СПОСОБ КРЕКИНГА ОЛЕФИНОВОГО СЫРЬЯ Российский патент 2022 года по МПК C10G65/12 C10G11/16 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к способам крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины. Более конкретно, настоящее изобретение относится к крекингу олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, с получением олефинов C₂ и C₃.

Предпосылки создания изобретения

Легкие олефины служат сырьем для производства множества химических веществ. Легкие олефины, в основном этилен и пропилен, служат в качестве сырья для производства пластмасс и продуктов нефтепереработки. Традиционно легкие олефины получают с применением способа парового или каталитического крекинга. Однако из-за высокого спроса на легкие олефины, а также ограничений, связанных с традиционными способами их получения, исследователи стремятся найти альтернативный способ получения легких олефинов.

Традиционно легкие олефины получают посредством крекинга олефинов с применением технологии Olefin Cracking Process (OCP) из тяжелых углеводородов, например полученных из углеводородных источников, при этом используют тяжелое сырье, такое как вакуумный газойль, отбензиненную нефть и т. п., имеющее относительно высокую температуру кипения.

Традиционные способы крекинга олефинов (OCP) имеют несколько ограничений, которые не позволяют обеспечить оптимальные рабочие условия с целью максимального увеличения выхода легких олефинов. Эти ограничения возникают из-за невозможности достижения и поддержания требуемой среднечасовой скорости подачи сырья (Weight Hourly Space Velocity, WHSV) в реактор. При WHSV ниже требуемого значения происходит чрезмерно глубокий крекинг сырья с последующим образованием избыточного количества тяжелых фракций. Существуют различные условия, которые осуществление традиционных способов крекинга олефинов приводит к низкому значению WHSV. Такие условия могут включать, помимо прочего, снижение скорости подачи свежего сырья и невозможность поддержания надлежащей рециркуляции в реакторе из-за ступенчатого изменения условий эксплуатации при переключении OCP-реакторов для регенерации. Переключение OCP-реакторов может привести к недостатку необходимых углеводородов для рециркуляции. Совокупное влияние таких условий может привести к тому, что выход легких олефинов будет ниже требуемого, в то время как выход тяжелых фракций может существенно повыситься.

Соответственно, было бы желательно предложить новые способы для получения экономических выгод за счет снижения капитальных и эксплуатационных затрат. Кроме того, существует потребность в альтернативном подходе, предполагающем усовершенствование способа крекинга олефинов для улучшения извлечения низших углеводородов с целью удовлетворения растущего во всем мире спроса на них. Также существует потребность в альтернативном подходе к крекингу олефинового сырья для улучшения степени конверсии олефинового сырья в низшие углеводороды с повышением WHSV для предотвращения чрезмерно глубокого крекинга сырья и последующего избыточного образования тяжелых фракций. 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

В одном варианте осуществления способ крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, включает избирательную гидрогенизацию олефинового сырья в реакторе гидрогенизации для конверсии диолефинов в моноолефины и получения потока гидрогенизированного продукта. Поток гидрогенизированного продукта переводят в газообразное состояние в испарителе с получением газообразного потока гидрогенизированного продукта. Газообразный поток гидрогенизированного продукта подают в реактор крекинга олефинов для крекинга по меньшей мере части присутствующих в нем олефинов с получением потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C_3. Поток крекированных олефинов подают в рециркуляционную колонну для получения одного из потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, или потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊. Из рециркуляционной колонны по меньшей мере часть потока пара верхнего продукта или потока пара бокового погона рециркулируют в реактор крекинга олефинов.

В настоящем способе поток пара верхнего продукта, содержащий углеводороды C_5-, или поток пара бокового погона, содержащий углеводороды C₆₊, может быть возвращен в реактор крекинга олефинов с целью обеспечения достаточной WHSV в реакторе 150 крекинга олефинов в ходе осуществления способа крекинга олефинов, независимо от снижения производительности реактора до минимума и переключения реакторов. Настоящий способ за счет рециркуляции потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, или потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊, в реактор крекинга олефинов позволяет уменьшить выход тяжелых углеводородов и/или тяжелых фракций, в результате чего может быть обеспечен требуемый выход легких олефинов. Кроме того, рециркуляция потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, или потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊, в реактор крекинга олефинов также позволяет поддерживать скорость потока через реактор крекинга олефинов при снижении производительности реактора до минимума и при возникновении каких-либо сбоев в ходе переключения реактора.

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 способа и устройства для крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, в соответствии с одним примером осуществления.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема способа и устройства для крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, в соответствии с другим примером осуществления.

На фиг. 3 представлена принципиальная схема способа и устройства для крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, в соответствии с еще одним примером осуществления.

Подробное описание

Различные варианты осуществления, представленные в настоящем документе, относятся к способам крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины. 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 выпаривания и возврата части потока нижнего продукта назад в нижнюю часть колонны для обеспечения энергии фракционирования. Сырье, подаваемое в колонны, можно предварительно нагревать. Давление вверху колонны представляет собой давление пара верхнего продукта на выходе из 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, расположенным 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 из отпарной колонны.

При использовании в настоящем документе термин «поток» может включать в себя различные углеводородные молекулы и другие вещества.

При использовании в настоящем документе термин «поток верхнего продукта» может означать поток, отводимый по трубопроводу, проходящему от верхней части или от точки, расположенной 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 от точки, расположенной вблизи нижней части аппарата, такого как колонна.

При использовании в настоящем документе термин «прохождение» включает в себя «подачу» и «загрузку» и означает, что материал переходит из трубопровода или сосуда в объект.

Термин «C_x-», где «x» представляет собой целое число, означает поток углеводородов, содержащий углеводороды, имеющие x и/или менее атомов углерода, и предпочтительно x и менее атомов углерода.

Термин «C_x+», где «x» представляет собой целое число, означает поток углеводородов, содержащий углеводороды, имеющие x и/или более атомов углерода, и предпочтительно x и более атомов углерода.

Термин «непосредственно» означает, что поток из расположенного выше по потоку компонента поступает в расположенный ниже по потоку компонент, не претерпевая изменений состава, вызванных физическим фракционированием или химической конверсией.

В настоящем документе термин «сепаратор» означает сосуд, который имеет впускной патрубок, и по меньшей мере выпускной патрубок для пара верхнего продукта и выпускной патрубок для кубовой жидкости, и который 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 «соотношение комбинированной подачи сырья» означает отношение суммы скорости подачи свежего сырья и скорости подачи рециклового сырья в пересчете на перечисленный компонент к скорости подачи свежего сырья в пересчете на перечисленный компонент. Если X представляет собой скорость подачи свежего сырья в пересчете на перечисленный компонент, а Y представляет собой скорость подачи рециклового сырья в пересчете на перечисленный компонент, то «соотношение комбинированной подачи сырья» может быть определено как (X + Y) / X.

Используемый в настоящем документе термин «часть» 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, если в каждой части сохраняется та же композиция, что и в основном потоке.

Используемый в настоящем документе термин «тяжелые фракции» означает тяжелые углеводороды, такие как углеводороды C₉₊. Он также включает в себя неконвертированную нефть, содержащую углеводороды C₉₊, получаемую в реакторе.

Представленное ниже подробное описание носит лишь иллюстративный характер и не предназначено для ограничения различных вариантов осуществления или их применения и использования. Фигуры были упрощены путем удаления большого числа устройств, обычно применяемых в процессе такого типа, таких как внутренние элементы колонн, системы регулирования температуры и давления, клапаны управления потоком, рециркуляционные насосы и т.п., которые конкретно не требуются для иллюстрации рабочих характеристик изобретения. Более того, иллюстрация процесса настоящего изобретения в варианте осуществления, показанном на конкретном чертеже, не призвана ограничивать изобретение конкретными вариантами осуществления, описанными в настоящем документе.

Способ крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, рассматривается со ссылкой на способ и устройство 100 в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, способ и устройство 100 включают в себя реактор 110 гидрогенизации, испаритель 120, теплообменник 130 объединенного сырья, нагреватель 140 сырья, реактор 150 крекинга олефинов, первый сепаратор 160, рециркуляционную колонну 180, второй сепаратор 220, компрессоры 170, 210 и 230, а также колонну 240 депропанизации. Как показано на фиг. 1, олефиновое сырье, содержащее диолефины и моноолефины, подают по трубопроводу 102. Поток рециркулируемой жидкости в трубопроводе 262 может быть объединен с олефиновым сырьем 102 с образованием первого объединенного потока в трубопроводе 104. Первый объединенный поток 104 может быть подан в реактор 110 гидрогенизации. Поток газообразного водорода в трубопроводе 106 также может быть объединен с первым объединенным потоком 104 с образованием второго объединенного потока в трубопроводе 108. Второй объединенный поток 108 может быть подан в реактор 110 гидрогенизации. В другом варианте осуществления как первый объединенный поток 104, так и поток 106 газообразного водорода могут подавать в реактор 110 гидрогенизации по отдельности. Еще в одном варианте осуществления олефиновое сырье 102, поток 262 рециркулируемой жидкости и поток 106 газообразного водорода могут подавать в реактор 110 гидрогенизации по отдельности.

Олефиновое сырье, подаваемое в реактор 110 гидрогенизации в соответствии с настоящим изобретением, содержит олефины C₄ и высшие олефины. В одном варианте осуществления олефиновое сырье в реакторе 110 гидрогенизации может содержать олефины C₄–C₇. Олефиновое сырье может быть получено из потока продукта каталитического крекинга с псевдоожиженным катализатором (fluid catalytic cracking, FCC), потока C₄₊ из печи парового крекинга, потока продуктов процесса переработки метанола в олефин (methanol-to-olefin, MTO), или олефиновое сырье может представлять собой поток VGO. Для достижения максимальной степени конверсии олефинового сырья в олефины C₂ и C₃ следует уменьшить количество диолефинов и/или ацетиленов, присутствующих в олефиновом сырье. Для снижения концентрации диолефинов и/или ацетиленов второй объединенный поток 108, содержащий как первый объединенный поток 104, так и поток 106 газообразного водорода, может быть подан в реактор 110 гидрогенизации. В реакторе 110 гидрогенизации олефиновое сырье 102 и поток 262 рециркулируемой жидкости избирательно гидрогенизируют в присутствии катализатора гидрогенизации для конверсии присутствующих в нем диолефинов и/или ацетиленов в моноолефины без существенного насыщения моноолефинов, присутствующих в олефиновом сырье 102, с обеспечением потока гидрогенизированного продукта в трубопроводе 112. Поток 112 гидрогенизированного продукта содержит значительно меньшее количество диолефинов по сравнению с олефиновым сырьем 102. В одном варианте осуществления количество диолефинов, присутствующих в потоке 112 гидрогенизированного продукта, составляет менее 100 ч./млн.

Реактор 110 гидрогенизации может содержать один или более слоев катализатора гидрогенизации. В реакторе 110 гидрогенизации олефиновое сырье 102 и поток 262 рециркулируемой жидкости избирательно гидрогенизируют в присутствии катализатора гидрогенизации. В варианте, показанном на фиг. 1, реактор 110 гидрогенизации содержит два слоя катализатора гидрогенизации. Хотя это не показано на фиг. 1, второй объединенный поток 108 может быть разделен на множество потоков. Таким образом, один поток из множества потоков может быть подан на верхний слой катализатора гидрогенизации, а оставшиеся потоки могут быть поданы на слои катализатора гидрогенизации, расположенные ниже по потоку в реакторе 110 гидрогенизации, в качестве охлаждающих потоков для потока продукта, выходящего из расположенного выше по потоку слоя катализатора гидрогенизации. Каждый слой катализатора гидрогенизации может содержать катализатор гидрогенизации, аналогичный имеющимся в других слоях реактора 110 гидрогенизации или отличающийся от них.

В реакторе 110 гидрогенизации может быть использован любой подходящий катализатор гидрогенизации для селективной гидрогенизации олефинового сырья 102. Катализаторы гидрогенизации могут содержать компонент из платиновой группы, нанесенный на пористый материал-носитель. Материал-носитель может представлять собой огнеупорный неорганический оксид, такой как гамма-оксид алюминия. Компонент из платиновой группы может быть выбран из группы, состоящей из платины, палладия, родия, рутения, осмия и иридия. Катализаторы гидрогенизации также могут содержать щелочной или щелочноземельный компонент. Щелочной или щелочноземельный компонент может быть выбран из группы, состоящей из щелочных металлов — цезия, рубидия, калия, натрия и лития; и щелочноземельных металлов — кальция, стронция, бария и магния. Кроме того, катализаторы гидрогенизации могут содержать один или более металлических компонентов из группы, состоящей из никеля, молибдена, кобальта, вольфрама и их смесей.

Поток 112 гидрогенизированного продукта могут подавать в испаритель 120 с получением газообразного потока гидрогенизированного продукта в трубопроводе 122. Газообразный поток 122 гидрогенизированного продукта могут подавать в реактор 150 крекинга олефинов. В реакторе 150 крекинга олефинов по меньшей мере часть олефинов, присутствующих в газообразном потоке 122 гидрогенизированного продукта, подвергают крекингу с получением потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃, в трубопроводе 152. Поток рециклового пара в трубопроводе 184 также может быть объединен с газообразным потоком 122 гидрогенизированного продукта с образованием объединенного газообразного потока в трубопроводе 124. Объединенный газообразный поток 124 может быть подан в реактор 150 крекинга олефинов. Как показано на чертеже, объединенный газообразный поток 124 может обмениваться теплом с потоком 152 крекированных олефинов в теплообменнике 130 объединенного сырья с образованием подвергнутого теплообмену объединенного газообразного потока в трубопроводе 132. В одном примере осуществления газообразный поток 122 гидрогенизированного продукта может быть нагрет до заданной температуры перед подачей газообразного потока 122 гидрогенизированного продукта в реактор 150 крекинга олефинов. Перед реактором 150 крекинга олефинов подвергнутый теплообмену объединенный газообразный поток 132 может быть подан в нагреватель 140 сырья для нагрева подвергнутого теплообмену объединенного газообразного потока 132 до заданной температуры. Таким образом обеспечивается газообразная форма подвергнутого теплообмену объединенного газообразного потока 132. В нагревателе 140 сырья подвергнутый теплообмену объединенный газообразный поток 132 нагревают до заданной температуры с образованием дополнительного газообразного потока в трубопроводе 142, который подают в реактор 150 крекинга олефинов. В альтернативной схеме газообразный поток 122 гидрогенизированного продукта и поток 184 рециклового пара могут быть поданы в теплообменник 130 объединенного сырья, а затем в нагреватель 140 сырья по отдельности.

Реактор 150 крекинга олефинов может содержать один или более слоев катализатора крекинга. В реакторе 150 крекинга олефинов по меньшей мере часть присутствующих в нем олефинов подвергают крекингу в присутствии катализатора крекинга с получением потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃, в трубопроводе 152. В реакторе 15 крекинга олефинов поддерживают подходящие условия для крекинга высших олефинов, обеспечивающие получение олефинов C₂ и C₃. Подходящие рабочие условия в реакторе 150 крекинга олефинов могут включать температуру на входе от 400°C до 600°C или от 520°C до 600°C и парциальное давление олефинов от 10 кПа абс. (1,5 фунта/кв. дюйм абс.) до 202 кПа абс. (29 фунтов/кв. дюйм абс.) или от 50 кПа абс. (7,0 фунтов/кв. дюйм абс.) до 152 кПа абс. (22 фунта/кв. дюйм абс.). Хотя это не показано на фиг. 1, реактор 150 крекинга олефинов может содержать реактор регенерации для регенерации отработанного катализатора, поступающего из реактора 150 крекинга олефинов, и подачи регенерированного катализатора обратно в реактор 150 крекинга олефинов.

Катализатор крекинга, подходящий для способа крекинга олефинов, может содержать кристаллический силикат из семейства MFI, который может представлять собой цеолит, силикалит или любой другой силикат из этого семейства, или из семейства MEL, который может представлять собой цеолит или любой другой силикат из этого семейства. Примеры силикатов MFI могут включать ZSM-5 и силикалит. Кроме того, цеолит MEL может включать ZSM-11, боралит D (Boralite D) и силикалит-2. Катализатор крекинга может быть смешан со связующим веществом, и ему может быть придана требуемая форма, например форма экструдированных пеллет. Связующее вещество может представлять собой неорганический материал, выбранный из глин, кремнеземов, оксидов металлов, таких как ZrO₂ и/или металлов или гелей, включая смеси кремнеземов и оксидов металлов.

Реактор 150 крекинга олефинов может быть выполнен с возможностью создания в нем одного или более слоев катализатора крекинга для получения потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃, в трубопроводе 152. Каждый слой может содержать аналогичный или отличающийся катализатор крекинга по сравнению с другими слоями реактора 150 крекинга олефинов.

Поток крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃, в трубопроводе 152 может быть подан в теплообменник 130 объединенного сырья для нагрева объединенного газообразного потока 124. После этого подвергнутый теплообмену поток крекированных олефинов по трубопроводу 154 может быть подан в рециркуляционную колонну 180. В одном примере осуществления подвергнутый теплообмену поток 154 крекированных олефинов может быть подан в рециркуляционную колонну 180 через первый сепаратор 160 для получения потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182 и потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊, в трубопроводе 184. Как показано на чертеже, подвергнутый теплообмену поток 154 крекированных олефинов может быть подан в первый сепаратор 160 для получения потока пара в трубопроводе 162 и потока жидкости в трубопроводе 164. Первый сепаратор 160 может функционировать при любой подходящей температуре для разделения подвергнутого теплообмену потока 154 крекированных олефинов на поток 162 пара и поток 164 жидкости. Первый сепаратор 160 может работать при несколько меньшем давлении по сравнению с реактором 150 крекинга олефинов из-за падения давления на промежуточном оборудовании. Хотя это не показано на чертеже, первый сепаратор 160 может содержать соответствующий испарительный барабан, при этом можно снижать давление потока 164 жидкости и испарять ее в испарительном барабане. В альтернативной схеме подвергнутый теплообмену поток 154 крекированных олефинов может быть дополнительно охлажден и подан в первый сепаратор 160 для получения потока 162 пара и потока 164 жидкости.

В настоящем способе также предложена многоступенчатая компрессорная система для облегчения отделения олефинов C₂ и C₃ от подвергнутого теплообмену потока 154 крекированных олефинов. В одном примере осуществления, показанном на фиг. 1, многоступенчатая компрессорная система настоящего изобретения имеет три ступени сжатия: компрессор 170 первой ступени, компрессор 210 второй ступени и компрессор 230 третьей ступени.

Как показано на чертеже, поток 162 пара может быть подан в рециркуляционную колонну 180 через компрессор 170 первой ступени. В компрессоре 170 первой ступени поток 162 пара может быть сжат для создания сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 172. По меньшей мере часть сжатого потока 172 крекированных олефинов может быть подана в рециркуляционную колонну 180. Поток 164 жидкости также может быть подан в рециркуляционную колонну 180. В рециркуляционной колонне 180 сжатый поток 172 крекированных олефинов и поток 164 жидкости могут быть разделены на поток пара верхнего продукта, содержащий углеводороды C_5-, в трубопроводе 182 и поток пара бокового погона, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 184. Кроме того, может быть получен поток нижнего продукта из рециркуляционной колонны в трубопроводе 186. Поток пара бокового погона, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 184 может быть рециркулирован в реактор 150 крекинга олефинов.

В одном примере осуществления, как показано на фиг. 1, поток пара бокового погона, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 184 рециркулируют в реактор 150 крекинга олефинов. В другом примере осуществления поток пара бокового погона представляет собой первый поток пара, содержащий углеводороды C₆₊. Соответственно, поток пара бокового погона или первый поток пара, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 184 может быть объединен с газообразным потоком 122 гидрогенизированного продукта с образованием объединенного газообразного потока 124. Объединенный газообразный поток 124 может быть подан в реактор 150 крекинга олефинов. В другом примере осуществления поток пара бокового погона, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 184 может быть подан в испаритель 120 вместе с потоком 112 гидрогенизированного продукта для рециркуляции в реактор 150 крекинга олефинов. Кроме того, по меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182 может быть подана в колонну 240 депропанизации с образованием олефинов C₂ и C₃ и их подачей в трубопровод 252.

Еще в одном примере осуществления поток 182 пара верхнего продукта представляет собой второй поток пара, содержащий углеводороды C_5-. Соответственно, поток 182 пара верхнего продукта или второй поток пара, содержащий углеводороды
C_5-, в трубопроводе 182 может быть подан в колонну 240 депропанизации. Как показано на чертеже, поток пара верхнего продукта, содержащий углеводороды C_5-, по трубопроводу 182 может быть подан в приемник 190 верхнего продукта рециркуляционной колонны 180. Из приемника 190 верхнего продукта поток жидкой флегмы по трубопроводу 194 может быть подан в рециркуляционную колонну 180. Поток пара в трубопроводе 192 из приемника 190 верхнего продукта может быть подан в компрессор 210 второй ступени для создания первого сжатого потока и его подачи в трубопровод 212. Первый сжатый поток 212 может быть подан во второй сепаратор 220 для разделения первого сжатого потока 212 на поток пара в трубопроводе 222 и первый поток жидкости в трубопроводе 224. Поток 222 пара может быть сжат в компрессоре 230 третьей ступени с получением второго сжатого потока в трубопроводе 232. Второй сжатый поток 232 и первый поток 224 жидкости могут быть поданы в колонну 240 депропанизации для отделения от них олефинов C₂ и C_3.

В колонне 240 депропанизации второй сжатый поток 232 и первый поток 224 жидкости разделяют на фракции с получением потока пара верхнего продукта, содержащего олефины C_3-, в трубопроводе 242. Поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 244 может быть отделен из колонны 240 депропанизации. В одном примере осуществления поток 244 жидкости нижнего продукта содержит углеводороды C₄₊. Первый поток 224 жидкости может быть подан в точке, расположенной выше точки, в которой в колонну 240 депропанизации может подаваться второй сжатый поток 232, для облегчения отделения олефинов C_3-. Поток пара верхнего продукта, содержащий олефины C_3-, по трубопроводу 242 может быть подан в приемник 250 верхнего продукта колонны 240 депропанизации, а поток жидкой флегмы в трубопроводе 254 может быть подан в колонну 240 депропанизации. Из приемника 250 верхнего продукта поток пара, содержащий олефины C₂ и C₃, в трубопроводе 252 может быть отведен в качестве потока продукта. По меньшей мере часть потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 246 может быть рециркулирована обратно в реактор 110 гидрогенизации. Кроме того, оставшаяся часть потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 248 может быть удалена из процесса как продувочный поток. В другом примере осуществления поток 244 жидкости нижнего продукта содержит углеводороды C₆₊. По меньшей мере часть потока нижнего продукта в трубопроводе 246 может быть рециркулирована обратно в реактор 110 гидрогенизации при соотношении комбинированной подачи сырья от 1 : 1 до 5 : 1. Как показано на чертеже, по меньшей мере часть потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 246 может быть подана в уравнительную емкость 260. Из уравнительной емкости 260 поток жидкости нижнего продукта по трубопроводу 262 может быть рециркулирован обратно в виде потока рецикловой жидкости в трубопроводе 262 в реактор 110 гидрогенизации, как описано выше в настоящем документе. В альтернативном варианте осуществления по меньшей мере часть потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 246 может быть подана непосредственно в реактор 110 гидрогенизации.

Заявители обнаружили, что для предотвращения чрезмерно глубокого крекинга олефинов и последующего образования тяжелых фракций следует поддерживать поток рециклового пара. Поток рециклового пара обеспечивает достаточную WHSV в реакторе 150 крекинга олефинов в ходе осуществления способа крекинга олефинов, независимо от снижения производительности реактора до минимума и переключения реактора 150 крекинга олефинов при регенерации катализатора. Соответственно, поток пара бокового погона, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 184 отводят из рециркуляционной колонны 180 в качестве рециркуляционного потока. Поток 184 пара бокового погона должен быть обеднен олефинами C_3-, чтобы легкие олефины не возвращались в процесс. Рециркуляция легких олефинов обратно в процесс приводит к снижению количества легких олефинов, доступных для потока конечного продукта. Таким образом, уменьшается выход легких олефинов при осуществлении способа крекинга олефинов. Таким образом, поток 184 пара бокового погона содержит олефины C₆₊ для обеспечения выхода олефинов C₂ и C_3. Поток 184 пара бокового погона, содержащий олефины C₆₊, подают в реактор 150 крекинга олефинов для дополнительного крекинга вместе с газообразным потоком 122 гидрогенизированного продукта. Поскольку WHSV реактора 150 крекинга олефинов не зависит от потока нижнего продукта и скорости подачи свежего сырья реактора крекинга олефинов, поток 184 пара бокового погона также обеспечивает поддержание скорости потока через реактор 150 крекинга олефинов при снижении производительности реактора до минимума и при возникновении каких-либо сбоев в ходе переключения реакторов, например снижении скорости подачи в реактор 150 крекинга олефинов или невозможности поддержания надлежащей рециркуляции вследствие ступенчатого изменения условий эксплуатации при переключении реакторов для регенерации.

Поток пара бокового погона, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 184 может быть отведен из точки, расположенной ниже точки подачи, в которой сжатый поток 172 крекированных олефинов вводят в рециркуляционную колонну 180. Таким образом, настоящий способ обеспечивает, чтобы поток 184 пара бокового погона был обеднен олефинами C_3- и содержал углеводороды C₆₊ для рециркуляции с целью обеспечения выхода олефинов C₂ и C₃ в соответствии со способом крекинга олефинов. Если поток пара бокового погона в трубопроводе 184 отводится из точки, расположенной выше точки подачи сжатого потока 172 крекированных олефинов в рециркуляционной колонне 180, то в реактор 150 крекинга олефинов будут рециркулированы значительные количества олефинов C₂ и C₃. Рециркуляция легких олефинов обратно в процесс приводит к снижению количества легких олефинов, доступных для потока конечного продукта. Это приведет к снижению выхода олефинов C₂ и C₃ в способе крекинга олефинов.

Поток пара бокового погона, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 184 в соответствии с настоящим способом может быть подан непосредственно в реактор 150 крекинга олефинов или рециркулирован в любой подходящий поток или вместе с ним в точке, расположенной выше по потоку относительно реактора 150 крекинга олефинов. Кроме того, поток пара бокового погона, содержащий углеводороды C₆₊, в соответствии с настоящей схемой отводят из рециркуляционной колонны 180 по трубопроводу 184, а не из колонны 240 депропанизации, расположенной ниже по потоку относительно рециркуляционной колонны 180. Заявители обнаружили, что при отводе потока 184 пара бокового погона из колонны 240 депропанизации значительное количество олефинов C₂ и C₃ может быть возвращено обратно в реактор 150 крекинга олефинов, в результате чего снижается требуемый выход олефинов C₂ и C_3. Отведение потока пара бокового погона из колонны 240 депропанизации не позволяет поддерживать требуемую WHSV в реакторе 150 крекинга олефинов в соответствии со способом крекинга олефинов при снижении производительности реактора до минимума и переключении реактора 150 крекинга олефинов при регенерации катализатора. Согласно настоящему способу обеспечивается поток пара бокового погона, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 184 из рециркуляционной колонны 180 для поддержания требуемой WHSV в реакторе 150 крекинга олефинов и требуемого выхода олефинов C₂ и C₃ в соответствии со способом крекинга олефинов.

В соответствии с настоящим способом за счет рециркуляции потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊, по трубопроводу 184 из рециркуляционной колонны 180 в реактор 150 крекинга олефинов повышается WHSV реактора 150 крекинга олефинов. Рециркуляция потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊, в реактор 150 крекинга олефинов способствует увеличению потока через реактор 150 крекинга олефинов, способствуя повышению выхода легких олефинов. Рециркуляция потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊, также приводит к уменьшению образования тяжелых фракций в реакторе 150 крекинга олефинов за счет предотвращения чрезмерно глубокого крекинга сырья в реакторе 150 крекинга олефинов. Благодаря рециркуляции потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊, в реактор 150 крекинга олефинов в настоящем способе осуществляется разбавление концентрации олефинов в сырье до такой степени, чтобы предотвратить олигомеризацию, например до концентрации олефинов 50% или ниже. Соответственно, настоящая схема потока позволяет обрабатывать сырье с высокой концентрацией олефинов (более 90%), которое предрасположено к олигомеризации при аналогичных рабочих условиях.

На фиг. 2 представлен еще один пример осуществления способа крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, который рассматривается со ссылкой на способ и устройство 200. Элементы, показанные на фиг. 2, могут иметь такую же конфигурацию, что и элементы на фиг. 1, и обозначены теми же соответствующими номерами позиций и характеризуются аналогичными рабочими условиями. Элементы на фиг. 2, соответствующие элементам на фиг. 1, но имеющие другую конфигурацию, обозначены теми же номерами позиций, что и на фиг. 1, но отмечены символом штриха (’).

Как показано на фиг. 2, поток 112 гидрогенизированного продукта может быть объединен с потоком пара верхнего продукта, содержащим углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b с образованием объединенного потока в трубопроводе 114. Объединенный поток 114 может быть подан в испаритель 120 с получением газообразного потока гидрогенизированного продукта в трубопроводе 122’. В альтернативной схеме поток 112 гидрогенизированного продукта может быть сначала подан в испаритель 120 с получением газообразного потока гидрогенизированного продукта. И наконец, поток пара верхнего продукта, содержащий углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b может быть объединен с газообразным потоком гидрогенизированного продукта с образованием объединенного газообразного потока в трубопроводе 122’. Газообразный поток 122’ гидрогенизированного продукта или объединенный газообразный поток 122’ может быть подан в реактор 150 крекинга олефинов для выполнения крекинга по меньшей мере части присутствующих в нем олефинов с получением потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃, в трубопроводе 152’. В альтернативной схеме как поток 112 гидрогенизированного продукта, так и поток пара верхнего продукта, содержащий углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b могут быть поданы в испаритель 120 по отдельности с образованием газообразного потока 122’ гидрогенизированного продукта. Как показано на чертеже, газообразный поток 122’ гидрогенизированного продукта может быть подвергнут теплообмену с потоком 152’ крекированных олефинов в теплообменнике 130 объединенного сырья для дополнительного нагрева газообразного потока гидрогенизированного продукта. В одном примере осуществления газообразный поток 122’ гидрогенизированного продукта может быть нагрет до заданной температуры перед подачей газообразного потока 122’ гидрогенизированного продукта в реактор 150 крекинга олефинов. Подвергнутый теплообмену газообразный поток гидрогенизированного продукта в трубопроводе 132’ может быть подан в нагреватель 140 сырья перед подачей в реактор 150 крекинга олефинов. В нагревателе 140 сырья подвергнутый теплообмену газообразный поток 132’ гидрогенизированного продукта нагревают до заданной температуры с получением дополнительного газообразный потока в трубопроводе 142’, который подают в реактор 150 крекинга олефинов. В альтернативной схеме газообразный поток 122’ гидрогенизированного продукта и поток пара верхнего продукта, содержащий углеводороды C₅, в трубопроводе 182b могут быть по отдельности поданы в теплообменник 130 объединенного сырья, а затем — в нагреватель 140 сырья.

Поток крекированных олефинов, содержащий олефины C₂ и C₃, в трубопроводе 152’ может быть подан в теплообменник 130 объединенного сырья для нагрева объединенного газообразного потока 122’. После этого подвергнутый теплообмену поток крекированных олефинов по трубопроводу 154’ может быть подан в рециркуляционную колонну 180. В одном примере осуществления подвергнутый теплообмену поток 154’ крекированных олефинов может быть подан в рециркуляционную колонну 180 через первый сепаратор 160 для получения потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182’ и потока жидкости нижнего продукта, содержащего углеводороды C₆₊, в трубопроводе 186’. Подвергнутый теплообмену поток 154’ крекированных олефинов может быть подан в первый сепаратор 160 для разделения подвергнутого теплообмену потока 154’ крекированных олефинов на поток пара в трубопроводе 162’ и поток жидкости в трубопроводе 164’. В альтернативной схеме подвергнутый теплообмену поток 154’ крекированных олефинов может быть дополнительно охлажден и подан в первый сепаратор 160 для получения потока 162’ пара и потока 164’ жидкости. Как показано на чертеже, поток 162’ пара может быть подан в рециркуляционную колонну 180 через компрессор 170 первой ступени. В компрессоре 170 первой ступени поток 162’ пара может быть сжат для создания сжатого потока крекированных олефинов. В компрессоре 170 первой ступени по меньшей мере часть потока пара приемника верхнего продукта в трубопроводе 192’ из приемника 190 верхнего продукта также может быть подана и сжата вместе с потоком 162’ пара с получением сжатого потока крекированных олефинов. По меньшей мере часть сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 172’ может быть подана в рециркуляционную колонну 180. Оставшаяся часть сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 174 может быть подана в колонну 240 депропанизации через второй сепаратор 220 для получения олефинов C₂ и C_3. В альтернативном варианте осуществления поток 162’ пара и поток 192’ пара приемника верхнего продукта могут быть сжаты в компрессоре 170 первой ступени с получением первого сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 172’ и второго сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 174. Первый сжатый поток 172’ крекированных олефинов может быть подан в рециркуляционную колонну 180, а второй сжатый поток 174 крекированных олефинов может быть подан в колонну 240 депропанизации через второй сепаратор 220. Поток 164’ жидкости также может быть подан в рециркуляционную колонну 180. В рециркуляционной колонне 180 по меньшей мере часть сжатого потока 172’ крекированных олефинов и потока 164’ жидкости может быть разделена на поток пара верхнего продукта, содержащий углеводороды C_5-, в трубопроводе 182’ и поток жидкости нижнего продукта, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 186’. По меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b может быть рециркулирована в реактор 150 крекинга олефинов. Оставшаяся часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды С_5-, в трубопроводе 182a может быть подана в колонну 240 депропанизации для отделения присутствующих в ней олефинов C_3-.

Как показано на чертеже, поток 182’ пара перед подачей в приемник 190 верхнего продукта рециркуляционной колонны 180 может быть разделен с получением по меньшей мере части потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b и остальной части потока пара, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182a. По меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b может быть возвращена в реактор 150 крекинга олефинов при заданной температуре. По меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b может быть объединена с гидрогенизированным продуктом 112 из реактора 110 гидрогенизации с образованием объединенного потока 114. Объединенный поток 114 может быть подан в испаритель 120. В альтернативном варианте осуществления по меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b может быть подана в испаритель 120 отдельно. В одном примере осуществления по меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b может быть объединена с потоком 112 гидрогенизированного продукта при температуре от 50 °C до 60 °C. По меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b может быть подана непосредственно в реактор 150 крекинга олефинов или рециркулирована в любой подходящий поток или вместе с ним в точке, расположенной выше по потоку относительно реактора 150 крекинга олефинов. Оставшаяся часть, содержащая C_5-, в трубопроводе 182a может быть подана в приемник 190 верхнего продукта рециркуляционной колонны 180 для получения потока 192’ пара приемника верхнего продукта и потока жидкости приемника верхнего продукта в трубопроводе 194’. Поток 192’ пара приемника верхнего продукта может быть подан в компрессор 170 первой ступени для сжатия потока 192’ пара приемника верхнего продукта вместе с потоком 162’ пара. Соответственно, согласно схеме потока, показанной на фиг. 2, обеспечивается совместное сжатие потока 162’ пара и потока 192’ пара приемника верхнего продукта в компрессоре 170 первой ступени. Однако компрессор 210 второй ступени, показанный на фиг. 1, также может быть использован для раздельного сжатия потока 162 пара и потока 192’ пара приемника верхнего продукта.

Поток 194’ жидкости приемника верхнего продукта может быть разделен для дополнительного извлечения присутствующих в нем углеводородов. По меньшей мере часть потока жидкости приемника верхнего продукта в трубопроводе 194b может быть подана в колонну 240 депропанизации для получения олефинов C₂ и C₃. И наконец, другая часть потока жидкости в трубопроводе 194а может быть рециркулирована в рециркуляционную колонну 180 в качестве потока флегмы. По меньшей мере часть потока жидкости в трубопроводе 194b и оставшаяся часть сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 174 могут быть поданы в колонну 240 депропанизации через второй сепаратор 220 с получением олефинов C₂ и C₃. Как показано на чертеже, по меньшей мере часть потока жидкости в трубопроводе 194b может быть объединена с остальной частью сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 174. Объединенный поток в трубопроводе 176 может быть подан во второй сепаратор 220 для получения потока пара в трубопроводе 222’ и потока жидкости в трубопроводе 224’. В альтернативной схеме по меньшей мере часть потока жидкости приемника верхнего продукта в трубопроводе 194b и оставшаяся часть сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 174 могут быть поданы во второй сепаратор 220 по отдельности. Поток 222’ пара может быть сжат в компрессоре 230 третьей ступени с получением потока сжатого пара в трубопроводе 232’. Поток 232’ сжатого пара и поток 224’ жидкости могут быть поданы в колонну 240 депропанизации для отделения присутствующих в них олефинов C_3-.

В колонне 240 депропанизации поток 232’ сжатого пара и поток 224’ жидкости разделяют на фракции с получением потока пара верхнего продукта, содержащего олефины C_3-, в трубопроводе 242’. Поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 244’ может быть отделен из колонны 240 депропанизации. В одном примере осуществления поток 244’ жидкости нижнего продукта содержит углеводороды C₄₊. Поток пара верхнего продукта, содержащий олефины C_3-, в трубопроводе 242’ может быть подан в приемник 250 верхнего продукта колонны 240 депропанизации, а поток жидкой флегмы по трубопроводу 254’ может быть подан в колонну 240 депропанизации. Из приемника 250 верхнего продукта поток пара, содержащий олефины C₂ и C₃, в трубопроводе 252’ может быть отведен в качестве потока продукта. По меньшей мере часть потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 246’ может быть рециркулирована обратно в реактор 110 гидрогенизации. Кроме того, оставшаяся часть потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 248’ может быть удалена из процесса как продувочный поток. Еще в одном примере осуществления поток 244’ жидкости нижнего продукта содержит углеводороды C₆₊. По меньшей мере часть потока нижнего продукта в трубопроводе 246’ может быть рециркулирована в реактор 110 гидрогенизации при соотношении комбинированной подачи от 1 : 1 до 5 : 1. Как показано на чертеже, по меньшей мере часть потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 246’ может быть подана в уравнительную емкость 260. Из уравнительной емкости 260 поток жидкости нижнего продукта в трубопроводе 262’ может быть рециркулирован в виде потока рецикловой жидкости в трубопроводе 262’ в реактор 110 гидрогенизации. В альтернативном варианте осуществления по меньшей мере часть потока жидкости нижнего продукта в трубопроводе 246’ может быть подана непосредственно в реактор 110 гидрогенизации.

В периоды работы при меньшей по сравнению с проектной скорости подачи сырья, например при запуске процесса крекинга олефинов и при снижении производительности реактора до минимума, WHSV для реактора 150 крекинга олефинов является низкой. При низкой WHSV возникают побочные реакции, такие как конверсия олефинов в более тяжелые ароматические соединения, что является нежелательным. В периоды работы в таких режимах количество углеводородов C₆₊, доступных в форме пара, которое может быть получено из рециркуляционной колонны 180, является недостаточным для рециркуляции. В такие периоды работы требуется альтернативный подход для повышения рабочей гибкости при реализации способа крекинга олефинов. Заявители обнаружили, что для повышения рабочей гибкости в такие периоды работы по меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 182b и/или потока нижнего продукта колонны депропанизации, содержащего углеводороды C₄₊, в трубопроводе 244’ можно рециркулировать в реактор крекинга олефинов, как описано выше в настоящем документе, для повышения выхода легких олефинов, обеспечив достаточную скорость подачи сырья (WHSV) в реактор 150 крекинга олефинов. Обеспечение достаточной WHSV способствует повышению выхода легких олефинов и уменьшению образования тяжелых фракций. При уменьшении образования тяжелых фракций также может увеличиваться количество материала C₄₊, в частности углеводородов C₄–C₆, доступных для рециркуляции, из нижних продуктов колонны депропанизации. Соответственно, способ, описанный по фиг. 2 выше в настоящем документе, может, в частности подходить для операции запуска и снижении производительности реактора до минимума при осуществлении способа крекинга олефинов.

Заявители обнаружили, что подача потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, по трубопроводу 182b в испаритель 120 приводит к минимизации поступления жидкости в теплообменник 130 объединенного сырья и дополнительное оборудование. Как показано на фиг. 2, подача потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, по трубопроводу 182b при температуре от 50 °C до 60 °C в испаритель 120 обеспечивает множество преимуществ. Во-первых, это упрощает перевод потока 112 гидрогенизированного продукта в газообразное состояние в испарителе 120 за счет снижения давления пара внутри испарителя 120. Во-вторых, подача потока пара при указанных температурах приводит к снижению температуры точки росы потока рециркулируемого пара, в результате чего минимизируется количество жидкости, которое может конденсироваться в рециркуляционном трубопроводе, когда рециркуляционный трубопровод охлажден и не используется.

На фиг. 3 представлен еще один пример осуществления способа крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, который рассматривается со ссылкой на способ и устройство 300. Элементы, показанные на фиг. 3, могут иметь такую же конфигурацию, что и элементы на фиг. 2, и обозначены теми же соответствующими номерами позиций и характеризуются аналогичными рабочими условиями.

Как показано на фиг. 3, поток 112 гидрогенизированного продукта может быть объединен с потоком пара приемника верхнего продукта, содержащим углеводороды C_5-, в трубопроводе 192b с образованием объединенного потока в трубопроводе 114. Объединенный поток 114 может быть подан в испаритель 120 для получения газообразного потока 122’ гидрогенизированного продукта. Газообразный поток 122’ гидрогенизированного продукта может быть подан в реактор 150 крекинга олефинов для осуществления крекинга по меньшей мере части присутствующих в нем олефинов с получением потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃, в трубопроводе 152’. В альтернативной схеме как поток 112 гидрогенизированного продукта, так и поток пара приемника верхнего продукта, содержащий углеводороды C_5-, в трубопроводе 192b могут подаваться в испаритель 120 по отдельности с получением газообразного потока 122’ гидрогенизированного продукта. Как показано на чертеже, газообразный поток 122’ гидрогенизированного продукта может быть подвергнут теплообмену с потоком 152’ крекированных олефинов в теплообменнике 130 объединенного сырья для дополнительного нагрева газообразного потока 122’ гидрогенизированного продукта. В одном примере осуществления газообразный поток 122’ гидрогенизированного продукта может быть нагрет до заданной температуры перед подачей газообразного потока 122’ гидрогенизированного продукта в реактор 150 крекинга олефинов. Таким образом, подвергнутый теплообмену газообразный поток гидрогенизированного продукта в трубопроводе 132’ может быть подан в нагреватель 140 сырья перед подачей в реактор 150 крекинга олефинов. В нагревателе 140 сырья газообразный поток 132’ гидрогенизированного продукта нагревают до заданной температуры с образованием дополнительного газообразный потока в трубопроводе 142’, который подают в реактор 150 крекинга олефинов. В альтернативной схеме газообразный поток 122’ гидрогенизированного продукта и поток пара приемника верхнего продукта, содержащий углеводороды C_5-, в трубопроводе 192b могут по отдельности подаваться в теплообменник 130 объединенного сырья и далее в нагреватель 140 сырья.

Подвергнутый теплообмену поток 154’ крекированных олефинов может быть подан в первый сепаратор 160. Как показано на чертеже, поток 162’ пара может быть подан в рециркуляционную колонну 180 через компрессор 170 первой ступени. В компрессоре 170 первой ступени поток 162’ пара может быть сжат для получения сжатого потока крекированных олефинов. В компрессоре 170 первой ступени оставшаяся часть потока пара приемника верхнего продукта в трубопроводе 192a из приемника 190 верхнего продукта также может быть подана и сжата вместе с потоком 162’ пара с получением сжатого потока крекированных олефинов. По меньшей мере часть сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 172’ может быть подана в рециркуляционную колонну 180. Оставшаяся часть сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 174 может быть подана в колонну 240 депропанизации через второй сепаратор 220 с получением олефинов C₂ и C_3. В альтернативном варианте осуществления поток 162’ пара и поток 192’ пара приемника верхнего продукта могут быть сжаты в компрессоре 170 первой ступени с получением первого сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 172’ и второго сжатого потока крекированных олефинов в трубопроводе 174. Первый сжатый поток 172’ крекированных олефинов может быть подан в рециркуляционную колонну 180, а второй сжатый поток 174 крекированных олефинов может быть подан в колонну 240 депропанизации через второй сепаратор 220. В рециркуляционной колонне 180 по меньшей мере часть сжатого потока 172’ крекированных олефинов и потока 164’ жидкости может быть разделена на поток пара верхнего продукта, содержащий углеводороды C_5-, в трубопроводе 182’ и поток жидкости нижнего продукта, содержащий углеводороды C₆₊, в трубопроводе 186’.

Поток пара верхнего продукта, содержащий углеводороды C₅, в трубопроводе 182’ может быть подан в приемник 190 верхнего продукта рециркуляционной колонны 180 с получением потока пара приемника верхнего продукта в трубопроводе 192’ и потока 194’ жидкости приемника верхнего продукта. По меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 192b может быть отделена от потока 192’ пара приемника верхнего продукта и рециркулирована в реактор 150 крекинга олефинов. Как показано на чертеже, по меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 192b может быть объединена с потоком 112 гидрогенизированного продукта из реактора гидрогенизации с образованием объединенного потока 114, который подают в испаритель 120. В одном примере осуществления по меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 192b может быть объединена с потоком 112 гидрогенизированного продукта при температуре от 30°C до 50°C. Оставшаяся часть потока пара верхнего продукта в трубопроводе 192а может быть подана в компрессор 170 первой ступени, как описано выше в настоящем документе. Остальная часть способа аналогична описанию, приведенному на фиг. 2.

Настоящая схема, показанная на фиг. 3, также подходит для операции запуска и снижения производительности реактора до минимума в ходе осуществления способа крекинга олефинов при работе с меньшей по сравнению с проектной скорости подачи сырья и низкой WHSV для реактора 150 крекинга олефинов. В такие периоды работы могут протекать нежелательные побочные реакции. Кроме того, в периоды работы в таких режимах количество углеводородов C₆₊, доступных в форме пара, которое может быть получено из рециркуляционной колонны 180, является недостаточным для рециркуляции. Заявители обнаружили, что для повышения рабочей гибкости в такие периоды работы по меньшей мере часть потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 192b и/или потока нижнего продукта колонны депропанизации, содержащего углеводороды C₄₊, в трубопроводе 244’ можно рециркулировать в реактор 150 крекинга олефинов, как описано выше в настоящем документе, для повышения выхода легких олефинов согласно способу крекинга олефинов. Рециркуляция потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в трубопроводе 192b и/или потока нижнего продукта колонны депропанизации, содержащего углеводороды C₄₊, в трубопроводе 244’ позволяет повысить скорость подачи сырья (WHSV) в реактор 150 крекинга олефинов. Это, в свою очередь, способствует повышению выхода легких олефинов и уменьшению образования тяжелых фракций. При уменьшении образования тяжелых фракций также может увеличиваться количество материала C₄₊, в частности, углеводородов C₄–C₆, доступных для рециркуляции из нижних продуктов колонны депропанизации.

Заявители обнаружили, что подача потока пара приемника верхнего продукта по трубопроводу 192b, как показано на фиг. 3, в испаритель 120 приводит к минимизации поступления жидкости в теплообменник 130 объединенного сырья и дополнительное оборудование. Подача потока пара приемника верхнего продукта по трубопроводу 192b при температуре от 30°C до 50°C в испаритель 120 обеспечивает различные преимущества. Во-первых, подача потока пара приемника верхнего продукта при таких температурах способствует перевода потока 112 гидрогенизированного продукта в газообразное состояние в испарителе 120 за счет снижения давления пара внутри испарителя 120. Во-вторых, подача потока пара при указанных температурах также приводит к снижению температуры точки росы потока рециркулируемого пара, в результате чего минимизируется количество жидкости, которая может конденсироваться в рециркуляционном трубопроводе, когда рециркуляционный трубопровод охлажден и не используется.

В настоящих схемах рециркуляции потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, показанных на фиг. 2 и фиг. 3, увеличен поток сырья в реактор 150 крекинга олефинов. В таких схемах увеличена WHSV в реакторе 150 крекинга олефинов для повышения выхода легких олефинов и предотвращения чрезмерно глубокого крекинга сырья в реакторе 150 крекинга олефинов. Кроме того, рециркуляция потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, в реактор 150 крекинга олефинов приводит к снижению концентрации олефинов в сырье до такой степени, чтобы предотвращалась олигомеризация, например до концентрации олефинов 50% или ниже. Соответственно, настоящие схемы потока, показанные на фиг. 2 и фиг. 3, позволяют обрабатывать сырье с высокой концентрацией олефинов (более 90%), которое предрасположено к олигомеризации при аналогичных рабочих условиях.

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 чертеже показаны один или более примеров датчиков, таких как 11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 и 33, 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.

Варианты осуществления

Хотя приведенное ниже описание относится к конкретным вариантам осуществления, следует понимать, что настоящее описание предназначено для иллюстрации и не ограничивает объем предшествующего описания и прилагаемой формулы изобретения.

Первый вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, включающий избирательную гидрогенизацию олефинового сырья в реакторе гидрогенизации для конверсии диолефинов в моноолефины и получения потока гидрогенизированного продукта; перевод потока гидрогенизированного продукта в газообразное состояние в испарителе с получением газообразного потока гидрогенизированного продукта; подачу газообразного потока гидрогенизированного продукта в реактор крекинга олефинов с получением потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃; подачу потока крекированных олефинов в рециркуляционную колонну для получения одного из потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, или потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊; и рециркуляция по меньшей мере части потока пара верхнего продукта или потока пара бокового погона в реактор крекинга олефинов. Один вариант осуществления настоящего 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 подачу оставшейся части потока пара верхнего продукта в колонну депропанизации для получения олефинов C₂ и C₃. Один вариант осуществления настоящего 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 объединение по меньшей мере части потока пара верхнего продукта или потока пара бокового погона с газообразным потоком гидрогенизированного продукта с получением объединенного газообразного потока; и подачу объединенного газообразного потока в реактор крекинга олефинов. Один вариант осуществления настоящего 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 подачу по меньшей мере части потока пара верхнего продукта или потока пара бокового погона в испаритель вместе с потоком гидрогенизированного продукта. Один вариант осуществления настоящего 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 подачу потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃, в компрессор для получения сжатого потока крекированных олефинов; и подачу по меньшей мере части сжатого потока крекированных олефинов в рециркуляционную колонну. Один вариант осуществления настоящего 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 подачу оставшейся части сжатого потока крекированных олефинов в колонну депропанизации для получения олефинов C₂ и C₃. Один вариант осуществления настоящего 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 отделение потока жидкости нижнего продукта из колонны депропанизации. Один вариант осуществления настоящего 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 жидкости нижнего продукта содержит углеводороды C₄₊. Один вариант осуществления настоящего 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 жидкости нижнего продукта содержит углеводороды C₆₊. Один вариант осуществления настоящего 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 рециркуляцию по меньшей мере части потока жидкости нижнего продукта в реактор гидрогенизации при соотношении комбинированной подачи сырья от 11 до 51. Один вариант осуществления настоящего 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 нагревание газообразного потока гидрогенизированного продукта до заданной температуры перед подачей газообразного потока гидрогенизированного продукта в реактор крекинга олефинов. Один вариант осуществления настоящего 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 по меньшей мере одно из определения значения по меньшей мере одного параметра способа крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, и генерации сигнала или данных на основании указанного определения; генерирования и передачи сигнала; или генерирования и передачи данных.

Второй вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, включающий избирательную гидрогенизацию олефинового сырья в реакторе гидрогенизации для конверсии диолефинов в моноолефины и получения потока гидрогенизированного продукта; перевод потока гидрогенизированного продукта в газообразное состояние в испарителе с получением газообразного потока гидрогенизированного продукта; подачу газообразного потока гидрогенизированного продукта в реактор крекинга олефинов с получением потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃; подачу потока крекированных олефинов в рециркуляционную колонну для получения первого потока пара, содержащего углеводороды C₆₊, и второго потока пара, содержащего углеводороды C_5-; и рециркуляцию первого потока пара в реактор крекинга олефинов; и подачу второго потока пара в колонну депропанизации с получением олефинов C₂ и C₃. Один вариант осуществления настоящего 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 отведение первого потока пара, содержащего углеводороды C₆₊, в качестве потока бокового погона из рециркуляционной колонны.

Третий вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, включающий избирательную гидрогенизацию олефинового сырья в реакторе гидрогенизации для конверсии диолефинов в моноолефины и получения потока гидрогенизированного продукта; перевод потока гидрогенизированного продукта в газообразное состояние в испарителе с получением газообразного потока гидрогенизированного продукта; подачу газообразного потока гидрогенизированного продукта в реактор крекинга олефинов с получением потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃; подачу потока крекированных олефинов в рециркуляционную колонну для получения потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, или потока жидкости нижнего продукта, содержащего углеводороды C₆₊; и рециркуляцию по меньшей мере части потока пара верхнего продукта в реактор крекинга олефинов. Один вариант осуществления настоящего 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 подачу оставшейся части потока пара верхнего продукта в колонну депропанизации для получения олефинов C₂ и C₃. Один вариант осуществления настоящего 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 подачу потока пара верхнего продукта в приемник верхнего продукта рециркуляционной колонны с получением потока пара приемника верхнего продукта и потока жидкости приемника верхнего продукта; объединение по меньшей мере части потока пара приемника верхнего продукта с потоком гидрогенизированного продукта; и подачу по меньшей мере части потока жидкости приемника верхнего продукта и остальной части потока пара приемника верхнего продукта в колонну депропанизации для получения олефинов C₂ и C₃. Один вариант осуществления настоящего 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 подачу потока крекированных олефинов в компрессор для получения сжатого потока крекированных олефинов; подачу по меньшей мере части сжатого потока крекированных олефинов в рециркуляционную колонну; и подачу оставшейся части сжатого потока крекированных олефинов в колонну депропанизации с получением олефинов C₂ и C₃. Один вариант осуществления настоящего 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 отделение потока жидкости нижнего продукта, содержащего углеводороды C₄₊, из колонны депропанизации. Один вариант осуществления настоящего 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 рециркуляцию по меньшей мере части потока жидкости нижнего продукта в реактор гидрогенизации при соотношении комбинированной подачи сырья от 11 до 51.

Без дополнительной проработки считается, что с помощью предшествующего описания специалист в данной области может в полной мере использовать настоящее изобретение и легко устанавливать основные характеристики настоящего изобретения, чтобы без отступления от сущности и объема изобретения вносить в него различные изменения и модификации изобретения и адаптировать его к различным вариантам применения и условиям. Таким образом, предшествующие 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 относится к способу крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины. Способ включает: a) избирательную гидрогенизацию олефинового сырья в реакторе гидрогенизации для конверсии диолефинов в моноолефины и получения потока гидрогенизированного продукта; b) перевод потока гидрогенизированного продукта в газообразное состояние в испарителе с получением газообразного потока гидрогенизированного продукта; c) подачу газообразного потока гидрогенизированного продукта в реактор крекинга олефинов с получением потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃; d) подачу потока крекированных олефинов в рециркуляционную колонну для получения одного из потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, или потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊; и e) рециркуляцию по меньшей мере части потока пара верхнего продукта или потока пара бокового погона в реактор крекинга олефинов. Предлагаемый способ обеспечивает желаемый выход легких олефинов и поддерживает скорость потока через реактор крекинга олефинов при запуске и отключении и при возникновении каких-либо сбоев при переключении реактора. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, включающий:

a) избирательную гидрогенизацию олефинового сырья в реакторе гидрогенизации для конверсии диолефинов в моноолефины и получения потока гидрогенизированного продукта;

b) перевод потока гидрогенизированного продукта в газообразное состояние в испарителе с получением газообразного потока гидрогенизированного продукта;

c) подачу газообразного потока гидрогенизированного продукта в реактор крекинга олефинов с получением потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃;

d) подачу потока крекированных олефинов в рециркуляционную колонну для получения одного из потока пара верхнего продукта, содержащего углеводороды C_5-, или потока пара бокового погона, содержащего углеводороды C₆₊; и

e) рециркуляцию по меньшей мере части потока пара верхнего продукта или потока пара бокового погона в реактор крекинга олефинов.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий подачу оставшейся части потока пара верхнего продукта в колонну депропанизации для получения олефинов C₂ и C₃.

3. Способ по п. 1, дополнительно включающий:

объединение по меньшей мере части потока пара верхнего продукта или потока пара бокового погона с газообразным потоком гидрогенизированного продукта с получением объединенного газообразного потока и

подачу объединенного газообразного потока в реактор крекинга олефинов.

4. Способ по п. 1, дополнительно включающий подачу по меньшей мере части потока пара верхнего продукта или потока пара бокового погона в испаритель вместе с потоком гидрогенизированного продукта.

5. Способ по п. 1, дополнительно включающий:

подачу потока крекированных олефинов, содержащего олефины C₂ и C₃, в компрессор с получением сжатого потока крекированных олефинов; и

подачу по меньшей мере части сжатого потока крекированных олефинов в рециркуляционную колонну.

6. Способ по п. 2, дополнительно включающий отделение потока жидкости нижнего продукта из колонны депропанизации.

7. Способ по п. 6, в котором поток жидкости нижнего продукта содержит углеводороды C₄₊ или поток жидкости нижнего продукта содержит углеводороды C₆₊.

8. Способ по п. 6, дополнительно включающий рециркуляцию по меньшей мере части потока жидкости нижнего продукта в реактор гидрогенизации при соотношении комбинированной подачи сырья от 1:1 до 5:1.

9. Способ по п. 1, дополнительно включающий нагревание газообразного потока гидрогенизированного продукта до заданной температуры перед подачей газообразного потока гидрогенизированного продукта в реактор крекинга олефинов.

10. Способ по п. 1, дополнительно включающий по меньшей мере одно из:

определения значения по меньшей мере одного параметра способа крекинга олефинового сырья, содержащего диолефины и моноолефины, и генерации сигнала или данных на основании указанного определения;

генерирования и передачи сигнала или

генерирования и передачи данных.