CC BY
20УДК 62
Н.А. Матюшонок
СОКРАЩЕНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА УСТАНОВКАХ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ПУТЕМ
ОПТИМИЗАЦИИ СХЕМЫ ПОДАЧИ РЕГЕНЕРИРОВАННОГО РАСТВОРА АМИНА
Гидроочистка - это процесс удаления из нефтяных фракций нежелательных примесей - гетероатомных соединений серо-, азот-, кислородсодержащие соединения, непредельные углеводороды, металлы, для улучшения термической стабильности, для снижения коррозионной агрессивности, улучшения цвета и снижения возможности образования осадков при хранении [1].
Главным продуктом процесса гидроочистки дизельного топлива, является компонент дизельного топлива гидроочищенный. Но также в ходе процесса образуются и побочные продукты: бензин, УВГ, кислая вода. И их также следует отчищать до мировых норм и стандартов качества. Для очистки УВГ на установках гидроочистки дизельного топлива применяется блок аминовой очистки.
Ключевые слова: гидроочистка, процесс, насос, установка, блок, очистка, абсорбер, раствор амина.
Гидроочистка — это процесс селективного гидрирования содержащихся в моторных топливах, маслах и других нефтепродуктах органических сернистых, азотистых и кислородных соединений, которые, присоединяя водород, образуют соответственно сероводород, аммиак, воду и в таком виде удаляются из очищаемого продукта.
Главным продуктом процесса гидроочистки дизельного топлива, является компонент дизельного топлива гидроочищенный. Но также в ходе процесса образуются и побочные продукты такие как, бензин, углеводородный газ, кислая вода. Они, как и гидроочищенное дизельное топливо являются важными продуктами установки. И нуждаются в переработке, чтобы соответствовать мировым стандартам качества и экологическим нормам.
В современных установках гидроочистки помимо основного блока гидроочистки дизельного топлива имеется блок очистки циркуляционного водородосодержащего газа (ВСГ) и углеводородных газов (УВГ) раствором амина для извлечения сероводорода.
Наиболее известными амины, которые используются в процессах очистки газа от H2S и С02, являются: моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), триэтаноламин (ТЭА), дигликольамин (ДГА), диизо-пропаноламин (ДИПА), метилдиэтаноламин (МДЭА).
Изучив несколько установок гидроочистки дизельного топлива были сделаны выводы о возможности байпасировать насосы подачи регенерированного раствора амина в абсорбера низкого давления.
© Матюшонок Н.А., 2019.
Научный руководитель: Мохов Владимир Михайлович - кандидат химических наук, доцент, Волгоградский государственный технический университет, Россия.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2019. № 3-2(90)
Рис. 1. Принципиальная схема подачи регенерированного раствора амина в абсорбера низкого давления К-103 и Т-003.
Установка №1: Приготовленный отфильтрованный и регенерированный раствор амина из емкости 160-ТК-1 насосами 160-Р-4А/В откачивается на установки потребители.
Установка №3: Из сепаратора низкого давления, емкости орошения и сепаратора насыщенного раствора амина углеводородный газ поступает на очистку от сероводорода в абсорбер К-103. Очистка углеводородного газа производится (25.. .55) %-ным раствором амина, который из емкости Е-103 насосами Н-105/А,В подается в абсорбер К-103 на тарелку № 20 от верха. Насыщенный сероводородом раствор амина, из куба абсорбера К-103, насосами подается в сепаратор насыщенного раствора амина и откачивается на установку регенерации амина. Очищенный углеводородный газ выводится в топливную сеть установки, где используется в качестве топливного газа в печах.
Установка №4: Углеводородный газ с сероводородом из емкости орошения отпарной колонны и углеводородный газ из емкости орошения колонны стабилизации смешивают. Объединенный поток кислого газа поступает в сепаратор абсорбера аминовой очистки низкого давления, где происходит отделение углеводородного конденсата от углеводородного газа. Углеводородный газ из сепаратора подается в абсорбер аминовой очистки низкого давления Т-003. Очистка газа от сероводорода происходит при прохождении газа вверх через отверстия на тарелках, при этом газ барботирует через раствор амина на каждой тарелке. Контакт амина и очищаемого газа происходит в противотоке: раствор амина проходит вниз по колонне, а очищаемый газ - вверх по колонне. Регенерированный раствора амина насосом Р-004А/В подается в верхнюю часть абсорбера. Очищенный газ выводят с верха абсорбера и направляют в качестве топлива в печи. Насыщенный раствор амина подается на установку регенерации амина.
Таблица 1
Краткая характеристика оборудования_
Наименование оборудования (тип, наименование аппарата, назначение и т.д.) Номер позиции по схеме, индекс (заполняется по необходимости) Количество, шт. Техническая характеристика оборудования
Насос регенерированного раствора амина на установки 160-Р-4А/В 2 Производительность - 150 м3/ч, давление нагнетания - 9,5 кгс/см2 (0,95 МПа), мощность - 75 кВт, напряжение -380 В
Абсорбер очистки углеводородного газа К-103 1 Давление расчетное - 10,8 кгс/см2 (1,08 МПа), температура расчетная - 60 °С, число тарелок, штук - 20
Насос подачи раствора амина в абсорбер Н-105/А,В 2 Производительность - 17 м3/ч, напор -78,2 м (0,9 МПа), мощность - 18 кВт, напряжение - 380/660 В
Абсорбер очистки углеводородного газа низкого давления Т-003 1 Давление расчетное-0,92 Мпа, температура расчетная-210 °С, число тарелок -20, тип тарелок - клапанные
Насос подачи раствора амина в абсорбер Р-004А/В 2 Производительность - 52,9 м3/ч, напор -0,23 Мпа, мощность - 11 кВт
Регенерированный раствор амина подается с установки №1 насосом 160-Р-4А/В на установку №3 в абсорбер К-103 и на установку №4 в абсорбер низкого давления Т-003. Подача амина на установках производится насосами раствора амина в абсорбер К-103 Н-105/А,В и насосом низкого давления раствора амина Р-004 А/В соответственно.
Насос 160-Р-4А/В имеет давление нагнетания - 9,5 кгс/см2 (0,95 МПа). Насос Н-105/1,2 имеет давление нагнетания - 0,9 МПа. Рабочее давление в К-103 -0,055-0,1 МПа. Насос Р-004 А/В имеют давление нагнетания - 0,23 МПа. Рабочее давление в Т-003 - 0,4-0,6 МПа.
Из выше написанного можно сделать вывод, что насоса 160-Р-4А/В с давлением нагнетания - 0,95 Мпа хватит, чтобы подать раствор регенерированного амина в абсорбера К-103 и Т-003, если насосы Н-105/А,В и Р-004А/В будут байпасированны.
Выведя насосы Н-105/А,В и Р-004А/В из схемы подачи регенерированного раствора амина возможно будет сократить потребление электроэнергии на 254040 кВт/год, а также уменьшить затраты на ремонт оборудования.
Библиографический список
1.Особенности производства дизельного топлива с низким содержанием полициклический ароматических углеводородов / Зуйков А. В. [и др.] // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2013. - №1. - С.11-15.
2.Рассадин, В. Г. Российские экологически чистые дизельные топлива европейского уровня качества / Дуров О. В., Васильев Г. Г. // Химия и технология топлив и масел. - 2005. - №6. - С. 14-18.
3.Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: учеб. пособие / С. А. Ахметов [и др.] -Санкт-Петербург: Недра, 2006. - 868 с.
МАТЮШОНОК НИКИТА АНДРЕЕВИЧ - магистрант, Волгоградский государственный технический университет, Россия.
