Способ разделения контактного газа дегидрирования углеводородов с @
Изобретение касается нефтехимии , в частности разделения конт актного газа дегидрирования 04-углеводородов . Процесс ведут компримированием исходного газа и охлаждением с выделением конденсата бутадиен - бу- Tj-шеновой фракции и несконденсированного газа. Последний подвергают предварительной абсорбции конденсатом и вьщеленную при этом Фракцию С -углеводородов направляют на стадию десорбции насьщенного абсорбента, который предварительно нагревают до 70-1IS c с последующим разделением иа жидкую и газовую фазы. Полученную при этом газовую фазу охлаждают до 32-54 С и подают совместно с неконденсированным газом на предварительную абсорбцию , а жидкую фазу - на десорбцию. После этого несконденсированный газ подвергают абсорбции с помощью С углеводородов, подаваемых в верхнюю часть абсорбционной колонны, с последующей десорбцией абсорбированных углеводородов из насьпденного абсорбента . Используемая колонна снабжена глухой тарелкой, ниже которой подают конденсат, а насьпденнй абсорбент отводят с глухой тарелки при выводе выделенной фрак1у1иС -углеводородов с низа абсорбционной колонны. Эти условия снижают на 1-2% потери С -углеводородов, содержание COj в вьщеляемой целевой фракции и энергозатраты . 1 з.п. ф-лы, 1 ил.,; 2 табл. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (191 (111 (511 4 C 07 С 11/167, 7/11
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4165068/23-04 (22) 09.10.86 (4 ) 07. 12.88. Бюп. И- 45 (7 ) В.Ф.Щекин, Ю.И.Рязанов, В.И.Волков, А.В,Афонин и Г.С.Гаврилов (53) 547.3 15.2(088.8) (56) Кирпичников А.А и др. Технологический альбом схем основных производств промышленности синтетического каучука. — Л.: Химия, 1976, с. 11-15.
{54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНОГО
ГАЗА ДЕГИДРИРОВАН1Я УГЛЕВОДОРОДОВ С (57) Изобретение касается нефтехимии, в частности разделения контактного газа дегидрирования С4-углеводородов. Процесс ведут компримированием исходного газа и охлаждением с выделением конденсата бутадиен — бутиленовой Фракции и несконденсированного газа. Последний подвергают предварительной абсорбции конденсатом и выделенную при этом Фракцию С -углеводородов направляют на стадию десорбции насыщенного абсорбента, который о предварительно нагревают до 70-115 С с последующим разделением иа жидкую и газовую фазы. Полученную при этом о газовую Фазу охлаждают до 32-54 С и подают совместно с неконденсированным газом на предварительную абсорбцию, а жидкую фазу — на десорбцию.
После этого несконденсированный газ подвергают абсорбции с помощью С-„.— углеводородов, подаваемых в верхнюю часть абсорбционной колонны, с последующей десорбцией абсорбированных углеводородов из насыщенного абсорбента. Используемая колонна снабжена глухой тарелкой, ниже которой подают конденсат, а насыщений абсорбент отводят с глухой тарелки при выводе выделенной Фракции С -углеводородов с низа абсорбционной колонны.
Эти условия снижают на 1-2Х потери
С4-углеводородов, содержание СО в выделяемой целевой фракции и энергозатраты. 1 з,п. Ф-лы, 1 нл., 2 табл.
1442512 углеводородами С4), освобожденных от легких углеводородов С1, С, С, и
СО, по линии 19 отводят в систему десорбции абсорбента.
В верхнюю часть абсорбера 14 по линии 20 подают абсорбент (фракцию
С с температурой начала кипения
70-115 С, конца кипения до 270 С, охлажденный до 5 — 30 С, которым абсорбируют оставшуюся Фракцию С иэ контактного газа. Неабсорбированный газ, углеводороды С, С ", С, азот и СО выводят из абсорбера 14 по линии 21 на сжигание.
Абсорбент (фракции С +) в абсорбере 14 насыщается углеводородами С, частично абсорбирует СО и легкие углеводороды С, С, С . Насыщенный абсорбент с глухой тарелки 22 по линии 23 насосом 24 подают в подогреватель 25, где нагревают до 70-115 С теплоносителем, поступающим по линии
26. Нагретый абсорбент (фракция углеводородов С
Уи выь е
) подают в сепаратор 27, где разделяют его на жидкую и газообраэн- ю фазы. Отпаренную от легких углеводородов С;, С, С и СО> жидкую Фазу выводят по линии 28 в систему десорбции абсорбента.
Газовую фазу, в основном углеводороды С, C, C> и СО, по линии 29 подают в холодильник 30 охлаждаемый оборотной водой по линии
31, охлаждают до 32-54 С и по линии
32 подают в линию 13 контактного газа, поступающего на абсорбцию в абсорбер 14.
Пример 1. Контактный гаэ дегидрирования углеводородов С4 в количестве 8200 кг/ч состава, указанного в табл. 1, направляют после компримирования до 11 кг/см на охлаждение промоборотной водой до 35 С о о и холодом О С до 10 С.
Коль.чество и состав конденсата, несконденсированного газа указаны в табл. 1 (беэ учета рециклов газа).
1, Из табл. 1 видно, что при охлаждении до 35 С и в сконденсированной
Фракции С содержатся до 1,99 мас.Е в
СО, а при охлаждении до 10 С
4,43 мас., СО .
Наверх абсорбера подают абсорбент углеводороды С + с температурой 10 С в количестве 87000 кг/ч, который абсорбируют углеводороды С из несконУглеводородный конденсат в абсорбере 14 абсорбирует иэ контактного газа основное количество углеводородов G4 до 95Х их содержания, нагреваясь за счет тепла абсорбции, вследствии чего иэ него отпариваются легкие углеводороды С,, Св, С э и О .
Из низ ней части абсорбера 14 суммарную Фракцию углеводоРодов С4 (углеводородный конденсат охлаждения контактного газа с абсорбированными
Изобретение относится к разделению контактного газа дегидрирования углеводородов С, а именно к стадии выделения бутадиен-бутиленовой фракции из контактного газа с использованием абсорбции углеводородами С и выше и может йайти применение в нефтехимической промышленности.
Цель изобретения - снижение по- Я терь углеводородов С4, содержания двуокиси углерода в выделяемой бутадиен-бутиленовой фракции и энергозатрат.
На чертеже приведена принципиаль- 15 ная технологическая схема осуществле ния способа разделения контактного газа дегидрирования углеводородов С4.
Контактный газ по линии 1 подают в компрессор 2, где сжимают до давления 20
9-13 кг/см, затем охлаждают в холодильнике 3 оборотной водой. Далее контактный газ поступает в сепаратор
4, где разделяется на жидкую и газообразную Фазы. Жидкая фаза по линии
5 стекает в емкость 6, а газовая
Фаза по линии 7 поступает в холодильник 8, охлаждаемый холодом О С по линии 9. Газообразная смесь поступает в сепаратор 10, где разделяется 30 на жидкую и газообразную Фазы. Жидкая фаза по линии 11 стекает в емкость 12, а газовая фаза по линии
t3 поступает вниз абсорбера 14, Углеводородный конденсат из емкостей 6 и 12 насосом 15 подают в холодильник 16, охлаждаемый холодом
0 С но линии 17, дополнительно охлаждают до 5+10 С. Допускается работа и без холодильника 16 s зависимости 40 от количества сконденсируемых углеводородов. Далее углеводородный конденсат (в основном бутадиен-бутиле- новая фракция) по линии 18 подают в среднюю часть абсорбера 14 для аб- 45 сорбции углеводородов С из несконденсируемого газа.
Насьпценный абсорбент выводят с глухой тарелки в подогреватель, наа гревают до 90 С, разделяют в сепараторе на газовую . жидкую фазы. Жидкую фазу подают ..а предварительный дедесорбер, а газовую фазу охлаждают о до 45 С и подают в линию контактного
55 газа.
Количество циркулирующего газа составляет 5Х от расхода абсорбента.
144251 денсируемых газов и до З СО и легких углеводородов С, С, С .
Сконденсированные углеводороды и насьпценный абсорбент направляют на
5 предварительный десорбер и далее на десорбер, где отпаривают иэ фракции
С„легкие углеводороды и СО за счет отдувки их на всасывание компрессоров сжатия. Состав и количество отдувок приведены в табл, 2.
На практике состава и количество отдувок предварительного десорбера и десорбера имеют колебания в пределах 20Х. 15
Содержание углеводородов С4 в отходящем абгазе 1,5 мас.X.. Общее количество отдувок предварительного десорбера и десорбера составляет до
12 т/ч.
Пример 2 (по предлагаемому способу), Контактный газ дегидрирования углеводородов С4 компримируют и охлаждают также как в примере с получением конденсатов и несконден- 25 сированного газа.
Сконденсированные углеводороды после охлаждения оборотной водой до а а
35 С и холодом до 10 С одним типовым насосом подают в холодильник, ох- 30 а лажденный холодом О С, охлаждают доо волнительно до +10 С и подают в сред— нкпо часть абсорбера ниже глухой тарелки, на предварительную абсорбцию уг e>oÀ>ÐOÀO С4 Н НЕСкОНдеиснруе . 35 мых газов. Наверх абсорбера подают углеводороды С + в количестве
28000 кг/ч, 3а счет абсорбции углеводородов С4 из несконденсируемых газов углеводородный конденсат подоо гревается до температуры 45 С, из него отпариваются легкие углеводороды С,, С, С и СГп. Содержание СОа в углеводородном конденсате снижается до О, 1 мас.X. 45
С низа абсорбера выводят фракцию углеводородов С4 в количестве
42577 кг/ч.
Общее количество отдувок с предварительного десорбера и десорбера составляет менее 1 т/ч так как модержание СОа снизилось в насьпценном абсорбенте и углеводородном конденсате до О, 1 мас. . Потребность в компримировании и охлаждении рециклов снизилась на 9-10 .
Пример 3. Процесс разделения контактного газа углеводородов С4 проводят аналогично примеру 2, с тем отличием, что выводимый с глухой тарелки насьпценный абсорбент нагревают а до 70 С (минимальная температура, при которой СО остается в пределах регламента), а затем как в примере
2, разделяют в сепараторе на газовую с и жидкую фазы. Жидкую фазу .подают на предварительный десорбер, а газовую фазу охлаждают до 32 С и подают в линию контактного газа.
Согласно проведенных лабораторных опытов при нагреве насыщенного або сорбента до +70 С отпаривается вместе с СО до 5 смеси от общего количества абсорбента, которые в дальнейа шем охлаждают до +32 С (минимальная температура охлаждения, так как критическая температура СО + 32 С). В этом случае количество общей отдувки с предварительного десорбера составляет 1,1 т/ч. Содержание СОа в насыщенном абсорбенте и углеводородном конденсате составляет 0,11 мас.X °
Указанный режим является самым экономичным, так как испаряют из насыщенного абсорбента при его нагреве до 70 С только 5 от его общего количества и соответственно такое же количество испаренной смеси охлаждают до 32 С. Этот режим обеспечивает качество выделенной бутадиен-бутиленовой фракции на уровне содержания
СОа 0,002 мас,Х, т.е. его предельное содержание.
Пример 4. На практике l часто требуется улучшение качества бутадиен-бутиленовой фракции и снижение содержания СОа до 0,0007 мас.Х что достигается небольшим увеличением затрат энергии.
Контактный газ дегидрирования углеводородов С (состава и количест4 ва как в примере 1). Компримируют и охлаждают аналогично примеру i . .Сконденсированные углеводороды после оха лаждения оборотной водой до 35 С
5 14425 и холодом до 1ОоС одним типовым насосом подают в хсподильник, охлаждаео мый холодом 0 С, охлаждают дополнио тельно до +10 С и подают на предва5 рительную абсорбцию углеводородов С
4 из несконденснрованных газов как в примере 2. За счет абсорбции углеводородов С из несконденсируемых газов углеводородный конденсат нагре- 1р о вается до 50 С, из него отпариваются легкие углеводороды С,, С, С и
С01. Содержание СО в углеводородном конденсате снижается до О,! мас. и менее. 15
Насьпценный абсорбент выводят с глухой тарелки в подогреватель, нао гр евают до 1 15 С (ма ксимальная температура, при которой испаряется весь СО ), разделяют в сепаратор на 2р газовую и жидкую фазы. Жидкую фазу подают на предварительный десорбер, а газовую фазу охлаждают до 54 С и подают в линию контактного газа.
Согласно проведенных лабораторных опытов при нагреве насьпценного абсорбента до +115 С отпаривается вместе с СО до 87. смеси от общего количества абсорбента, которые в дальнейшем охлаждают до 54 С (макси- 30 мальная температура охлаждения, так как при этой температуре СО находится в газе). В этом случае количество общей отдувки с предварительного десорбера и десорбера составляет менее 0,2 т/ч, содержание СО в насыщенном абсорбенте и углеводородном конденсате 0,05 мас. .
Указанзый режим является менее экономичным, так как испаряют газо- 4р вой фазы из насьпценного абсорбента при его нагреве до 115 С 8% от общего количества абсорбента и соответственно такое же количество испао ренной смеси охлаждают до 54 С, что потребует небольшое увеличение количества абсорбента Фракции С, Этот режим обеспечивает качество выделяемой бутадиен-бутиленовой фракции на уровне 0,0007 мас.7 по содержанию СО .5р
Таким образом, предлагаемый способ разделения контактного газа дегидрирования углеводородов С4 позволит сэкономить сырья на 1-27 Снизить
12 расход энергетических средств на разделение, уменьшить содержание СО
2 в бутадиен-бутиленовой фракции и стабилизировать ее качество.
Фор мул а и з о бр е т е ни я
1. Способ разделения контактного газа дегидрирования углеводородов С4 путем компримирования и охлаждения с последующим выделением конденсата бутадиен-бутиленовой фракции и несконденсированного газа, включающий абсорбцию углеводородов С из несконденсированного газа в абсорбционной колонне с использованием углеводородов С + в качестве абсорбента, подаваемого в верхнюю часть абсорбционной колонны, и десорбцию абсорбированных углеводородов из насьпценногo абсорбента, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь углеводородов С4, содержания двуокиси углерода в вьделяемой бутадиен-бутиленовой фракции и энергозатрат, несконденсированный газ перед абсорбцией углевсдородами С подвергают предварительной абсорбции конденсатом с последующей подачей вьделенной при предварительной абсорбции Фракции углеводородов С4 на стадию десорбции насьпценного абсорбента и насыщенный абсорбент перед подачей на стадию десорбции подвергают нагреванию до 70-115 С с последующим раздео лением на газовую и жидкую фазы, охлаждением газовой Фазы до 32-54 0 и подачей ее совместно с несконденсированным газом на предварительную абсорбцию и подачей жидкой фазы на стадию десорбции, 2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что предварительную абсорбцию и абсорбцию углеводородами
С проводят в абсорбционной колонне„ снабжеьной глухой тарелкой при подаче конденсата в среднюю часть абсорбционной колонны ниже глухой тарелки, отводе насыщенного абсорбента с глухой тарелки и отвода вьделенной фракции углеводородов С с низа абсорбционной колонны.
14425 12
1 - 1
СЧ О
Оi I и а
Ю 3 ! О
Ю о
+ 3!
01 л
0 О о
СО
О
Ф о
СЧ
Е о
Г»
М
Ю
A о о
1 wo с) I о
Ch
Ф Щ ) л
СЧ о
СО СЧ
< О л ю -- о
СЧ л о
СЧ
Ю о сс! 1 и 1
l I! Р»
I
Ь
М
01
Ch л
01
Ю с»2 о
U!
Е 1
СЧ
О
СЛ
СЧ сО лл о
С Ъ
С2ъ
-Ф
Л 0
СЧ СО
Р ) 1» СО
I 1
1 ! — -1
1 I
1 !
СС)
СЧ СО с 1
Щ
В а Ch л о сч о
Ю о
° f
v t
ad
D о о
СЧ
CO 0
Ch оО
СЧ QQ СЧ с 1 - СО
М
D о
СС) ° с
СС2
СЧ о
И
Of х
СО б
Ю а л (Ч
О сч О
Ю о.
1 ° 1 и! а3 1
I Е 1
f I
Р 3 л ь
1 с22 гС й!» х х,э и
I а й3 и о
4 л о о
Ю ф о
СЧ M
01 о л
»"
СС
С ) т о о л л
СЧ OO р СЧ
Щ а» о о
° I л О »
СЧ ь
СЧ
I 1
I
f
I 2»
1 2С
f 2 o
1 I
l 1 1
Š— 1
2 f
l I
I р
1 1
I C
1 -1
О» 1!
Г 3 1
I Р
1 2»
I Х
1
l
f O м х х Ю R O
CO
СО о с1 1
Ch и
Ch о
A O
» Ю
iО сч - O.0 СГ а 0
Р1 0 О -4 о СЧ
СО л л
Ю л л Щ СЧ
»3 л @ о о х
N aaI н х е»
О О сСа
o o u О
СО СЧ .an
Е С! о л е» » СЧ
Ch OО л
СО СЧ СЧ сО
В Щ a еь an а Щ СЧ а
О1 OQ
10 а0 о с л Л
С 1 00 У
СЧ л
° с Ф СЧ
О О
СО ° л» о
Ch Oa ° л л 0 Ch Оъ СЧ ) ° С2 о
С а а (2ъ л е г о
01 » о о л СС) Ю ф аь о СЧ 0 СЧ ф СЧ
СЧ iО СЧ W a0
СО » » 10
СЧ СЧ сО СЧ
О а
I х
Э иСЧ УЪ в л ° 1 A
О Î ф СЧ м л а
1442512
Таблица 2
Отдувка десорбера Абгаэ абсорбера кг/ч мас,X кг/ч мас.X мас.X кг/ч
66,5
364
1,3
0,7
49,5
13860
0,2
5,2
Метан
0,65 61,75
308
Окись углерода
1,95
9,5
0,5
336
1,2
12,5
152
1,6
11816
4740
42,2
7,5
49,9
364
1 3
3,2
285
З,О
0,55
1 С4Н10
1,0
0,15
192,5
7,7
3,7
280
19,2
45,4
1135
1824
850
0,1
34,0
1444
С Н
252
0 9
12,5
0,5
19,00
Пентан и вьппе 0,2
28000
100
2500
100
9500
100
Итого
Составитель Г.Гуляева
Редактор Н.Бобкова Техред М.Дидык Корректор N.Øàðoøè
Заказ 6351/21 Тираж .370 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Водород
Азот
С4
Хз-=Се+и С4Нв
Отдувки предварительного десорбе ра
52, 25
351,5
187, 5
80,0