СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОДУКТОВ ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА Российский патент 2015 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 подачу в сложную ректификационную колонну первичного сырья и продукта после реактора термического крекинга, получаемого из вторичного сырья, выводимого с глухой тарелки сложной колонны, и разделение полученных паровой и жидкой фаз ректификацией с выделением жирного газа, нестабильного бензина, термического газойля, вторичного сырья термического крекинга и крекинг-остатка (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 подачу в сложную ректификационную колонну первичного сырья и продукта после реактора термического крекинга, получаемого из вторичного сырья, выводимого с глухой тарелки сложной колонны и направляемого в печь, а затем в реактор термического крекинга с выделением после ректификации жирного газа, нестабильного бензина, термического газойля и крекинг-остатка, отличающемся тем, что процесс ректификации проводят в одной сложной ректификационной колонне с отпарной секцией (24), первичное сырье подают двумя потоками: первый поток - в зону вывода вторичного сырья с глухой тарелки, расположенной выше ввода в колонну продукта после реактора, а второй поток - выше ввода первого потока, при этом ниже места вывода первого бокового погона термического газойля из колонны выводят второй боковой погон, охлаждают и частично подают на смешение с продуктом после реактора, частично возвращают в колонну, а остальное количество после охлаждения (38) подают на верх абсорбера, в низ которого подают жирный газ, с верха абсорбера выводят сухой газ, а жидкость с низа абсорбера возвращают в сложную колонну в сечение между выводами боковых погонов из нее в качестве циркуляционного орошения, нестабильный бензин нагревают в теплообменнике парами с верха сложной колонны и подают на верх отпарной секции (8), пары с верха отпарной секции (8) подают на смешение с парами, выводимыми с верха сложной колонны, а с низа отпарной секции (8) выводят жидкость, которую нагревают и испаряют в кипятильнике, пар с верха кипятильника возвращают в низ отпарной секции(8), а с низа кипятильника выводят стабильный бензин.

За счет проведения процесса разделения в одной сложной ректификационной колонне с отпарной секцией (24), 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, отбора из колонны второго бокового погона, ниже места вывода из нее бокового погона термического газойля, охлаждения и подачи на смешение с продуктами после реактора и на верх абсорбера, удается существенно снизить температуру на тарелках колонны и термическое разложение продуктов на них и использовать тепло его охлаждения для нагрева первичного сырья с осуществлением нагрева нестабильного бензина парами с верха сложной колонны и подачи на верх отпарной секции (8), работающей при более низком давлении, с выводом с низа отпарной секции (8) после кипятильника стабильного бензина, появляется возможность снижения энергозатрат, увеличения отбора и повышения качества легких продуктов разделения, упрощения схемы выделения продуктов термического крекинга и снижения термического разложения продуктов в колоннах с образованием кокса.

На прилагаемом чертеже представлена схема осуществления способа.

Вторичное сырье из аккумулятора сложной колонны 1 по линии 2 подают в печь 3, а затем по линии 4 в реактор термического крекинга 5, из которого по линии 6 выводят продукты реакции. Пары, выводимые с верха колонны 1 по линии 7, смешиваются с парами, выводимыми с верха отпарной секции 8 по линии 9 и, частично, по линии 10, направляют в теплообменник 11, оттуда по линии 12 подают на смешение с основной массой паров, после чего по линии 13 направляют в конденсатор-холодильник воздушного охлаждения 14. Парожидкостную смесь после конденсатора-холодильника 14 подают в емкость орошения 15. Жирный газ с верха емкости орошения 15 по линии 16 направляют в низ абсорбера 17. С низа емкости орошения 15 по линии 18 выводят жидкость-нестабильный бензин и частично по линии 19 возвращают на орошение колонны 1. Балансовый избыток нестабильного бензина по линии 20 направляют в теплообменник 11 и по линии 21 подают на верх отпарной секции 8. С низа емкости орошения 15 по линии 22 отводят воду. Из колонны 1 по линии 23 выводят первый боковой погон термического газойля и подают на верх отпарной секции 24. С низа отпарной секции 24 по линии 25 выводят термический газойль, охлаждают в теплообменнике 26 и по линии 27 направляют в холодильник воздушного охлаждения 28, откуда после доохлаждения выводят с установки по линии 29. Пары с верха отпарной секции 24 по линии 30 возвращают в колонну 1. В низ отпарной секции 24 и колонны 1 соответственно по линиям 31 и 32 подают водяной пар. Из колонны 1 по линии 33 выводят второй боковой погон, охлаждают в теплообменнике 34 и холодильнике 35 и по линии 36 подают частично на смешение с продуктами, поступающими по линии 6 из реактора 5, частично возвращают в колонну 1 в качестве циркуляционного орошения выше вывода второго бокового погона, а остальное количество по линии 37- в воздушный холодильник 38 и после охлаждения по линии 39 направляют на верх абсорбера 17. С верха абсорбера 17 по линии 40 выводят сухой газ, а жидкость с низа абсорбера 17 по линии 41 возвращают в колонну 1 в качестве циркуляционного орошения. Жидкость, выводимую с низа отпарной секции 8, нагревают и испаряют в кипятильнике 42. Пар с верха кипятильника 42 по линии 43 возвращают в низ отпарной секции 8. С низа кипятильника 42 по линии 44 выводят жидкость - стабильный бензин, охлаждают в холодильнике воздушного охлаждения 45 и по линии 46 выводят с установки. Первичное сырье (мазут) по линии 47 направляют в теплообменник 26, затем, после нагрева, по линии 48 в теплообменник 34, где также нагревают, и далее по линии 49 в теплообменник 50, откуда после нагрева выводят по линии 51 и подают двумя потоками по линиям 52 и 53 в колонну 1. С низа колонны 1 по линии 54 выводят крекинг-остаток, охлаждают в теплообменнике 50, после охлаждения по линии 55 подают в холодильник воздушного охлаждения 56, а затем после охлаждения по линии 57 выводят с установки. Смесь продуктов, поступающих по линии 6 из реактора 5, с охлажденным вторым боковым погоном колонны 1, поступающим по линии 36, по линии 58 подают в колонну 1.

Сравнительные показатели работы схем фракционирования продуктов термического крекинга приведены в прилагаемой таблице. Цифровая нумерация колонн и потоков соответствует предлагаемому способу, в скобках даны номера потоков, словесная нумерация (например, первая колонна) соответствует прототипу.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить энергозатраты. Тепловая нагрузка печи снижается с 18,210 до 12,651 Гкал/час, то есть в 1,44 раза. При этом увеличивается отбор легких продуктов: стабильного бензина с 8,83 до 9,56 т/час (на 8,3%), термического газойля (дизельной фракции) с 25,59 до 25,80 т/час, то есть на 0,8%. Упрощается схема в связи с уменьшением числа единиц оборудования. Снижается возможность термического разложения продуктов разделения в колоннах с образованием кокса. Так, максимальная температура нагрева в колоннах снижается с 432 до 393°С.

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 1 Основные показатели работы колонн Показатели Вариант 1 (прототип) Вариант 2 (предлагаемый способ) 1 2 3 Расход, т/час     первичного сырья (51): 75,00 75,00 верхнего потока (52) 5,00 5,00 нижнего потока (53) 70,00 70,00 газа суммарного (40) 4,18 4,05 стабильного бензина (46) 8,83 9,56 термического газойля (дизельной фракции) (29) 25,59 25,80 крекинг-остатка (57) 36,40 35,59 воды в сырье 0,40 0,40 паров с верха первой колонны 1 (7) 42,56 58,13 газа из емкости орошения 15 первой колонны 1 (16) 2,34 6,30 дистиллята первой колонны 1 (20) 33,25 15,70 острого орошения первой колонны 1 (19) 6,57 39,87 циркуляционного орошения (ЦО) первой колонны 7,00 27,75 квенчинга (часть второго бокового погона) (36) - 10,00 бокового погона колонны 1 в колонну 24 (23) - 33,50 паров с верха второй колонны 24 (30) 3,57 8,70 вторичного сырья (в.с.) в реактор 5 (4) 90,00 90,00 бокового погона в.с. первой колонны 1 (2) 5,92 90,00 остатка первой колонны 1 (54) 84,08 35,59 продукта после реактора 5 (6) 90,40 90,40

Продолжение таблицы 1 1 2 3 паров в низ первой колонны 1 (32) 47,97 1,00 питания первой колонны 1 (58) 47,97 100,40 питания второй колонны 42,43 - газа из емкости орошения второй колонны 0,02 - дистиллята второй колонны 3,00 - острого орошения второй колонны 0,45 - первичного сырья в первую колонну 1 (50) 70,00 75,00 первичного сырья во вторую колонну 5,00 - бокового погона из второй колонны в первую 8,02 - паров с верха третьей колонны 17 (40) 5,33 4,05 газа из емкости орошения третьей колонны 1,17 - острого орошения третьей колонны 4,17 - остатка с низа третьей колонны 17 (41) 16,03 25,75 питания третьей колонны 17 (39) 10,00 23,50 паров в низ третьей колонны 17 (16) 7,19 6,30 питания четвертой колонны 8 (21) 36,25 15,70 паров с верха четвертой колонны 8 (9) 31,11 5,95 газа из емкости орошения четвертой колонны 0,66 - дистиллята четвертой колонны 10,00 - острого орошения четвертой колонны 18,55 - водяного пара, в т.ч.     в низ первой колонны 1 (32) 0,10 1,00 в низ колонны 24 (31) - 1,00 в низ четвертой колонны 1,90 -

Продолжение таблицы 1 1 2 3 Температура, °C     ввода первичного сырья 270 270 газосырьевой смеси после реактора 5 440 440 ввода острых орошений 40 40 ввода водяного пара 350 350 верха первой колонны 1 322 126 вывода ЦО (бокового погона первой колонны 1) 357 340 ввода ЦО 150 54 ввода квенчинга - 150 вывода бокового погона колонны 24 - 222 верха второй колонны 24 318 216 низа второй колонны 24 432 198 бокового погона первой колонны 1 в реактор 5 380 296 низа первой колонны 1 321 393 бокового погона второй колонны в первую 385 - питания первой колонны 1 440 440 питания второй колонны 440 - верха третьей колонны 17 53 48 низа третьей колонны 17 168 54 в кипятильнике третьей колонны 181 - верха четвертой колонны 8 140 98 низа четвертой колонны 8 198 137 в кипятильнике 42 колонны 8 - 148

Продолжение таблицы 1

1 2 3 Давление, ата     в емкости орошения первой колонны 1 5,00 4,00 верха первой колонны 1 5,50 4,50 низа первой колонны 1 5,58 4,58 в емкости орошения второй колонны 3,00 - верха второй колонны 24 3,65 4,76 низа второй колонны 24 3,75 4,83 в емкости орошения третьей колонны 7,00 - верха третьей колонны 17 7,50 3,62 низа третьей колонны 17 7,70 3,68 в емкости орошения четвертой колонны 4,00 - верха четвертой колонны 8 4,77 4,70 низа четвертой колонны 8 4,88 4,79 Тепло, Гкал/ч     отводимое с верха первой колонны 1 9,430 8,905 отводимое ЦО 0,904 2,764 отводимое квенчингом - 1,176 вводимое с продуктом после реактора 26,010 25,693 отводимое с верха второй колонны 0,830 - вводимое с сырьем в третью колонну 0,570 - отводимое с верха третьей колонны 17 0,384 - подводимое в низ третьей колонны 0,600 - отводимое с верха четвертой колонны 5,287 - вводимое с сырьем в четвертую колонну 8 5,465 0,700 подводимое в низ четвертой колонны 8 - 0,500 вводимое с водяным паром     в первую колонну 1 - 1,025 во вторую колонну 24 0,103 1,025 в четвертую колонну 1,947 - Тепловая нагрузка печи 3 18,210 12,651

Продолжение таблицы 1 1 2 3 Число теоретических тарелок (двухсливных клапанных)         в 1 секции первой колонны 1 2 5 во 2 секции первой колонны 1 3 2 в 3 секции первой колонны 1 - 5 в 4 секции первой колонны 1 - 1 в 5 секции первой колонны 1 - 3 в 1 секции второй колонны 24 5 7 во 2 секции второй колонны 2 - в 3 секции второй колонны 3 - в 1 секции третьей колонны 17 9 5 во 2 секции третьей колонны 10 - в 1 секции четвертой колонны 8 5 7 во 2 секции четвертой колонны 3   Расстояние между тарелками, мм 500 500 Диаметр, м     первой колонны 1 2,0 2,6 второй колонны 24 0,8 1,0 третьей колонны 17 0,8 0,8 четвертой колонны 8 1,8 0,8 Линейная/максимально-допустимая линейная скорость пара, м/с             в первой колонне 1 0,25-0,45/0,45-0,54 0,05-0,45/0,47-0,90 во второй колонне 24 0,05-0,37/0,53-0,64 0,26-0,41/0,57-0,72 в третьей колонне 17 0,24-0,48/0,34-0,43 0,62-0,76/0,84-0,91 в четвертой колонне 8 0,08-0,27/0,34-0,41 0,18-0,26/0,42-0,48

Продолжение таблицы 1 1 2 3 Высота подпора слива, мм     в первой колонне 1 6-32 11-25 во второй колонне 24 2-36 24-29 в третьей колонне 17 11-28 25-26 в четвертой колонне 8 15-21 19-22 Содержание фракций, % масс.     >C₄ в суммарном газе 5,79 0,89 <C₅ в стабильном бензине 0,28 0,16 >170°C в стабильном бензине 1,79 0,70 <140°C в дизельной фракции 1,68 0,76 >350°C в дизельной фракции 6,57 2,85 <350°C в крекинг-остатке 6,33 4,30

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при фракционировании продуктов термического крекинга. Изобретение касается способа фракционирования продуктов термического крекинга, включающего подачу в сложную ректификационную колонну первичного сырья и продукта после реактора термического крекинга, получаемого из вторичного сырья, выводимого с глухой тарелки сложной колонны и направляемого в печь, а затем в реактор термического крекинга с выделением после ректификации жирного газа, нестабильного бензина, термического газойля и крекинг-остатка, отличающегося тем, что процесс ректификации проводят в одной сложной ректификационной колонне с отпарной секцией (24). Первичное сырье подают двумя потоками: первый поток - в зону вывода вторичного сырья с глухой тарелки, расположенной выше ввода в колонну продукта после реактора, а второй поток - выше ввода первого потока, при этом ниже места вывода первого бокового погона термического газойля из колонны выводят второй боковой погон, охлаждают и частично подают на смешение с продуктом после реактора, частично возвращают в колонну. Остальное количество после охлаждения (38) подают на верх абсорбера, в низ которого подают жирный газ, с верха абсорбера выводят сухой газ, а жидкость с низа абсорбера возвращают в сложную колонну в сечение между выводами боковых погонов из нее в качестве циркуляционного орошения, нестабильный бензин нагревают в теплообменнике парами с верха сложной колонны и подают на верх отпарной секции (8), пары с верха отпарной секции (8) подают на смешение с парами, выводимыми с верха сложной колонны, а с низа отпарной секции (8) выводят жидкость, которую нагревают и испаряют в кипятильнике, пар с верха кипятильника возвращают вниз отпарной секции(8), а с низа кипятильника выводят стабильный бензин. Технический результат - 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. 1 ил., 1 табл.

Способ фракционирования продуктов термического крекинга, включающий подачу в сложную ректификационную колонну первичного сырья и продукта после реактора термического крекинга, получаемого из вторичного сырья, выводимого с глухой тарелки сложной колонны и направляемого в печь, а затем в реактор термического крекинга с выделением после ректификации жирного газа, нестабильного бензина, термического газойля и крекинг-остатка, отличающийся тем, что процесс ректификации проводят в одной сложной ректификационной колонне с отпарной секцией (24), первичное сырье подают двумя потоками: первый поток - в зону вывода вторичного сырья с глухой тарелки, расположенной выше ввода в колонну продукта после реактора, а второй поток - выше ввода первого потока, при этом ниже места вывода первого бокового погона термического газойля из колонны выводят второй боковой погон, охлаждают и частично подают на смешение с продуктом после реактора, частично возвращают в колонну, а остальное количество после охлаждения (38) подают на верх абсорбера, в низ которого подают жирный газ, с верха абсорбера выводят сухой газ, а жидкость с низа абсорбера возвращают в сложную колонну в сечение между выводами боковых погонов из нее в качестве циркуляционного орошения, нестабильный бензин нагревают в теплообменнике парами с верха сложной колонны и подают на верх отпарной секции (8), пары с верха отпарной секции (8) подают на смешение с парами, выводимыми с верха сложной колонны, а с низа отпарной секции (8) выводят жидкость, которую нагревают и испаряют в кипятильнике, пар с верха кипятильника возвращают в низ отпарной секции(8), а с низа кипятильника выводят стабильный бензин.