СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОДУКТОВ ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА Российский патент 2014 года по МПК C10G9/00 C10G7/00 

Изобретение относится к способам фракционирования продуктов термического крекинга и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ фракционирования продуктов термического крекинга, включающий сепарацию продуктов после реактора и разделение полученных паровой и жидкой фаз ректификацией, с подачей первичного сырья и выделением жирного газа, нестабильного бензина, термического газойля, вторичного сырья термического крекинга и крекинг-остатка с низа вакуумной колонны, в низ которой подается водяной пар, с отбором в вакуумной колонне термического газойля (И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с.226, рис.IV-15б).

Недостатками известного способа являются высокие энергетические и капитальные затраты в связи с использованием вакуумной колонны с подачей в низ ее водяного пара.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ фракционирования продуктов термического крекинга, включающий сепарацию продуктов после реактора, подачу полученных паровой и жидкой фаз и первичного сырья термического крекинга на ректификацию с выделением газа, бензина, термического газойля, крекинг-остатка и вторичного сырья, направляемого после нагрева в печи в реактор (И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с.226, рис.IV-15а).

Недостатками известного способа являются высокие энергозатраты, недостаточный отбор и низкое качество легких продуктов разделения, сложность схемы выделения продуктов термического крекинга и возможность термического разложения продуктов разделения в колоннах с образованием кокса.

Задачей настоящего изобретения является снижение энергозатрат, увеличение отбора и повышение качества легких продуктов разделения, упрощение схемы выделения продуктов термического крекинга и снижение возможности термического разложения продуктов разделения в колоннах с образованием кокса.

Указанная задача решается тем, что в способе фракционирования продуктов термического крекинга, включающем сепарацию продуктов после реактора, подачу полученных паровой и жидкой фаз и первичного сырья термического крекинга на ректификацию с выделением газа, бензина, термического газойля, крекинг-остатка и вторичного сырья, направляемого после нагрева в печи в реактор, согласно изобретению процесс разделения проводят в одной сложной ректификационной колонне с отпарной секцией, первичное сырье подают двумя потоками: первый поток - в зону вывода вторичного сырья с глухой тарелки, расположенной выше ввода в колонну продуктов после реактора, а второй поток - выше ввода первого потока, из колонны выводят сверху газ и пары бензина, сбоку - боковой погон, который затем подают тремя потоками: первый поток - на верх отпарной секции, с низа которой после отпарки водяным паром выводят термический газойль, второй поток охлаждают и подают на смешение с продуктами после реактора, третий поток охлаждают и возвращают в колонну выше вывода бокового погона из нее, а с низа колонны выводят крекинг-остаток, при этом сепарацию продуктов после реактора проводят в ректификационной колонне после смешения их со вторым потоком бокового погона.

Целесообразно бензин после ректификации направить на стабилизацию с получением газа и стабильного бензина.

За счет проведения процесса разделения в одной сложной ректификационной колонне с отпарной секцией, обладающей большей простотой и экономичностью по сравнению с разделением в простых колоннах, подачи первичного сырья двумя потоками: первого потока - в зону вывода вторичного сырья с глухой тарелки, расположенной выше ввода в колонну продуктов после реактора, а второго потока - выше ввода первого потока, позволяющей регулировать количество вторичного сырья, вывода из колонны бокового погона и подачи его тремя потоками: первого потока на верх отпарной секции, с низа которой после отпарки водяным паром выводят термический газойль, охлаждения второго потока и подачи на смешение с продуктами после реактора, позволяющей существенно снизить температуру на тарелках колонны и термическое разложение продуктов на них, охлаждение третьего потока и возврат выше вывода бокового погона из колонны, позволяющее использовать тепло его охлаждения для нагрева первичного сырья, появляется возможность снижения энергозатрат, увеличения отбора и повышения качества легких продуктов разделения, упрощения схемы выделения продуктов термического крекинга и снижения возможности термического разложения продуктов разделения в колоннах с образованием кокса.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Вторичное сырье, выводимое из сложной ректификационной колонны 1 по линии 2, нагревают в печи 3 и по линии 4 подают в реактор 5. Продукты после реактора выводят по линии 6.

С верха колонны 1 по линии 7 выводят пары и частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике воздушного охлаждения 8, а затем по линии 9 вводят в газосепаратор 10. С верха газосепаратора 10 по линии 11 выводят газ. С низа газосепаратора 10 по линии 12 отводят жидкость. Часть жидкости по линии 13 возвращают на верх колонны 1, а балансовый избыток отводят по линии 14 в качестве нестабильного бензина. С низа газосепаратора по линии 15 отводят воду.

Боковой погон колонны 1 по линии 16 (первый поток бокового погона) подают на верх отпарной секции 17. С низа отпарной секции 17 по линии 18 выводят термический газойль, охлаждают в теплообменнике 19 и воздушном холодильнике 20 и по линии 21 выводят с установки. Пары с верха отпарной секции 17 по линии 22 возвращают в колонну 1. В низ отпарной секции 17 и колонны 1 соответственно по линиям 23 и 24 подают водяной пар. С низа колонны 1 по линии 25 отводят крекинг-остаток, охлаждают в теплообменнике 26 и в воздушном холодильнике 27, а затем по линии 28 выводят с установки.

Первичное сырье (мазут) по линии 29 подают в теплообменники 19, 30 и 26, нагревают и вводят в колонну 1 двумя потоками: первый поток по линии 31 - в зону вывода вторичного сырья с глухой тарелки, расположенной выше ввода в колонну продуктов после реактора, а второй поток по линии 32 - выше ввода первого потока. Из колонны 1 по линии 33 выводят боковой погон, охлаждают в теплообменнике 30, воздушном холодильнике 34 и подают по линии 35 (второй поток бокового погона) на смешение с продуктами после реактора, после чего смесь поступает в колонну 1, и по линии 36 (третий поток бокового погона) - выше места вывода бокового погона из колонны по линии 33, при этом сепарацию продуктов после реактора (поток 6) проводят в ректификационной колонне 1 после смешения их со вторым потоком бокового погона, подаваемого по линии 35.

Нестабильный бензин по линии 14 подают в теплообменник 37, где нагревают, и далее в колонну стабилизации 38. С верха колонны 38 по линии 39 выводят пары и частично конденсируют в конденсаторе-холодильнике воздушного охлаждения 40, а затем по линии 41 вводят в газосепаратор 42. С верха газосепаратора 42 по линии 43 выводят сухой газ. С низа газосепаратора 42 по линии 44 отводят жидкость и возвращают на верх колонны 38 в качестве орошения. С низа колонны 38 по линии 45 отводят жидкость и подают в кипятильник 46. Пары с верха кипятильника 46 по линии 47 возвращают в низ колонны 38. С низа кипятильника 46 по линии 48 выводят жидкость, охлаждают в теплообменнике 37, воздушном холодильнике 49 и по линии 50 выводят с установки в качестве стабильного бензина.

Сравнительные показатели работы схем фракционирования продуктов термического крекинга приведены в прилагаемой таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить энергозатраты. Тепловая нагрузка печи снижается с 18,210 до 12,171 Гкал/ч, то есть в 1,5 раза. При этом увеличивается отбор легких продуктов: суммарного газа с 4,18 до 4,63 т/ч, то есть на 10,8%; стабильного бензина - с 8,83 до 9,18 т/ч, то есть на 4%; термического газойля (дизельной фракции) с 25,59 до 26,63%, то есть на 4,1%. Упрощается схема в связи с уменьшением числа колонн с 4 до 3 и снижается возможность термического разложения продуктов разделения в колоннах с образованием кокса. Так, максимальная температура нагрева продуктов в колоннах снижается с 432 до 393°C.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить энергозатраты, увеличить отбор и повысить качество легких продуктов разделения, упростить схему выделения продуктов термического крекинга и снизить возможность термического разложения продуктов разделения в колоннах с образованием кокса.

Таблица Основные показатели работы колонн Показатели Вариант 1 (прототип) Вариант 2 (предлагаемый способ) 1 2 3 Расход, т/час     первичного сырья: 75,00 75,00 первого потока 70,00 70,00 второго потока 5,00 5,00 газа суммарного 4,18 4,63 стабильного бензина 8,83 9,18 термического газойля (дизельной фракции) 25,59 26,63 крекинг-остатка 36,40 34,56 воды в сырье 0,40 0,40 паров с верха K-1 42,56 61,39 газа из E-1 2,34 3,81 дистиллята K-1 33,25 10,00 острого орошения K-1 6,57 45,18 циркуляционного орошения (ЦО) K-1 (третьего потока бокового погона) 7,00 75,00 квенчинга (второго потока бокового погона) - 10,00 бокового погона K-1 в K-2 (первого потока бокового погона) - 37,47 паров с верха K-2 3,57 11,84 вторичного сырья в P-1, в т.ч. 90,00 90,00 бокового погона K-1 5,92 90,00 остатка K-1 84,08 - газосырьевой смеси после реактора P-1 90,40 90,40

Продолжение таблицы 1 2 3 паров в низ K-1 47,97 1,00 питания K-1 (паровой фазы) 47,97 66,84 питания K-1 (жидкой фазы) - 33,56 питания K-2 42,43 - газа из E-2 0,02 - дистиллята K-2 3,00 - острого орошения K-2 0,45 - первичного сырья в K-1 70,00 75,00 первичного сырья в K-2 5,00 - бокового погона K-2 в K-1 8,02 - паров с верха K-3 5,33 2,58 газа из E-3 1,17 0,82 острого орошения K-3 4,17 1,77 остатка с низа K-3 16,03 16,51 питания K-3 10,00 10,00 паров в низ K-3 7,19 7,33 питания K-4 36,25 - паров с верха K-4 31,11 - газа из E-4 0,66 - дистиллята K-4 10,00 - острого орошения K-4 18,55 - водяного пара, в т.ч. 2,00 2,00 в низ K-1 - 1,00 в низ K-2 0,10 1,00 в низ K-4 1,90 -

Продолжение таблицы 1 2 3 Температура, °C     ввода первичного сырья 270 270 газосырьевой смеси после P-1 440 440 ввода острых орошений 40 40 ввода водяного пара 350 350 верха K-1 322 140 Вывода ЦО (бокового погона K-1) 357 238 ввода ЦО 150 150 ввода квенчинга - 150 верха K-2 318 230 низа K-2 432 206 бокового погона K-1 в P-1 380 295 низа K-1 321 393 бокового погона K-2 в K-1 385 - питания K-1 440 440 питания K-2 440 - верха K-3 53 52 низа K-3 168 173 в кипятильнике K-3 181 185 верха K-4 140 - низа K-4 198 - Давление, ата     в E-1 5,00 4,00 верха K-1 5,50 4,50 низа K-1 5,58 4,58 в E-2 3,00 - верха K-2 3,65 4,76 низа K-2 3,75 4,83

Продолжение таблицы 1 2 3 в E-3 7,00 7,00 верха K-3 7,50 7,50 низа K-3 7,70 7,70 в E-4 4,00 - верха K-4 4,77 - низа K-4 4,88 - Тепло, Гкал/ч     отводимое с верха K-1 9,430 9,176 отводимое ЦО 0,904 3,899 отводимое квенчингом - 0,520 вводимое с газосырьевой смесью 26,010 25,693 отводимое с верха K-2 0,830 - вводимое с сырьем в K-3 0,570 0,570 отводимое с верха K-3 0,384 0,165 подводимое в низ K-3 0,600 0,600 отводимое с верха K-4 5,287 - вводимое с сырьем в K-4 5,465 - вводимое с водяным паром     в K-1 - 1,025 в K-2 0,103 1,025 в K-4 1,947 - Тепловая нагрузка печи 18,210 12,171 Число теоретических тарелок (двухсливных клапанных)         в 1 секции K-1 2 5 во 2 секции K-1 3 2 в 3 секции K-1 - 5 в 4 секции K-1 - 1

Продолжение таблицы 1 2 3 в 5 секции K-1 - 3 в 1 секции K-2 5 7 во 2 секции K-2 2 - в 3 секции K-2 3 - в 1 секции K-3 9 9 во 2 секции K-3 10 10 в 1 секции K-4 5 - во 2 секции K-4 3 - расстояние между тарелками, мм 500 500 Диаметр, м     K-1 2,0 2,6 K-2 0,8 1,0 K-3 0,8 0,8 K-4 1,8 - Линейная / максимально-     допустимая линейная скорость     пара, м/с     в K-1 0,25-0,45/0,45-0,54 0,04-0,49/0,48-0,96 в K-2 0,05-0,37/0,53-0,64 0,27-0,50/0,54-0,70 в K-3 0,24-0,48/0,34-0,43 0,09-0,22/0,34-0,41 в K-4 0,08-0,27/0,34-0,41 - Высота подпора слива, мм     в K-1 6-32 11-48 в K-2 2-36 25-31 в K-3 11-28 5-24 в K-4 15-21 -

Продолжение таблицы 1 2 3 Содержание фракций, % масс.     >C₄ в суммарном газе 5,79 5,80 <C₅ в стабильном бензине 0,28 0,08 >170°C в стабильном бензине 1,79 0,85 <140°C в дизельной фракции 1,68 0,43 >350°C в дизельной фракции 6,57 3,75 <350°C в остатке 6,33 3,22

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при фракционировании продуктов термического крекинга. Изобретение касается способа, включающего сепарацию продуктов после реактора и разделение полученных паровой и жидкой фаз ректификацией с подачей первичного сырья и выделением газа, бензина, термического газойля, вторичного сырья термического крекинга и крекинг-остатка. Процесс разделения проводят в одной сложной ректификационной колонне с отпарной секцией, первичное сырье подают двумя потоками: первый поток - в зону вывода вторичного сырья с глухой тарелки, расположенной выше ввода в колонну продуктов после реактора, а второй поток - выше ввода первого потока. Из колонны выводят сверху газ и бензин, сбоку - боковой погон, который затем подают тремя потоками: первый поток на верх отпарной секции, с низа которой после отпарки водяным паром выводят термический газойль, второй поток охлаждают и подают на смешение с продуктами после реактора, третий поток охлаждают и возвращают выше вывода бокового погона из колонны, а с низа колонны выводят крекинг-остаток. Технический результат - снижение энергозатрат, увеличение отбора и качества легких продуктов разделения, упрощение схемы выделения продуктов термического крекинга и снижение возможности термического разложения продуктов разделения в колоннах с образованием кокса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ фракционирования продуктов термического крекинга, включающий сепарацию продуктов после реактора, подачу полученных паровой и жидкой фаз и первичного сырья термического крекинга на ректификацию с выделением газа, бензина, термического газойля, крекинг-остатка и вторичного сырья, направляемого после нагрева в печи в реактор, отличающийся тем, что процесс разделения проводят в одной сложной ректификационной колонне с отпарной секцией, при этом первичное сырье подают двумя потоками: первый поток - в зону вывода вторичного сырья с глухой тарелки, расположенной выше ввода в колонну продуктов после реактора, а второй поток - выше ввода первого потока, из колонны выводят сверху газ и пары бензина, сбоку - боковой погон, который затем подают тремя потоками: первый поток - на верх отпарной секции, с низа которой после отпарки водяным паром выводят термический газойль, второй поток охлаждают и подают на смешение с продуктами после реактора, третий поток охлаждают и возвращают в колонну выше вывода бокового погона из нее, а с низа колонны выводят крекинг-остаток, при этом сепарацию продуктов после реактора проводят в ректификационной колонне после смешения их со вторым потоком бокового погона.

2. Способ по п.1 отличающийся тем, что бензин после ректификации направляют на стабилизацию с получением газа и стабильного бензина.