Область изобретения
Область настоящего изобретения относится к интегрированным процессам и устройствам для максимального извлечения водорода. В частности, область техники относится к интеграции различных процессов для максимального извлечения водорода.
Предпосылки создания изобретения
Известны различные каталитические процессы конверсии менее ценных углеводородов в высококачественные нефтяные продукты. Одним из широко используемых процессов является каталитический риформинг для формирования высококачественных нефтяных продуктов в диапазоне кипения бензина. Как правило, при каталитическом риформинге фракция углеводородов в диапазоне кипения лигроина поступает в зону риформинга, в которой они контактируют с катализатором риформинга в присутствии водорода. Продукт зоны каталитического риформинга, содержащий углеводороды в диапазоне кипения бензина, обычно разделяют для получения углеводородов в диапазоне кипения бензина. Кроме того, присутствие водорода в реакционной зоне каталитического риформинга обеспечивает определенные преимущества, поскольку присутствие водорода, помимо прочего, способствует подавлению образования углеродсодержащих соединений, известных как кокс, на катализаторе риформинга. Соответственно, для подавления образования кокса на катализаторе риформинга желательно присутствие оптимального количества водорода в зоне каталитического риформинга. Если в процессе риформинга отсутствует оптимальное количество водорода, будет происходить образование кокса и снизится выход искомых продуктов.
Для удовлетворения потребности в водороде в нефтеперерабатывающей промышленности и смежных отраслях широко применяют извлечение водорода из смесей углеводородов с водородом. Водород высокой чистоты обычно извлекают из содержащих водород потоков отходов нефтепереработки. Таким образом, известные процессы извлечения водорода из потоков газа нефтеперерабатывающего предприятия требуют сложного оборудования для разделения водорода и для газообразного водорода, выделенного из потоков газа нефтеперерабатывающего предприятия. Кроме того, для некоторых из потоков требуется несколько стадий разделения/очистки для извлечения водорода. Однако такие потоки не проходят последовательные или эффективные стадии разделения для извлечения присутствующего в них водорода. Такие потоки удаляют в виде топочных газов от процессов, которые обычно включают в себя значительное количество водорода, а потому присутствующий водород утрачивается в системе топочного газа. Кроме того, в процессах, в которых используют стадии извлечения или разделения водорода, устанавливают различные дополнительные колонны и/или компрессоры. На включение таких аппаратов для извлечения водорода из потоков газа нефтеперерабатывающего предприятия в технологическую схему уходит значительная часть капитальных и эксплуатационных расходов, при этом также возрастает общая стоимость установки.
Соответственно, было бы желательно обеспечить новые устройства и процессы для получения экономических выгод с точки зрения снижения капитальных и эксплуатационных затрат. Кроме того, существует потребность в альтернативном подходе для усовершенствованного процесса извлечения водорода, чтобы удовлетворить потребности нефтеперерабатывающей промышленности и смежных отраслей для производства высококачественных нефтепродуктов. Более того, другие желательные признаки и характеристики настоящего объекта изобретения станут понятными из приведенного ниже подробного описания объекта изобретения и прилагаемой формулы изобретения, рассматриваемых совместно с сопровождающими графическими материалами и настоящим описанием предпосылок создания объекта изобретения.
Краткое изложение сущности изобретения
Различные варианты осуществления, рассмотренные в настоящем документе, относятся к процессам и устройствам для максимального извлечения водорода. В примерах осуществления, описанных в настоящем документе, предложен интегрированный процесс для максимального извлечения водорода за счет интеграции различных процессов.
В соответствии с примером осуществления предложен интегрированный процесс максимального извлечения водорода, включающий в себя поступление углеводородсодержащего сырья, содержащего лигроин, и потока водорода в зону риформинга, причем поток водорода получают из по меньшей мере одной из зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования и зоны изомеризации. Углеводородсодержащее сырье проходит риформинг в зоне риформинга в присутствии потока водорода и катализатора риформинга для создания потока продукта риформинга. По меньшей мере часть потока продукта риформинга поступает в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания конечного потока водорода и фракции, содержащей сжиженный нефтяной газ (СНГ). По меньшей мере часть конечного потока водорода возвращают в зону риформинга в виде потока водорода.
В настоящем интегрированном процессе потоки, содержащие значительное количество водорода, от таких процессов, как гидрокрекинг, трансалкилирование и процессы изомеризации, поступают в зону риформинга для максимального извлечения водорода. Заявители обнаружили, что потоки верхнего продукта отпарной колонны после гидрокрекинга, трансалкилирования и изомеризации могут поступать в зону риформинга для максимального извлечения водорода, при этом можно извлекать более низкие углеводороды из этих потоков в колонне дебутанизации зоны риформинга. Настоящий интегрированный процесс исключает применение отдельной колонны дебутанизации в зоне гидрокрекинга за счет интеграции зоны гидрокрекинга с колонной дебутанизации зоны риформинга. Кроме того, в настоящем интегрированном процессе интегрируют компрессор зоны риформинга с зоной гидрокрекинга, зоной трансалкилирования и зоной изомеризации. Соответственно, настоящий процесс обеспечивает комплексную интеграцию зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования, зоны изомеризации с зоной риформинга с меньшими капитальными затратами и/или эксплуатационными расходами для процесса в целом для максимального извлечения водорода.
Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более понятными после изучения представленного ниже подробного описания, чертежей и прилагаемой формулы изобретения.
Краткое описание графических материалов
Далее различные варианты осуществления будут описаны в сочетании со следующими графическими материалами, на которых аналогичные цифровые обозначения обозначают аналогичные элементы.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема процесса и устройства для максимального извлечения водорода в соответствии с примером осуществления.
На фиг. 2 представлена принципиальная схема компрессора, как показано на фиг. 1, в соответствии с примером осуществления.
На фиг. 3 представлена принципиальная схема процесса и устройства для максимального извлечения водорода в соответствии с другим примером осуществления.
На фиг. 4 представлена принципиальная схема процесса и устройства для максимального извлечения водорода в соответствии с еще одним примером осуществления.
На фиг. 5 представлена принципиальная схема процесса и устройства для максимального извлечения водорода в соответствии с еще одним примером осуществления.
Определения
При использовании в настоящем документе термин «поток» может включать в себя различные углеводородные молекулы и другие вещества.
Термин «колонна» при использовании в настоящем документе означает ректификационную колонну или колонны для разделения одного или более компонентов разной летучести. Если не указано иное, каждая колонна включает в себя конденсатор, расположенный в верхней части колонны, для конденсации пара верхнего продукта, и орошения части потока верхнего продукта и возврата назад в верхнюю часть колонны. Она также включает в себя нагреватель, расположенный в нижней части колонны, для испарения и возврата части потока нижнего продукта назад в нижнюю часть колонны для подачи энергии фракционирования. Сырье, подаваемое в колонны, можно предварительно нагревать. Верхнее давление представляет собой давление пара верхнего продукта на выпускном отверстии колонны. Температура внизу колонны представляет собой температуру жидкости, отводимой с низа колонны. Ссылка на трубопроводы верхнего продукта и трубопроводы нижнего продукта относится к отводным трубопроводам колонны ниже по потоку для возврата в колонну в виде орошения или нагревания. В альтернативном варианте осуществления для подачи тепла в нижнюю часть колонны можно использовать поток отпарной колонны.
При использовании в настоящем документе термин «поток верхнего продукта» может означать поток, отводимый по трубопроводу, проходящему от верхней части или вблизи верхней части аппарата, такого как колонна.
При использовании в настоящем документе термин «поток нижнего продукта» может означать поток, отводимый по трубопроводу, проходящему от нижней части или вблизи нижней части аппарата, такого как колонна.
Термин «Cx-», где «x» представляет собой целое число, означает поток углеводородов, содержащий углеводороды с x и/или менее атомов углерода, и предпочтительно x и менее атомов углерода.
Термин «Cx+», где «x» представляет собой целое число, означает поток углеводородов, содержащий углеводороды с x и/или более атомов углерода, и предпочтительно x и более атомов углерода.
При использовании в настоящем документе термин «сообщение» означает, что между перечисленными компонентами функционально допустим поток материала.
При использовании в настоящем документе термин «непосредственное сообщение» или «непосредственно» означает, что поток из расположенного выше по потоку компонента поступает в расположенный ниже по потоку компонент, и при этом его состав не меняется из-за физического фракционирования или химической конверсии.
При использовании в настоящем документе термин «сообщение вниз по потоку» означает, что по меньшей мере часть материала, протекающего в объект, который находится в сообщении ниже по потоку, может функционально протекать от объекта, с которым он сообщается.
При использовании в настоящем документе термин «сообщение выше по потоку» означает, что по меньшей мере часть материала, протекающего из объекта, который находится в сообщении вверх по потоку, может функционально протекать к объекту, с которым он сообщается.
При использовании в настоящем документе термин «прохождение» включает в себя «подачу» и «загрузку» и означает, что материал переходит из трубопровода или колонны в объект.
В настоящем документе термин «сепаратор» означает колонну, которая имеет входной патрубок, и по меньшей мере выпускной патрубок для пара верхнего продукта, и выпускной патрубок для кубовой жидкости, и которая может также иметь выпускной патрубок для отведения водного потока из отстойника. Испарительный барабан представляет собой тип сепаратора, который может находиться в сообщении ниже по потоку с сепаратором. Сепаратор может работать при более высоком давлении, чем испарительный барабан.
Используемый в настоящем документе термин «порция» означает то или иное количество или часть, взятую или отделенную от основного потока без каких-либо изменений в композиции по сравнению с основным потоком. Кроме того, он также включает в себя разделение взятой или отделенной части на множество частей, причем в каждой части сохраняется та же композиция, что и в основном потоке.
При использовании в настоящем документе термин «зона» может относиться к объекту, включающему в себя одну или более единиц оборудования и/или одну или более подзон. Единицы оборудования могут включать в себя один или более реакторов или реакторных колонн, нагревателей, сепараторов, барабанов, обменников, труб, насосов, компрессоров и контроллеров. Кроме того, единица оборудования, такая как реактор, осушитель или сосуд, может дополнительно включать в себя одну или более зон или подзон.
Подробное описание
Представленное ниже подробное описание носит лишь иллюстративный характер и не предназначено для ограничения различных вариантов осуществления или их применения и использования. Более того, авторы не намерены ограничиваться какой-либо теорией, представленной выше в разделе о предпосылках создания изобретения или ниже в подробном описании изобретения. Фигуры были упрощены путем удаления большого числа устройств, обычно применяемых в процессе такого типа, таких как внутренние элементы колонн, системы контроля температуры и давления, клапаны управления потоком, насосы рециркуляции и т.д., которые конкретно не требуются для иллюстрации рабочих характеристик изобретения. Более того, иллюстрация процесса настоящего изобретения в варианте осуществления конкретного чертежа не призвана ограничивать изобретение конкретными вариантами осуществления, описанными в настоящем документе.
Как показано, линии технологического процесса на фигурах могут упоминаться взаимозаменяемо, как, например, трубопроводы, трубы, ветви, распределительные устройства, потоки, стоки, продукты подачи, продукты, части, катализаторы, отборы, рециклы, отсосы, сливы и каустики.
Вариант осуществления интегрированного процесса для максимального извлечения водорода рассматривается со ссылкой на интегрированный процесс и устройство в соответствии с вариантом осуществления, как показано на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, процесс и устройство включают в себя зону 100 риформинга, которая включает в себя реактор 130 риформинга, промежуточный нагреватель 120, теплообменник 110 объединенного сырья, сепаратор 160, колонну 170 дебутанизации и компрессор 180. Как показано на фиг. 1, углеводородсодержащее сырье, содержащее лигроин, в трубопроводе 102 подается в зону 100 риформинга. В зону 100 риформинга также подается поток водорода. Как подробно описано ниже, поток водорода можно подавать в колонну 170 дебутанизации зоны 100 риформинга с помощью компрессора 180 зоны 100 риформинга.
Как показано, углеводородсодержащее сырье в трубопроводе 102, содержащее лигроин, можно смешивать с потоком водорода в трубопроводе 104 и рециркуляционным газом в трубопроводе 192 для создания объединенного потока сырья в трубопроводе 108. Объединенный поток сырья в трубопроводе 108 можно использовать для теплообмена с потоком продукта риформинга в трубопроводе 132 в теплообменнике 110 объединенного сырья для предварительного нагрева объединенного потока сырья. Предварительно нагретый поток сырья в трубопроводе 112 могут поступать в реактор 130 риформинга зоны 100 риформинга. Как показано, реактор 130 риформинга может включать в себя множество реакционных зон 130a, 130b, 130c и 130d. Реакционные зоны могут накладываться ярусами друг на друга с образованием конфигурации многоярусного реактора, чтобы получить компактный блок, который сводит к минимуму требования к площади установки. Каждая из множества реакционных зон может быть выполнена с возможностью адаптации так, чтобы содержать один или более слоев катализатора риформинга. Каждая из множества реакционных зон сообщается по текучей среде с промежуточным нагревателем 120 для нагрева потока сырья во множестве реакционных зон до предварительно заданной температуры. Несмотря на то что это не показано на фиг. 1, реактор 130 может содержать одну реакционную зону с конфигурацией неподвижного слоя для катализатора риформинга. В другом аспекте зона 100 риформинга может содержать регенератор 140 для непрерывной регенерации отработанного катализатора. Регенератор 140, сообщающийся по текучей среде с реактором 130 риформинга, можно использовать для непрерывной регенерации отработанного катализатора, который после регенерации направляют обратно в реакционные зоны.
Углеводородсодержащее сырье может проходить риформинг в реакторе 130 риформинга зоны 100 риформинга в присутствии потока водорода и катализатора риформинга для создания потока продукта риформинга. Реакционные зоны реактора 130 риформинга можно эксплуатировать при температуре на входе сырья от 450°C до 540°C. В реакционных зонах протекают реакции риформинга. В ходе реакции первичного риформинга парафины и нафтены углеводородсодержащего сырья превращаются в ароматические углеводороды посредством дегидрогенизации и циклизации. Дегидрогенизацией парафинов можно получать олефины, а дегидроциклизацией парафинов и олефинов можно получать ароматические соединения. Процесс риформинга представляет собой эндотермический процесс, и для поддержания реакции реактор 130 риформинга может представлять собой каталитический реактор, который может содержать множество реакционных зон с промежуточным нагревателем.
Как показано, предварительно нагретый поток сырья в трубопроводе 112 может поступать в промежуточный нагреватель 120 для формирования первого нагретого потока сырья в трубопроводе 122, который может поступать в первую реакционную зону 130a. Продукт первой реакционной зоны в трубопроводе 122’ может поступать в промежуточный нагреватель 120 с формированием второго нагретого потока сырья в трубопроводе 124. Второй нагретый поток сырья в трубопроводе 124 поступает во вторую реакционную зону 130b. Продукт второй реакционной зоны в трубопроводе 124’ поступает в промежуточный нагреватель 120 с формированием третьего нагретого потока сырья в трубопроводе 126. Третий нагретый поток сырья в трубопроводе 126 поступает в третью реакционную зону 130c. Продукт третьей реакционной зоны в трубопроводе 126’ поступает в промежуточный нагреватель 120 с формированием четвертого нагретого потока сырья в трубопроводе 128. Четвертый нагретый поток сырья в трубопроводе 128 поступает в четвертую реакционную зону 130d. После этого поток продукта риформинга в трубопроводе 132 из четвертой реакционной зоны можно отвести и направить в теплообменник 110 объединенного сырья для предварительного нагрева объединенного потока сырья. Несмотря на то что зона 100 риформинга содержит четыре реакционные зоны, как показано на фиг. 1, зона 100 риформинга может содержать больше или меньше реакционных зон в зависимости от углеводородсодержащего сырья для получения потока продукта риформинга. В альтернативной схеме реактор 130 риформинга может содержать конфигурацию с разделением слоев реакционных зон для формирования потока продукта риформинга в трубопроводе 132.
Катализаторы риформинга обычно содержат металл на подложке. Подложка может включать в себя пористый материал, такой как неорганический оксид или молекулярное сито, и связующее вещество. К неорганическим оксидам, используемым для подложки, относятся, без ограничений, оксид алюминия, оксид магния, оксид титана, оксид циркония, оксид хрома, оксид цинка, оксид тория, оксид бария, керамика, фарфор, боксит, кремнезем, алюмосиликат, карбид кремния, глины, кристаллические цеолитные алюмосиликаты и их смеси. Катализаторы риформинга могут содержать один или более благородных металлов VIII группы. В одном примере осуществления катализатор риформинга может содержать один или более благородных металлов, выбранных из платины, палладия, родия, рутения, осмия и иридия. Катализатор может также включать в себя элемент-промотор из IIIA группы или IVA группы. К таким металлам относятся галлий, германий, индий, олово, таллий и свинец.
По меньшей мере часть потока продукта риформинга может поступать в колонну 170 дебутанизации зоны 100 риформинга для создания конечного потока водорода в трубопроводе 272 и фракции, содержащей сжиженный нефтяной газ (СНГ), в трубопроводе 206. Кроме того, поток водорода гидрокрекинга в трубопроводе 388, поток водорода из зоны изомеризации в трубопроводе 478 и/или поток водорода из зоны трансалкилирования в трубопроводе 558 может поступать в компрессор 180 для создания конечного потока водорода в трубопроводе 272 и фракции, содержащей сжиженный нефтяной газ (СНГ), в трубопроводе 206. Как показано, поток продукта риформинга в трубопроводе 132 может поступать в теплообменник 110 объединенного сырья с формированием потока продукта риформинга после теплообмена в трубопроводе 134. Поток продукта риформинга в трубопроводе 134 можно дополнительно охлаждать в охладителе 150 и направлять в сепаратор 160 в трубопроводе 152. Необязательно используют охладитель 150. Соответственно, поток продукта риформинга в трубопроводе 134 может поступать в сепаратор 160 без дополнительного охлаждения в охладителе 150. В сепараторе 160 поток продукта риформинга в трубопроводе 134 можно разделять, возможно, после охлаждения, для создания потока пара продукта риформинга в трубопроводе 162 и потока жидкости продукта риформинга в трубопроводе 168. По меньшей мере часть потока пара продукта риформинга в трубопроводе 164 и потока водорода гидрокрекинга в трубопроводе 388, потока водорода из зоны изомеризации в трубопроводе 478 и/или потока водорода из зоны трансалкилирования в трубопроводе 558 может поступать в компрессор 180 для создания потока жидкости под давлением в трубопроводе 244, как подробно описано выше. В альтернативной схеме по меньшей мере часть потока пара продукта риформинга и потока водорода гидрокрекинга в трубопроводе 388, потока водорода из зоны изомеризации в трубопроводе 478 и/или потока водорода из зоны трансалкилирования в трубопроводе 558 может объединяться и поступать в компрессор 180 для создания потока жидкости под давлением в трубопроводе 244. Как показано на фиг. 1, компрессор 180 сообщается по текучей среде ниже по потоку с потоком водорода гидрокрекинга в трубопроводе 388, потоком водорода из зоны изомеризации в трубопроводе 478 и/или потоком водорода из зоны трансалкилирования в трубопроводе 558. Поток жидкости под давлением в трубопроводе 244 и поток жидкости продукта риформинга в трубопроводе 168 может поступать в колонну 170 дебутанизации зоны 100 риформинга для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 202 и содержащей СНГ фракции в трубопроводе 206. В колонне 170 дебутанизации поток жидкости под давлением в трубопроводе 244 и поток жидкости продукта риформинга в трубопроводе 168 фракционируют для создания потока пара верхнего продукта в трубопроводе 172. Поток пара верхнего продукта в трубопроводе 172 может поступать в приемник 200 колонны дебутанизации 170. В приемнике 200 поток пара верхнего продукта в трубопроводе 172 может разделяться на поток верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 202 и поток жидкости приемника в трубопроводе 204. Часть потока жидкости приемника может быть разделена в виде содержащей СНГ фракции в трубопроводе 206. Остальная часть потока жидкости приемника в трубопроводе 208 может быть возвращена в колонну 170 дебутанизации в виде потока флегмы в трубопроводе 208. Поток верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 202 может поступать в компрессор 180. В колонне 170 дебутанизации может дополнительно формироваться поток нижнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 176.
Вариант осуществления компрессора 180 зоны 100 риформинга рассматривается со ссылкой на вариант осуществления, показанный на фиг. 2. В аспекте компрессор 180 может включать в себя сепаратор, который сообщается по текучей среде с компрессором, для отделения любой присутствующей жидкости и подачи пара или газообразной части потока на следующую стадию процесса. Кроме того, для охлаждения потоков под давлением для конденсации и удаления потоков жидкости можно также использовать охладители в процессе. В одном примере осуществления, как показано на фиг. 2, компрессор 180 представляет собой многоступенчатую компрессорную линию, и поток верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 202 и по меньшей мере часть потока пара продукта риформинга в трубопроводе 164 и потока водорода гидрокрекинга в трубопроводе 388, поток водорода из зоны изомеризации в трубопроводе 478 и/или поток водорода из зоны трансалкилирования в трубопроводе 558 могут поступать в компрессор 220 первой ступени многоступенчатой компрессорной линии 180 для создания конечного потока водорода в трубопроводе 272. Как показано, по меньшей мере часть потока пара продукта риформинга в трубопроводе 164 и потока верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 202 и потока водорода гидрокрекинга в трубопроводе 388, потока водорода из зоны изомеризации в трубопроводе 478 и/или потока водорода из зоны трансалкилирования в трубопроводе 558 может поступать в уравнительную емкость 210. В альтернативном варианте осуществления такие потоки могут быть объединены, и объединенный поток в трубопроводе 201 может поступать в уравнительную емкость 210. Поток верхнего продукта в трубопроводе 212 из уравнительной емкости 210 может быть отведен и направлен в компрессор 220 первой ступени для формирования первого потока под давлением в трубопроводе 222. Первый поток под давлением в трубопроводе 222 после охлаждения в охладителе 230 может поступать в первый сепаратор 240 в трубопроводе 232. Как показано, поток жидкости в трубопроводе 274 может также объединяться с потоком в трубопроводе 232 и поступать в первый сепаратор 240 в виде объединенного потока в трубопроводе 234. В первом сепараторе 240 первый поток под давлением может разделяться на поток пара верхнего продукта в трубопроводе 242 и поток жидкости под давлением в трубопроводе 244. Поток пара верхнего продукта в трубопроводе 242 может поступать на компрессор 250 второй ступени для дополнительного сжатия потока пара верхнего продукта в трубопроводе 242. Второй поток под давлением в трубопроводе 252 отводится из компрессора 250 второй ступени. После этого второй поток под давлением в трубопроводе 252 может охлаждаться в охладителе 260, а охлажденный поток под давлением в трубопроводе 262 может поступать во второй сепаратор 270. Во втором сепараторе 270 охлажденный поток под давлением в трубопроводе 262 может разделяться для создания конечного потока водорода в трубопроводе 272 верхнего продукта и потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 274. Поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 274 может поступать в первый сепаратор 240, как описано выше в настоящем документе. Более того, поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 274 может поступать в трубопровод 244. Кроме того, поток жидкости под давлением в трубопроводе 244 из первого сепаратора 240 может поступать в колонну 170 дебутанизации. По меньшей мере часть конечного потока водорода в трубопроводе 272 может возвращаться в зону 100 риформинга в виде потока водорода в трубопроводе 104.
Согласно фиг. 1 оставшаяся часть потока пара продукта риформинга в трубопроводе 166 может поступать в рециркуляционный компрессор 190. В рециркуляционном компрессоре 190 поток пара продукта риформинга в трубопроводе 166 можно сжимать для подачи потока пара продукта риформинга под давлением в трубопроводе 192. Поток пара продукта риформинга под давлением в трубопроводе 192 в виде рециркуляционного газа в трубопроводе 192 может поступать в теплообменник 110 объединенного сырья вместе с углеводородсодержащим сырьем, содержащим лигроин, в трубопроводе 102 и потоком водорода в трубопроводе 104. Несмотря на то что это не показано на фиг. 1, рециркуляционный компрессор 190 может эксплуатироваться в конфигурации компрессора общего рециркуляционного газа. В таком альтернативном варианте осуществления весь поток пара продукта риформинга в трубопроводе 162 может поступать в рециркуляционный компрессор 190 для получения общего потока пара продукта риформинга под давлением. Часть общего потока пара продукта риформинга под давлением может поступать в компрессор 180 в виде потока пара продукта риформинга. Оставшаяся часть общего потока продукта риформинга под давлением может поступать в качестве рециркуляционного газа в теплообменник 110 объединенного сырья.
Настоящий процесс обеспечивает большее извлечение водорода из потока водорода гидрокрекинга в трубопроводе 388, потока водорода из зоны изомеризации в трубопроводе 478 и/или потока водорода из зоны трансалкилирования в трубопроводе 558, который обычно теряется вместе с топочными газами. За счет сжатия этих водородсодержащих потоков в компрессоре 180, как показано на фиг. 2, и последующего отделения жидкости от сжатых потоков обеспечивается эффективное извлечение растворенного водорода, а также снижаются потери водорода из этих технологических потоков. Таким образом, посредством настоящего процесса максимально извлекают водород по всему комплексу за счет объединения этих водородсодержащих потоков, как показано на фиг. 1. В одном примере осуществления поток водорода гидрокрекинга в трубопроводе 388, поток водорода из зоны изомеризации в трубопроводе 478 и/или поток водорода из зоны трансалкилирования в трубопроводе 558 могут быть получены из потока верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 388 процесса гидрокрекинга, потока верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 478 процесса изомеризации и потока верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 558 процесса трансалкилирования соответственно.
В другом примере осуществления поток водорода в трубопроводе 104 получают посредством интегрированного процесса и устройства, как показано на фиг. 3. Как показано на фиг. 3, процесс и устройство содержат зону 300 гидрокрекинга с уравнительной емкостью 310, предварительным нагревателем 320, реактором 330 гидрокрекинга, холодным сепаратором 340, холодным испарительным барабаном 350, отпарной колонной 360 и колоннами 380a скруббера. Как показано, первое углеводородсодержащее сырье в трубопроводе 302 может поступать в уравнительную емкость 310. Поток нижнего продукта в трубопроводе 312 из уравнительной емкости 310 может поступать в предварительный нагреватель 320 для нагрева первого углеводородсодержащего сырья в трубопроводе 302 до предварительно заданной температуры. Использование уравнительной емкости 310 необязательно, и первое углеводородсодержащее сырье может поступать в предварительный нагреватель 320 без прохождения через уравнительную емкость 310. Водородсодержащий поток в трубопроводе 396 также можно объединять с первым углеводородсодержащим сырьем и направлять в предварительный нагреватель 320 в трубопроводе 314. Нагретое первое углеводородсодержащее сырье в трубопроводе 322 может поступать в реактор 330 гидрокрекинга. Несмотря на то что это не показано на фиг. 3, поток нижнего продукта в трубопроводе 312 можно предварительно нагревать посредством теплообмена с потоком продукта гидрокрекинга в трубопроводе 332 в теплообменнике. Соответственно, предварительно нагретый поток может поступать в нагреватель 310 сырья для дополнительного нагрева и поступать в реактор 330 гидрокрекинга по трубопроводу 322. Первое углеводородсодержащее сырье проходит гидрокрекинг в зоне 300 гидрокрекинга в присутствии катализатора гидрокрекинга и водорода для создания потока продукта гидрокрекинга в трубопроводе 332. В одном примере осуществления зона 300 гидрокрекинга содержит двухступенчатый реактор 330 гидрокрекинга. Первое углеводородсодержащее сырье проходит гидрокрекинг в двухступенчатом реакторе 330 гидрокрекинга в присутствии катализатора гидрокрекинга и водорода для создания потока продукта гидрокрекинга в трубопроводе 332. Как показано, нагретое первое углеводородсодержащее сырье в трубопроводе 322 может поступать в реактор 330a гидрокрекинга первой ступени, в котором нагретое первое углеводородсодержащее сырье проходит гидрокрекинг в присутствии катализатора гидрокрекинга и водорода для создания потока продуктов гидрокрекинга первой ступени в трубопроводе 324. Реактор 330a гидрокрекинга первой ступени может включать в себя один или более слоев катализатора гидрокрекинга для гидрокрекинга нагретого первого углеводородсодержащего сырья.
Между слоями катализатора реактора 330a гидрокрекинга может также быть обеспечен водородсодержащий поток в трубопроводе 392a, чтобы поддерживать достаточную подачу водорода в реактор 330a гидрокрекинга первой ступени для проведения реакций гидрокрекинга. Первый поток продукта гидрокрекинга в трубопроводе 324 из реактора 330a гидрокрекинга первой ступени может поступать в реактор 330b гидрокрекинга второй ступени для дополнительного гидрокрекинга первого потока продукта гидрокрекинга в трубопроводе 324 для создания второго потока продукта гидрокрекинга в трубопроводе 332. Первый поток продукта гидрокрекинга в трубопроводе 324 можно объединять с водородсодержащим потоком в трубопроводе 392a, как показано на фиг. 3, и он может поступать в реактор 330b гидрокрекинга второй ступени в трубопроводе 326. Реактор 330b гидрокрекинга второй ступени может также включать в себя один или более слоев катализатора гидрокрекинга для гидрокрекинга первого потока продукта гидрокрекинга. Более того, между последовательными слоями катализатора реактора 330b гидрокрекинга второй ступени может также проходить водородсодержащий поток в трубопроводе 392a, как показано на фиг. 3, чтобы поддерживать достаточную подачу водорода в реактор 330b гидрокрекинга второй ступени для проведения реакций гидрокрекинга. Несмотря на то что зона 300 гидрокрекинга содержит двухступенчатый реактор 330 гидрокрекинга, как показано на фиг. 3, зона 300 гидрокрекинга может содержать большее или меньшее количество ступеней гидрокрекинга первого углеводородсодержащего сырья в зависимости от вида сырья и уровня сложности реакций гидрокрекинга. Рабочие условия реактора 330 гидрокрекинга зависят главным образом от вида сырья. В одном примере осуществления первое углеводородсодержащее сырье содержит один или более из вакуумного газойля (ВГО), дизельного топлива, легкого рециклового газойля (ЛРГ), тяжелого газойля термического крекинга, керосина, вакуумного остатка и деасфальтированного нефтепродукта (ДАН). В другом аспекте зона 300 гидрокрекинга может представлять собой зону гидрокрекинга во взвешенном слое для гидрокрекинга первого углеводородсодержащего сырья для создания потока продукта гидрокрекинга в трубопроводе 332. В еще одном аспекте реактор 330 гидрокрекинга может представлять собой реактор гидрокрекинга в кипящем слое.
К подходящим катализаторам гидрокрекинга могут относиться катализаторы, основой которых являются аморфные алюмосиликаты или низкоуровневый цеолит в комбинации с одним или более гидрогенизирующими компонентами из металлов VIII группы или VIB группы. Цеолитные основы для крекинга иногда называют в данной области молекулярными ситами, и они обычно состоят из диоксида кремния, оксида алюминия и одного или более участвующих в обмене катионов, таких как натрий, магний, кальций, редкоземельные металлы и т.д. Активными металлами, используемыми в предпочтительных катализаторах гидрокрекинга в качестве гидрогенизированных компонентов, являются металлы VIII группы, т.е. железо, кобальт, никель, рутений, родий, палладий, осмий, иридий и платина. В дополнение к этим металлам совместно с ними можно применять и другие промоторы, включая металлы VIB группы, например молибден и вольфрам.
По меньшей мере часть потока продукта гидрокрекинга в трубопроводе 332 можно отделять в сепараторе гидрокрекинга для создания потока газа в трубопроводе 352 и потока жидкости в трубопроводе 354. В одном примере осуществления сепаратор гидрокрекинга содержит холодный сепаратор 340 и холодный испарительный барабан 350. Как показано, поток продукта гидрокрекинга в трубопроводе 332 можно охлаждать в охладителе для создания сравнительно более холодного потока продукта гидрокрекинга в трубопроводе 336. Поток охлажденного верхнего продукта гидрокрекинга в трубопроводе 336 может поступать в холодный сепаратор 340. Использование охладителя необязательно, и поток продукта гидрокрекинга в трубопроводе 332 может поступать в холодный сепаратор 340 без дополнительного охлаждения. В холодном сепараторе 340 поток продукта гидрокрекинга в трубопроводе можно разделять на поток пара в трубопроводе 342 и поток жидкости в трубопроводе 344. Поток промывочной воды в трубопроводе 334 можно также смешивать с потоком продукта гидрокрекинга в трубопроводе 332 для абсорбции любых присутствующих в нем вызывающих коррозию соединений или солей, которые могут вызывать закупоривание. И смешанный поток может поступать в холодный сепаратор 340 для формирования потока пара в трубопроводе 342 и потока жидкости в трубопроводе 344. Поток пара в трубопроводе 342 может возвращаться в реактор 330 гидрокрекинга, как показано на фиг. 3. Как показано, поток жидкости в трубопроводе 344 может поступать в холодный испарительный барабан 350. В холодном испарительном барабане 350 поток жидкости в трубопроводе 344 может разделяться на поток газа в трубопроводе 352 и поток испаренной жидкости в трубопроводе 354. Поток газа в трубопроводе 352 содержит сжиженный нефтяной газ и растворенный водород. В одном примере осуществления поток газа в трубопроводе 352 содержит водород в количестве от 50% масс. до 90% масс. По меньшей мере часть потока жидкости в трубопроводе 354 можно отгонять в отпарной колонне 360 для создания отогнанного потока жидкости в трубопроводе 366 и потока отходящего газа отпарной колонны, содержащего C6- углеводороды в трубопроводе 372. Поток жидкости в трубопроводе 354 может поступать в колонну 360 стриппинга. В колонне 360 стриппинга поток жидкости в трубопроводе 354 можно отгонять подходящей отгоночной средой для создания отогнанного потока жидкости в трубопроводе 366 и потока верхнего продукта в трубопроводе 362. В отпарной колонне 360 можно использовать любую подходящую отгоночную среду. В одном примере осуществления в качестве отгоночной среды можно использовать пар в трубопроводе 356. Пар может поступать по трубопроводу 356 в отпарную колонну 360, как показано на фиг. 3. Поток верхнего продукта в трубопроводе 362 может охлаждаться в охладителе для создания сравнительно более холодного потока в трубопроводе 364. Охлажденный поток в трубопроводе 364 может поступать в приемник 370 верхнего продукта для создания потока жидкости верхнего продукта и потока отходящего газа отпарной колонны в трубопроводе 372, содержащего C6- углеводороды и растворенный водород. Использование охладителя необязательно, и поток верхнего продукта в трубопроводе 362 может поступать в приемник 370 верхнего продукта без охлаждения. По меньшей мере часть потока жидкости верхнего продукта может дополнительно поступать в отпарную колонну 360 в виде потока флегмы в трубопроводе 374. Оставшуюся часть потока жидкости верхнего продукта отводят по трубопроводу 376 для дальнейшего разделения. Поток отходящего газа отпарной колонны в трубопроводе 372 может поступать в колонну 380a скруббера для удаления содержащегося в нем H2S.
В процессе гидрокрекинга отходящий газ отпарной колонны, содержащий СНГ и растворенный водород, после скруббера обычно может проходить через губчатый абсорбер нефти для извлечения углеводородов диапазона СНГ, а затем направляться в систему топочного газа без дополнительного извлечения содержащегося в нем водорода. В настоящем процессе предлагается направлять поток отходящего газа отпарной колонны в трубопроводе 372 и поток газа в трубопроводе 352, содержащий растворенный водород, в зону 100 риформинга без прохождения потока отходящего газа отпарной колонны в трубопроводе 372 через губчатый абсорбер нефти и/или любой компрессор по отдельности для извлечения растворенного водорода, присутствующего в этих потоках, которые обычно утрачиваются в системе топочного газа. Кроме того, в традиционном процессе гидрокрекинга используют отдельную колонну дебутанизации ниже по потоку от отпарной колонны. В настоящем процессе также исключается использование отдельной колонны дебутанизации для процесса гидрокрекинга за счет интеграции зоны 300 гидрокрекинга с колонной 170 дебутанизации ниже по потоку зоны 100 риформинга. Соответственно, в настоящем процессе отпадает потребность в губчатом абсорбере нефти, колонне дебутанизации зоны 300 гидрокрекинга и при этом удается максимально извлечь водород. Кроме того, представленная технологическая схема обеспечивает комплексную интеграцию зоны 100 риформинга и зоны 300 гидрокрекинга за счет использования потока верхнего продукта отпарной колонны в зоне гидрокрекинга 300 для максимального извлечения водорода.
В аспекте поток отходящего газа отпарной колонны содержит водород в количестве от 50% масс. до 90% масс. Поток отходящего газа отпарной колонны в трубопроводе 372 может поступать в колонну 380a скруббера. В колонне 380a скруббера поток отходящего газа отпарной колонны можно промывать раствором амина, который вводят в колонну скруббера в трубопроводе 384. H2S, содержащийся в потоке отходящего газа отпарной колонны, удаляют и отводят из колонны 380a скруббера с потоком в трубопроводе 386. Аналогичным образом для потока газа в трубопроводе 352, содержащего водород, можно также использовать подходящий способ удаления любых присутствующих в нем загрязняющих веществ, а затем он может поступать в компрессор 180 зоны 100 риформинга. В одном примере осуществления поток газа, содержащий растворенный водород, в трубопроводе 352 может поступать в колонну 380b скруббера для удаления содержащихся в нем загрязняющих веществ. Поток газа в трубопроводе 352 можно промывать раствором амина, который вводят в колонну скруббера в трубопроводе 306. Загрязняющие вещества, содержащиеся в потоке газа в трубопроводе 352, можно удалять и отводить из колонны 380b скруббера вместе с потоком в трубопроводе 308. Обработанный поток отходящего газа отпарной колонны в трубопроводе 382 и обработанный поток газа в трубопроводе 352’, содержащий растворенный водород, можно объединять, и объединенный поток в трубопроводе 388 может поступать в виде потока водорода гидрокрекинга в компрессор 180 зоны 100 риформинга, как показано на фиг. 1, для получения конечного потока водорода в трубопроводе 272. По меньшей мере часть конечного потока водорода в трубопроводе 272 может возвращаться в зону 100 риформинга в виде потока водорода в трубопроводе 104. Потребность в стадии скруббера зависит от количества серы, содержащейся в потоке отходящего газа отпарной колонны в трубопроводе 372. Обработанный поток отходящего газа отпарной колонны в трубопроводе 382 и обработанный поток газа в трубопроводе 352’ могут поступать в компрессор 180 раздельно. В альтернативной схеме по меньшей мере часть отходящего газа отпарной колонны в трубопроводе 372 может поступать непосредственно в компрессор 180 зоны риформинга для получения конечного потока водорода в трубопроводе 272. Компрессор 180 зоны 100 риформинга сообщается по текучей среде ниже по потоку с зоной 300 гидрокрекинга. В одном примере осуществления компрессор 180 зоны 100 риформинга сообщается по текучей среде ниже по потоку с зоной 300 гидрокрекинга посредством обработанного потока отходящего газа отпарной колонны в трубопроводе 382 и обработанного потока газа в трубопроводе 352’. В компрессоре 180 поток отходящего газа отпарной колонны, содержащий C6- углеводороды, в трубопроводе 372 и поток газа, содержащий водород, в трубопроводе 352 сжимают, как описано выше в настоящем документе, для получения конечного потока водорода в трубопроводе 272. Потребность в стадии скруббера зависит от количества загрязняющих веществ, содержащихся в потоке газа в трубопроводе 352. Соответственно, поток газа, содержащий растворенный водород, в трубопроводе 352 может поступать в компрессор 180 зоны 100 риформинга без отмывки в колонне 380b скруббера.
Поток пара в трубопроводе 342 из холодного сепаратора 340 может содержать водород вместе с другими углеводородами, которые могут рециркулировать для гидрокрекинга. Как показано на фиг. 3, поток пара в трубопроводе 342 может поступать в компрессор 390 рециркуляционного газа. Поток газа под давлением в трубопроводе 392 можно отводить из компрессора 390 рециркуляционного газа. Часть потока газа под давлением в трубопроводе 392a может поступать в зону 300 гидрокрекинга, как описано выше в настоящем документе, в виде водородсодержащего потока. Кроме того, остальную часть потока газа под давлением в трубопроводе 392b можно объединять с подпиточным потоком водорода в трубопроводе 394 для создания водородсодержащего потока в трубопроводе 396 и его поступления в зону 300 гидрокрекинга, как описано выше в настоящем документе.
Настоящий процесс, объединяющий зону 300 гидрокрекинга и зону 100 риформинга, снижает капитальные затраты и/или эксплуатационные расходы процесса посредством объединения колонны 170 дебутанизации зоны 100 риформинга с зоной 300 гидрокрекинга за счет использования потока верхнего продукта отпарной колонны в зоне 300 гидрокрекинга в трубопроводе 372, одновременно исключая губчатый абсорбер нефти и колонну дебутанизации зоны 300 гидрокрекинга для максимального извлечения водорода. Соответственно, настоящий процесс исключает использование дополнительных колонн, присутствующих в традиционном процессе гидрокрекинга. Кроме того, в настоящей схеме используют один компрессор или компрессорную линию зоны 100 риформинга для объединения зоны 300 гидрокрекинга с зоной 100 риформинга для максимального извлечения водорода.
В другом примере осуществления по меньшей мере один поток водорода в трубопроводе 104 получают посредством интегрированного процесса и устройства, как показано на фиг. 4. Как показано на фиг. 4, процесс и устройство содержат зону 400 изомеризации с нагревателем 410 сырья, реактором 420 изомеризации, горячим сепаратором 430, холодным сепаратором 440 и отпарной колонной 460. Как показано на фиг. 4, обедненный п-ксилолом поток в трубопроводе 402 может поступать в зону 400 изомеризации. Обедненный п-ксилолом поток проходит изомеризацию в зоне изомеризации в присутствии катализатора изомеризации и водорода для создания потока изомеризованного продукта в трубопроводе 422. В соответствии с примером осуществления обедненный п-ксилолом поток может быть получен из потока углеводородсодержащего сырья, содержащего C8+ углеводороды. Поток углеводородсодержащего сырья, содержащий C8+ углеводороды, может поступать в колонну ксилола. В колонне ксилола поток углеводородсодержащего сырья можно разделять для создания потока верхнего продукта, содержащего смесь ксилолов, и потока нижнего продукта, содержащего C9+ углеводороды. Из смеси ксилолов можно выделять п-ксилол посредством адсорбции или любым эффективным способом для создания обедненного п-ксилолом потока. В одном аспекте обедненный п-ксилолом поток содержит менее 1% масс. п-ксилола. Как показано на фиг. 4, обедненный п-ксилолом поток в трубопроводе 402 можно объединять с водородсодержащим потоком в трубопроводе 492, а объединенный поток в трубопроводе 404 может поступать в нагреватель 410 сырья для нагрева обедненного п-ксилолом потока и водородсодержащего потока до предварительно заданной температуры. Кроме того, объединенный поток в трубопроводе 404 можно предварительно нагревать посредством теплообмена с потоком изомеризованного продукта в трубопроводе 422 в теплообменнике. Предварительно нагретый поток в трубопроводе 406 может поступать в нагреватель 410 сырья для дополнительного нагрева и поступать в реактор 420 изомеризации по трубопроводу 412. В реакторе 420 изомеризации обедненный п-ксилолом поток проходит изомеризацию в присутствии катализатора изомеризации и водорода для создания потока изомеризованного продукта в трубопроводе 422. Реактор 420 изомеризации может включать в себя один или более слоев катализатора изомеризации для проведения изомеризации в обедненном п-ксилолом потоке. Для изомеризации в обедненном п-ксилолом потоке в реакторе 420 изомеризации можно использовать любой подходящий катализатор изомеризации.
Наиболее распространенные катализаторы изомеризации содержат каталитически эффективное количество молекулярного сита и каталитически эффективное количество одного или более гидрогенизирующих компонентов из металлов. Примеры молекулярных сит включают в себя типы цеолитов MFI, MEL, EUO, FER, MFS, MTT, MTW, TON, MOR, UZM-8 и FAU. Предпочтительными являются цеолиты пентасила, такие как MFI, MEL, MTW и TON, а особенно предпочтительными являются цеолиты типа MFI, такие как ZSM-5, силикалит, Borolite C, TS-1, TSZ, ZSM-12, SSZ-25, PSH-3 и ITQ-1. Катализаторы могут содержать гидрогенизирующие компоненты из металлов и могут содержать подходящее связующее вещество или материал матрицы, такой как неорганические оксиды и другие подходящие материалы. Огнеупорное связующее вещество или матрицу, как правило, используют, чтобы упростить изготовление катализатора изомеризации, обеспечить прочность и снизить стоимость изготовления. Связующее вещество должно быть однородным по составу и относительно огнеупорным в условиях данного процесса. К подходящим связующим веществам относятся неорганические оксиды, такие как один или более из оксида алюминия, фосфата алюминия, оксида магния, оксида циркония, оксида хрома, диоксида титана, оксида бора и диоксида кремния.
Поток изомеризованного продукта в трубопроводе 422 может поступать в отпарную колонну для создания потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, в трубопроводе 462 и потока нижнего продукта, содержащего C8+ углеводороды, в трубопроводе 468. Как показано, поток изомеризованного продукта в трубопроводе 422 может охлаждаться в теплообменнике за счет обедненного п-ксилолом потока. Поток изомеризованного продукта после теплообменника в трубопроводе 424 может дополнительно охлаждаться в охладителе и поступать в горячий сепаратор 430 в трубопроводе 426 для разделения. Подходящие рабочие условия горячего сепаратора 430 включают в себя, например, температуру от 260°C до 320°C. Горячий сепаратор 430 может работать при несколько меньшем давлении по сравнению с реактором 420 изомеризации из-за падения давления на промежуточном оборудовании между ними. В горячем сепараторе 430 поток изомеризованного продукта в трубопроводе 422 может разделяться с формированием потока пара верхнего продукта в трубопроводе 432 и потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 438. Несмотря на то что это не показано на фиг. 4, горячий сепаратор 430 может включать в себя соответствующий испарительный барабан, и можно сбрасывать давление потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 438 и испарять его в горячем испарительном барабане. Часть потока пара верхнего продукта в трубопроводе 436 можно рециркулировать в реактор 420 изомеризации. Как показано, подпиточный поток водорода в трубопроводе 486 может также объединяться с потоком пара рециркуляционного верхнего продукта в трубопроводе 436 и поступать в компрессор 490 рециркуляционного газа в трубопроводе 488 для создания водородсодержащего потока в трубопроводе 492. Водородсодержащий поток в трубопроводе 492 может поступать в реактор 420 изомеризации. Оставшаяся часть потока пара верхнего продукта в трубопроводе 434 может охлаждаться в теплообменнике и поступать в холодный сепаратор 440. В альтернативном варианте осуществления поток пара верхнего продукта в трубопроводе 434 может поступать в холодный сепаратор 440 без дополнительного охлаждения в теплообменнике. В холодном сепараторе 440 поток пара в трубопроводе 434 можно разделять на поток пара верхнего продукта в трубопроводе 442 и поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 446. Подходящие рабочие условия холодного сепаратора 440 включают в себя, например, температуру от 20°C до 60°C и давление ниже давления в реакторе 420 изомеризации и горячем сепараторе 430 в зависимости от падения давления промежуточного оборудования. Несмотря на то что это не показано на фиг. 4, холодный сепаратор 440 может иметь соответствующий испарительный барабан, и можно сбрасывать давление потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 446 и испарять его в холодном испарительном барабане. Поток пара верхнего продукта в трубопроводе 442 после прохождения через теплообменник можно отводить в качестве продувочного газа в трубопроводе 444.
Можно объединять поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 446 из холодного сепаратора 450 и поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 438 из горячего сепаратора 430. Объединенный поток в трубопроводе 448 может поступать в отпарную колонну 460 для создания потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, и потока нижнего продукта, содержащего C8+ углеводороды. Как показано, объединенный поток в трубопроводе 448 может проходить теплообмен в теплообменнике и поступать в отпарную колонну 460 в трубопроводе 454. В отпарной колонне 460 можно использовать любую подходящую отгоночную среду. В одном примере осуществления в качестве отгоночной среды вместо ребойлера 480 можно использовать пар. В отпарной колонне 460 объединенный поток в трубопроводе 448 можно отделять от тяжелых углеводородов с использованием отгоночной среды для создания потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, в трубопроводе 462 и потока нижнего продукта, содержащего C8+ углеводороды, в трубопроводе 468. В аспекте отпарная колонна 460 представляет собой колонну дегептанизации. Соответственно, поток изомеризованного продукта может поступать в колонну 460 дегептанизации для создания потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, в трубопроводе 462 и потока нижнего продукта, содержащего C8+ углеводороды, в трубопроводе 468. В аспекте поток верхнего продукта отпарной колонны содержит водород в количестве от 2% масс. до 10% масс. Как показано, поток верхнего продукта, содержащий C7- углеводороды, в трубопроводе 462 может проходить теплообмен в теплообменнике с объединенным потоком в трубопроводе 448 для создания потока верхнего продукта после теплообменника в трубопроводе 464. Поток верхнего продукта после теплообменника в трубопроводе 464 может дополнительно охлаждаться в охладителе и поступать в приемник 470 в отпарной колонне 460 в трубопроводе 466. Использование охладителя необязательно, и поток верхнего продукта в трубопроводе 464 может поступать в приемник 470 без дополнительного охлаждения в охладителе.
В приемнике 470 поток верхнего продукта, содержащий C7- углеводороды, в трубопроводе 462 может разделяться на жидкость и пар. По меньшей мере часть потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, можно сжимать для получения потока водорода в трубопроводе 104. Часть жидкости в трубопроводе 476 может поступать в отпарную колонну 460 в виде потока флегмы. Другая часть жидкости в трубопроводе 474 и поток пара в трубопроводе 472 могут поступать в зону 100 риформинга для извлечения водорода. Поток жидкости в трубопроводе 474 и поток пара в трубопроводе 472 можно объединять и подавать по трубопроводу 478 в компрессор 180 зоны риформинга в виде потока водорода из зоны изомеризации для создания конечного потока водорода в трубопроводе 272. По меньшей мере часть конечного потока водорода в трубопроводе 272 может возвращаться в зону 100 риформинга в виде потока водорода в трубопроводе 104. В альтернативной схеме по меньшей мере часть потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, в трубопроводе 462 может поступать непосредственно в компрессор 180 зоны 100 риформинга для получения конечного потока водорода в трубопроводе 272. Как показано на фиг. 1, поток водорода из зоны изомеризации в трубопроводе 478 сжимают в компрессоре 180 для получения конечного потока водорода в трубопроводе 272. В альтернативной схеме поток жидкости в трубопроводе 474 и поток пара в трубопроводе 472 могут поступать в компрессор 180 по отдельности. Компрессор 180 зоны 100 риформинга сообщается по текучей среде ниже по потоку с зоной 400 изомеризации. В одном примере осуществления компрессор 180 зоны 100 риформинга сообщается по текучей среде ниже по потоку с зоной 400 изомеризации за счет потока жидкости в трубопроводе 474 и потока пара в трубопроводе 472.
Зона изомеризации обычно включает в себя колонну дебутанизации ниже по потоку от отпарной колонны для извлечения более низких углеводородов. В данной колонне дебутанизации иногда предусмотрен конденсатор выпара или охладитель для извлечения более низких углеводородов из отходящего газа без извлечения растворенного водорода. Соответственно, присутствующий или растворенный водород утрачивается в потоках топочного газа. Заявители обнаружили, что вместо установки отдельной колонны дебутанизации для процесса изомеризации поток верхнего продукта из отпарной колонны может поступать в зону риформинга для максимального извлечения водорода наряду с более низкими углеводородами в колонне дебутанизации зоны риформинга. Таким образом, настоящий процесс исключает применение дополнительной колонны дебутанизации в зоне изомеризации, при этом максимально извлекают водород, как показано на фиг. 1. Поэтому с помощью настоящего процесса снижают капитальные затраты и/или эксплуатационные расходы процесса в целом за счет объединения колонны 170 дебутанизации зоны 100 риформинга с отпарной колонной 460 зоны изомеризации и при этом устраняют потребность в выделенной колонне дебутанизации зоны 400 изомеризации для максимального извлечения водорода.
В еще одном примере осуществления по меньшей мере поток водорода в трубопроводе 104 получают посредством интегрированного процесса и устройства, как показано на фиг. 5. Как показано на фиг. 5, процесс и устройство включают в себя зону 500 трансалкилирования с нагревателем 510 сырья, реактором 520, сепаратором 530 и отпарной колонной 540. Как показано, углеводородсодержащее сырье, содержащее C7+ углеводороды, в трубопроводе 502 может поступать в зону 500 трансалкилирования, содержащую катализатор трансалкилирования, для формирования потока продукта зоны трансалкилирования в трубопроводе 522. Как показано, углеводородсодержащее сырье, содержащее C7+ углеводороды, в трубопроводе 502 можно объединять с водородсодержащим потоком в трубопроводе 572. Объединенный поток в трубопроводе 504 может поступать в реактор 520. Объединенный поток в трубопроводе 504 может проходить теплообмен в теплообменнике с потоком продукта зоны трансалкилирования в трубопроводе 522 для предварительного нагрева объединенного потока в трубопроводе 504. В альтернативной схеме зона 500 трансалкилирования может также содержать уравнительную емкость сырья. Соответственно, углеводородсодержащее сырье, содержащее C7+ углеводороды, в трубопроводе 502 может поступать в уравнительную емкость сырья, а затем поступать в реактор 520. Предварительно нагретый объединенный поток в трубопроводе 506 может поступать в нагреватель 510 сырья для повышения температуры объединенного потока в трубопроводе 506 до предварительно заданной температуры и поступать в реактор 520 в трубопроводе 512. В реакторе 520 углеводородсодержащее сырье, содержащее C7+ углеводороды, проходит реакции трансалкилирования в присутствии катализатора трансалкилирования для формирования потока продукта зоны трансалкилирования в трубопроводе 522. В заданных условиях реакции в реакторе 520 могут реагировать толуол и тяжелые ароматические соединения углеводородсодержащего сырья с образованием смеси ксилолов и этилбензола. Реактор 520 может включать в себя один или более слоев катализатора трансалкилирования для формирования потока продукта зоны трансалкилирования. Для формирования потока продукта зоны трансалкилирования в трубопроводе 522 в реакторе 520 можно использовать любой подходящий катализатор трансалкилирования.
Пригодные для использования катализаторы трансалкилирования готовят на основе твердых кислот в комбинации с металлическим компонентом. Подходящие материалы на основе твердых кислот включают в себя все формы и типы морденита, маццита (омега-цеолит), бета-цеолита, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23, цеолита типа MFI, цеолита типа NES, EU-1, MAPO-36, MAPSO-31, SAPO-5, SAPO-11, SAPO-41, их алюмосиликатные смеси или ионообменные варианты таких твердых кислот. В процессе трансалкилирования обычно используют огнеупорные неорганические оксиды в комбинации с вышеупомянутыми катализаторами. Огнеупорное связующее вещество или матрицу необязательно используют для приготовления катализатора, чтобы обеспечить прочность и снизить стоимости приготовления. Связующее вещество должно быть однородным по составу и относительно огнеупорным в условиях данного процесса. К подходящим связующим веществам относятся неорганические оксиды, такие как один или более из оксида алюминия, оксида магния, оксида циркония, оксида хрома, оксида титана, оксида бора, оксида тория, фосфата, оксида цинка и диоксида кремния. Предпочтительным связующим веществом является оксид алюминия. Катализатор может необязательно содержать дополнительные модифицирующие металлические компоненты. К предпочтительным модифицирующим металлическим компонентам катализатора относятся, например, олово, германий, свинец, индий, платина, палладий и их смеси.
Поток продукта зоны трансалкилирования в трубопроводе 522 можно отводить и охлаждать посредством теплообмена в теплообменнике с объединенным потоком в трубопроводе 504. По меньшей мере часть потока продукта зоны трансалкилирования в трубопроводе 522 можно отгонять в отпарной колонне 540 для создания потока верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 542 и потока нижнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 546. Как показано, поток продукта зоны трансалкилирования может дополнительно охлаждаться в охладителе и поступать в сепаратор 530 в трубопроводе 526. Сепаратор 530 может работать при меньшем давлении по сравнению с реактором 520 из-за падения давления на промежуточном оборудовании между ними. В сепараторе 530 поток продукта зоны трансалкилирования может разделяться для создания потока пара в трубопроводе 532 и потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 534. Часть потока пара в трубопроводе 532b может отводиться в форме продувочного потока. Оставшаяся часть потока пара в трубопроводе 532a может возвращаться в реактор 520. Несмотря на то что это не показано на фиг. 5, сепаратор 530 может включать в себя соответствующий испарительный барабан, и можно сбрасывать давление потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 534 и испарять его в испарительном барабане. Поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 534 может поступать в отпарную колонну 540 для формирования потока верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 542 и потока нижнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 546. Как показано, поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 534 может проходить теплообмен в теплообменнике с потоком нижнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 546а и поступать в отпарную колонну 540 в трубопроводе 536. Однако поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 534 может поступать в отпарную колонну 540 без дополнительного теплообмена в теплообменнике. В отпарной колонне 540 поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 534 вместо использования ребойлера 560 можно отгонять в отгоночной среде для создания потока верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 542 и потока нижнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 546. В отпарной колонне 540 можно использовать любую подходящую отгоночную среду. Поток верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 542 может охлаждаться в охладителе и поступать в приемник 550 в трубопроводе 544. В аспекте поток верхнего продукта отпарной колонны содержит водород в количестве от 2% масс. до 10% масс. В приемнике 550 поток верхнего продукта отпарной колонны может разделяться на жидкость и пар. Поток жидкости в трубопроводе 556 может поступать в отпарную колонну 540 в виде потока флегмы. Другой поток жидкости в трубопроводе 554 и поток пара в трубопроводе 552 могут поступать в зону риформинга для извлечения водорода. Поток жидкости в трубопроводе 554 и поток пара в трубопроводе 552 можно объединять, и объединенный поток в трубопроводе 558 может поступать в виде потока водорода из зоны трансалкилирования в компрессор 180 зоны 100 риформинга для получения конечного потока водорода в трубопроводе 272. По меньшей мере часть конечного потока водорода в трубопроводе 272 может возвращаться в зону 100 риформинга в виде потока водорода в трубопроводе 104. В альтернативной схеме по меньшей мере часть потока верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 542 может поступать непосредственно в компрессор 180 зоны 100 риформинга для получения конечного потока водорода в трубопроводе 272. Как показано на фиг. 1, поток водорода из зоны трансалкилирования в трубопроводе 558 можно сжимать в компрессоре 180 для получения конечного потока водорода в трубопроводе 272. В другой схеме поток жидкости в трубопроводе 554 и поток пара в трубопроводе 552 могут поступать в компрессор по отдельности. Компрессор 180 зоны 100 риформинга сообщается по текучей среде ниже по потоку с зоной 500 трансалкилирования. В одном примере осуществления компрессор 180 зоны 100 риформинга сообщается по текучей среде ниже по потоку с зоной 500 трансалкилирования посредством потока жидкости в трубопроводе 554 и потока пара в трубопроводе 552.
В традиционном процессе трансалкилирования отходящие газы отпарной колонны после удаления низших углеводородов направляют в систему топочного газа. Таким образом, присутствующий или растворенный водород не извлекается и утрачивается в системе топочного газа. Вместе с тем заявители обнаружили, что зона 500 трансалкилирования может быть объединена с зоной 100 риформинга посредством потока верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 542 зоны 500 трансалкилирования для максимального извлечения водорода. Соответственно, поток верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 542 поступает в компрессор 180 зоны 100 риформинга для сжатия потока верхнего продукта отпарной колонны вместе с другими технологическими потоками для максимального извлечения водорода. Кроме того, более низкие углеводороды извлекают из колонны 180 дебутанизации зоны 100 риформинга. Таким образом, настоящий процесс обеспечивает комплексную интеграцию зоны 500 трансалкилирования с зоной 100 риформинга посредством потока верхнего продукта отпарной колонны в трубопроводе 542 для максимального извлечения водорода. Кроме того, в интегрированном процессе исключено использование промежуточного компрессора, который традиционно используют в зоне 500 трансалкилирования.
Как правило, потоки топочного газа, полученные в результате процесса гидрокрекинга, процесса изомеризации и процесса трансалкилирования, удаляются и поступают в их соответствующую систему топочного газа без дальнейшего извлечения присутствующих в них компонентов. Заявители обнаружили, что данные потоки могут содержать значительное количество водорода, и поэтому их можно использовать для извлечения водорода. Соответственно, в настоящем процессе предлагается интеграция зоны 300 гидрокрекинга, зоны 400 изомеризации и/или зоны 500 трансалкилирования посредством водородсодержащих потоков с зоной 100 риформинга для максимального извлечения водорода. Кроме того, в настоящем процессе исключается использованием промежуточного оборудования, такого как колонна дебутанизации и рециркуляционный компрессор, которые применяют в традиционном процессе гидрокрекинга, изомеризации и трансалкилирования, за счет интеграции перечисленных процессов посредством водородсодержащих потоков, с компрессором 180 зоны 100 риформинга для максимального извлечения водорода.
Кроме того, за счет интеграции зоны 100 гидрокрекинга, зоны 400 изомеризации, зоны 500 трансалкилирования с зоной 100 риформинга посредством компрессора 180 с помощью настоящего процесса исключают потребность в отдельных компрессорах, установленных в вышеупомянутых зонах, и одновременно максимально извлекают водород, как описано выше в настоящем документе. В настоящем процессе также исключается применение отдельной установки извлечения, содержащей различные компрессоры и сепараторы, для каждой из зоны 100 риформинга, зоны 400 изомеризации и зоны 500 трансалкилирования, и перечисленные зоны объединяются за счет единого компрессора 180 или компрессорной линии 180 зоны 100 риформинга посредством потока водорода гидрокрекинга в трубопроводе 388 из зоны 100 гидрокрекинга, потока водорода из зоны изомеризации в трубопроводе 478 из зоны 400 изомеризации и потока водорода из зоны трансалкилирования в трубопроводе 558 из зоны 500 трансалкилирования для максимального извлечения водорода, как показано на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5.
Любые из упомянутых выше трубопроводов, каналов, блоков, отдельных устройств, сосудов, окружающего пространства, зон и т.п. могут быть оборудованы одним или более компонентами мониторинга, включая датчики, измерительные устройства, устройства считывания данных или устройства передачи данных. Результаты измерения сигналов, процесса или состояния, а также данные от компонентов мониторинга можно использовать для контроля условий внутри технологического оборудования, а также вокруг него и на его поверхности. Сигналы, результаты измерений и/или данные, сгенерированные или зарегистрированные компонентами мониторинга, могут быть собраны, обработаны и/или переданы через одну или более сетей или соединений, которые могут быть защищенными или открытыми, общими или выделенными, прямыми или непрямыми, проводными или беспроводными, шифрованными или без шифрования и/или могут представлять собой их комбинацию (-и); описание не устанавливает никаких ограничений в этом отношении. Кроме того, на фигуре показаны один или более примеров датчиков, таких как 11, 12, 13, 14, 31, 32, 33, 41, 42, 51 и 52, расположенных на одном или более трубопроводах. Тем не менее датчики можно устанавливать в каждом потоке, чтобы соответствующим образом контролировать соответствующий (-ие) параметр (-ы).
Сигналы, измерения и/или данные, сгенерированные или зарегистрированные компонентами мониторинга, могут быть переданы на одно или более вычислительных устройств или систем. Вычислительные устройства или системы могут включать в себя по меньшей мере один процессор и память, хранящую машиночитаемые инструкции, которые при исполнении по меньшей мере одним процессором приводят к выполнению одним или более вычислительными устройствами процесса, который может включать в себя одну или более стадий. Например, одно или более вычислительных устройств могут быть выполнены с возможностью приема от одного или более компонентов мониторинга данных, относящихся к по меньшей мере одному компоненту оборудования, связанного со процессом. Одно или более вычислительных устройств или систем могут быть выполнены с возможностью анализа данных. На основании анализа данных одно или более вычислительных устройств или систем могут быть выполнены с возможностью определения одной или более рекомендованных корректировок для одного или более параметров одного или более процессов, описанных в настоящем документе. Одно или более вычислительных устройств или систем могут быть выполнены с возможностью передачи зашифрованных или незашифрованных данных, которые включают в себя одну или более рекомендуемых корректировок для одного или более параметров одного или более процессов, описанных в настоящем документе.
Конкретные варианты осуществления
Хотя приведенное ниже описание относится к конкретным вариантам осуществления, следует понимать, что настоящее описание предназначено для иллюстрации, а не ограничения объема предшествующего описания и прилагаемой формулы изобретения.
В первом варианте осуществления изобретения предложен процесс максимального извлечения водорода, включающий в себя поступление углеводородсодержащего сырья, содержащего лигроин, и потока водорода в зону риформинга, причем поток водорода получают из по меньшей мере одной из зоны гидрокрекинга, зоны изомеризации и зоны трансалкилирования; риформинг углеводородсодержащего сырья в зоне риформинга в присутствии потока водорода и катализатора риформинга для создания потока продукта риформинга; поступление по меньшей мере части потока продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания конечного потока водорода и фракции, содержащей сжиженный нефтяной газ (СНГ); и возврат по меньшей мере части конечного потока водорода в зону риформинга в виде потока водорода. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающих в себя отделение потока продукта риформинга в сепараторе для создания потока пара продукта риформинга и потока жидкости продукта риформинга; поступление по меньшей мере части потока пара продукта риформинга и потока из по меньшей мере одной из зоны гидрокрекинга, зоны изомеризации и зоны трансалкилирования в компрессор для создания потока жидкости под давлением; поступление потока жидкости под давлением и потока жидкости продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и содержащей СНГ фракции; и поступление по меньшей мере части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в компрессор вместе с по меньшей мере частью потока пара продукта риформинга и потока из по меньшей мере одной из зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования и зоны изомеризации для создания конечного потока водорода. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых поток водорода получают из зоны гидрокрекинга, причем процесс дополнительно включает в себя гидрокрекинг первого углеводородсодержащего сырья в зоне гидрокрекинга в присутствии катализатора гидрокрекинга и водорода для создания потока продукта гидрокрекинга; отделение по меньшей мере части потока продукта гидрокрекинга в сепараторе гидрокрекинга для создания потока газа и потока жидкости; отгонку по меньшей мере части потока жидкости в отпарной колонне для создания отогнанного потока жидкости и потока отходящего газа отпарной колонны, содержащего C6- углеводороды; и сжатие потока газа и потока отходящего газа отпарной колонны, содержащего C6- углеводороды, в компрессоре зоны риформинга для получения потока водорода. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых поток водорода получают из зоны изомеризации, причем процесс дополнительно включает в себя изомеризацию обедненного п-ксилолом потока в зоне изомеризации в присутствии катализатора изомеризации и водорода для создания потока изомеризованного продукта; поступление потока изомеризованного продукта в отпарную колонну для создания потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, и потока нижнего продукта, содержащего C8+ углеводороды; и сжатие по меньшей мере части потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, в компрессоре зоны риформинга для получения потока водорода. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых отпарная колонна представляет собой колонну дегептанизации. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых поток водорода получают из зоны трансалкилирования, причем процесс дополнительно включает в себя поступление углеводородсодержащего сырья, содержащего С7+ углеводороды, в зону трансалкилирования, содержащую катализатор трансалкилирования, для формирования потока продукта зоны трансалкилирования; отгонку по меньшей мере части потока продукта зоны трансалкилирования в отпарной колонне для создания потока верхнего продукта отпарной колонны и потока нижнего продукта отпарной колонны; и сжатие по меньшей мере части потока верхнего продукта отпарной колонны в компрессоре зоны риформинга для получения потока водорода. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых зона гидрокрекинга представляет собой зону гидрокрекинга во взвешенном слое. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых зона риформинга содержит множество реакционных зон, сообщающихся по текучей среде с промежуточным нагревателем. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых катализатор риформинга содержит один или более благородных металлов, выбранных из платины, палладия, родия, рутения, осмия и иридия. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых поток из по меньшей мере из одной или более из зоны гидрокрекинга, зоны изомеризации и зоны трансалкилирования поступает в компрессор, который представляет собой компрессор первой ступени многоступенчатой компрессорной линии. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых первое углеводородсодержащее сырье содержит одно или более из вакуумного газойля (ВГО), дизельного топлива, легкого рециклового газойля (ЛРГ), тяжелого газойля термического крекинга, керосина, вакуумного остатка и деасфальтированного нефтепродукта (ДАН). Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых поток газа получают из холодного испарительного барабана сепаратора гидрокрекинга. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых поток газа содержит сжиженный нефтяной газ и растворенный водород. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающих в себя по меньшей мере одно из определения значения по меньшей мере одного параметра интегрированного процесса для максимального извлечения водорода и генерирования сигнала или данных по результатам определения; генерирования и передачи сигнала; или генерирования и передачи данных.
Во втором варианте осуществления изобретения предложен процесс максимального извлечения водорода, включающий в себя поступление углеводородсодержащего сырья, содержащего лигроин, и потока водорода в зону риформинга, причем поток водорода получают из по меньшей мере одного из верхнего продукта отпарной колонны зоны гидрокрекинга, верхнего продукта отпарной колонны зоны изомеризации и верхнего продукта отпарной колонны зоны трансалкилирования; риформинг углеводородсодержащего сырья в зоне риформинга в присутствии потока водорода и катализатора риформинга для создания потока продукта риформинга; поступление по меньшей мере части потока продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания конечного потока водорода и фракции, содержащей сжиженный нефтяной газ (СНГ); и возврат по меньшей мере части конечного потока водорода в зону риформинга в виде потока водорода. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающих в себя отделение потока продукта риформинга в сепараторе для создания потока пара продукта риформинга и потока жидкости продукта риформинга; поступление по меньшей мере части потока пара продукта риформинга и по меньшей мере одного потока из верхнего продукта отпарной колонны зоны гидрокрекинга, верхнего продукта отпарной колонны зоны изомеризации и верхнего продукта отпарной колонны зоны трансалкилирования в многоступенчатую компрессорную линию для создания потока жидкости под давлением; поступление потока жидкости под давлением и потока жидкости продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и содержащей СНГ фракции; и поступление потока верхнего продукта колонны дебутанизации в многоступенчатую компрессорную линию вместе с по меньшей мере частью потока пара продукта риформинга и по меньшей мере одним потоком из верхнего продукта отпарной колонны зоны гидрокрекинга, верхнего продукта отпарной колонны зоны изомеризации и верхнего продукта отпарной колонны зоны трансалкилирования для создания конечного потока водорода. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых верхний продукт отпарной колонны зоны изомеризации представляет собой верхний продукт колонны дегептанизации зоны изомеризации.
В третьем варианте осуществления изобретения предложен процесс максимального извлечения водорода, включающий в себя поступление углеводородсодержащего сырья, содержащего лигроин, и потока водорода в зону риформинга, причем поток водорода получают из по меньшей мере одной из зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования и зоны изомеризации; риформинг углеводородсодержащего сырья в зоне риформинга в присутствии потока водорода и катализатора риформинга для создания потока продукта риформинга; поступление по меньшей мере части потока продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания конечного потока водорода и фракции, содержащей сжиженный нефтяной газ (СНГ); и возврат по меньшей мере части конечного потока водорода в зону риформинга в виде потока водорода. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до третьего варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающих в себя отделение потока продукта риформинга в сепараторе для создания потока пара продукта риформинга и потока жидкости продукта риформинга; поступление по меньшей мере части потока пара продукта риформинга и по меньшей мере одного потока из зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования и зоны изомеризации в многоступенчатую компрессорную линию для создания потока жидкости под давлением; поступление потока жидкости под давлением и потока жидкости продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и содержащей СНГ фракции; и поступление потока верхнего продукта колонны дебутанизации в многоступенчатую компрессорную линию вместе с по меньшей мере частью потока пара продукта риформинга и по меньшей мере одного потока из зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования и зоны изомеризации для создания конечного потока водорода. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до третьего варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых поток верхнего продукта колонны дебутанизации, по меньшей мере часть потока пара продукта риформинга и по меньшей мере один поток поступает в компрессор первой ступени многоступенчатой компрессорной линии.
Четвертый вариант осуществления изобретения представляет собой интегрированный процесс для максимального извлечения водорода, включающий в себя проведение риформинга углеводородсодержащего сырья, содержащего лигроин, в зоне риформинга в присутствии катализатора риформинга и потока водорода для создания потока продукта риформинга; поступление по меньшей мере части потока продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания содержащей СНГ фракции и потока верхнего продукта колонны дебутанизации; и поступление потока верхнего продукта колонны дебутанизации в компрессор для создания потока водорода; и поступление потока водорода в зону риформинга; причем поток водорода получают посредством по меньшей мере одного из следующих процессов: процесса гидрокрекинга, процесса изомеризации и процесса трансалкилирования; причем процесс гидрокрекинга включает в себя гидрокрекинг первого углеводородсодержащего сырья в зоне гидрокрекинга в присутствии катализатора гидрокрекинга и водорода для создания потока продукта гидрокрекинга; отделение по меньшей мере части потока продукта гидрокрекинга в сепараторе для создания потока газа и потока жидкости; отгонку по меньшей мере части потока жидкости в отпарной колонне для создания отогнанного потока жидкости и потока отходящего газа отпарной колонны, содержащего C6- углеводороды; и поступление потока газа и потока отходящего газа отпарной колонны в компрессор для создания потока водорода; причем процесс изомеризации включает в себя поступление углеводородсодержащего сырья, содержащего C8+ углеводороды, в колонну ксилола для создания потока верхнего продукта, содержащего смесь ксилолов, и потока нижнего продукта, содержащего C9+ углеводороды; отделение п-ксилола от потока верхнего продукта, содержащего смесь ксилолов, для создания обедненного п-ксилолом потока; изомеризацию обедненного п-ксилолом потока в зоне изомеризации в присутствии катализатора изомеризации и водорода для создания потока изомеризованного продукта; поступление потока изомеризованного продукта в отпарную колонну для создания потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, и потока нижнего продукта, содержащего C8+ углеводороды; и поступление потока верхнего продукта в компрессор для создания потока водорода, или процесс трансалкилирования включает в себя поступление углеводородсодержащего сырья, содержащего C7+ углеводороды, в зону трансалкилирования, содержащую катализатор трансалкилирования, для формирования потока продукта зоны трансалкилирования; отгонку по меньшей мере части потока продукта зоны трансалкилирования в отпарной колонне для создания потока верхнего продукта отпарной колонны и потока нижнего продукта отпарной колонны; и поступление потока верхнего продукта отпарной колонны в компрессор для формирования потока водорода. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до четвертого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающих в себя поступление потока изомеризованного продукта в колонну дегептанизации для создания потока продукта верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, и потока нижнего продукта, содержащего С8+ углеводороды. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых получение потока водорода включает в себя отделение потока продукта риформинга в сепараторе для создания потока пара продукта риформинга и потока жидкости продукта риформинга; сжатие по меньшей мере части потока пара продукта риформинга для создания потока жидкости под давлением; поступление потока жидкости под давлением и потока жидкости продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и содержащей СНГ фракции; и поступление по меньшей мере части потока пара продукта риформинга, потока верхнего продукта колонны дебутанизации и по меньшей мере одного из потока газа, потока отходящего газа отпарной колонны, содержащего C6- углеводороды, потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, и потока верхнего продукта отпарной колонны в многоступенчатую компрессорную линию для создания потока жидкости под давлением и потока водорода.
Без дополнительной проработки считается, что с использованием предшествующего описания специалист в данной области может в полной мере использовать настоящее изобретение и легко устанавливать основные характеристики настоящего изобретения, чтобы без отступления от его сущности и объема вносить в изобретение различные изменения и модификации изобретения и адаптировать его к различным вариантам применения и условиям. Таким образом, предшествующие предпочтительные конкретные варианты осуществления следует рассматривать как исключительно иллюстративные, не накладывающие каких-либо ограничений на остальную часть описания и охватывающие различные модификации и эквивалентные конструкции, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения.
Если не указано иное, в приведенном выше описании все температуры представлены в градусах по шкале Цельсия, а все доли и процентные значения даны по массе.
Изобретение касается интегрированного процесса для максимального извлечения водорода. Процесс включает в себя: подачу углеводородсодержащего сырья, содержащего лигроин, и потока водорода в зону риформинга, причем поток водорода получают из по меньшей мере одной из зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования и зоны изомеризации. Углеводородсодержащее сырье проходит риформинг в зоне риформинга в присутствии потока водорода и катализатора риформинга для создания потока продукта риформинга. По меньшей мере часть потока продукта риформинга поступает в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания конечного потока водорода и фракции, содержащей сжиженный нефтяной газ (СНГ). По меньшей мере часть конечного потока водорода возвращают в зону риформинга в виде потока водорода. Изобретение также касается варианта интегрированного процесса для максимального извлечения водорода. Технический результат - комплексная интеграция зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования, зоны изомеризации с зоной риформинга с меньшими капитальными затратами и/или эксплуатационными расходами для процесса в целом для максимального извлечения водорода. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
1. Интегрированный процесс для максимального извлечения водорода, включающий в себя:
а) подачу углеводородсодержащего сырья, содержащего лигроин, и потока водорода в зону риформинга, причем поток водорода получают из по меньшей мере одной из зоны гидрокрекинга, зоны изомеризации и зоны трансалкилирования;
b) риформинг углеводородсодержащего сырья в зоне риформинга в присутствии потока водорода и катализатора риформинга для создания потока продукта риформинга;
с) поступление по меньшей мере части потока продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания конечного потока водорода и фракции, содержащей сжиженный нефтяной газ (СНГ); и
d) возврат по меньшей мере части конечного потока водорода в зону риформинга в виде потока водорода.
2. Процесс по п. 1, дополнительно включающий в себя:
отделение потока продукта риформинга в сепараторе для создания потока пара продукта риформинга и потока жидкости продукта риформинга;
поступление по меньшей мере части потока пара продукта риформинга и потока из по меньшей мере одной из зоны гидрокрекинга, зоны изомеризации и зоны трансалкилирования в компрессор для создания потока жидкости под давлением;
поступление потока жидкости под давлением и потока жидкости продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и содержащей СНГ фракции и
поступление по меньшей мере части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в компрессор вместе с по меньшей мере частью потока пара продукта риформинга и потока из по меньшей мере одной из зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования и зоны изомеризации для создания конечного потока водорода.
3. Процесс по п. 1, в котором поток водорода получают из зоны гидрокрекинга, причем процесс дополнительно включает в себя:
гидрокрекинг первого углеводородсодержащего сырья в зоне гидрокрекинга в присутствии катализатора гидрокрекинга и водорода для создания потока продукта гидрокрекинга;
отделение по меньшей мере части потока продукта гидрокрекинга в сепараторе гидрокрекинга для создания потока газа и потока жидкости;
отгонку по меньшей мере части потока жидкости в отпарной колонне для создания отогнанного потока жидкости и потока отходящего газа отпарной колонны, содержащего C6- углеводороды; и
сжатие потока газа и потока отходящего газа отпарной колонны, содержащего C6- углеводороды, в компрессоре зоны риформинга для получения потока водорода.
4. Процесс по п. 1, в котором поток водорода получают из зоны изомеризации, причем процесс дополнительно включает в себя:
изомеризацию обедненного п-ксилолом потока в зоне изомеризации в присутствии катализатора изомеризации и водорода для создания потока изомеризованного продукта;
поступление потока изомеризованного продукта в отпарную колонну для создания потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, и потока нижнего продукта, содержащего C8+ углеводороды; и
сжатие по меньшей мере части потока верхнего продукта, содержащего C7- углеводороды, в компрессоре зоны риформинга для получения потока водорода.
5. Процесс по п. 4, в котором отпарная колонна представляет собой колонну дегептанизации.
6. Процесс по п. 1, в котором поток водорода получают из зоны трансалкилирования, причем процесс дополнительно включает в себя:
поступление углеводородсодержащего сырья, содержащего C7+ углеводороды, в зону трансалкилирования, содержащую катализатор трансалкилирования, для формирования потока продукта зоны трансалкилирования;
отгонку по меньшей мере части потока продукта зоны трансалкилирования в отпарной колонне для создания потока верхнего продукта отпарной колонны и потока нижнего продукта отпарной колонны и
сжатие по меньшей мере части потока верхнего продукта отпарной колонны в компрессоре зоны риформинга для получения потока водорода.
7. Процесс по п. 1, в котором зона гидрокрекинга представляет собой зону гидрокрекинга во взвешенном слое.
8. Процесс по п. 1, в котором катализатор риформинга содержит один или более благородных металлов, выбранных из платины, палладия, родия, рутения, осмия и иридия.
9. Интегрированный процесс для максимального извлечения водорода, включающий в себя:
а) подачу углеводородсодержащего сырья, содержащего лигроин, и потока водорода в зону риформинга, причем поток водорода получают из по меньшей мере одной из зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования и зоны изомеризации;
b) риформинг углеводородсодержащего сырья в зоне риформинга в присутствии потока водорода и катализатора риформинга для создания потока продукта риформинга;
с) поступление по меньшей мере части потока продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания конечного потока водорода и фракции, содержащей сжиженный нефтяной газ (СНГ); и
d) возврат по меньшей мере части конечного потока водорода в зону риформинга в виде потока водорода.
10. Процесс по п. 9, дополнительно включающий в себя:
отделение потока продукта риформинга в сепараторе для создания потока пара продукта риформинга и потока жидкости продукта риформинга;
поступление по меньшей мере части потока пара продукта риформинга и по меньшей мере одного потока из зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования и зоны изомеризации в многоступенчатую компрессорную линию для создания потока жидкости под давлением;
поступление потока жидкости под давлением и потока жидкости продукта риформинга в колонну дебутанизации зоны риформинга для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и содержащей СНГ фракции и
поступление потока верхнего продукта колонны дебутанизации в многоступенчатую компрессорную линию вместе с по меньшей мере частью потока пара продукта риформинга и по меньшей мере одного потока из зоны гидрокрекинга, зоны трансалкилирования и верхнего продукта колонны дегептанизации зоны изомеризации для создания конечного потока водорода.
| US 20100018900 A1, 28.01.2010 | |||
| US 6740788 B1, 25.05.2004 | |||
| US 2905619 A1, 22.09.1959 | |||
| US 2900323 A1, 18.08.1959 | |||
| US 20100160699 A1, 24.06.2010 | |||
| US 5026950 A1, 25.06.1991 | |||
| Приспособление, предохраняющее стрелки от засорения | 1930 |
|
SU20690A1 |
| СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ | 1972 |
|
SU432726A3 |
