Установка каталитической ароматизации углеводородов с3-с4

Авторы патента:

C10G35/04 - каталитический реформинг

Владельцы патента RU 2710935:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к каталитической переработки сжиженных углеводородных газов и может найти применение в нефтехимической промышленности. Изобретение касается установки каталитической ароматизации углеводородов С₃-С₄, включающей рекуперативный теплообменник, нагреватель, по меньшей мере два каталитических реактора, работающих попеременно в режиме переработки сырья и регенерации катализатора, а также блок разделения катализата, расположенный на линии подачи катализата. Каждый реактор оснащен по меньшей мере двумя каталитическими секциями, включающими слой катализатора и распределительное устройство с линией подачи нагретого метана, на которой расположен нагреватель, оснащенный линией подачи топлива и линией подачи нагреваемого природного газа, блок разделения катализата оборудован системой рециркуляции метана, включающей узел газоразделения, оснащенный линией подачи метана, которая соединена с линиями подачи сырья и природного газа, а также оснащен линиями подачи непревращенных компонентов сырья в линию подачи сырья, вывода ароматических углеводородов и газообразных продуктов переработки. Технический результат - повышение выхода ароматических углеводородов и увеличение межрегенерационного периода. 1 ил.

Изобретение относится к установкам каталитической переработки сжиженных углеводородных газов и может найти применение в нефтехимической промышленности.

Известна установка для получения концентрата ароматических углеводородов из углеводородов С₃ и С₄ [RU 57278, МПК С07С 15/42, опубл. 10.10.2006], состоящая их двух реакционных блоков, каждый их который включает нагреватели сырьевой смеси, по меньшей мере два адиабатических каталитических реактора, в одном из которых осуществляют регенерацию катализатора, холодильники продуктов и газовый сепаратор, а также включающая узлы подготовки сырья, фракционирования жидких продуктов реакции и выделения непревращенных компонентов сырья.

Недостатками известной установки являются низкий выход ароматических углеводородов и сложность установки.

Известно явление повышения выхода ароматических углеводородов и увеличения межрегенерационного пробега катализатора ароматизации при смешении сырья с метаном [Ечевский Г.В. Получение ароматических углеводородов из ПНГ и других легких фракций, Oil & Gas Journal Russia. 2012. T. 58. №3. С. 83-88]. Однако достижение указанного эффекта требует расхода метана, превышающего расход сырья в 4-10 раз, что препятствует практическому использованию смешения сырья с метаном и вызывает необходимость разработки технических решений, снижающих расход метана, подаваемого со стороны, до приемлемого.

Наиболее близкой по технической сущности является установка каталитической переработки легкого углеводородного сырья [RU 2565229, МПК C10G 35/04, опубл. 20.10.2015 г.], включающая рекуперативный теплообменник, нагреватель, по меньшей мере два изотермических каталитических реактора с нагревательными элементами, расположенными в слое катализатора, работающих попеременно в режиме переработки сырья и регенерации катализатора, нагреватель теплоносителя, а также блок разделения катализата.

Недостатками данной установки являются: низкий выход ароматических углеводородов из-за неоптимального состава сырьевой смеси, малый межрегенерационный период и небольшой срок службы катализатора из-за его перегрева при контакте с нагревательными элементами.

Задачей изобретения является повышение выхода ароматических углеводородов и увеличение межрегенерационного периода.

Техническим результатом является повышение выхода ароматических углеводородов и увеличение межрегенерационного периода за счет оснащения реактора линиями подачи нагретого метана, а также за счет оборудования установки системой рециркуляции метана.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей рекуперативный теплообменник, нагреватель, по меньшей мере два каталитических реактора, работающих попеременно в режиме переработки сырья и регенерации катализатора, а также блок разделения катализата, расположенный на линии подачи катализата, особенностью является то, что каждый реактор оснащен по меньшей мере двумя каталитическими секциями, включающими слой катализатора и распределительное устройство с линией подачи нагретого метана, на которой расположен нагреватель, оснащенный линией подачи топлива и линией подачи нагреваемого природного газа, блок разделения катализата оборудован системой рециркуляции метана, включающей узел газоразделения, оснащенный линией подачи метана, которая соединена с линиями подачи сырья и природного газа, а также оснащен линиями подачи непревращенных компонентов сырья в линию подачи сырья, вывода ароматических углеводородов и газообразных продуктов переработки.

При необходимости линия подачи части нагретого метана может примыкать к линии подачи сырьевой смеси в реактор.

Реактор может быть выполнен как с аксиальной, так и радиальной подачей сырья. Нагреватель представляет собой устройство для радиационного и/или конвекционного нагрева метана за счет пламенного сжигания или беспламенного окисления топлива. Узел газоразделения может включать известные блоки адсорбционного, абсорбционного, мембранного или криогенного разделения газов в различных комбинациях в зависимости от заданного ассортимента газообразных продуктов переработки. В качестве топлива может быть использован в том числе топливный газ собственной выработки, получаемый при разделении газообразных продуктов катализата. В качестве ароматических углеводородов могут быть получены индивидуальные ароматические углеводороды С₆₊, преимущественно С₆-C₈, или их смеси. В качестве газообразных продуктов переработки могут быть получены: водород, метан, этан, пропан или их смеси заданного состава. Остальные элементы установки могут представлять собой любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Оборудование реактора каталитическими секциями, оснащенными линиями подачи нагретого метана, позволяет не только компенсировать эндотермический эффект протекающих реакций дегидроциклодимеризации углеводородов С₃-С₄ и поддерживать оптимальную температуру процесса за счет подачи метана, нагретого выше температуры реакции, но и увеличить выход ароматических углеводородов за счет снижения доли побочных реакций гидрокрекинга и вовлечения метана в реакции конденсации. А оборудование установки системой рециркуляции метана позволяет обеспечить необходимое соотношение сырья и метана в реакторе при минимальном потреблении природного газа. Кроме того, в присутствии метана замедляется скорость процессов закоксовывания катализатора, что приводит к увеличению межрегенерационного периода.

Установка включает каталитические реакторы (условно показано два реактора с двумя каталитическими секциями каждый), попеременно работающие в режиме переработки (реактор 1) и регенерации катализатора (реактор 2), рекуперативный теплообменник 3, блок разделения катализата 4 и нагреватель 5.

При работе установки, показанной на прилагаемом чертеже, сырье (смесь углеводородов С₃-С₄), подаваемое по линии 6, смешивают с рецикловым потоком непревращенных компонентов сырья и частью рециклового потока метана, подаваемыми по линиям 7 и 8, нагревают в теплообменнике 3 и направляют в реактор 1, в который перед каждым слоем катализатора по линиям 9 подают нагретый метан. Полученный катализат выводят по линии 10, охлаждают в теплообменнике 3 и разделяют в блоке 4 с получением газообразных продуктов, ароматических углеводородов и непревращенных компонентов сырья, выводимых по линиям 11, 12 и 7, соответственно. Кроме того, из блока 4 выводят рецикловый поток метана, который частично подают в линию сырья, а частично по линии 13 направляют в линию 14, по которой природный газ подают в нагреватель 5, в который по линии 15 подают также топливо, а из которого выводят нагретый метан. Окислительную регенерацию катализатора осуществляют в реакторе 2, для чего катализатор при температуре регенерации продувают кислородсодержащим газом, подаваемым по линии 16, а полученный газ регенерации либо выводят по линии 17, либо подают на дожиг в нагреватель 5.

Таким образом предлагаемая установка позволяет повысить выход ароматических углеводородов, увеличить межрегенерационного периода и может быть использована в промышленности.

Установка каталитической ароматизации углеводородов С₃-С₄, включающая рекуперативный теплообменник, нагреватель, по меньшей мере два каталитических реактора, работающих попеременно в режиме переработки сырья и регенерации катализатора, а также блок разделения катализата, расположенный на линии подачи катализата, отличающаяся тем, что каждый реактор оснащен по меньшей мере двумя каталитическими секциями, включающими слой катализатора и распределительное устройство с линией подачи нагретого метана, на которой расположен нагреватель, оснащенный линией подачи топлива и линией подачи нагреваемого природного газа, блок разделения катализата оборудован системой рециркуляции метана, включающей узел газоразделения, оснащенный линией подачи метана, которая соединена с линиями подачи сырья и природного газа, а также оснащен линиями подачи непревращенных компонентов сырья в линию подачи сырья, вывода ароматических углеводородов и газообразных продуктов переработки.

Изобретение относится к способу риформинга, в котором: углеводородный поток 105, имеющий в своём составе углеводороды, содержащие от 5 до 12 атомов углерода, вводят в зону риформинга, содержащую катализатор риформинга, при этом зона риформинга включает в себя по меньшей мере четыре реактора риформинга, причём каждый реактор риформинга характеризуется определённым набором рабочих условий риформинга для получения выходящего потока 125 риформата и последний реактор риформинга содержит меньше катализатора, чем предпоследний реактор риформинга, причем первый реактор 145 риформинга работает при температуре от 480°C до 560°C, второй реактор 150 риформинга работает при температуре от 510°C до 560°C, третий реактор 175 риформинга работает при температуре от 520°C до 560°C, а четвёртый реактор 205 риформинга работает при температуре от 540°C до 560°C и значение часовой объемной скорости жидкости (LHSV) в первом реакторе 145 риформинга составляет от 8,5 ч-1 до 20 ч-1, значение LHSV во втором реакторе 150 риформинга составляет от 8,5 ч-1 до 12 ч-1, значение LHSV в третьем реакторе 175 риформинга составляет от 6,5 ч-1 до 8,5 ч-1, а значение LHSV в четвёртом реакторе 205 риформинга составляет от 12 ч-1 до 30 ч-1.

Способы и аппаратура для удаления бензола в целях составления бензиновых смесей // 2695379

Настоящее раскрытие изобретения относится к способу удаления бензола из исходного сырья для составления бензиновых смесей. Способ удаления бензола из исходного сырья для составления бензиновых смесей включает стадии: подачи исходного сырья, содержащего бензол, в установку каталитического риформинга для получения выходящего потока, содержащего С5+ углеводороды; перепускания по крайней мере части выходящего потока, содержащего С5+ углеводороды, в колонну разделения риформата для получения по крайней мере одного потока, содержащего поток риформата, обогащенного по бензолу; перепускания потока риформата, обогащенного по бензолу, в реактор насыщения бензола в установке насыщения бензола для получения потока насыщенного риформата; перепускания потока насыщенного риформата в отпарную колонну в установке насыщения бензола для получения потока риформата, обедненного по бензолу, и потока сбросных газов; и отправления потока сбросных газов на рецикл в установку извлечения при повторном введении в контакт для извлечения газообразного водорода и сжиженного нефтяного газа (СНГ).

Способ изомеризации углеродных фракций с5/с6 с рециркуляцией хлорсодержащих соединений // 2695218

Изобретение относится к способу изомеризации углеводородного сырья, содержащего углеводородные соединения C5 и/или C6, причем указанный способ включает использование контура рециркуляции по меньшей мере одного хлорсодержащего соединения.

Интегрированный способ риформинга и изомеризации углеводородов и установка для его осуществления // 2691971

Изобретение относится к способу риформинга и изомеризации углеводородов и включает подачу потока сырья риформинга в зону риформинга, содержащую катализатор риформинга, и эксплуатацию зоны риформинга в условиях риформинга, включающих давление риформинга в диапазоне от 1 до 18 атмосфер, чтобы получить выходящий поток из зоны риформинга.

Способы и системы для разделения потоков в целях получения подаваемого потока трансалкилирования в комплексе по переработке ароматических соединений // 2688150

Изобретение относится к способу получения одного или нескольких ксилолов, включающему: подачу первого потока, содержащего ксилолы и С9 ароматические соединения при первом соотношении между метильными и фенильными группами, на одну сторону фракционирующей колонны с разделенным корпусом, включающей вертикальную перегородку, отделяющую одну сторону от другой стороны; подачу второго потока, содержащего ксилолы и С9 ароматические соединения при втором соотношении между метильными и фенильными группами, которое является более низким, чем первое соотношение, на другую сторону фракционирующей колонны с разделенным корпусом; при этом по меньшей мере часть второго потока содержит по меньшей мере часть потока риформата; отделение потока общего головного продукта из фракционирующей колонны с разделенным корпусом, содержащего ксилолы; отделение первого потока кубового продукта с одной стороны фракционирующей колонны с разделенным корпусом и отделение второго потока кубового продукта с другой стороны фракционирующей колонны с разделенным корпусом; подачу первого потока кубового продукта в качестве подаваемого потока в зону трансалкилирования; извлечение по меньшей мере части второго потока кубового продукта в качестве компонента бензина.

Взаимодействие конструкций реактора и нагревателя в процессе дегидрирования парафинов // 2685780

Изобретение относится к огневым нагревателям. Интегрированная установка для системы риформинга включает в себя: множество радиационных огневых нагревателей, имеющих по меньшей мере один технологический змеевик, размещённый внутри нагревателя, горелки и выход для дымового газа, причем каждый технологический змеевик имеет одно выпускное отверстие и по меньшей мере два впускных отверстия; и по одному выпускному коллектору на каждый нагреватель, имеющему вход, сообщающийся по текучей среде с выпускными отверстиями технологических змеевиков, и по меньшей мере один выход коллектора; причем каждый технологический змеевик имеет конструкцию, состоящую из трёх труб, ориентированных параллельно, с двумя полукруглыми трубчатыми секциями, соединяющими концы труб так, что трубы и трубчатые секции формируют W-образный змеевик с центральной трубой, имеющей один конец, соединённый с выпускным отверстием, и двумя расположенными по краям трубами, каждая из которых имеет один конец, соединённый с одним из двух впускных отверстий; при этом центральная труба имеет диаметр больше, чем диаметры труб, расположенных по краям.

Способ и установка гидроочистки // 2668274

Изобретение относится к способу гидроочистки нафты полного диапазона для получения продуктов с пониженным содержанием серы, который включает в себя: (a) разделение сырьевой нафты полного диапазона на множество фракций, включающих фракцию средней нафты и фракцию тяжелой нафты; (b) пропускание указанной фракции тяжелой нафты в парожидкостный сепаратор для получения парообразного потока, содержащего углеводороды указанной фракции тяжелой нафты, и жидкого потока тяжелой нафты; (с) пропускание указанного парообразного потока, содержащего углеводороды указанной фракции тяжелой нафты, в нагреватель сырья; (d) пропускание указанного парообразного потока, содержащего углеводороды указанной фракции тяжелой нафты, из указанного нагревателя сырья в первый слой катализатора реактора гидроочистки; (e) пропускание указанного жидкого потока тяжелой нафты, содержащего указанную фракцию тяжелой нафты и указанную фракцию средней нафты, во второй слой катализатора указанного реактора гидроочистки; и (f) извлечение потока гидроочищенного продукта из реактора гидроочистки; при этом первый и второй слои катализатора расположены последовательно внутри реактора гидроочистки, и второй слой катализатора находится ниже по потоку от первого слоя катализатора.

Способ и установка для производства ароматических соединений из сырьевого потока нафты // 2667918

Изобретение относится к способу производства ароматических соединений из сырьевого потока нафты. Способ включает нагревание сырьевого потока нафты с получением нагретого сырьевого потока нафты; осуществление процесса риформинга нагретого сырьевого потока нафты во множестве эндотермических ступеней риформинга, размещенных последовательно, и получение выходящего потока продукта, полученного ниже по потоку, при этом процесс риформинга осуществляют в присутствии катализатора риформинга; при этом указанное множество ступеней риформинга функционирует при увеличивающихся температурах реакции; причем нагревание сырьевого потока нафты осуществляют путем передачи теплоты от выходящего потока продукта, полученного ниже по потоку, сырьевому потоку нафты до температуры первой реакции исключительно посредством передачи тепла от потока продукта, полученного ниже по потоку, с получением нагретого сырьевого потока нафты и охлажденного выходящего потока продукта.

Блок каталитической ароматизации легких углеводородов и способ его работы // 2662442

Изобретение относится к блоку каталитической ароматизации легких углеводородов, включающему нагреватель, каталитический реактор, рекуперационный теплообменник, отличающемуся тем, что в реакторе расположены по меньшей мере одна зона катализа и по меньшей мере одна зона окисления, разделенные водородселективой и теплопроводящей мембраной.

Способ и установка получения моторного топлива // 2658826

Изобретение описывает способ получения моторного топлива, характеризующийся тем, что углеводородный конденсат подогревают последовательно в первом и втором рекуперативных теплообменниках и подогревателе и подают для разделения фракций в нижнюю часть ректификационной колонны, отбираемая из средней части ректификационной колонны дизельная фракция поступает в стриппинг-колонну, обогреваемую за счет тепла мазутной фракции, отбираемой из нижней части ректификационной колонны, и после охлаждения во втором рекуперативном теплообменнике и втором холодильнике дизельную фракцию подают на склад, при этом мазутная фракция из ректификационной колонны нагревает куб стриппинг-колонны, затем отдает тепло в первом рекуперативном теплообменнике и в первом холодильнике, после чего ее либо возвращают в поток конденсата на склад, либо используют в качестве жидкого топлива, отбираемые из верхней части ректификационной колонны пары бензиновой фракции конденсируют в третьем холодильнике, сконденсированную бензиновую фракцию подают в рефлюксную емкость, а затем частично в верхнюю часть ректификационной колонны на орошение, большую часть бензиновой фракции (нафты) возвращают в поток конденсата, а остальную часть сконденсированной бензиновой фракции подают через третий рекуперативный теплообменник на узел получения высокооктанового бензина, при этом на вход третьего рекуперативного теплообменника дополнительно поступает жидкая и/или паровая среда, содержащая метанол и/или воду, нагретая смесь бензиновой фракции и указанной среды поступает в один из каталитических реакторов, катализат из этого каталитического реактора поступает на обогрев колонны стабилизации, затем поступает на обогрев третьего рекуперативного теплообменника и после прохождения четвертого холодильника поступает в разделитель, откуда газовая фаза поступает в топливную сеть, вода поступает на слив, а жидкая углеводородная фаза через коалесцер поступает через пятый рекуперативный теплообменник в среднюю часть колонны стабилизации для отделения легких фракций, которые из верхней части колонны стабилизации через пятый холодильник поступают в емкость орошения, из которой образовавшаяся сжиженная пропан-бутановая фракция поступает частично на орошение в колонну стабилизации, а частично в топливную сеть, стабильная бензиновая фракция из кубовой части колонны стабилизации после охлаждения в пятом рекуперативном теплообменнике и шестом холодильнике поступает на склад, при этом подогретая в четвертом рекуперативном теплообменнике азотно-воздушная смесь поступает во второй каталитический реактор для восстановления катализатора.