Способ разделения газожидкостного потока процесса конверсии углеводородов

 

Область применения: изобретение относится к разделению газожидкостных водородсодержащих потоков в процессе конверсии углеводородов. Сущность изобретения заключается в разделении исходного газожидкостного потока процесса конверсии углеводородов в присутствии водорода, содержащего жидкие углеводороды и водород, включающем разделение исходного потока в первой зоне разделения на первую жидкую фазу и первую паровую фазу, охлаждение полученной первой паровой фазы до температуры в интервале 25 85°С и разделение охлажденной паровой фазы во второй зоне разделения, с поддержанием при этом, по существу, такого же давления, как в первой зоне разделения, на вторую жидкую фазу и вторую, богатую водородом паровую фазу, разделение первой жидкой фазы в третьей зоне разделения, с поддержанием при этом, по существу, такой же температуры, как в первой зоне разделения, и при давлении ниже 60 бар /6 МПа/, на третью жидкую фазу и третью паровую фазу и разделение второй жидкой фазы в четвертой зоне разделения, с поддержанием при этом, по существу, такой же температуры, как во второй зоне разделения, и при давлении ниже 60 бар /6 МПа/, на четвертую жидкую фазу, которую по крайней мере частично отводят как продукт, и четвертую паровую фазу, причем в первой зоне разделения процесс ведут при температуре в интервале 200 350°С и таким образом, что получают 25 75 мас. вытекающего потока в первой паровой фазе. 8 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к разделению газожидкостных водородсодержащих потоков в процессе конверсии углеводородов.

Целью изобретения является снижение потерь водорода и энергозатрат.

П р и м е р 1. Гидрокрекинг осуществляют, подвергая используемый в качестве исходного сырья дистиллят однократного испарения (имеющий пределы кипения 380-600^оС) обработке водородом в присутствии стандартного катализатора гидрокрекинга аморфного типа (на основе никеля и вольфрама как каталитически активных металлов) при условиях, позволяющих полное превращение в отгоны с пределами кипения до 395^оС.

Вытекающий из одноступенчатой установки для гидрокрекинга поток направляют в горячий сепаратор высокого давления на первую ступень сепарации, которую проводят при давлении 154 бар (15,4 МПа) и температуре 300^оС. Может оказаться необходимым подвергнуть вытекающий поток из установки для гидрокрекинга операции теплообмена для того, чтобы он поступил при требуемой температуре на сепарацию I ступени.

На сепарации I ступени получают первую паровую фазу и направляют ее в систему теплообмена для понижения температуры до 45^оС с поддержанием при этом, по существу, такого же давления, как на первой ступени сепарации. Охлажденную таким образом первую паровую фазу, которая содержит 59 мас. вытекающего потока, поданного на I ступень сепарации, направляют в холодный сепаратор высокого давления на сепарацию II ступени, в котором процесс ведут при 45^оС и 150 бар (150 МПа). Из сепаратора II ступени отводят вторую паровую фазу, богатую водородом со степенью чистоты значительно выше 85% (по объему), и направляют возможно после небольшого сжатия для компенсации давления в установку для гидрокрекинга (если требуется, то вместе со свежим водородом).

Полученная первая жидкая фаза может быть частично возвращена в установку для гидрокрекинга, но предпочтительно ее направляют в горячий сепаратор низкого давления на III ступень сепарации, где процесс ведут при, по существу, такой же температуре, как на сепарации I ступени и при давлении около 25 бар (2,5 МПа). Полученную на сепарации III ступени третью паровую фазу направляют в четвертую зону разделения, описанную ниже. Третью жидкую фазу можно отводить как продукт.

Вторую жидкую фазу направляют из сепаратора II ступени в холодный сепаратор низкого давления IV ступени сепарации вместе с третьей жидкой фазой. На IV ступени сепарации процесс ведут при, по существу, той же температурой, что и на II ступени и при, по существу, таком же давлении, как на III ступени. Четвертую жидкую фазу отводят как продукт, возможно, вместе с третьей жидкой фазой, что зависит от дальнейшего использования этой фазы. Четвертую жидкую фазу не возвращают в качестве поглотительного масла в поток, поступающий на II ступень сепарации.

Полученная четвертая паровая фаза содержит имеющие низкую температуру и находящиеся под низким давлением масло и газ и может быть использована для дальнейшей переработки и облагораживания или как часть содержимого нефтезаводского топливного резервуара.

Использование многосепараторной системы для разделения содержащего углеводороды вытекающего потока смеси фаз в соответствии со способом по настоящему изобретения обеспечивает значительное сокращение потерь водорода. При повторении процесса при условиях, требующих присутствия отводимого из IV ступени сепарации рециклового потока (который обычно составляет около 50 мас. ) общего потока, поступающего на II ступень сепарации, потери водорода увеличиваются примерно на 40% Поскольку при таких условиях необходимо также дорогое оборудование (насос для перекачивания поглотительного масла, необходимый для восстановления давления от 45 до не менее чем 150 бар), преимущества способа в соответствии с настоящим изобретением очевидны.

П р и м е р 2. Отходящий продукт из аппарата для гидрокрекинга в водородной среде направляют в горячий сепаратор высокого давления I стадии сепарации, который работает при 300^оС и давлении 180 бар. Паровую фазу первой ступени сепарации охлаждают до 40^оС при одновременном поддержании давления, аналогичного давлению, при котором сепаратор I ступени. Таким образом охлажденную первую паровую фазу, в которой содержится 45 мас. отходящего потока, поступающего из I ступени сепарации, направляют в холодный сепаратор высокого давления II ступени, который работает при температуре около 40^оС и при давлении, аналогичном давлению в I ступени. Из сепаратора II ступени отводят вторую паровую фазу, богатую водородом. Первую жидкую фазу направляют в горячий сепаратор низкого давления III ступени, работающий при температуре, аналогичной температуре сепаратора I ступени и при давлении 18 бар. Третью паровую фазу, полученную из сепаратора III ступени, направляют в четвертую зону сепарации, как описано ниже. Третья жидкая фаза легко отводится в качестве продукта. Вторую жидкую фазу, выводимую из сепаратора II ступени, направляют в холодный сепаратор низкого давления IV ступени вместе с третьей паровой фазой. Сепаратор IV ступени работает при давлении, аналогичном давлению в сепараторе III ступени и при температуре, аналогичной температуре в сепараторе II ступени. Четвертую жидкую фазу удаляют в качестве продукта. Четвертую жидкую фазу не возвращают в сепаратор II ступени в качестве промывочного масла. При повторении процесса с потоком рисайкла потери водорода возрастают приблизительно на 55% Помимо этого, в случае использования промывочного масла, необходимо дорогостоящее оборудование. При работе этого оборудования расходуется энергия. Из вышеизложенного будут очевидны экономия водорода и энергии.

П р и м е р 3. Отходящий продукт из аппарата для гидрокрекинга в водородной среде направляют в горячий сепаратор высокого давления I ступени, который работает при 200^оС и при давлении 171 бар. Первую паровую фазу получаемую в сепараторе I ступени охлаждают до температуры 60^оС при одновременном поддержании давления, аналогичного давлению, при котором работает сепаратор I ступени. Таким образом охлажденную первую паровую фазу, содержащую 63 мас. отходящего потока, поступающего в сепаратор I ступени, направляют в холодный сепаратор высокого давления II ступени, который работает при температуре 60^оС, и при давлении, аналогичном давлению в сепараторе I ступени. Вторую паровую фазу, богатую водородом, отводят из сепаратора II ступени. Первую жидкую фазу направляют в горячий сепаратор высокого давления III ступени, работающий при температуре, аналогичной температуре в сепараторе I ступени, и при давлении приблизительно 50 бар. Третью паровую фазу, полученную из сепаратора III ступени, направляют в четвертую зону сепарации, как описано ниже. Третью жидкую фазу легко отводят в виде продукта. Вторую жидкую фазу направляют в холодный сепаратор низкого давления IV ступени вместе с третьей паровой фазой. Сепаратор IV ступени работает при давлении, аналогичном давлению в сепараторе III ступени, и при температуре, аналогичной в сепараторе II ступени. Четвертую жидкую фазу удаляют в качестве продукта. Четвертую жидкую фазу не подвергают циркуляции в качестве промывочного масла. При повторении процесса с использованием промывочного масла, потери водорода возрастают приблизительно на 85% Помимо этого, в случае использования промывочного масла, необходимо дорогостоящее оборудование. При работе этого оборудования расходуется энергия.

Формула изобретения

1. СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА ПРОЦЕССА КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ в присутствии водорода, содержащего жидкие углеводороды и водород, включающий многоступенчатую сепарацию при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь водорода и энергозатрат, исходный газожидкостный поток подвергают сепарации на первой ступени с получением газовой и жидкой фаз, первую из которых охлаждают до 30 - 70^oС и подают на вторую ступень сепарации для разделения под давлением, аналогичным давлению первой ступени, с получением газовой и жидкой фаз, в то время как жидкую фазу первой ступени направляют на третью ступень сепарации, которую осуществляют под давлением 1,5 6,0 МПа, с получением газовой и жидкой фаз и затем жидкую фазу с второй ступени сепарации подают на четвертую ступень сепарации, осуществляемую под давлением 1,5 6,0 МПа, с получением газовой и жидкой фаз, причем последнюю фазу отводят в виде товарного продукта, при этом температуру на третьей ступени поддерживают равной температуре на первой ступени, а температуру на четвертой ступени равной температуре второй ступени и в первой зоне сепарации процесс ведут при 200 320^oС с получением 40 60 мас. отходящего потока в паровой фазе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с первой ступени сепарации отводят жидкую фазу с температурой кипения не выше 375^oС.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что первую ступень сепарации осуществляют под давлением 12,5 17,5 МПа.

4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что жидкую фазу с третьей ступени или ее часть объединяют с жидкой фазой четвертой ступени и отводят в виде товарного продукта.

5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что газовую фазу с третьей ступени сепарации или ее часть объединяют с газовой фазой второй ступени и подают на четвертую ступень.

6. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что вторую ступень сепарации проводят при 25 85^oС.

7. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что третью ступень сепарации проводят под давлением 1,5 5,0 МПа.

8. Способ по пп.1 7, отличающийся тем, что четвертую ступень сепарации ведут при 25 85^oС и 1,5 5,0 МПа.

9. Способ по пп.1 8, отличающийся тем, что водород выделяют из газовой фазы второй ступени и возвращают на стадию конверсии после предварительной очистки или сжатия.