Установка получения топливного газа

Изобретение относится к установкам получения топливного газа из углеводородных фракций, содержащих легкие углеводороды, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Изобретение касается установки получения топливного газа, оснащенной линией вывода конвертированного газа с рекуперационным устройством, включающей нагреватель и конвертор. Конвертор включает высоко- и низкотемпературный каталитические реакторы и рекуперационный теплообменник, расположенный между ними, а в качестве рекуперационного устройства установлен дефлегматор, оборудованный верхней и нижней тепломассообменными секциями, оснащенный линией вывода топливного газа и линией вывода водного конденсата в блок подготовки воды, оснащенный линиями ввода воды, вывода солевого концентрата и деионизата, к последней примыкает линия вывода углеводородного газа из блока разгазирования, образуя линию подачи сырьевой смеси, на которой последовательно расположены верхняя тепломассообменная секция дефлегматора, рекуперационный теплообменник, нагреватель и высокотемпературный каталитический реактор конвертора, при этом нижняя тепломассообменная секция дефлегматора соединена с линией ввода углеводородной фракции в блок разгазирования, оснащенный также линией вывода дегазированной углеводородной фракции. Технический результат - переработка жидких углеводородных фракций и снижение энергопотребления. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к установкам получения топливного газа из углеводородных фракций, содержащих легкие углеводороды, и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известна установка для подготовки газа, в том числе топливного, методом низкотемпературной конденсации [Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. с. 308], включающая входной и выходной сепараторы, компрессор, воздушный холодильник, рекуперативный теплообменник, редуцирующее устройство и емкости для сбора конденсата.

Недостатками известной установки является наличие дорогостоящего компрессорного оборудования и высокие энергетические затраты.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ работы устройства для переработки попутных нефтяных газов [RU 2442819, МПК C10L 3/10, F17D 1/02, опубл. 20.02.2012], которое включает систему подачи/дозирования, электронагреватель, конвертор, оснащенный системами запуска и подогрева, а также линией вывода конвертированного газа, на которой установлен трехсекционный теплообменник с нагревателем и рекуперационным устройством с секциями теплообмена конвертированного газа с попутным нефтяным газом и водой.

Недостатками данного устройства являются: невозможность переработки жидких углеводородных фракций с тяжелыми компонентами из-за зауглероживания катализатора, большой расход энергии из-за отсутствия узла для выделения воды из конвертированного газа и ее рециркуляции, а также из-за недостаточной эффективности рекуперационного устройства.

Задача изобретения - переработка жидких углеводородных фракций и снижение энергопотребления.

Техническим результатом является переработка жидких углеводородных фракций за счет оборудования установки блоком разгазирования, высоко- и низкотемпературным каталитическими реакторами, а также снижение энергопотребления за счет оснащения установки дефлегматором и рекуперационным теплообменником.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей нагреватель и конвертор, оснащенной линией вывода конвертированного газа с рекуперационным устройством, особенностью является то, что конвертор включает высоко- и низкотемпературный каталитические реакторы и рекуперационный теплообменник, расположенный между ними, а в качестве рекуперационного устройства установлен дефлегматор, оборудованный верхней и нижней тепломассообменными секциями, оснащенный линией вывода топливного газа и линией вывода водного конденсата в блок подготовки воды, оснащенный линиями ввода воды, вывода солевого концентрата и деионизата, к последней примыкает линия вывода углеводородного газа из блока разгазирования, образуя линию подачи сырьевой смеси, на которой последовательно расположены верхняя тепломассообменная секция дефлегматора, рекуперационный теплообменник, нагреватель и высокотемпературный каталитический реактор конвертора, при этом нижняя тепломассообменная секция дефлегматора соединена с линией ввода углеводородной фракции в блок разгазирования, оснащенный также линией вывода дегазированной углеводородной фракции.

Для обеспечения транспортировки полученного топливного газа на линии его вывода может быть установлен нагреватель или блок осушки, а сама линия может быть соединена с блоком разгазирования для отдувки легких углеводородов.

В качестве жидких углеводородных фракций могут перерабатываться фракции, содержащие легкие углеводороды, такие, например, как газовый конденсат, широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ), нефть. Блок разгазирования может быть выполнен, например, в виде сепаратора. В качестве блока подготовки воды может быть использовано любое известное устройство соответствующего назначения.

Оборудование конвертора высоко- и низкотемпературным реакторами позволяет перерабатывать газ дегазации углеводородных фракций без опасности зауглероживания катализатора, а оснащение конвертора рекуперационным теплообменником снижает энергопотребление. Установка двухсекционного дефлегматора в качестве рекуперационного устройства позволяет за счет технологического тепла нагреть углеводородную фракцию перед разгазированием и сырьевую смесь перед подачей в конвертор, что повышает эффективность рекуперации тепла и снижает энергопотребление.

Установка включает высокотемпературный 1 и низкотемпературный 2 каталитические реакторы, рекуперационный теплообменник 3, нагреватель 4, дефлегматор 5, блок разгазирования 6 и блок подготовки воды 7.

При работе установки углеводородную фракцию, подаваемую по линии 8, нагревают в дефлегматоре 5 и подают в блок 6, где получают дегазированную углеводородную фракцию, выводимую по линии 9, и углеводородный газ, который по линии 10 подают в дефлегматор 5 в качестве хладоагента после смешения с деионизатом, подаваемым по линии 11 из блока 7, и далее, после испарения и нагрева до температуры конверсии в теплообменнике 3 и нагревателе 4, подают в реактор 1, и, затем, через теплообменник 3 - в реактор 2. При этом тяжелые углеводороды конвертируют в метан в той степени, в которой это необходимо для целей подготовки газа, а конвертированный газ по линии 12 подают в дефлегматор 5, где охлаждают и сепарируют с получением топливного газа, выводимого по линии 13, и водного конденсата, который по линии 14 подают в блок 7, в который по линии 15 подают воду, а по линии 16 выводят солевой концентрат. При необходимости на линии вывода топливного газа 13 может быть размещен нагреватель 17 или блок осушки 18, а линия вывода топливного газа 13 может быть соединена с блоком 6 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет получить топливный газ из углеводородных фракций при минимальном энергопотреблении и может быть использована в промышленности.

1. Установка получения топливного газа, оснащенная линией вывода конвертированного газа с рекуперационным устройством, включающая нагреватель и конвертор, отличающаяся тем, что конвертор включает высоко- и низкотемпературный каталитические реакторы и рекуперационный теплообменник, расположенный между ними, а в качестве рекуперационного устройства установлен дефлегматор, оборудованный верхней и нижней тепломассообменными секциями, оснащенный линией вывода топливного газа и линией вывода водного конденсата в блок подготовки воды, оснащенный линиями ввода воды, вывода солевого концентрата и деионизата, к последней примыкает линия вывода углеводородного газа из блока разгазирования, образуя линию подачи сырьевой смеси, на которой последовательно расположены верхняя тепломассообменная секция дефлегматора, рекуперационный теплообменник, нагреватель и высокотемпературный каталитический реактор конвертора, при этом нижняя тепломассообменная секция дефлегматора соединена с линией ввода углеводородной фракции в блок разгазирования, оснащенный также линией вывода дегазированной углеводородной фракции.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии вывода топливного газа установлен нагреватель или блок осушки.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что линия вывода топливного газа соединена с блоком разгазирования.