Способ получения сырья для установки риформинга и дизельного топлива из каменного угля

 

Изобретение касается жидких углеводородных смесей, в частности способа получения сырья для установки риформинга и дизельного топлива, что может быть использовано в углехимии и нефтепереработке. Процесс ведут жидкофазной гидрогенизацией суспензии каменного угля в растворителе при повышенной температуре и давлении 300 бар в среде циркулирующего водорода. Полученные продукты разделяют с выделением парогазового потока и зольного остатка. Парогазовый поток охлаждают и выделяют из него растворитель и целевое масло. Последнее смешивают с H<SB POS="POST">2</SB>, нагревают и подают на парофазную гидрогенизацию, которую проводят при давлении 100 - 200 бар. Полученные продукты разделяют с получением целевых продуктов, H<SB POS="POST">2</SB>O и H<SB POS="POST">2</SB>-содержащего газа, который подают в систему циркулирующего водорода. При этом на парофазную гидрогенизацию подают смесь свежего подпиточного водорода в количестве 2500 нм<SP POS="POST">3</SP>/т масла и циркулирующего водорода, очищенного от H<SB POS="POST">2</SB>O, NH<SB POS="POST">3</SB>, H<SB POS="POST">2</SB>S, CO, CO<SB POS="POST">2</SB> и C<SB POS="POST">1</SB>-C<SB POS="POST">4</SB>-углеводородов, а на жидкофазную гидрогенизацию подают фракцию, оставшуюся после отделения целевых продуктов и воды от продуктов парофазной гидрогенизации после промежуточного сжатия до давления 300 бар. Для предпочтительного осуществления способа необходимо: а) общий поток свежего водорода разделить на два потока, из которых первый смешать с сырьем, поступающим на парофазную гидрогенизацию, а второй использовать как охлаждающий газ при парофазной гидрогенизации

б) часть циркулирующего H<SB POS="POST">2</SB>-содержащего газа жидкофазной гидрогенизации использовать как охлаждающий газ при парофазной гидрогенизации

в) часть охлажденного отработанного H<SB POS="POST">2</SB>-содержащего газа с парофазной гидрогенизации циркулировать как охлаждающий газ на парофазную гидрогенизацию

г) продукты гидрогенизации охлаждать при теплообмене с маслом, подаваемым на парофазную гидрогенизацию

д) циркулирующий H<SB POS="POST">2</SB>-содержащий газ жидкофазной гидрогенизации вместе с суспензией угля в растворителе нагревать теплообменом с парогазовым потоком жидкофазной гидрогенизации. Способ позволяет снизить давление жидкофазной и парофазной гидрогенизации на 50 - 200 бар и уменьшить расход водорода. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) С 10 С 1/06

3ч 1; Зыби FP1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н патент

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3942405/23-04 (22) 02. 08. 85 (31) P 3428783, 3; P 3516084, 5 (32) 04 . 08 ° 84; 04 ° 05 . 85 (33) DE (46) 07. 05. 90. Бюл. K- 17 (71) Феба Ель Энтвиклюнгс-Гезельшафт мбХ (0Е) (72) Вернер Делер, Лудвиг Мерц, Хайнц

Фронерт, Бернд Укерманн, Ульрих

Грезер, Альфонс Янковски, Зкард Воловски, Ханс-Фридрих Тамм и Норберт

Вилцок (DE) (53) 662.74(088.8) (56) Кричко А.А. Нетопливное использование углей. — М.: Недра, 1978, с. 159.

Патент ФРГ Р 900214, кл. 12о 1/05, 1953. .(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫРЬЯ ДЛЯ УСТАНОВКИ РИФОРЖНГА И ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ИЗ КА1БННОГО УГЛЯ (57) Изобретение касается жидких углеводородных смесей, в частности способа получения сырья для установки риформинга и дизельного топлива, что может быть использовано в углехимии и нефтепереработке. Процесс ведут жидкофазной гидрогенизацией суспензии каменного угля в растворителе при повьппенной температуре и давлении 300 бар в среде циркулирующего водорода. Полученные продукты разделяют с выделением парогазового потока и зольного остатка. Парогазовый поток охлаждают и выделяют из него растворитель и целевое масло.

Последнее смешивают с Н,, нагревают и подают на парофазную гидрогениэацию, которую проводят при давлении 100200 бар. Полученные продукты разделяют с получением целевых продуктов, „„SU„„1563596 A 3

Н О и Н -содержащего газа, который подают в систему циркулирующего водорода. При этом на парофазную гидрогениэацию подают смесь свежего подпиточного водорода в количестве

2500 нм /т масла и циркулирующего водорода, очищенного от Н О, NH>, Н S, СО, СО и С -С -углеводородов, а на жидкофаэную гидрогенизацию подают фракцию, оставшуюся после отделения целевых продуктов и воды от продуктов парофазной гидрогенизации после промежуточного сжатия до давления 300 бар. Для предпочтительного осуществления способа необходимо: а) общий поток свежего водорода раз- а

Щ делить на два потока, иэ которых пер вый смешать с сырьем, поступающим на парофазную гидрогенизацию, а второй использоиаги как оклаклающий газ при С парофазной гидрогенизации; б) часть циркулирующего Н <-содержащего газ а жидкофазной гидрогенизации использо- аппп вать как охлаждающий газ при парофазной гидрогенизации; в) часть охлаж- ©» денного отработанного Н -содержащего газа с парофазной гидрогенизацией циркулировать как охлаждающий газ на парофазную гидро генизацию; г) продукты гидро гениэации охлаждать при ©1 теплообмене с маслом, подаваемым йа парофаэную гидрогенизацию; д) циркулирующий H - содержащий газ жидкофазй ной гидрогенизации вместе с суспенг зией угля в растворителе нагревать теплообменом с парогазовым потоком (ф жидкофазной гидрогенизации, Способ позволяет снизить давление жидкофазной и парофазной гидрогенизации на

50-200 бар и уменьшить расход водорода. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1563596

Изобретение относится к способам получения сырья для установки риформинга и дизельного топлива и может найти применение в нефтеперерабатывающей и углехимической промышленностях, Целью изобретения является снижение давления жидкофазной и парофазной гидрогенизации с одновременным уменьшением расхода водорода.

На фиг. 1 и 2 приведена схема установки для осуществления предлагаемого способа,.

П р и м е-р 1. 0,50 т/ч угольного масла направляют по линии 1 и через теплообменник 2, затем смешивают с

1250 м /ч свежего водорода, подаваемого по линии 3, затем смесь направляют через теплообменник 4 при давлении 100 бар и 340 С в парофаэ,— ный реактор.5, в котором находится. неподвижный слой катализатора на основе окиси А1, Mo, Ni. Температура парофазной гидрогенизации составляет 25

400 С. В состав угольного масла, подаваемого по линии 1, входят

0,18 т/ч легкого масла с температурой кипения ниже 200 С и 0,32 т/ч среднего масла с температурой кипения выше 200 С, Свежий водород, подводимый по линии 3, содержит

99,5 об.X Н, Исходное угольное масло, подаваемое на парофазную гидрогенизацию, характеризуется следующими данными:

Элементный анализ, мас.X: С 86,,01;

Н 9,96; М 1,00, $ 0,03, О 3,0.

Температура кипения по фракциям, мас.X: менее 200 С 35,4; 200-325 С

60,4; выше 325 С 4,2.

Отходящий поток парофазной гидрогенизации из парофазного реактора

5 по линии 6 рхлаждают в теплообменнике 2. В отделителе 7 высокого давления отделяют 0,49 т/ч рафината, отводимого Через устройство понижения давления, по линии 8. Этот рафинат затем дистилляцией разделяют дальше на 0,245 т/ч легкого масла с темперао

50 турой кипения до 200 С для использования в качестве сырья для риформингпроцесса и на 0,245 т/ч мазута или дизельного топлива с температурой кио пения выше 200 С. Рафинат легкого

55 масла 9 как сырья для риформинг-процесса характеризуется содержанием Ы, Б, О менее 1 мг/кг для каждого элемента и имеет плотность 0,78 г/мз.

Рафинат среднего масла 10 является легким мазутом с теплотворной способностью 42 мДж/кг. По линии 11 выводят отходящую воду и по линии 12 отделяют 1000 м газообразного остаточно3

ro газа, который после сжатия в компрессоре 13 подводят в циркулирующий газовый поток, направляемый в линии 14.

Отводимый по линии !2 остаточный газ парофазной гидрогенизации содержит водород в количестве 97,8 об.X.

Циркулирующий газ подводят через соответствующую ступень сжатия компрессора 15 на жидкофазную гидрогениз ацию, Пульпу, полученную из размолотого каменного угля с фракцией, отведенной из отходящего потока, после сжатия посредством компрессора 16 и после смешения с сжатым циркулирующим газом по линии 17 и теплообменник 18 далее нагревают в печи 19 при теплообмене со свободным от зольных остатков отходящим потоком жидкофазной гидрогенизации и подводят на жидкофазную гидрогенизацию в реактор 20 при давлении 300 бар. Затем продукт, выходящий из жидкофазного реактора

20, проходит через горячий отделитель

21, из которого содержащий твердое вещество поток выводят по линии 22 далее на переработку, Поток, не содержащий твердых частиц продуктов, из верхней части горячего отделителя

21 после охлаждения в теплообменнике

18 путем теплообиена с исходной пульпой пропускают через промежуточный отделитель 23, из которого выводят по линии 24 фракцию, служащую маслом для получения пульпы. Выходящий из отделителя 23 газообразный поток в охладителе 25 охлаждают от 50 С до о комнатной температуры и пропускают через отделительное устройство 26, где отделяют отходящую воду по линии

27, а газообразный поток по линии 28 через газоочиститель 29 при выведении отходящего газа по линии 30 подают s циркуляционный газ, в линию

14, и отделяют полученное угольное масло, которое после частичного снижения давления подводят через дроссельный клапан 31 в линию 1„ как указывалось выше, на газофазную гидрогенизацию. Количество остаточного газа жидкофазной гидрогенизации (линия 29) составляет 3960 нм /ч, и он

5 1 содержит следующие компоненты, об, Х:

Н 80,5, С„, С, (з, С+ 16,0; СО, Количество потока 14 составляет

4 647 м /ч, а потока 30 313 м /ч.

Пример 2. На фиг. 2 введены обозначения: 30 — линия потока отходящего газа высокого давления для регулирования парциального давления водорода (отводимый поток); 32 линия для подачи охлаждающего газа из циркуляционной системы жидкофазной гидрогенизации к парофазному реактору; 33 — линия для отработанного газа парофазной гидрогенизации, 34— компрессор для циркулирующего газа парофазной гидрогенизации, 35 — линия охлаждающего газа парофазной гидрогенизации.

Температура жидкофазной гидрогео низации составляет 480 C а парофазной гидрогенизации 400 С, давление парофазной гидрогенизации 200 бар.

Сырье (линия 1) составляет 50 т/ч и содержит 18 т/ч легкого масла с о пределами кипения ниже 200 С .и

32 т/ч среднего масла, имеющего пределы кипения выше 200 С.

Свежий водород (линия 3)

126700 нм з/ч (99,5Х Н по объему).

Циркулирующий газ газовой фазы (линия 33) 4 1 700 Нм З /ч (97, 8Х Н по объему).

Отходящий газ газовой фазы (линия

12) 105000 нмЗ/ч (97,8 Н по объему)..

Водород в сырьевой газовой фазе

50000 нм /ч (99,0Х Н по объему).

Охлаждающий газ в газовой фазе (линия 35) 118400 нм /ч (99,0Х Н по объему), Очищенное масло (линия 8) (предео лы кипения выше 200 С) 49,0 т/ч.

Гидрогенизирующий отходящий газ в жидкой фазе (линия 29) 31300 нм /ч (80,5Х H < по объему; С<, С, C3у

ОХ по объему СО, СО 2,5Х по объему; N 1,0Х по объему; Н $, 3

Очищенное легкое масло (линия 9) о имеет пределы кипения ниже 185 С, получают по 24,5 т/ч. Это масло удовлетворяет по качеству сырью для риформинг-установки и имеет азота менее 1 ррт, а плотность 0,78 г/м

Охлаждающий газ из циркуляционной системы жидкофазной гидрогенизации подают в реактор 5 (по линии 32) 563596 только в случаях необходимости. Поэтому при нормальных условиях количество этого rasa составляет О. Состав.

5 этого потока rasa в основном соответствует составу водородсодержащего газа в контуре жидкофазной гидрогенизации с 85 об.Х водорода, Упомянутый поток линии 30 (отводимый газ) составляет согласно схеме примера 2 31300 нм /ч. Его состав соответствует составу потока линии

29, содержащего 80,5 о6 Х водорода.

Остальную часть составляют инертные и органические газы.

Поток линии 14, складывающийся из потоков линий 29 и 12 за вычетом потока линии 30,. содержит водород в количестве 85 об.X. Состав потоков

20 линий 29 и 30 идентичен.

В количественном отношении поток линии 14 составляет 470000 нм /ч, поток линии 12 105000 нмз/ч и поток линии 30 31000 нм /ч. Отсюда вычисляют

25 расход для потока линии 29

396000 нм /ч.

Подвергающееся газофаэной гидрогенизации сырое угольное масло сначала предварительно подогревают в теплообменнике 2 в противотоке с выходящими из реактора газовой фазы 5 продуктами. Подобное использование тепла означает улучшение термического

КПД, Окончательный нагрев вместе с гидрогенизирующим водородом из линии

5 производят в нагревателе 4 до необходимой на входе реактора парофазной гидрогенизации 5 температуры, равной

385 С.

Формула изобретения

1. Способ получения сырья для установки риформинга и дизельного

45 топлива из каменного угля путем жидкофазной гидрогенизации суспензии каменного угля в растворителе при повышенных температуре и давлении в среде циркулирующего водорода, последующего разделения продуктов жидкофазной гидрогенизации с выделением парогазового потока и зольного остатка, охлаждения парогазового потока, выделения из него растворителя и целевого масла, смешения последнего с водородом, нагрева и подачи на парофазную гидрогенизацию, разделения продуктов парофазной гидрогенизации с получением целевых продуктов, воды

1563596 и водородсодержащего газа и подачи

его в систему циркулирующего водорода, о тлич,ающий ся тем что, с целью снижения давления и расхода водорода, жидкофазную гидроге5 низацию проводят при давлении 300 бар, парофаэную — при давлении 100-200 бар, общее количество водорода на процесс подают на парофазную гидрогенизацию, при этом на парофазную гидрогенизацию подают в качестве водорода очищенный в основном от Е О, аммиака, сероводорода, СО, СО и С,-С+-углеводородов циркулирующий водород в смеси со свежим подпиточным водородом, взятым в количестве 2500 нм /т масла, и в систему циркулирующего водорода жидкофазной гидрогенизации подают фра.кцию, оставшуюся после отделения целе- 20 вых продуктов и воды от продуктов парофазной гидрогенизации после проме-, жуточного сжатия до давления жидкофазной гидрогенизации.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а- 25 ю шийся тем, что общий поток свежено водорода разделяют на два потока, из которых первый поток смешивают с сырьем, поступающим на парофазную гидрогенизацию, а второй по- 30 ток используют как охлаждающий гаэ при парофаэной гидрогенизации.

3. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что часть циркулирующего водородсодержащего газа жидкофазной гидрогенизации используют как охлаждающий газ при парофазной гидрогенизации.

4, Способ по п, 1, о т л и ч аK шийся тем, что часть охлажденного отработанного водородсодержащего газа после парофаэной гидрогенизации циркулируют как охлаждающий газ на парофазную гидрогенизацию.

5. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что продукты парофазной гидрогениэации охлаждают при теплообмене с маслом, подаваемым на парофазную гидрогенизацию.

6. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что циркулирующий водородсодержащий гаэ жидкофазной гидрогенизации совместно с суспензией угля в растворителе нагревают теплообменом с парогазовым потоком жидкофазной гидрогенизации.

Приоритет по пунктам:

04.08,84 — по пп. 1 и 6;

04.05.85 — по пп. 2-5.

1563596 оставцтель Н. Кириллова редактор В. Бугренкова Техред М.Дидык Корректор М. Пожо

Тираж 440

Заказ 1069

Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101