Способ пуска реактора гидрирования установки получения олефинов

 

Пуск реактора гидрирования установки получения олефинов осуществляют, разогревая реактор до температуры гидрирования, в трубах которого размещен катализатор, а в межтрубном пространстве циркулирует хладагент за счет нагрева в дополнительном подогревателе циркулирующего хладагента, а затем в нагретый реактор подают нагретые в подогревателе сырье - олефиновую фракцию и водород. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 07 С 7/167

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф " 4АфЯ @ (21) 4794715/04 (22) 23,02.90 (46) 23.05.92. Бюл. N. 19 (71) Воронежское пусконаладочное управление Инженерно-производственного треста "Оргнефтехимзаводы" (72) П.П,Возный, П,Ф.Авдонин; Л.Н.Парфенов, А.И.Лиштаков и M,А.Гасанов (53) 66,021.04(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1333691, кл, С 10 G 9/00, 1988.

Технологический регламент производства этилена и пропилена ЭП-300. — Сумгаитского ПО "Синтезкаучук", 1986.

Изобретение относится к производству низших олефинов, в частности к способу пуска установки для получения этилена и пропилена, что может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Известен способ пуска установки для получения олефинов, при котором пуск реактора гидрирования ацетиленистых углеводородов осуществляют путем разогрева

его до температуры начала реакции олефиновой фракцией, направляемой в реактор для гидрирования, в подогревателе, установленном на входе в реактор, последующей подачи водорода в реактор с постепенным увеличением его расхода до требуемого. При этом некондиционную олефиновую (этан-этиленовую или п ропан-пропиленовую) фракцию после реактора до получения удовлетворительных анализов по содержанию ацетиленистых углеводородов направляют в качестве рецикла на вход в змеевики пиролизных печей.

Известен также способ пуска установки получения олефинов, при котором пуск.ре„,5U „, 1735254 А1 (54) СПОСОБ ПУСКА РЕАКТОРА ГИДРИРОВАНИЯ УСТАНОВКИ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВ (57) Пуск реактора гидрирования установки получения олефинов осуществляют, разогревая реактор до температуры гидрирования, в трубах которого размещен. катализатор, а в межтрубном пространстве циркулирует хладагент за счет нагрева в дополнительном подогревателе циркулирующего хладагента. а затем в нагретый реактор подают нагретые в подогревателе сырье — олефиновую фракцию и водород. 1 ил, актора гидрирования ацетиленистых углеводородов осуществляют в следующей последовательности: подача олефиновой (этан-этиленовой или пропан-пропиленовой) фракции в реактор со сбросом ее в топливную сеть или на факел; разогрев реактора до температуры начала реакции путем нагрева фракции, подаваемой в реактор; в подогревателе, установленном на входе в реактор; подача водорода в реактор и постепенное увеличение его количества с обеспечением полного гидрирования ацетиленистых углеводородов, с достижением требуемых показателей по содержанию ацетиленистых углеводородов на выходе из реактора подача этан-этиленовой (пропан-пропиленовой) фракции в этиленовую (пропиленовую) колонну.

Общим недостатком известных способов являются высокие затраты энергии.

Цель изобретения — снижение потребления энергии, Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу пуск реактора каталитического гидрирования ацети1735254

10

20

55 ленистых углеводородов осуществляют в следующей последовательности; разогрев реактора путем нагрева хладагента, циркулирующего в межтрубном пространстве реактора, в дополнительном подогревателе; одновременная подача олефиновой (этанэтиленовой или пропан-пропиленовой) фракции и водорода в требуемом соотношении их расходов; подача прогидрированной этан-этиленовой (пропан-пропиленовой) фракции в этиленовую (пропиленовую) колонну для выделения этилена (пропилена); по мере роста температуры в реакторе перевод хладагента на охлаждение продуктов реакции с одновременным прекращением работы дополнительного подогревателя.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Этан-этиленовая (пропан-пропиленовая) фракция поступает из деэтанизатора (депропанизатора) по трубопроводу 1 и после смешения с водородом, поступающим с узла глубокого охлаждения пирогаза по трубопроводу 2, проходит теплообменник обратных потоков 3 и паровой подогреватель

4, где нагревается до температуры начала реакции и поступает в трубчатый реактор 5, загруженный катализатором, на котором происходит гидрирование ацетиленистых углеводородов. Прогидрированная этанэтиленовая (пропан-пропиленовая) фракция из реактора проходит теплообменник 3 обратных потоков и по трубопроводу 6 направляется в этиленовую (пропиленовую) колонну для фракционирования этилена (пропилена) и этана (пропана). Процесс гидрирования осуществляется при постоянной температуре, которая обеспечивается за счет испарения хладагента в межтрубном пространстве реактора, Охлажденный хладагент в межтрубное пространство реактора поступает из сепаратора 7, Парожидкостная смесь из верхней части реактора направляется в сепаратор, откуда пары хладагента поступают в конденсатор

8, где происходит его конденсация охлаждающей оборотной водой. Разогрев реактора до подачи этан-этиленовой (пропан-пропиленовой) фракции производится путем нагрева хладагента в дополнительном подогревателе 9 и циркуляции его с выводом паров из межтрубного пространства реактора в сепаратор и последующей конденсацией в конденсаторе 8.

Пример 1. При осуществлении пуска реактора гидрирования ацетилена выполняют следующие операции.

За 3 — 4 ч до приема этан-этиленовой фракции осуществляют разогрев реактора путем нагрева хладагента и организации циркуляции по схеме: сепаратор 7 = подо греватель 9 реактор 5 (мтр.пр.) сепаратор

7, Образующиеся при этом пары хладагента конденсируются в конденсаторе 8, работающем на охлажденной оборотной воде, Разогрев реактора осуществляют до 80 — 110 С, что соответствует температуре начала реакции гидрирования ацетилена. Затем производят прием этан-этиленовой фракции из диэтанизатора и направляют ее через теплообменник 3 обратных потоков и подогреватель 4 в реактор 5 гидрирования, Одновременно с подачей этан-этиленовой фракции осуществляют подачу водорода с расходом, обеспечивающим молярное соотношение водорода к ацетилену 3:1. Включают в работу подогреватель 4 и в течение 1 ч поднимают температуру смеси этан-этиленовой фракции и водорода до 90 С, С подачей этан-этиленовой фракции и водорода в реактор протекает реакция гидрирования ацетилена, при которой выделяется тепло.

Съем тепла обеспечивает постоянство температуры реакции в пределах 80 †1 С и осуществляется за счет кипения хладагента в межтрубном пространстве реактора. С началом реакции гидрирования прекращают подогрев хладагента в дополнительном подогревателе 9. Прогидрированную этан-этиленовую фракцию после реактора 5 и теплообменника 3 направляют в этиленовую колонну для фракционирования с получением этилена и этана.

Состав этан-этиленовой фракции, поступающей от деэтанизатора, следующий, маС. : СН4 — дО 1; СгНг — дО 2; СгН 60 — 90, C2HG 10 — 40, СзН6 — до 1.

Состав водородной фракции, мас. /:

Нг — более 30; СН4 — до 70; СΠ— до 2.

Состав этан-этиленовой фракции после гидрирования, мас. : СН4 — до 1,5; С2Н4

60 — 90; CzHs 10 — 40; CzH2 — до 0,001; CaHo— до 1, Расход этан-этиленовой фракции в реактор гидрирования составляет 25 т/ч, Время пуска реактора 4 — 5ч, в том числе 3 — 4часа на разогрев реактора и 1 ч на нагрев сырьевой смеси и отладку режима гидрирования.

При этом затраты энергии на пуск реактора складываются из затрат энергии на нагрев хладагента и реактора и нагрев сырьевой смеси, которые составляют соответственно

2 ГДж (0,5 Гкал) и 8 — 10 ГДж (1,9 — 2,5 Гкал), Пример 2, Осуществляют пуск реактора гидрирования в той же последовательности, как описано в примере 1, но гидрирование пропандиена и метилацетилена осуществляют в пропан-пропиленовой фракции, 1735254

10

20

30

40

50

Состав пропан-пропиленовой фракции, поступающей от депропанизатора в реактор гидрирования, следующий, мас.о :

С2Н4 — до 1; СзН6 70 — 98; СзНа 2 — 30; СзН4—

ДО 3; С4Н10 — ДО 1.

Состав водородной фракции аналогичен описанному в примере 1.

Состав пропан-пропиленовой фракции после реактора гидрирования, мас,, СН4— до 1; С2Н4 — до 1; СзН6 70 — 98; СзНв 2 — 30;

СЗН4 — ДО 0,1; С4Н10 — ДО 1, Расход пропан-пропиленовой фракции в реактор гидрирования 20т/ч, Время пуска реактора составляет. 4-5 ч, в том числе

3-4 ч на разогрев реактора и 1 ч на нагрев сырьевой смеси и отладку режима гидрирования. При этом затраты энергии на пуск реактора составляют 10 ГДж (2,4 Гкал), в том числе на разогрев реактора 1,7 ГДж (0,4 Гкал) и нагрев сырьевой смеси

7 — 8,3 ГДж (1,5 — 2,0 Гкал).

Пример 3 (сравнительный). При осуществлении пуска реактора гидрирования ацетилена выполняют следующие операции. Осуществляют прием этан-этиленовой фракции от деэтанизатора и,направляют ее через теплообменник обратных потоков (мтр.пр.), подогреватель, реактор гидрирования и теплообменник обратных потоков (тр,пр.) в топливную сеть установки или на факел. В течение 3 — 4 ч поднимают температуру в реакторе до 80 — 110 С за счет нагрева этан-этиленовой фракции в подогревателе.

При достижении требуемой температуры осуществляют подачу водорода с постепенным увеличением его расхода, обеспечивающим молярное соотношение водорода к ацетилену 3, 1; С началом реакции гидрирования и выделением при этом тепла поддерживают постоянство температуры реакции в пределах 80 — 110 С за счет кипения хладагента в межтрубном пространстве реактора с последующей конденсацией его в конденсаторе, охлаждаемом оборотной водой. По достижении требуемых показателей по содержанию ацетилена сброс этан-этиленовой фракции на факел или в топливную сеть прекращают и направляют ее в этиленовую колонну для фракционирования с получением этилена и этана.

Состав этан-этиленовой фракции на входе и выходе реактора, ее расход. состав водородной фракции такие же как и в примере 1.

Время пуска реактора, исчисляемое с момента подачи этан-этиленовой фракции в реактор до получения гидрированной фракции составляет 4 — 5 ч, в том числе 3 — 4 ч на разогрев реактора и 1 ч на подачу водорода и отладку режима гидрирования. При этом затраты энергии на пуск реактора составляют 34 — 44 ГДж (8 — 10 Гкал), в том числе на разогрев реактора путем нагрева этан-этиленовой фракции в.подогревателе 26 — 34 ГДж (6,1 — 7,5 Гкал) и отладку режима гидрирования 8 — 10 ГДж (1,9 — 2,5 Гкал).

Пример 4 (сравнительный). Осуществляют пуск реактора гидрирования в последовательности, описанной в примере 3, но гидрирование пропандиена и метилацетилена осуществляют в пропан-пропиленовой фракции.

Состав пропан-пропиленовой фракции на входе и выходе реактора, ее расход, состав водородной фракции такие же как и в примере 2, Время пуска, исчисляемое с момента подачи пропан-пропиленовой фракции в реактор до получения гидрированной фракции, составляет 4-5 ч, в том числе 3 — 4 ч на разогрев реактора и 1 ч на подачу водорода и отладку режима гидрирования. При этом затраты энергии на пуск реактора составляют 26 — 34 ГДж (6 — 8 Гкал), в том числе на разогрев реактора путем нагрева пропанпропиленовой фракции в подогревателе 19—

25,2 ГДж (4,5 — 6 Гкал) и отладку режима гидрирования 7 — 8,3 ГДж (1,5 — 2,0 Гкал), Как показывают приведенные примеры, реализация предлагаемого способа путем предварительного разогрева реактора гидрирования ацетиленистых углеводородов позволяет снизить затраты тепловой энергии с 34 — 44 (8 — 10) до 10 — 12 ГДж (2,4 — 3 Гкал) при гидрировании этан-этиленовой фракции и с 26 — 34 (8 — 10) до 10 ГДж (2,4 Гкал) п ри гидрировании пропан-пропиленовой фракции, при этом также исключаются потери этан-этиленовой (пропан-пропиленовой) фракции, Формула изобретения

Способ пуска реактора гидрирования установки получения олефинов, включающий разогрев до температуры гидрирования реактора, в котором в трубах размещен катализатор и циркулирующий в межтрубном пространстве хладагент, нагрев в подогревателе и подачу в реактор олефиновой фракции и водорода с постепенным увеличением его расхода, о т л-и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат, разогрев реактора осуществляют перед подачей в него олефиновой фракции и водорода эа счет нагрева циркулирующего хладагента в дополнительном подогревателе.

1735254

Составитель П. Авдонин

Редактор И. Дербак Техред М,Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 1787 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Рэушская наб., 4/5

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