СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПРЯМОГОННЫХ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ Российский патент 1994 года по МПК C10G59/02 

Изобретение относится к химической технологии может быть использовано при переработке прямогонных бензиновых фракций.

Известен способ переработки прямогонных бензиновых фракций, включающий ввод нагретых бензиновых фракций в колонну стабилизации, с выводом в качестве дистиллята газа и рефлюкса, и в качестве остатка некоррозионного стабильного бензина.

Наиболее близким к предлагаемому способу (прототип) является способ переработки прямогонных бензиновых фракций путем ввода нагретых бензиновых фракций в колонну стабилизации с выводом в качестве дистиллята головки стабилизации, в качестве остатка - стабильного бензина, направления головки стабилизации на газофракционную установку с получением газа и газового бензина, направления стабильного бензина на установку риформинга бензина с получением риформата, последующего смещения газового бензина с риформатом с получением компонента высокооктанового неэтилированного бензина.

Недостатками данного способа являются низкое качество сырья газофракционирующей установки и риформинга, недостаточная производительность колонны стабилизации и выработка компонента высокооктанового неэтилированного бензина и высокие энергозатраты вследствие значительного содержания нежелательных углеводородов С₆ как в дистилляте, так и в остатке колонны стабилизации. Наличие балластных фракций С₅ - С₆ в остатке - сырье риформинга вызывает увеличение выработки сырья риформинга, что в случае недостатка производственной мощности приводит к снижению выработки высокоактивных бензинов и, как следствие, к необходимости организации производства этилированного бензина. Кроме того, наличие балластных фракций в сырье риформинга сдерживаем замену катализатора АП-64 на полиметаллические катализатора для производства высокоактивного бензина АИ-93. Дистиллят колонны стабилизации является сырьем газофрикционирующей установки. Значительное содержанием в нем нежелательных углеводородов С₆ и более высококипящих приводит к перегрузке газофрикционирующей установки, значительному увеличению энергозатрат и снижению октановой характеристик газового бензина. При этом он не удовлетворяет требованиям к качеству сырья процесса изомерации по содержанию метилциклопентана, циклогексана и бензола.

Цель изобретения - улучшение качества сырья газофракционирующей установки и риформинга, увеличение производительности колонны стабилизации, выработки компонента высокооктановых неэтилированных бензинов и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в сравнении со способом переработки прямогонных бензиновых фракций, путем ввода нагретых бензиновых фракций в колонну стабилизации с выводом в качестве дистиллята головки стабилизации, в качестве остатка - стабильного бензина, направления головки стабилизации на газофракционирующую установку с получением газа и газового бензина, направления стабильного бензина по установку риформинга бензина с получением риформата, последующего смешения газового бензина с риформатом с получением компонента высокооктанового неэтилированного бензина, из укрепляющей секции колонны стабилизации выводят боковой погон, который после отпарки стабилизации выводят боковой погон, который после отпарки легкий фракций в кипятильнике и рециркуляции их в колонну смешивают с риформатом, и между вводом нагретых бензиновых фракций и выводом бокового погона вводят ненагретые бензиновые фракции, на смешение с которыми подают отпаренные легкие фракции, причем целесообразно отпарку легких фракций дополнительно приводить в отпарной секции, и перед рециркуляцией их в колонну подвергать частичной конденсации.

В сравнении с ближайшим аналогом (прототипом) предлагаемый способ переработки прямогонных бензиновых фракций отличается тем, что из укрепляющей секции колонны стабилизации выводят боковой погон, который после отпарки легких фракций в кипятильнике и рециркуляции их в колонну смешивают с риформатом, и между вводом нагретых бензиновых фракций и выводом бокового погона вводят ненагретые бензиновые фракции, на смешение с которыми подают отпаренные легкие фракции, причем целесообразно отпарку легких фракций дополнительно проводить в отпарной секции, и перед рециркуляцией их в колонну подвергать частичной конденсации.

При таком способе улучшается качество сырья газофракционирующей установки и риформинга, увеличивается производительность колонны стабилизации, выработка компонента высокооктанового неэтилированного бензина и снижаются энергозатраты за счет уменьшения содержания углеводородов С₆ с дистилляте и остатке, осуществления эффективной отпарки легких фракций из бокового погона в кипятильнике или в отпарной секции и двухпоточного питания колонны нагретым и ненагретыми бензиновыми фракциями и дополнительного контакта последних с отпаренными фракциями.

На чертеже представлена схема, иллюстрирующая способ переработки прямогонных бензиновых фракций. Исходное сырье - бензиновые фракции нагревают в нагревателе 1 и по линии 22 вводят в колонну стабилизации 3. Пары с верха колонны 3 подают в конденсатор 4. Часть конденсата по линии 5 возвращают на орошение колонны 3, а балансовый избыток выводят в качестве дистиллята - головки стабилизации и по линии 6 направляют на газофракционную установку 5, из которой по линии 8 получают газы и по линии 9 - газовый бензин. Из колонны 3 в качестве остатка по линии 10 выводят стабильный бензин. Часть его нагревают в нагревателе 11 по линии 12 возвращают в низ колонны 3, а балансовое количество стабильного бензина по линии 13 направляют на установку риформинга бензина 14, из которой по линии 15 отводят риформат на смешивание с газовым бензином с получением компонента высокоактивных неэтилированных бензинов, который отводят по линии 16. Из укрепляющей секции колонны стабилизации 3 по линии 17 выводят боковой погон, который после отпарки легких фракций в кипятильнике 18 по линии 19 подают на смешение с риформатом. В колонну 3 между вводом нагретых в нагревателе 1 бензиновых фракций и выводом бокового погона подают по линии 20 ненагретые бензиновые фракции, на смешение с которыми подают по линии 21 отпаренные из бокового погона легкие фракции. Причем целесообразно отпарку легких фракций из бокового погона осуществляют в отпарной секции 22, а пары верха отпарной секции конденсировать в конденсаторе 23 и по линии 24 подавать в колонну 3.

Были проведены расчета колонны стабилизации бензиновых фракций. Сырье подают на 18 (счет с низа) тарелку колонны, в которой установлено 60 тарелок. Пары с верха колонны направляют в конденсаторы. Конденсат поступает в емкость, откуда его возвращают на верх колонны в качестве орошения, а балансовый избыток поступает на газофракционирующую установку. В низ колонны стабилизации в качестве горячей струи подают часть остатка колонны после нагрева в печи. Сиабильный бензин с низа колонны направляют на установку риформинга бензина. Массо- и теплообменный коэффициент полезного действия тарелок колонны принят равным 0,65, что соответствует кпд относительно теоретической тарелки 0,50. На верхнюю тарелку колонны орошение подают с температурой 45^оС. Давление верха колонны 1,08 МПа, в емкости орошения 0,9 МПа, перепад давления на тарелках принят равным 0,0007 МПа; диаметр колонны стабилизации 3,6 м.

П р и м е р 1 (по предлагаемому способу). На 32 (счет с низа) тарелку колонны стабилизации без нагрева в теплообменниках при 60^ос вводят 45 т/ч сырья. С 41 тарелки колонны выводят боковой погон и подают в кипятильник с возвратом 11,2 т/ч паров из кипятильника на смешение с 45 т/ч сырья, подаваемого с температурой 60^оС на 32 тарелку колонны. Основные режимы параметра работы колонны по примеру 1 приведены в табл. 1, фракционный состав продуктов резделения - в табл. 2.

П р и м е р 2 (по предлагаемому способу). Он отличается от примера 1 подачей бокового в отпарную секцию, эквивалентную 8 теоретическим тарелкам, нагревом остатка секции в кипятильнике, подачей паров из кипятильника в низ отпарной секции и конденсации паров, вводимых с верха отпарной секции, с вводом конденсата в зону вывода из колонны бокового погона. Основные режимные параметры работы колонны по примеру 2 приведены в табл. 1, фракционный состав продуктов разделения - в табл. 2.

П р и м е р 3 (по известному способу - прототипа). Процесс проводят в условиях примера 1 за исключением вывода с 41 (счет с низа) тарелки колонны бокового погона и ввода ненагретого в теплообменниках сырья на 32 (счет с низа) тарелку колонны. При этом расход сырья снижается с 245,5 до 196,5 т/ч, а расход головки стабилизации возрастает с 54,7 до 75,6 т/ч. Основные режимные параметры работы колонны стабилизации приведены в табл. 1, фракционный состав продуктов разделения - в табл. 3.

Из представленных данных следует, что пример 1 по сравнению с примером 3 позволяет улучшить качество сырья газофракционирующей установки. Содержание в головке стабилизации фр. С₆. . . к. к. снижается с 24,02 до 0,68 мас. % . Кроме того, расход сырья газофракционирующей установки - головки стабилизации уменьшается с 75,6 до 54,7 т/ч, что позволит снизить энергозатраты на газофракционирующей установке, улучшить качество продуктов разделения и дает возможность увеличить производительность установки. Содержание в головке стабилизации метилциклопентана, циклогексана и бензола снижается с 1,18 до 0,01 мас. % , что дает возможность использовать получаемый газовый бензин в качестве сырья процесса изомеризации. Пример 1 по сравнению с примером 3 позволяет улучшить качество сырья риформинга. Содержание в стабильном бензине балластных фракций н. к. . . . С₆ снижается с 26,84 до 17,53 мас. % , что позволяет увеличить производительность, снизить энергозатраты и заменить катализатор ПА-64 на полиметаллические катализаторы для производства высокооктанового бензина АИ-93. Пример 1 по сравнению с примером 3 позволяет увеличить производительность колонны стабилизации со 196,5 до 245,5 т/ч, то есть на 24,9% и снизить энергозатраты. Тепловая нагрузка печи для нагрева горячей струи снижается с 70,3 до 54,8 ГДж/ч, то есть на 22,1% , конденсаторов-холодильников - с 81,5 до 64,8 ГДж/ч, то есть на 29,5% .

Из представленных данных следует, что пример 2 по сравнению с примером 3 характеризуются такими же преимуществами, как и пример 1. Кроме того, по сравнению с примером 1 он позволяет улучшить качество бокового погона. Содержание в нем сероводорода снижается с 0,00086 до 0,00004% , фр. н. к. . . . С₃ - с 0,31 до 0,01% , фр. н. к. . . С₄ - с 4,73 до 4,24% .

После риформинга 120,9 т/ч стабильного бензина, выделенного по прототипу, было получено 105,7 т/ч риформата с октановым числом по моторному методу 80, . 9. При смешении его с газовым бензином с газофракционирующей установки в количестве 63,5 т/ч с октановым числом по моторному методу 70,1, можно получить 20 т/ч высокооктанового этилированного бензина АИ-93 (октановое число по моторному методу 85) и 149,2 т/ч бензина А-76.

После риформинга 120,9 т/ч стабильного бензина, выделенного по предлагаемому способу, было получено 99,14 т/ч риформата с октановым числом по моторному методу 86,9. При смешении его с 69,8 т/ч бокового погона с октановым числом по моторному методу 64,9 и 21,6 т/ч газового бензина с газофрикционирующей установки с октановым числом по моторному методу 74,5 можно получить 40 т/ч высокооктанового неэтилированного бензина АИ-91 (октановое число по моторному методу 82,5) и 150,54 т/ч бензина А-76 (этилированием АИ-91 получается этилированный АИ-93).

Из представленных данных следует, что предлагаемый способ, кроме указанных ранее преимуществ, по сравнению с прототипом, позволяет дополнительно получить 20 т/ч бензина АИ-91 и увеличить его выпуск в 2 раза 11,8 до 23,6% на суммарный бензин и 1,3 т/ч бензина А-76. (56) Александров А. И. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М. : Химия, 1981, с. 149 - 150.

Финтрут А. Я. , Рудин М. Г. , Васильев А. В. Опыт освоения и эксплуатации установок ЛК-6у - Химия и технология топлив и масел N 1, 1981, с. 34 - 37.

Использование: нефтехимия. Сущность изобретения: нагретые бензиновые фракции вводят в колонну стабилизации. Головку стабилизации направляют на газофракционирующую установку, стабильный бензин - на установку риформинга. Из укрепляющей секции колонны стабилизации выводят боковой погон, который после отпарки легких фракций в кипятильнике и рециркуляции их в колонну смешивают с реформатом и газовым бензином. Между вводом нагретых бензиновых фракций и выводом бокового погона вводят ненагретые бензиновые фракции, на смешение с которыми подают отпаренные легкие фракции. Отпарку легких фракций возможно дополнительно проводить в отпарной секции и перед рециркуляцией подвергать частичной конденсации. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. , 3 табл.

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПРЯМОГОННЫХ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ путем ввода нагретых бензиновых фракций в колонну стабилизации с выводом в качестве дистиллята головки стабилизации, в качестве остатка - стабильного бензина, направления головки стабилизации на газофракционирующую установку с получением газа и газового бензина, направления стабильного бензина на установку риформинга бензина с получением риформата, последующего смешения газового бензина с риформатом с получением компонента высокоактивного неэтилированного бензина, отличающийся тем, что из укрепляющей секции колонны стабилизации выводят боковой погон, который после отпарки легких фракций в кипятильнике и рециркуляции их в колонну смешивают с риформатом и между выводом нагретых бензиновых фракций и выводом бокового погона вводят ненагретые бензиновые фракции, на смешение с которыми подают отпаренные легкие фракции. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отпарку легких фракций дополнительно проводят в отпарной секции и перед рециркуляцией их в колонну подвергают частичной конденсации.