Вакуумная колонна ( приложение 1, 5, 10)

Вакуумная колонна К-300 предназначена для разделения атмосферного остатка (мазута) на:

- вакуумную дизельную фракцию (фракция 340-360°С);

- легкий вакуумный газойль (фракция 360-450°С);

- тяжелый вакуумный газойль (фракция 450-560°С);

- полугудрон (остаток вакуумной колонны - фр. > 560°С).

Колонна К-300 оборудуется высокоэффективными контактными устройствами, обеспечивающими высокую четкость погоноразделения и минимальное гидравлическое сопротивление. Укрепляющая часть колонны оборудована 5-ю пакетами орошаемыми регулярными насадками, отгонная часть – 6-ю клапанными тарелками.  

В зоне ввода мазута в К-300 имеется лопаточный распределитель для отделения жидкой фазы от паровой. С целью уменьшения капельного уноса с парами асфальто-смолистых веществ в вакуумный газойль над зоной ввода сырья в колонне размещён небольшой по высоте пакет орошаемой регулярной насадки, так называемой “промывной слой”.

Параметры работы колонны К-300:

- температура верха, °С – 50÷105;

- давление верха, кПа (абс.) – не более 4,0;

- температура куба, °С – не более 369.

Трансферная линия от печи П-401 и технологические змеевики в радиантной и конвекционной секциях печи представляют собой неразделимый узел оборудования и играют важную роль в регулировании температуры. Температура мазута на входе в колонну К-300 не более 410°С.

Для создания необходимого вакуума в колонне используется пароэжекторная вакуумсоздающая система.

Регулирование давления наверху колонны К-300 осуществляется прибором 4РIRСА-2422А воздействием на клапан 4РV-2422А, установленный на выходе части паров из конденсатора Х-302 III ступени эжекции на прием эжектора II ступени. При повышении давления в верху колонны до 4кПа (абс) срабатывает предупредительная сигнализация.

Контроль давления паров углеводородов наверху колонны К-300 ведется по показаниям прибора 4РIRSА-2421. При повышении давления до 50кПа (абс) предусмотрена предупредительная сигнализация. В случае разгерметизации блока - повышении давления в колонне К-300 до 100 кПа (абс) и одновременном срабатывании 2-х газосигнализаторов, расположенных в блоке, предусмотрена аварийная сигнализация и по сигналу с датчика давления срабатывает система защиты IS с аварийным отсечением блока 3. При этом дистанционно перекрываются клапаны на:

- трубопроводе квенчинга на входе в К-300 (закрытие 4FV-3424);

- трубопроводе II ЦО и фракции 360-450 ^оС на приеме и выкиде
Н-301А/В (закрытие 4UV-7424, 4UV-7423);

- трубопроводе вакуумной дизельной фракции и I ЦО на приеме и выкиде
Н-300А/В (закрытие 4UV-7422, 4UV -7421);

- трубопроводе III ЦО и фракции 450-560 ^оС на приеме и выкиде
 Н-302А/В (закрытие 4UV-7426, 4UV-7425);

- трубопроводе затемненного продукта на приеме и выкиде Н-306А/В (закрытие 4UV-7430, 4UV-7429);

- трубопроводе подачи кислой воды от Н-304А/В в Е-562 (закрытие
 4UV-7453);

- трубопроводе подачи углеводородного конденсата от Н-305А/В на прием сырьевых насосов Н-100А/В/С (закрытие 4 UV-7455);

- трубопроводе вывода с установки ТВГ (фракция 450-560^оС) (закрытие
4UV-7612);

- трубопроводе смеси фр. 360-450^оС и фр. 450-560^оС с установки
(закрытие 4UV-7611);

Дистанционно открывается сброс газов разложения, из Е-302, на свечу (открытие 4UV-7456);

Дистанционно отключаются насосы: Н-300А/В, Н-301А/В, Н-302А/В,
Н-304 А/В, Н-305А/В, Н-306А/В. Отключаются дозировочные насосы для подачи в блок реагентов (ингибиторов коррозии, нейтрализатора) Н-543А/В/С,
Н-546А/В. Останов печи П-401.

Контроль температуры на тарелке под пятым слоем К-300 ведется по показаниям прибора 4ТIR-1424, на тарелке под третьим слоем – 4TIR-1426, на тарелке под вторым слоем – 4TIR-1428.

Контроль температуры паров углеводородов над первым слоем К-300 ведется по показаниям прибора 4ТIR-1429, температуры затемненного продукта под первым слоем – 4TIR-1430, температуры мазута в зоне подачи сырья – 4TIR-1431.

Предусмотрен контроль давления паров углеводородов под пятым, четвертым, третьим, вторым и первым слоями К-300, а также контроль давления полугудрона и квенчинга в кубе колонны датчиками 4PIR-2422B,
4PIR-2422C, 4PIR-2422D, 4PIR-2422E, 4PIR-2422F, 4PIR-2422G соответственно.

Перепад давления паров углеводородов на пятом, четвертом, третьем, втором, первом слоях К-300 (не более 2 кПа), в кубе колонны (не более 20 кПа) контролируется приборами 4PDIRA-2422А, 4PDIRA-2422B, 4PDIRA-2422C, 4PDIRA-2422D, 4PDIRA-2422E, 4PDIRA-2422F соответственно. При повышении перепада давления в колонне выше допустимых значений срабатывает предупредительная сигнализация.

Для съема тепла и конденсации узких целевых фракций по высоте колонны К-300 предусмотрены три промежуточных циркуляционных орошения.

I циркуляционное орошение (ЦО) колонны К-300 и фракция 340-360°С (вакуумная дизельная фракция) насосом Н-300А/В прокачивается через пластинчатые теплообменники Т-111А/В/С, затем проходит через холодильник
Х-254, где охлаждается и подается на первую насадку колонны К-300.

Предусмотрен автоматический контроль температуры I ЦО после каждого теплообменника Т-111А/В/С по приборам 4TIR-1976, 4TIR-1975, 4TIR-1974.

Контроль и регулирование температуры на выходе из холодильника
Х-254 ведется по показаниям прибора 4TIRC-1953 путем изменения расхода воды в Х-254 регулирующим клапаном 4ТV-1953.

При пропуске водяного холодильника Х-254 возможно попадание воды в колонну К-300 вместе с I ЦО, что ведет к повышению давления в колонне, при повышении давления в колонне К-300 выше 100 кПа срабатывает аварийная сигнализация.

Расход потока I ЦО – не менее 110м³/час, регулирование осуществляется регулятором 4FIRCA-3421, воздействующим на клапан 4FV-3421, установленный на линии ввода I ЦО в колонну К-300, с коррекцией по температуре фракции верха колонны К-300 (4TIRСА-1421). При понижении или повышении температуры паров углеводородов в верху колонны К-300 ниже 50^оС или выше 105^оС срабатывает предупредительная сигнализация.

Предусмотрено регулирование уровня I ЦО и вакуумной дизельной фракции в колонне К-300 прибором 4LIRСА-4421, воздействующим на клапан 4LV-4421, установленный на выходе фракции 340-360^оС с установки. При минимально или максимально допустимом значении уровня (15% или 80%) по сигналу от 4LIRСА-4421 срабатывает предупредительная сигнализация, при снижении значения уровня до 10 % по сигналу от 4LIRSА-4422 и одновременном снижении давления на нагнетании насоса Н-300А/В по показаниям прибора 4PIRSA-2423 до 0,3МПа – аварийная сигнализация и отключение насоса Н-300А/В.

Балансовое количество фракции 340-360°С вакуумной дизельной фракции охлаждается в холодильнике Х-256 и выводится с установки совместно с фракцией 300-340 °С.

Контроль и регулирование температуры вакуумной дизельной фракции на выходе из холодильника Х-256 ведется по показаниям прибора 4TIRC-1954 путем изменения расхода воды в Х-256 регулирующим клапаном 4ТV-1954. Предусмотрен контроль давления и расхода фракции 340-360°С на выходе из холодильника Х-256 приборами 4PIR-2920, 4FIRC-3952 соответственно.

II - ЦО колонны К-300 и фракция 360-450°С насосом Н-301А/В прокачивается через пластинчатые теплообменники Т-210 и Т-208, где охлаждается и подается на третью насадку колонны К-300 (приложение 2).

Контроль и регулирование температуры на выходе из теплообменника
 Т-208 ведется по показаниям прибора 4TIRC-1043 путем изменения расхода
II ЦО на байпасе Т-208 регулирующим клапаном 4ТV-1043.

Регулирование расхода потока II ЦО осуществляется регулятором
4FIRC-3422, воздействующим на клапан 4FV-3422, установленный на линии ввода II ЦО в колонну К-300, с коррекцией по температуре II ЦО и фракции 360-450 °С на тарелке под четвертым слоем колонны К-300 (4TIRСА-1425). При понижении или повышении температуры на тарелке под 4-м слоем К-300 ниже 225^оС или выше 250^оС срабатывает предупредительная сигнализация.

Предусмотрено регулирование уровня II ЦО и фракции 360-450°С в колонне К-300 прибором 4LIRСА-4423, воздействующим на клапан 4LV-4423, установленный на выходе фракции 360-450^оС с установки. При минимально или максимально допустимом значении уровня (15% или 80%) по сигналу от 4LIRСА-4423 срабатывает предупредительная сигнализация, при дальнейшем снижении значения уровня до 10% по сигналу от 4LIRSА-4424 и одновременном снижении давления на нагнетании насоса Н-301А/В по показаниям прибора 4PIRSA-2424 до 0,3МПа – аварийная сигнализация и отключение насоса Н-301А/В.

Балансовое количество фракции 360-450°С прокачивается через теплообменник Т-113, охлаждается в холодильнике Х-257 до температуры не более 90^оС и выводится с установки через клапан-отсекатель 4UV-7611. Расход фракции 360-450°С с установки замеряется прибором 4FQIR-3619, температура – 4TIR-1619, давление – 4PIR-2619.

Предусмотрен контроль температуры и давления II ЦО на выходе теплообменника Т-113 по приборам 4TIR-1980, 4PIR-2979.

Контроль и регулирование температуры фракции 360-450°С на выходе из холодильника Х-257 ведется по показаниям прибора 4TIRC-1955 путем изменения расхода воды в Х-257 регулирующим клапаном 4ТV-1955. Предусмотрен контроль расхода фракции 360-450°С на выходе из холодильника Х-257 прибором 4FIRC-3957.

III - циркуляционное орошение и фракция 450-560°С из вакуумной колонны К-300 откачивается насосом Н-302А/В через пластинчатые теплообменники Т-205, Т-202 где охлаждается, после чего III ЦО возвращаются в колонну К-300 (приложение 2).

Балансовое количество фракции 450-560°С охлаждается в теплообменниках Т-206, Т-114, затем охлаждается в холодильнике Х-258 и с температурой не более 90°С выводится с установки через клапан-отсекатель 4UV-7612. Расход фракции 450-560°С с установки замеряется прибором
4FQIR-3620, температура – 4TIR-1620, давление – 4PIR-2620.

Предусмотрен контроль температуры и давления III ЦО на входе теплообменника Т-205 по приборам 4TIR-1032, 4PIR-2032, контроль давления III ЦО на выходе из теплообменника Т-202 по прибору 4PIR-2028.

Контроль и регулирование температуры на выходе из теплообменника
 Т-202 ведется по показаниям прибора 4TIRCА-1028 путем изменения расхода III ЦО на байпасе Т-202 регулирующим клапаном 4ТV-1028. При повышении температуры III ЦО после Т-202 выше 262^оС срабатывает предупредительная сигнализация.

Расход потока III ЦО – не более 150м³/час, регулирование осуществляется регулятором 4FIRCА-3423, воздействующим на клапан
4FV-3423, установленный на линии ввода III ЦО в колонну К-300, с коррекцией по температуре III ЦО и фракции 450-560 °С на тарелке под третьим слоем колонны К-300 (4TIRСА-1427). При понижении или повышении температуры на тарелке под 3-м слоем К-300 ниже 249^оС или выше 300^оС срабатывает предупредительная сигнализация.

Предусмотрено регулирование уровня III ЦО и фракции 450-560°С в колонне К-300 прибором 4LIRСА-4425, воздействующим на клапан 4LV-4425, установленный на выходе фракции 450-560^оС с установки. При минимально или максимально допустимом значении уровня (15% или 80%) по сигналу от 4LIRСА-4425 срабатывает предупредительная сигнализация, при дальнейшем снижении значения уровня до 10% по сигналу от 4LIRSА-4426 и одновременном снижении давления на нагнетании насоса Н-302А/В по показаниям прибора 4PIRSA-2425 до 0,3МПа – аварийная сигнализация и отключение насоса Н-302А/В.

Предусмотрен контроль температуры и давления фракции 450-560°С на выходе из теплообменников Т-206, Т-114 по приборам
4TIR-1025, 4PIR-2026, 4TIR-1982, 4PIR-2981 соответственно (приложение 1, 2).

Контроль и регулирование температуры фракции 450-560°С на выходе из холодильника Х-258 ведется по показаниям прибора 4TIRC-1956 путем изменения расхода воды в Х-258 регулирующим клапаном 4ТV-1956. Предусмотрен контроль расхода фракции 450-560°С на выходе из холодильника Х-258 прибором 4FIRC-3956.

Предусмотрена подача внутренней флегмы (III ЦО и фракция 450-560^оС) в низ колонны К-300 от насоса Н-302А/В. Внутренняя флегма подается на насадку «промывной слой» и предназначена для создания «моющего слоя» для исключения попадания коксовых частиц в вакуумный газойль и сокращения в нем содержания металлов, в частности ванадия и никеля.

Регулирование расхода внутренней флегмы осуществляется прибором 4FIRC-3425, воздействующим на клапан 4FV-3425, установленный на линии ввода внутренней флегмы в колонну К-300.

В колонне К-300 предусмотрен вывод затемненного продукта с низа колонны. Со сборной тарелки (глухой), расположенной под промывным пакетом насадки, насосом Н-306А/В откачивается затемнённая флегма (затемнённый продукт) на верхнюю клапанную тарелку отгонной части, где она смешивается с жидкой фазой от однократного испарения мазута. Выводом затемненного продукта поддерживается уровень жидкости на сборной (глухой) тарелки.

Расход затемненного продукта в К-300 – не менее 10м³/час, регулирование осуществляется регулятором 4FIRCА-3426, воздействующим на клапан 4FV-3426, установленный на линии ввода затемненного продукта в колонну К-300, с коррекцией по уровню затемненного продукта в К-300 (4LIRСА-4427). При понижении расхода затемненного продукта в К-300 ниже 10 м³/ч срабатывает предупредительная сигнализация.

Предусмотрено регулирование уровня затемненного продукта в колонне К-300 прибором 4LIRСА-4427, воздействующим на клапан 4FV-3426, установленный на трубопроводе подачи затемненного продукта в К-300. При минимально или максимально допустимом значении уровня (10% или 80%) срабатывает предупредительная сигнализация, при дальнейшем снижении значения уровня до 10% по сигналу от 4LIRSА-4428 – аварийная сигнализация и отключение насоса Н-306 А/В.

Для наиболее полного извлечения легких нефтепродуктов в нижнюю часть колонны К-300 через маточник подается перегретый водяной пар среднего давления. Норма расхода пара на тонну сырья – 2,6кг/т, расход водяного пара – не менее 0,5т/ч, регулирование осуществляется регулятором 4FIRCА-3427, воздействующим на клапан 4FV‑3427, установленный на линии ввода пара в колонну К-300. При понижении расхода пара в колонну К-300 ниже 0,5т/ч срабатывает предупредительная сигнализация.

Из куба колонны К-300 полугудрон насосами Н-303 А/В прокачивается через пластинчатые теплообменники нагрева нефти Т-214, Т-204А/В, Т-201, где охлаждается до температуры не более 220^оС. Предусмотрен контроль температуры полугудрона после Т-214, Т-204В, Т-204А, Т-201 по приборам
4ТIR-1039, 4ТIR-1072, 4ТIR-1040, 4ТIR-1026 соответственно.

Предусмотрено регулирование уровня полугудрона в колонне К-300 прибором 4LIRСА-4429, воздействующим на клапан 4LV-4429, установленный на выходе полугудрона с установки. При минимально или максимально допустимом значении уровня (10% или 80%) по сигналу от 4LIRСА-4429 срабатывает предупредительная сигнализация, при дальнейшем снижении значения уровня до 10% по сигналу от 4LIRSА-4430 и одновременном снижении давления на нагнетании насоса Н-303А/В по показаниям прибора 4PIRSA-2426 до 0,3МПа – аварийная сигнализация и отключение насоса Н-303А/В.

Для поддержания температуры в кубе колонны не выше 369 °С и для предотвращения дальнейшей реакции крекинга и образования углеродистых отложений (коксообразования), охлажденный полугудрон в виде квенчинга, после теплообменника Т-201 возвращается в колонну К-300. Регулирование расхода квенчинга в К-300 осуществляется регулятором 4FIRCА-3424, воздействующим на клапан 4FV‑3424, установленный на линии ввода квенчинга в колонну К-300, с коррекцией по температуре полугудрона и квенчинга в кубе К-300 (4ТIRСА-1432). При повышении температуры в кубе колонны выше 369^оС срабатывает предупредительная сигнализация.

Полугудрон после Т-201 охлаждается в теплообменниках Т-207, Т-115А/В, затем в холодильнике Х-259 и с температурой не более 120°С выводится с установки через клапан-отсекатель 4UV-7613. Расход полугудрона с установки замеряется прибором 4FQIR-3621, температура – 4TIR-1621, давление – 4PIR-2621 (Приложение 1).

Контроль и регулирование температуры полугудрона на выходе из холодильника Х-259 ведется по показаниям прибора 4TIRC-1957 путем изменения расхода воды в Х-259 регулирующим клапаном 4ТV-1957. Предусмотрен контроль расхода полугудрона на выходе из холодильника
Х-259 прибором 4FIRC-3955.

Предусмотрен контроль температуры и давления  полугудрона на выходе из теплообменников Т-207, Т-115А/В по приборам 4TIR-1041,
 4PIR-2041, 4TIR-1985, 4TIR-1984, 4PIR-2984 соответственно.

Головной погон с верха вакуумной колонны К-300 с температурой
50-105°С (4TIRСА-1421, 4TIR-1422, 4TIR-1423) поступает в вакуумсоздающую систему. Часть газов и паров с верха колонны К-300 направляются в барометрическую емкость Е-300.