на нижнем днище расположена дренажная система в виде коллектора со щелевыми трубками из нержавеющей стали, по оси которых образованы отверстия, перекрываемые кожухами со щелями шириной 0,25-0,4 мм, причем в верхней части корпуса фильтра образован люк для осмотра поверхности фильтрующего материала, а в нижней - лаз для монтажа и ремонта верхней и нижней дренажных систем, при этом на корпусе фильтра на уровне щелевых трубок расположен штуцер для гидроперегрузки, к фильтру подведены трубопроводы исходной воды, взрыхления, воздушник верхней и нижней дренажных систем, подсоединены манометры на входе и выходе коллектора, пробоотборники и вентили, а фильтрующую засыпку выполняют двухслойной, состоящей из слоя кварцевого песка высотой 700 мм и объемом 6,4 м³ и слоя антрацита высотой 500 мм и объемом 4,6 м³, при этом производительность фильтров устанавливают с учетом расхода воды на собственные нужды и приготовление регенерационных растворов не менее 200 м³/час, скорость фильтрования при работе всех фильтров - не менее 7 м/час и максимальной во время взрыхляющей промывки - не менее 10 м/час при расходе на взрыхление сжатого воздуха 5 м³/час и давлении до 1,5 кгс/см²; используемые водород-катионитовые фильтры выполняют с площадью фильтрования не менее 7 м², диаметром не менее 3000 мм и высотой загрузки сульфоуглем, равной 2500 мм, причем фильтр оснащен верхним распределительным устройством в виде лучевой, равномерно распределяющей поток воды по поверхности фильтрующего материала системы, а внутреннюю поверхность фильтра выполняют с гуммировочным покрытием из резины, при этом производительность фильтра составляет не менее 80 т/ч, а скорость фильтрования - не менее 13 м/час; используемые саморегулирующиеся буферные фильтры загружены сульфоуглем с высотой слоя загрузки 2000 мм и выполнены с верхним распределительным устройством в виде "стакан в стакане", причем производительность одного фильтра составляет не менее 180 м³/час, а скорость фильтрования - не менее 25 м/ч; используемый декарбонизатор выполнен с нижним патрубком подвода воздуха, брызгоотделителем и патрубком отвода декарбонизированной воды, который соединяют с баком сбора этой воды емкостью не менее 400 м³; используют двухступенчатый натрий-катионитовый фильтр с верхним, состоящим из лучей и нижним распределительными устройствами, причем первую ступень этого фильтра выполняют составной из трех фильтров диаметром 3000 мм и загруженной фильтрующим материалом с высотой слоя 1900 мм, при этом производительность фильтра составляет не менее 90 м³/час, а скорость фильтрования - не менее 25 м/час, а вторую ступень фильтра выполняют составной из двух фильтров диаметром 2600 мм, загруженной фильтрующим материалом с высотой слоя 1200 мм, причем фильтр оснащен верхним распределительным устройством и скорость фильтрования составляет не менее 34 м/час, при этом во всех ионообменных фильтрах химической очистки воды на нижнем дренажном устройстве располагают слой антрацита высотой, превышающей уровень расположения лучей с перфорацией не менее чем на 10 см.

Химически очищенную воду могут подавать в парогенератор с температурой 25-30^oC, причем часть химически очищенной воды направляют на охладители отбора проб непрерывной и периодических продувок котлов, а оттуда - в головку деаэратора, другую часть химически очищенной воды направляют в охладитель самотечного конденсата, в котором используют тепло парового конденсата, а выходящую из охладителя воду разделяют на два потока, один из которых, нагретый до 90^oC, подают в головку деаэратора, а другой подают на охладитель непрерывной продувки, используя тепло продувочных вод из сепаратора непрерывной продувки, а затем химически очищенную воду пропускают через охладитель выпара деаэратора, затем подают ее в головку деаэратора и осуществляют барботирование химически очищенной воды паром, нагревая ее до температуры, близкой к насыщению, и удаляют из воды газы O₂, CO, а сетевую теплофикационную воду подают на сетевые насосы, затем через подогреватели сетевой воды в теплосеть, при этом при ремонте подогревателей химически очищенной воды осуществляют переключение подогревателей сетевой воды на нагрев химически очищенной воды.

Пар из котлов по коллекторам могут подавать в паропроводы, причем часть пара из коллекторов через редуцирующее устройство с давлением P = 4 кгс/см² подают на подогреватель сетевой воды, на подогреватель химически очищенной воды, на подогреватель топливного газа, на обогрев сепаратора топливного газа и в деаэраторы.

При наличии излишков отработанного пара, часть его могут подавать на подогреватели химически очищенной воды и на подогреватели сетевой воды, а в них конденсат направляют в конденсаторные баки, откуда конденсаторными насосами откачивают на очистку конденсата.

При работе подогревателя химически очищенной воды и подогревателей сетевой воды на редуцированном паре с котлов, по крайней мере, часть конденсата с температурой 90^oC могут направлять непосредственно в головку деаэратора для замещения эквивалентного количества нагретой химически очищенной воды.

Подогреватели сетевой и химически очищенной воды могут выполнять в виде блока пароводяного и водоводяного теплообменников, причем вначале в пароводяном теплообменнике конденсируют пар, при этом уровень конденсата в теплообменнике поддерживают регулятором уровня, а затем конденсат направляют в водоводяной теплообменник и переохлаждают его до температуры 80-90^oC, при этом химически очищенную или сетевую воду вначале пропускают через водоводяной теплообменник, а затем через пароводяной.

В качестве парогенератора могут использовать паровую котельную, а паровой конденсат по трубопроводам подают на распределительную гребенку, причем используют конденсат с общей жесткостью 100 мг-экв/кг, содержанием Fe в пересчете на Fe⁺³ до 180 мг/кг, содержанием кремниевой кислоты до 350 мг/кг, содержанием масел до 80 мг/кг и величиной pH до 8,0 ед, причем при несоответствии конденсата указанным параметрам его направляют в дренаж, а с распределительной гребенки конденсат направляют последовательно в бак отстойник и бак сбора отстоявшегося от нефтепродуктов чистого конденсата, причем по мере всплывания при отстое конденсата на поверхность масла осуществляют сбор его с помощью улавливающей воронки, при этом в обоих баках поддерживают заданный объем жидкости за счет разности уровней переливных корыт - заполняющих патрубков, после чего чистый конденсат с содержанием нефтепродуктов 10-15 мг/кг с помощью насосов подают через узел регулирования, в котором распределяют потоки на технологическую обработку и взрыхление фильтров трех ступеней обезмасливания, на осветлительные фильтры, загруженные антрацитом, в которых производят удаление взвешенных механических частиц и нефтепродуктов до 4-5 мг/кг, после чего конденсат направляют на четыре параллельно соединенных сорбционных фильтра первой ступени, загруженных активированным углем, а затем - на четыре сорбционных фильтра второй ступени обезмасливания конденсата до содержания в нем масел не более 0,05 мг/кг, и обезмасленный конденсат с температурой 85^oC направляют в межтрубное пространство теплообменников, по которым пропускают холодную сырую воду, используемую для технологических нужд химической очистки воды, и осуществляют охлаждение конденсата до температуры 40^oC, после чего направляют его в бак обезмасленного конденсата, откуда насосами прокачивают конденсат на обессоливающую установку, причем температуру обезмасленного конденсата поддерживают в пределах от 35^oC до 40^oC и направляют его сначала в водород-катионитовые фильтры, в которых в качестве фильтрующего материала используют высокоосновной катионит КУ-2,8 с высотой слоя загрузки 1,5 м и скорость фильтрования составляет 35 м/час, причем периодически осуществляют восстановление обменной способности фильтров путем регенерации фильтрующего материала 3-4% раствором серной кислоты, а после водород-катионитовых фильтров конденсат направляют в анионитовые фильтры, в которых в качестве фильтрующего материала используют высокоосновной анионит АВ-17-8 и производят удаление из конденсата соединений кремниевой кислоты, причем периодически осуществляют восстановление обменной емкости анионитовых фильтров путем пропускания через фильтрующий слой анионита 3-5% раствора едкого натрия, а после анионитовых фильтров очищенный конденсат с содержанием кремниевой кислоты не более 150 мг/кг, железа (в пересчете на Fe⁺³) не более 100 мг/кг, нефтепродуктов - не более 0,5 мг/кг и общей жесткостью, не большей 10 мг/кг, направляют в бак запаса конденсата, откуда прокачивают на ТЭЦ и паровую котельную и на котлы-утилизаторы, причем для коррекционной обработки обессоленного конденсата до величины pH 8,5-9,5 ед и снижения коррозии металла трубопроводов в коллектор дозированно подают 1% раствор аммиака насосами-дозаторами.

Используемые при очистке конденсата осветлительные фильтры могут выполнять двухкамерными, состоящими из корпуса, нижнего и верхнего дренажного распределительных устройств, причем внутри корпуса жестко прикреплена глухая плоская горизонтальная перегородка, разделяющая его на две камеры, и анкерные трубчатые связи, по которым осуществляют отвод воздуха из нижней камеры в верхнюю и поддержание в камерах общего давления, при этом верхнее дренажное распределительное устройство выполнено в виде воронки для равномерного распределения конденсата по поверхности фильтрующего материала, в качестве которого используют антрацит, высота слоя которого в одной камере составляет 0,9 м при величине зерен 2-6 мм, причем при заполнении фильтра фильтрующим материалом сначала производят его укладку в нижнюю камеру, а затем - в верхнюю, а нижнее распределительное устройство выполнено в виде коллектора, к которому прикреплены тридцать два луча с щелевыми отверстиями шириной 0,25-0,4 мм, которые закрывают перфорированными пластинами для исключения уноса фильтрующего материала; толщина слоя активированного угля фильтров I ступени составляет 2,5 м при величине зерен от 2 до 6 мм, причем фильтры оснащены верхним и нижним распределительными устройствами, верхнее из которых выполнено в виде лучей для равномерного распределения потока конденсата по всей поверхности фильтрующего материала, а нижнее распределительное устройство - в виде коллектора, который располагают параллельно днищу и в который вставляют распределительные трубы с отверстиями по нижним образующим диаметром 8 мм, перекрываемыми желобообразной пластиной с щелью шириной 0,25-0,4 мм для исключения попадания активированного угля в конденсат; при подаче конденсата на обессоливающую установку используют, например, насосы марок К 100, 65, 200, СУХЛУ производительностью не менее 100 м³/час и давлением P = 5,0 кгс/см²; водород-катионитовые и анионитовые фильтры выполнены в виде однокамерных, имеющих производительность 115 м³/час цилиндрических аппаратов, корпус каждого из которых диаметром 2,6 м оснащен верхним и нижним лазами, штуцерами для гидроперегрузки и верхним и нижним распределительными устройствами, верхнее из которых выполнено в виде "стакана в стакане", а нижнее - в виде коллектора, в который вставляют распределительные трубки - лучи с отверстиями по нижней образующей перекрытыми пластиной, имеющей щель шириной 0,25-0,4 мм.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в снижении энергоемкости и себестоимости производства за счет использования в ряде производственных процессов пара собственной выработки, себестоимость которого ниже стоимости пара, приобретаемого на стороне, до 50%, а также обеспечении рационального использования тепла отходящих потоков переработки и сокращения количества сжигаемого на факеле топливного газа, что дополнительно обеспечивает улучшение экологической обстановки при одновременном снижении необходимого количества химически очищенной воды за счет обеспечения возможности 100%-ного использования возвратного конденсата при более глубокой переработке нефти. Кроме того, обеспечивается улучшение характеристик получаемых мазутов, а именно, повышение температуры вспышки и вязкости, за счет более полного удаления из мазута светлых нефтепродуктов.

Пример.

Способ осуществляют следующим образом.

Нефть подвергают термическим и термодеструктивным процессам: электрообессоливанию и обезвоживанию в электродегидраторах, атмосферно-вакуумной перегонке с выводом промежуточных продуктов - прямогонных бензиновых, керосиновых, дизельных фракций и мазута.

После этого производят очистку части полученного гудрона жидким пропаном (процесс деасфальтизации) или его очистку парными растворителями с получением асфальта, которые направляют на смешение с мазутом. Очистку масляных фракций производят селективными растворителями с получением рафината, который направляют на смешение с мазутом, депарафинизацию рафинатов как дистиллятных, так и остаточных масел с получением твердых парафинов, которые направляют на смешение с мазутом. Затем производят компаундирование компонентов - гудрона, асфальта, парафинов и некондиционного битума.

Предусмотрено использование теплоты водяного пара, по крайней мере, в процессе атмосферно-вакуумной перегонки нефти, получаемого путем сжигания содержащегося в сырье попутного газа и/или топливно- технологического газа, образующегося при перегонке нефти,

При этом газ подают в топливную сеть при температуре 60^oC, давлении 3-6 кг/см². 20% газа сжигают в паровой котельной, которую используют в качестве парогенератора, 80% - в печах технологического процесса атмосферно-вакуумной перегонки.

Перед сжиганием газ подогревают до 100^oC. Предусмотрена подача пара в атмосферно-вакуумную колонну.

В качестве воды при производстве пара используют возвратный конденсат, образующийся при отборе теплоты в указанных технологических процессах, с добавлением подогретой воды из реки Урал, которую предварительно подвергают химической водоочистке.

Для подогрева исходной нефти и химически очищенной сырой воды используют остаточную теплоту отработанного при перегонке нефти пара и парового конденсата.

Режимные условия проведения стадий способа приведены в таблице.

Исходное сырье - нефть Шпаковского месторождения, содержание серы - 2,2%.

В результате проведения способа энергозатраты на его проведение снизились примерно на 50%, выход мазута и промежуточных продуктов в расчете на используемое при их получении топливо повысился примерно на 3%, улучшилась экологическая обстановка.