Блок получения сверхмалосернистого дизельного топлива Российский патент 2024 года по МПК C10G45/02 C10G65/02 

Изобретение относится к оборудованию для гидроочистки среднедистиллятных фракций и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности.

Наиболее близок к заявляемому изобретению способ получения сверхмалосернистого дизельного топлива [RU 2303624, опубл. 27.07.2007 г., МПК C10G 65/04], реализуемый с помощью установки, которая включает расположенный на линии подачи дизельного топлива (сырья) реакторный блок первой ступени гидроочистки с линией гидрогенизата первой ступени, на которой установлены: холодильник, горячий сепаратор с линией паровой фазы (паров легкой фракции) и линией жидкой фазы (тяжелой фракции), на которой, в качестве блока получения сверхмалосернистого дизельного топлива, расположен реакторный блок второй ступени с реактором и линией гидрогенизата второй ступени, на которой расположено примыкание линии паров легкой фракции с образованием линии суммарного гидрогенизата, на которой размещены: узел выделения циркулирующего водородсодержащего газа в составе второго холодильника и холодного сепаратора высокого давления с линией циркулирующего водородсодержащего газа, редуцирующее устройство и холодный сепаратор низкого давления с линией вывода углеводородного газа и линией вывода стабилизированного гидрогенизата, соединенной с ректификационной (стабилизационной) колонной с линиями товарного дизельного топлива, углеводородного газа и бензиновой фракции.

Недостатком известного блока получения сверхмалосернистого дизельного топлива является высокое содержание общей серы в товарном дизельном топливе и высокие энергозатраты на охлаждение верха и нагрева низа стабилизационной колонны при стабилизации суммарного гидрогенизата.

Задача изобретения - снижение содержания общей серы в товарном дизельном топливе и исключение энергозатрат на его стабилизацию.

Техническим результатом является снижение содержания общей серы в товарном дизельном топливе за счет удаления растворенного сероводорода из тяжелой фракции перед ее гидроочисткой на второй ступени путем установки на линии тяжелой фракции после горячего сепаратора колонны отдувки водородсодержащим газом. Исключение энергозатрат на стабилизацию суммарного гидрогенизата достигается за счет исключения нагрева низа и охлаждения верха колонны стабилизации смеси легкой фракции и балансового гидрогенизата второй ступени, которая реализуется путем установки на линии указанной смеси редуцирующего устройства и колонны отдувки углеводородным газом.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном блоке получения сверхмалосернистого дизельного топлива, расположенном на линии тяжелой фракции, включающем реактор второй ступени с линией гидрогенизата второй ступени, узел выделения циркулирующего водородсодержащего газа с линией циркулирующего водородсодержащего газа, редуцирующее устройство и стабилизационную колонну с линиями сверхмалосернистого дизельного топлива и углеводородного газа, особенностью является то, что узел выделения циркулирующего водородсодержащего газа оснащен линией легкой фракции, к линии тяжелой фракции примыкает линия циркулирующего гидрогенизата второй ступени с образованием линии их смеси, которая соединена с колонной отдувки водородсодержащим газом, оснащенной линией сероводородсодержащего газа, которая соединена с линией паров легкой фракции, линией газа сепарации и линией смеси тяжелой фракции и циркулирующего гидрогенизата, очищенной от сероводорода, на которой расположен эжектор с линией водородсодержащего газа в качестве рабочего тела, нагреватель и сепаратор с линией газа сепарации и линией остатка, соединенной с реактором второй ступени, оснащенным линией вывода гидрогенизата второй ступени, разделенной на линии циркулирующего гидрогенизата второй ступени и балансового гидрогенизата второй ступени, которая соединена с линией легкой фракции с образованием линии нестабильного гидрогенизата, на которой расположено редуцирующее устройство и колонна отдувки углеводородным газом, оснащенная линией углеводородного газа отдувки, линией сверхмалосернистого дизельного топлива и линией второго углеводородного газа.

При необходимости на линии тяжелой фракции перед колонной отдувки водородсодержащим газом может быть установлен дополнительный нагреватель.

Все устройства, составляющие предлагаемый блок получения сверхмалосернистого дизельного топлива, известны из уровня техники. Узел выделения циркулирующего водородсодержащего газа состоит, например, из холодильника(ов), холодного сепаратора и абсорбера. В качестве реактора второй ступени может быть использован каталитический реактор как с аксиальной, так и с радиальной подачей сырья через слой катализатора. В качестве нагревателя может быть установлена нагревательная печь или теплообменник с высокотемпературным теплоносителем. В качестве углеводородного газа может быть использован, например, природный газ. При необходимости вместо углеводородного газа может быть использован азот или водяной пар.

Снижение содержания общей серы в товарном дизельном топливе достигается за счет удаления растворенного сероводорода из тяжелой фракции перед ее гидроочисткой на второй ступени. Это способствует смещению равновесия реакции гидрогенолиза в сторону образования бессернистых углеводородов. Результат достигается путем установки на линии смеси тяжелой фракции и циркулирующего гидрогенизата второй ступени колонны отдувки водородсодержащим газом для удаления сероводорода из тяжелой фракции.

Исключение энергозатрат на стабилизацию суммарного гидрогенизата достигается за счет исключения нагрева низа и охлаждения верха стабилизационной колонны, что осуществляется за счет стабилизации смеси легкой фракции и гидрогенизата второй ступени в колонне отдувки углеводородным газом, не предполагающей нагрева или охлаждения низа и верха колонны. Результат достигается путем установки на линии смеси легкой фракции и гидрогенизата второй ступени редуцирующего устройства и колонны отдувки углеводородным газом. При этом указанная колонна выполняет функцию удаления растворенных сероводорода, водорода и легких углеводородных фракций для обеспечения нормативной температуры вспышки сверхмалосернистого дизельного топлива.

Блок получения сверхмалосернистого дизельного топлива показан на прилагаемом чертеже, расположен на линии тяжелой фракции после горячего сепаратора 1, соединенного с узлом выделения циркулирующего водородсодержащего газа 2 и включает: колонну отдувки водородсодержащим газом 3, эжектор 4, нагреватель 5, сепаратор 6, реактор 7 (условно показан реактор с радиальной подачей сырья через слой катализатора), редуцирующее устройство 8 и колонну отдувки углеводородным газом 9. При необходимости может быть установлен дополнительный нагреватель 10, средняя часть колонны 9 может быть соединена с линией балансового гидрогенизата линией подачи ее части, а линия 18 может быть соединена с линией гидрогенизата за пределами блока.

При работе блока предварительно охлажденный гидрогенизат первой ступени (11) разделяют в сепараторе 1 на пары легкой фракции (14) и тяжелую фракцию (15). Последнюю смешивают с циркулирующим гидрогенизатом второй ступени (16) и направляют в верхнюю часть колонны 3 для отдувки сероводорода, в нижнюю часть которой подают газ сепарации (17), при этом с верха колонны 3 выводят сероводородсодержащий газ (18), который смешивают с парами легкой фракции (14), полученную смесь направляют в блок 2, из которого выводят циркулирующий водородсодержащий газ (19) и легкую фракцию (20). С низа колонны 3 выводят смесь тяжелой фракции и циркулирующего гидрогенизата (21), очищенную от сероводорода, сжимают ее в эжекторе 4 водородсодержащим газом (22), используемым в качестве рабочего тела, нагревают в нагревателе 5 и разделяют в сепараторе 6 на газ сепарации (17) и остаток сепарации (23). Последний подают в реактор 7, из которого выводят гидрогенизат второй ступени, который разделяют на циркулирующий гидрогенизат второй ступени (16) и балансовый гидрогенизат второй ступени (24), который смешивают с легкой фракцией (20), редуцируют в устройстве 8 и направляют в верхнюю часть колонны 9, в нижнюю часть которой подают углеводородный газ отдувки (25). С верха колонны 9 выводят углеводородный газ (26), направляемый далее на абсорбцию легких углеводородов (не показано), а с низа выводят сверхмалосернистое дизельное топливо (27). При необходимости тяжелую фракцию (15) нагревают в дополнительном нагревателе 10, часть балансового гидрогенизата может быть направлена в среднюю часть колонны 9, а по меньшей мере часть сероводородсодержащего газа из линии 18 может быть выведена за пределы блока для смешения с гидрогенизатом.

Работоспособность блока получения сверхмалосернистого дизельного топлива подтверждается примером.

37,4 т/час гидрогенизата дизельной фракции 180-360°С в сепараторе 1 при 240°С и 4,66 МПа разделяют на 9,1 т/час паров легкой фракции и 28,3 т/час тяжелой фракции. Последнюю нагревают в дополнительном нагревателе 10 до 342°С, смешивают с 26,0 т/час циркулирующего гидрогенизата второй ступени и направляют в верхнюю часть колонны 3, в нижнюю часть которой подают 2,3 тыс. нм³/час газа сепарации, при этом с верха колонны 3 выводят 2,2 тыс. нм³/час сероводородсодержащего газа, который смешивают с парами легкой фракции, полученную смесь разделяют в блоке 2 на 24,4 тыс. нм³/час циркулирующего водородсодержащего газа и 6,6 т/час легкой фракции. С низа колонны 3 выводят 52,1 т/час смеси тяжелой фракции и циркулирующего гидрогенизата, очищенной от сероводорода, сжимают ее в эжекторе 4, подавая 2,0 тыс. нм³/час водородсодержащего газа в качестве рабочего тела, нагревают в нагревателе 5 и разделяют в сепараторе 6 на газ сепарации и 50,2 т/час остатка сепарации. Последний подают в реактор 7, из которого выводят гидрогенизат второй ступени, который разделяют на циркулирующий гидрогенизат второй ступени и балансовый гидрогенизат второй ступени, который редуцируют в устройстве 8 и направляют в верхнюю часть колонны 9, в нижнюю часть которой подают 0,05 тыс. нм³/час природного газа. С верха колонны 9 выводят 0,9 тыс. нм³/час углеводородного газа, а с низа выводят 30,2 т/час сверхмалосернистого дизельного топлива с содержанием общей серы 6 ppmv. Нагрузка по холоду и теплу колонны 9 отсутствует.

При гидроочистке гидрогенизата на установке гидроочистки с блоком получения сверхмалосернистого дизельного топлива по прототипу в условиях примера 1 получено сверхмалосернистое дизельное топливо с содержанием общей серы 48 ppmv, а нагрузка по холоду холодильника стабилизационной колонны составила 1,2 МВт, нагрузка по теплу низа стабилизационной колонны составила 1,3 МВт.

Таким образом предлагаемая установка гидроочистки позволяет снизить содержание общей серы в сверхмалосернистом дизельном топливе, исключить энергозатраты на стабилизацию и может быть использована в промышленности.

Изобретение относится к блоку получения сверхмалосернистого дизельного топлива, расположенному на линии тяжелой фракции. Блок включает реактор второй ступени с линией гидрогенизата второй ступени, узел выделения циркулирующего водородсодержащего газа с линией циркулирующего водородсодержащего газа, редуцирующее устройство и стабилизационную колонну с линиями сверхмалосернистого дизельного топлива и углеводородного газа. Блок характеризуется тем, что узел выделения циркулирующего водородсодержащего газа оснащен линией легкой фракции, к линии тяжелой фракции примыкает линия циркулирующего гидрогенизата второй ступени с образованием линии их смеси, которая соединена с колонной отдувки водородсодержащим газом, оснащенной линией сероводородсодержащего газа, которая соединена с линией паров легкой фракции, линией газа сепарации и линией смеси тяжелой фракции и циркулирующего гидрогенизата, очищенной от сероводорода, на которой расположен эжектор с линией водородсодержащего газа в качестве рабочего тела, нагреватель и сепаратор с линией газа сепарации и линией остатка, соединенной с реактором второй ступени, оснащенным линией вывода гидрогенизата второй ступени, разделенной на линии циркулирующего гидрогенизата второй ступени и балансового гидрогенизата второй ступени, которая соединена с линией легкой фракции с образованием линии нестабильного гидрогенизата, на которой расположено редуцирующее устройство и колонна отдувки углеводородным газом, оснащенная линией углеводородного газа отдувки, линией сверхмалосернистого дизельного топлива и линией второго углеводородного газа. Технический результат - снижение содержания общей серы в сверхмалосернистом дизельном топливе и исключение энергозатрат на стабилизацию. 1 ил., 1 пр.

Блок получения сверхмалосернистого дизельного топлива, расположенный на линии тяжелой фракции, включающий реактор второй ступени с линией гидрогенизата второй ступени, узел выделения циркулирующего водородсодержащего газа с линией циркулирующего водородсодержащего газа, редуцирующее устройство и стабилизационную колонну с линиями сверхмалосернистого дизельного топлива и углеводородного газа, отличающийся тем, что узел выделения циркулирующего водородсодержащего газа оснащен линией легкой фракции, к линии тяжелой фракции примыкает линия циркулирующего гидрогенизата второй ступени с образованием линии их смеси, которая соединена с колонной отдувки водородсодержащим газом, оснащенной линией сероводородсодержащего газа, которая соединена с линией паров легкой фракции, линией газа сепарации и линией смеси тяжелой фракции и циркулирующего гидрогенизата, очищенной от сероводорода, на которой расположен эжектор с линией водородсодержащего газа в качестве рабочего тела, нагреватель и сепаратор с линией газа сепарации и линией остатка, соединенной с реактором второй ступени, оснащенным линией вывода гидрогенизата второй ступени, разделенной на линии циркулирующего гидрогенизата второй ступени и балансового гидрогенизата второй ступени, которая соединена с линией легкой фракции с образованием линии нестабильного гидрогенизата, на которой расположено редуцирующее устройство и колонна отдувки углеводородным газом, оснащенная линией углеводородного газа отдувки, линией сверхмалосернистого дизельного топлива и линией второго углеводородного газа.