СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО ПЕЧНОГО ТОПЛИВА Российский патент 1995 года по МПК C10G7/02 C10L1/04 

Изобретение относится к процессам получения углеводородных топлив и может быть использовано в нефтегазовой, газовой, нефтяной и химической промышленностях для получения углеводородных топлив, имеющих бытовое назначение.

В настоящее время задача получения углеводородных топлив, имеющих бытовое назначение, является очень актуальной, поскольку решает вопрос обеспечения потребителя сравнительно дешевым энергосберегающим продуктом, удобным в применении и легко поддающимся транспортировке.

Известен способ получения углеводородного печного топлива, включающий разделение сырой нефти на углеводородные фракции и мазут в многосекционной колонне с боковыми отпарными секциями при температурах 150-350^оС. В одной из отпарных секций отбирают углеводородную фракцию, которую после дополнительной очистки и подготовки используют в качестве печного топлива. [См., например, Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с.153-154].

Для этого нефть, нагретую до 150-230^оС вводят в ректификационную колонну выше места отбора керосиновой фракции, в низ колонны подают водяной пар. Из колонны ниже ввода нефти выводят керосиновую фракцию и при 160-240^оС в парообразном состоянии подают в отпарную секцию, где выделяют из нее высококипящие компоненты с возвратом их в ректификационную колонну и с низа отводят жидкую углеводородную фракцию, которую после дополнительной очистки и стабилизации используют в качестве печного топлива. [Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с.154-155] - [прототип].

Основным недостатком указанных способов является то, что нефть как сырье для перегонки имеет невысокую термическую стабильность и содержит в остатке значительное количество сложных гетерогенных органических малолетучих соединений и практически нелетучих смолистоасфальтеновых и металлоорганических соединений, резко ухудшающих эксплуатационные характеристики получаемых продуктов и вызывающих необходимость их последующей очистки.

Так в печном топливе, получаемом по способу прототипа, сравнительно высока концентрация тяжелых органических соединений, а также содержание фракций, перегоняющихся до 160^оС составляет более 20%, что в два раза превышает показатель ГОСТа на печное топливо. Наличие избыточного количества легких углеводородов может привести к взрыву котлов, в которых используется это топливо, что является недопустимым.

Указанный недостаток приводит к необходимости дополнительной очистки и стабилизации получаемого продукта, что усложняет процесс и увеличивает энергозатраты на разделение. Все это в конечном счете приводит к удорожанию продукта и делает экономически неэффективным его получение.

Целью изобретения является повышение степени чистоты углеводородного печного топлива, упрощение и удешевление процесса его получения.

Поставленная цель достигается способом получения углеводородного печного топлива, включающим ректификацию углеводородного сырья, где в качестве последнего используют стабильный газовый конденсат, который нагревают путем косвенного теплообмена и подают на ректификацию при давлении 2-3 атм., температурах верха и куба колонны, равных 160-170 и 260-280^оС соответственно, затем 2-20 мас.% получаемой в отгонной части колонны паровой углеводородной фазы с температурой кипения 250-260^оС и подают на абсорбцию жидкой углеводородной фракцией с температурой 145-155^оС при массовом соотношении жидкая углеводородная фракция : паровая углеводородная фаза, равном 1:(1,3-3,0) соответственно, при этом получаемое в нижней части абсорбера печное топливо отводят потребителю (см. чертеж).

В качестве углеводородного сырья используют стабильный газовый конденсат, нагретый до 120-130^оС.

При этом стабильный газовый конденсат нагревают путем косвенного контакта с кубовым продуктом стадии ректификации (см. чертеж).

Абсорбцию осуществляют жидкой углеводородной фракцией, получаемой путем охлаждения парового продукта стадии ректификации до 150-160^оС, выделения из парожидкостной смеси жидкой фазы, ее деления на два потока, меньший из которых подают на абсорбцию.

При этом больший поток после деления подают в качестве орошения на стадию ректификации.

Причем жидкую углеводородную фракцию делят на два потока в массовом соотношении 1:(4-20).

Жидкую углеводородную фракцию подают на абсорбцию при температуре 145-155^оС.

Паровую фазу со стадии ректификации после ее охлаждения и паровую фазу со стадии абсорбции отводят из процесса и используют как теплоносители.

Абсорбцию осуществляют под давлением 1-1,8 атм.

Данный способ позволяет обеспечить эффективное получение углеводородного печного топлива, соответствующего ГОСТу, то есть имеющего следующие показатели:
10% перегоняются до 160^оС
50% перегоняются до 360^оС
Т.всп. 45^оС
Получаемое углеводородное печное топливо практически не содержит тяжелых органических соединений и имеет допускаемое ГОСТом количество легких углеводородов, что обеспечивает безопасность его использования.

Разработана технология переработки стабильного газового конденсата, которая позволяет обеспечить требуемые качественные показатели целевого продукта, а также упростить процесс его получения за счет исключения необходимости его дополнительной очистки и стабилизации, что значительно удешевляет процесс.

П р и м е р. Стабильный конденсат состава: С₂ 0,01; С₃ 0,78; С₄ 4,14; С₅ 7,86; С₆ 1,71; С₇ 8,07; С₈ 10,96; С₉ 5,16; С₁₀ 8,47; С₁₁ 7,17; С₁₂ 3,89; С₁₃ 3,07; С₁₄ 1,65; С_15+в 37,06 мас.% в количестве 100,01 т/ч нагревают путем косвенного теплообмена с кубовым продуктом стадии ректификации до 125^оС и подают в середину ректификационной колонны. Разделение газового конденсата осуществляют при давлении 2,5 атм. при температуре верха 165^оС, куба колонны 270^оС. С верха отводится паровой поток в количестве 51,3 т/ч, с низа - кубовый продукт состава, мас.%: С₇ 0,02; С₈ 0,43; С₉ 2,73; С₁₀ 9,11; С₁₁ 9,52; С₁₂ 5,94; С₁₃ 5,09; С₁₄ 2,79; С_15+в 64,37, в количестве 55,91 т/ч, используемый для нагрева сырьевого потока стабильного конденсата.

В качестве абсорбента на стадии абсорбции используют жидкую углеводородную фракцию, которую получают путем охлаждения парового потока стадии ректификации, отбираемого с верха колонны до 155^оС. Из получаемой при этом парожидкостной смеси выделяют жидкую фазу, которую делят на два потока в соотношении 1:5,7.

Больший поток жидкой углеводородной фракции в количестве 11,9 т/ч подают в качестве орошения в колонну ректификации, меньший в количестве 2,1 т/ч состава, мас. %: С₃ 0,11; С₄ 1,78; С₅ 1,79; С₆ 0,99; С₇ 8,09; С₈ 18,61; С₉ 10,88; С₁₁ 9,80; С₁₂ 4,68; С₁₃ 3,15; С₁₄ 1,56; С_15+в 24,97, используют в качестве абсорбента.

В процессе исследований проверена работоспособность процесса при делении жидкой углеводородной фракции на два потока в пределах массового соотношения, равного 1:4-20.

Питанием в процессе абсорбции является 10 мас.% получаемой в отгонной части колонны ректификации ниже ввода питания паровой углеводородной фазы состава, мас.%: C₆ 0,02; С₇ 0,82; С₈ 8,18; С₉ 19,09; С₁₀ 32,16; С₁₁ 20,27; С₁₂ 6,42; С₁₃ 2,38; С₁₄ 0,98; С_15+в 9,68, с температурой кипения 250-260^оС. Питание в абсорбер подают в соотношении к абсорбенту, равном 2,2:1, что составляет 4,7 т/ч. Исследованы варианты с массовым соотношением жидкой углеводородной фракции к паровой углеводородной фазе в пределах 1:1,3-3.

Абсорбцию осуществляют при давлении 1,5 атм.

Из куба абсорбционной колонны выводят углеводородное печное топливо в составе, мас. %: С₆ 0,01; С₇ 0,23; С₈ 3,38; С₉ 9,25; С₁₀ 26,89; С₁₁ 23,36; С₁₂ 9,63; С₁₃ 4,35; С₁₄ 1,82; С_15+в 21,08, в количестве 3,3 т/ч со следующими качественными показателями:
количество углево-
дородов, выкипаю- щих до 160^оС 6 мас.% температура вспышки 55^оС
Несконденсированную часть парового потока стадии ректификации состава, мас.%: С₂ 0,03; С₃ 1,97;С₄ 10,47; С₅ 19,88; С₆ 4,31; С₇ 20,14; С₈ 25,99; С₉ 7,34; С₁₀ 5,50; С₁₁ 2,68; С₁₂ 0,74; С₁₃ 0,24; С₁₄ 0,09; С_15+в 0,62, в количестве 37,3 т/ч и паровую фазу с верха абсорбера состава, мас.%: С₃ 0,15; С₄ 0,91; С₅ 0,43; С₆ 0,41; С₇ 4,04; С₈ 15,50; С₉ 21,59; С₁₀ 31,03; С₁₁ 17,57; С₁₂ 4,46; С₁₃ 1,03; С₁₄ 0,35; С_15+в 2,53, в количестве 3,5 т/ч выводят из системы и используются в качестве теплоносителей.

Данные по проведению процесса получения печного топлива в пределах заявляемых соотношений представлены в таблице.

Использование предлагаемого способа позволяет обеспечить следующие преимущества при его реализации: получить углеводородное печное топливо, удовлетворяющее требованиям ГОСТа; обеспечить безопасность использования топлива потребителем; снизить энергозатраты на получение топлива; упростить процесс и обеспечить компактность и небольшую металлоемкость установок; обеспечить удобство транспортировки продукта потребителю; высокая калорийность по сравнению с другими видами топлива; экологическая чистота при получении; использование предлагаемой технологии позволяет получить экономический эффект 300 тыс. руб./год.

Использование: первичная переработка нефти, нефтеперегонка, печное топливо. Сущность изобретения: стабильный газовый конденсат нагревают и подают на ректификацию при давлении 2-3 кг/см² , температуре верха 160-170°С и куба колонны 260-280°С. Получаемую фракцию углеводородов с температурой кипения 250-260°С отводят из отгонной части колонны в количестве 2-20 мас.% и подают на абсорбцию при 145-155°С. Жидкую углеводородную фракцию получают путем охлаждения парового продукта со стадии ректификации до 150-160°С и используют в качестве абсорбента при массовом отношении фракции углеводородов: абсорбенты (1,3-3,0) : 1. Фракцию парожидкостной смеси из колонны разделяют на два потока в массовом соотношении 1 : (4-20). Меньший поток подают на абсорбцию, а больший используют в качестве орошения на стадии ректификации. Абсорбцию осуществляют при давлении 1-1,8 кг/см².. 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО ПЕЧНОГО ТОПЛИВА, включающий ректификацию углеводородного сырья, отличающийся тем, что в качестве углеводородного сырья используют стабильный газовый конденсат, который нагревают и подают на ректификацию при давлении 2 - 3 кг/см², температурах верха и куба колонны 160 - 170^o и 260 - 280^oС соответственно, затем 2 - 20 мас.% получаемой в отгонной части колонны паровой углеводородной фазы с температурой кипения 250 - 260^oС подают на абсорбцию жидкой углеводородной фракцией при массовом соотношении ее паровой углеводородной фазы, 1:1,3:3 соответственно, а получаемое в нижней части абсорбера печное топливо отводят потребителю. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве углеводородного сырья используют стабильный газовый конденсат, нагретый до 120 - 130^oС. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что стабильный газовый конденсат нагревают путем косвенного контакта с кубовым продуктом стадии ректификации. 4. Способ по пп.1 -3, отличающийся тем, что абсорбцию осуществляют жидкой углеводородной фракцией, получаемой путем охлаждения парового продукта стадии ректификации до 150-160^oС, выделения из парожидкостной смеси жидкой углеводородной фракции, ее деления на два потока, один из которых подают на абсорбцию. 5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что второй поток после деления подают в качестве орошения на стадию ректификации. 6. Способ по пп.4-5, отличающийся тем, что жидкую углеводородную фракцию делят на два потока в массовом соотношении 1:4-20 соответственно. 7. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что жидкую углеводородную фракцию подают на абсорбцию при 145-155^oС. 8. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что паровую фазу со стадии ректификации после охлаждения и паровую фазу со стадии абсорбции отводят из процесса как теплоносители. 9. Способ по пп.1,4,6-8 отличающийся тем, что абсорбцию осуществляют под давлением 1-1,8 кг/см².