СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕАКЦИОННОЙ СМЕСИ ПРОДУКТОВ ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА Российский патент 2015 года по МПК C10G9/00 C10G7/02 

Изобретение относится к способам разделения реакционной смеси продуктов термического крекинга и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ разделения реакционной смеси 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 (И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. М.: Химия, 1981, с. 226, рис. IV-15a).

Недостатками известного способа являются низкий отбор термического газойля, высокие энергетические и капитальные затраты в связи с использованием нескольких колонн и рециркуляции значительного количества вторичного сырья термического крекинга.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разделения реакционной смеси продуктов термического крекинга, включающий нагрев сырья в печи с последующим вводом его в реактор термического крекинга и далее вводом в качестве реакционной смеси в колонну ректификации, с выводом с ее верха паров и подачей паров после охлаждения в емкость орошения, с выводом с верха емкости орошения газа, а с низа - бензина (нестабильной бензиновой фракции) и подачей части ее в качестве острого орошения колонны ректификации, с выводом боковым погоном колонны ректификации через отпарную секцию газойля (дизельной фракции), паров с верха отпарной секции в колонну ректификации, а с низа колонны ректификации - остатка, с вводом водяного пара в низ ее и отпарной секции (В.М. Капустин, С.Г. Кукес, Р.Г. Бертолусини, Нефтеперерабатывающая промышленность США и бывшего СССР. М.: Химия, 1995, с. 174, рис. 30).

Недостатками известного способа являются низкие отбор дизельной фракции, качество газа, бензиновой фракции и остатка колонны ректификации, а также высокие капитальные затраты.

Задачей настоящего изобретения является увеличение отбора дизельной фракции, улучшение качества газа, бензиновой фракции и остатка колонны ректификации и снижение капитальных затрат.

Указанная задача решается тем, что в способе разделения реакционной смеси продуктов термического крекинга, включающем ввод реакционной смеси, прошедшей печь и реактор термического крекинга, после охлаждения реакционной смеси квенчем, в колонну ректификации, с выводом с верха колонны ректификации паров и подачей паров после охлаждения в емкость орошения, с выводом с верха емкости орошения газа, а с низа - нестабильной бензиновой фракции и подачей части ее в качестве острого орошения колонны ректификации, с выводом боковым погоном колонны ректификации через отпарную секцию дизельной фракции, паров с верха отпарной секции обратно в колонну ректификации, а с низа колонны ректификации - остатка, с вводом водяного пара в низ ее и отпарной секции, согласно изобретению нестабильную бензиновую фракцию из емкости орошения после нагрева в теплообменнике жидкостью с низа кипятильника отпарной колонны подают на верх отпарной колонны, в низ которой вводят пар с верха кипятильника, с верхних тарелок колонны ректификации выводят боковой погон бензиновой фракции и также подают на верх отпарной колонны, с низа кипятильника которой выводят стабильную бензиновую фракцию, пары с верха отпарной колонны, смешанные с газом из емкости орошения, подают в низ абсорбера, на верх абсорбера подают абсорбент - охлажденную дизельную фракцию, выводимую из зоны подачи ее в отпарную секцию колонны ректификации, с верха абсорбера выводят газ, при этом одну часть остатка абсорбера используют в качестве квенча для реакционной смеси, а другую - подают в колонну ректификации выше зоны отбора дизельной фракции в качестве верхнего циркуляционного орошения, также колонна снабжена нижним циркуляционным орошением.

На прилагаемом чертеже представлена схема осуществления способа.

Сырье мазут по линии 1 подают в теплообменник 2, где нагревают, затем последовательно нагревают в теплообменниках 3 и 4, далее по линии 5 подают в печь 6, а после нагрева в печи 6 по линии 7 вводят в реактор термического крекинга 8. Реакционную смесь с верха реактора 8 по линии 9 подают на смешение с частью остатка абсорбера 10 (квенчем), подаваемой по линии 11, а затем вводят в колонну ректификации 12. Пары, выводимые с верха колонны ректификации 12, по линии 13 направляют в конденсатор-холодильник воздушного охлаждения 14. Парожидкостную смесь после конденсатора-холодильника 14 подают в емкость орошения 15. Газ с верха емкости орошения 15 по линии 16 направляют в низ абсорбера 10. С низа емкости орошения 15 по линии 17 выводят нестабильную бензиновую фракцию и частично по линии 18 возвращают в качестве острого орошения колонны ректификации 12. Балансовый избыток нестабильной бензиновой фракции по линии 19 направляют в теплообменник 20 и по линии 21 подают на верх отпарной колонны 22. С низа емкости орошения 15 по линии 23 отводят воду. Из колонны ректификации 12 по линии 24 выводят боковой погон бензиновой фракции и подают на верх отпарной колонны 22. Из колонны ректификации 12 по линии 25 выводят боковой погон дизельной фракции и подают на верх отпарной секции 26. С низа отпарной секции 26 по линии 27 выводят дизельную фракцию, охлаждают в холодильнике воздушного охлаждения 28 и выводят с установки по линии 29. Пары с верха отпарной секции 26 по линии 30 возвращают в колонну ректификации 12. В низ отпарной секции 26 и колонны ректификации 12 соответственно по линиям 31 и 32 подают водяной пар. Из колонны ректификации 12 по линии 33 выводят боковой погон в виде дизельной фракции, охлаждают в теплообменнике 2 и по линии 34 подают в воздушный холодильник 35, а затем по линии 36 - на верх абсорбера 10 в качестве абсорбента. С верха абсорбера 10 по линии 37 выводят газ. С низа абсорбера 10 по линии 38 выводят остаток, часть которого (квенч) по линии 11 подают на смешение с реакционной смесью, подаваемой по линии 9, а остальное количество по линии 39 возвращают в колонну ректификации 12 в качестве верхнего циркуляционного орошения. Остаток отпарной колонны 22 по линии 40 направляют в кипятильник 41. Пар с верха кипятильника 41 по линии 42 возвращают в низ отпарной колонны 22. С низа кипятильника 41 по линии 43 выводят жидкость, охлаждают в теплообменнике 20, по линии 44 подают в холодильник воздушного охлаждения 45 и по линии 46 выводят с установки в качестве стабильной бензиновой фракции. Из отпарной колонны 22 по линии 47 выводят пары, смешивают с газом, выводимым по линии 16 из емкости орошения 15, и по линии 48 подают в низ абсорбера 10. Из колонны ректификации 12 по линии 49 выводят нижнее циркуляционное орошение, охлаждают в теплообменнике 3 и по линии 50 возвращают в колонну ректификации 12. С низа колонны ректификации 12 по линии 51 выводят остаток, охлаждают в теплообменнике 4 и по линии 52 подают в холодильник воздушного охлаждения 53, а затем после охлаждения по линии 54 выводят с установки. Смесь реакционной смеси линии 9 с частью остатка линии 11 абсорбера 10 по линии 55 подают в колонну ректификации 12.

Сравнительные показатели работы схем разделения реакционной смеси продуктов термического крекинга по прототипу и предлагаемому способу приведены в таблице 1 и 2.

Как видно из таблиц, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет увеличить отбор дизельной фракции с 33,38 до 43,20 т/ч, т.е. на 29,4%. При этом отбор остатка колонны ректификации снижается со 199,43 до 189,91 т/ч, т.е. на 4,8% и улучшается его качество. Температура начала кипения остатка колонны ректификации повышается со 182 до 288°С, а температура выкипания 5 об.% по ГОСТ - с 288 до 320°С, 10 об.% с 313 до 340°С, температура вспышки в закрытом тигле со 123,7 до 132,2°С, плотность - с 1027,7 до 1037,8 кг/м³. Температура начала кипения бензиновой фракции повышается с минус 75 до плюс 61°С, выкипания 10 об.% по ГОСТ с 10 до 78°С. Содержание в газе фракции >С₄ снижается с 12,42 до 10,39 мас.%. Снижаются капитальные затраты в связи со снижением давления в колоннах с 8,00-8,49 до 2,00-3,80 ата. Сравнительный анализ основных показателей работы колонн ректификации показал, что данное изобретение также предполагает улучшение качества стабильной бензиновой фракции, а использование абсорбции газа большим количеством абсорбента позволяет улучшить качество газа с верха емкости орошения.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет увеличить отбор дизельной фракции, улучшить качество газа, бензиновой фракции и остатка колонны ректификации и снизить капитальные затраты.

Таблица 1 Основные показатели работы колонн ректификации Показатели 1 Прототип Предлагаемый способ 1 2 3 Расход, т/ч     - реакционной смеси (поток 9) 257,80 257,80 - газа абсорбера (поток 37) - 9,35 - стабильной бензиновой фракции (поток 46) - 15,34 - дизельной фракции (поток 29) 33,38 43,20 - остатка колонны ректификации (поток 54) 199,43 189,91 - паров с верха колонны 12 (поток 13) 51,15 103,45 - газа из емкости орошения 15 (поток 16) 7,49 22,08 - острого орошения колонны 12 (поток 18) 23,16 58,37 - нестабильной бензиновой фракции колонны 12 (поток 19), 17,50 20,00 в т.ч. - в отпарную колонну 22 (поток 21) - 20,00 - бокового погона бензиновой фракции колонны 12 в отпарную колонну 22 (поток 24) - 5,40 - паров с верха отпарной колонны 22 (поток 47) - 10,06 - остатка отпарной колонны 22 (поток 40) - 19,45 - бокового погона дизельной фракции в отпарную секцию 26 (поток 25) 44,95 48,50 - ввода верхнего циркуляционного орошения (ЦО) - поток 39 140,00 177,29 - нижнего ЦО (потоки 49 и 50) 3,00 70,00 - квенча (поток 11) - 27,00 - квенча из колонны ректификации 25,00 - - питания колонны 12 (поток 55), в т.ч. 282,80 284,80 - паровой фазы 68,17 96,03 - жидкой фазы 214,63 188,77 - паров с верха отпарной секции 26 (поток 30) 12,57 6,30 - водяного пара, в т.ч. 3,00 3,00 - в низ колонны 12 (поток 32) 2,00 2,00 - в низ отпарной секции 26 (поток 31) 1,00 1,00 - орошения абсорбера 10 (поток 36) - 181,50 - остатка абсорбера 10 (поток 38) - 204,29 - паров в низ абсорбера 10 (поток 48) - 32,14 Температура, °С     - реакционной смеси (поток 9) 425 425 - питания колонны 12 (поток 55) 395 393 - ввода острого орошения колонны ректификации (поток 18) 40 40 - орошения абсорбера 10 (поток 36) - 40 - верха колонны 12 139 91 - ввода нестабильной бензиновой фракции колонны 12 в отпарную колонну 22 (поток 21) - 90 - ввода бокового погона бензиновой фракции колонны 12 в от-I парную колонну 22 (поток 24) - 109

Продолжение таблицы 1 1 2 3 - верха отпарной колонны 22 - 90 - низа отпарной колонны 22 - 102 - в кипятильнике отпарной колонны 22 - 109 - вывода бокового погона колонны 12 (поток 33) - 165 - вывода квенча из колонны ректификации 288 - - вывода бокового погона в отпарную секцию 26 (поток 25) 244 165 - вывода верхнего ЦО (поток 33) 190 165 - ввода верхнего ЦО (поток 39) 61 60 - вывода нижнего ЦО (поток 49) 389 290 - ввода нижнего ЦО (поток 50) 200 200 - ввода квенча (поток 11) - 60 - ввода квенча в реакционную смесь из колонны ректификации 61 - - низа колонны 12 390 389 - верха отпарной секции 26 237 162 - низа отпарной секции 26 217 155 - ввода водяного пара (потоки 31 и 32) 350 350 - верха абсорбера 10 - 44 - низа абсорбера 10 - 60 Давление, ата     - в емкости орошения 15 7,50 2,50 - верха колонны 12 8,00 3,00 - низа колонны 12 8,44 3,38 - верха отпарной колонны 22 - 2,72 - низа отпарной колонны 22 - 2,84 - верха отпарной секции 26 8,39 3,70 - низа отпарной секции 26 8,49 3,80 - верха абсорбера 10 - 2,00 - низа абсорбера 10 - 2,09 Тепло, Гкал/ч     - реакционной смеси (поток 9) 63,293 64,688 - подводимое в печи 6 37,875 37,811 - снимаемое в конденсаторе-холодильнике воздушного охлаждения 14 8,103 11,080 - отводимое верхним ЦО в теплообменнике (ТО) 2 и ВХ-35 - 9,828 - отводимое верхним ЦО в охладителе 9,784 - - отводимое нижним ЦО в ТО 3 - 3,657 - отводимое нижним ЦО в ТО 0,342 - - отводимое квенчем 11 - 1,718 - отводимое квенчем колонны ректификации 3,171 - - подводимое в низ отпарной колонны 22 - 0,370 - подводимое с сырьем колонны 22 в ТО 20 - 1,000

Продолжение таблицы 1

1 2 3 Число теоретических тарелок (одно- и двухсливные клапанные и каскадные) 33 33 - в 1 секции колонны 12 11 2 - во 2 секции колонны 12 1 7 - в 3 секции колонны 12 1 1 - в 4 секции колонны 12 1 1 - в 5 секции колонны 12 1 1 - в 6 секции колонны 12 10 1 - в 7 (отгонной) секции колонны 12 3 3 - в отпарной колонне 22 - 7 - в отпарной секции 26 5 5 - в абсорбере 10 - 5 Диаметр, м     - колонны 12 2,8 2,8 - отпарной колонны 22 - 0,6 - отпарной секции 26 1,0 1,0 - абсорбера 10 - 1,6 Расстояние между тарелками, мм     - в колонне 12 650-900 650-900 - в отпарной колонне 22 - 500 - в отпарной секции 26 500 500 - в абсорбере 10 - 500 Линейная/максимально-допустимая линейная скорость пара, м/с     - в колонне 12 0,05-0,39/0,51-0,68 0,11-0,93/0,78-1,22 - в отпарной колонне 22 - 0,38-0,48/0,56-0,59 - в отпарной секции 26 0,18-0,31/0,40-0,48 0,31-0,43/0,70-0,80 - в абсорбере 10 - 0,67-1,02/1,03-1,21 Высота подпора слива, мм     - в колонне 12 1-61 10-60 - в отпарной колонне 22 - 45-48 - в отпарной секции 26 30-36 34-37 - в абсорбере 10 - 62-66 Содержание фракций, % масс.     - >C₄ в газе емкости орошения 12,42 10,39 - <C₅ в стаб. бензиновой фракции - 0,31 - >140°С в стаб. бензиновой фракции - 13,55 - <C₅ в нестаб. бензиновой фракции 10,67 - - >140°C в нестаб. бензиновой фракции 12,32 - - <130°C в дизельной фракции 2,35 3,04 - >290°C в дизельной фракции 1,97 4,94 - >300°C в дизельной фракции 0,01 - - <280°C в остатке 3,79 0,55

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при разделении реакционной смеси продуктов термического крекинга. Изобретение касается способа, включающего ввод реакционной смеси, прошедшей печь и реактор термического крекинга, после охлаждения реакционной смеси квенчем, в колонну ректификации, с выводом с верха колонны ректификации паров и подачей паров после охлаждения в емкость орошения, с выводом с верха емкости орошения газа, а с низа - нестабильной бензиновой фракции и подачей части ее в качестве острого орошения колонны ректификации, с выводом боковым погоном колонны ректификации через отпарную секцию дизельной фракции, паров с верха отпарной секции обратно в колонну ректификации, а с низа колонны ректификации - остатка, с вводом водяного пара в низ ее и отпарной секции. При этом балансовую часть нестабильной бензиновой фракции из емкости орошения после нагрева в теплообменнике жидкостью с низа кипятильника отпарной колонны подают на верх отпарной колонны, в низ которой вводят пар с верха кипятильника, с верхних тарелок колонны ректификации выводят боковой погон бензиновой фракции и также подают на верх отпарной колонны, с низа кипятильника которой выводят стабильную бензиновую фракцию, пары с верха отпарной колонны, смешанные с газом из емкости орошения, подают в низ абсорбера, на верх абсорбера подают абсорбент - охлажденную дизельную фракцию, выводимую из зоны подачи ее в отпарную секцию колонны ректификации, с верха абсорбера выводят газ, при этом одну часть остатка абсорбера используют в качестве квенча для реакционной смеси, а другую - подают в колонну ректификации выше зоны отбора дизельной фракции в качестве верхнего циркуляционного орошения. Также колонна снабжена нижним циркуляционным орошением. Технический результат - увеличение отбора дизельной фракции, улучшение качества газа, бензиновой фракции и остатка колонны ректификации и снижение капитальных затрат. 1 ил., 2 табл.

Способ разделения реакционной смеси продуктов термического крекинга, включающий ввод реакционной смеси, прошедшей печь и реактор термического крекинга, после охлаждения реакционной смеси квенчем, в колонну ректификации, с выводом с верха колонны ректификации паров и подачей паров после охлаждения в емкость орошения, с выводом с верха емкости орошения газа, а с низа - нестабильной бензиновой фракции и подачей части ее в качестве острого орошения колонны ректификации, с выводом боковым погоном колонны ректификации через отпарную секцию дизельной фракции, паров с верха отпарной секции обратно в колонну ректификации, а с низа колонны ректификации - остатка, с вводом водяного пара в низ ее и отпарной секции, отличающийся тем, что нестабильную бензиновую фракцию из емкости орошения после нагрева в теплообменнике жидкостью с низа кипятильника отпарной колонны подают на верх отпарной колонны, в низ которой вводят пар с верха кипятильника, с верхних тарелок колонны ректификации выводят боковой погон бензиновой фракции и также подают на верх отпарной колонны, с низа кипятильника которой выводят стабильную бензиновую фракцию, пары с верха отпарной колонны, смешанные с газом из емкости орошения, подают в низ абсорбера, на верх абсорбера подают абсорбент - охлажденную дизельную фракцию, выводимую из зоны подачи ее в отпарную секцию колонны ректификации, с верха абсорбера выводят газ, при этом одну часть остатка абсорбера используют в качестве квенча для реакционной смеси, а другую - подают в колонну ректификации выше зоны отбора дизельной фракции в качестве верхнего циркуляционного орошения, также колонна снабжена нижним циркуляционным орошением.