Установка для разделения продуктов реакции каталитической ароматизации углеводородов с3-с4

Авторы патента:

C10G61/02 - только из нескольких последовательных ступеней

C10G35/04 - каталитический реформинг

Владельцы патента RU 2724583:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к установкам получения ароматических углеводородов из углеводородов C₃-C₄ и может найти применение в нефтегазовой промышленности. Предложена установка, которая соединена с блоком каталитической переработки и включает холодильник, сепараторы низкого и высокого давления, компрессорную станцию, а также блоки рекуперации тепла, фракционирования и газоразделения. При работе установки, показанной на чертеже, продукты реакции из блока каталитической переработки, поступающие на установку, охлаждают в холодильнике и разделяют в сепараторе низкого давления на первый остаток сепарации, выводимый в блок фракционирования, и первый газ сепарации, который сжимают и охлаждают с помощью компрессорной станции, охлаждают технологическими потоками в блоке рекуперации тепла и разделяют в сепараторе высокого давления на второй остаток сепарации, выводимый в блок фракционирования, и второй газ сепарации, который подают в блок газоразделения совместно с газом отдувки, подаваемым из блока фракционирования. Из блока газоразделения выводят метансодержащий газ и водородсодержащий газ, которые нагревают в блоке рекуперации тепла, затем последний выводят с установки. Метансодержащий газ смешивают с углеводородами C₃-C₄, с непревращенными компонентами сырья, подаваемыми из блока фракционирования и с природным газом, затем полученную сырьевую смесь направляют в блок каталитической переработки. Из блока фракционирования выводят ароматические углеводороды. Технический результат - упрощение установки, увеличение выхода ароматических углеводородов и межрегенерационного периода.

Изобретение относится к установкам получения ароматических углеводородов из углеводородов С₃-С₄ и может найти применение в нефтегазовой промышленности.

Известна установка каталитической переработки легкого углеводородного сырья [RU 2565229, опубл. 20.10.2015 г., МПК C10G 35/04], включающая нагреватель, по меньшей мере два изотермических каталитических реактора, оснащенных в качестве узлов передачи тепла блоками теплообменных элементов, генератор теплоносителя, соединенный с блоками теплообменных элементов линией подачи газа окисления в качестве теплоносителя, при этом установка оборудована системой регенерации катализатора и утилизации газа регенерации.

Основным недостатком установки является малый межрегенерационный период, а также низкий выход целевых продуктов из-за отсутствия системы рециркуляции непревращенных компонентов сырья.

Известно явление повышения входа ароматических углеводородов и увеличения межрегенерационного периода 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 для достижения значимого эффекта требуется технически и экономически не приемлемый расход метана со стороны, превышающий расход сырья в 4-10 раз. Это требует разработки систем рециркуляции, снижающих потребление метана со стороны до технически и экономически обоснованного.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для получения концентрата ароматических углеводородов из углеводородов C₃ и C₄ [RU 57278, опубл. 10.10.2006, МПК С07С 15/42], включающая привязанную к блоку каталитической переработки установку для разделения продуктов переработки, состоящую из блока фракционирования, выветривателя и насосов для подачи остатков сепарации и выветривания на фракционирование, а также двух блоков разделения, первый из которых включает аппараты для воздушного и водяного охлаждения (холодильники), рекуперационный теплообменник, пропановый холодильник, сепаратор и узел адсорбционной очистки с двумя адсорберами, а второй включает аппарат воздушного охлаждения, два водяных холодильника, три сепаратора, компрессор, рекуперационный теплообменник, пропановый холодильник и узел адсорбционной очистки с двумя адсорберами. При этом блок фракционирования состоит из колонны стабилизации концентрата ароматических углеводородов со вспомогательным оборудованием, а также системы рециркуляции непревращенных компонентов сырья с узлами абсорбции очищенного парофазного потока и предварительного фракционирования сырья с получением абсорбента.

Недостатками известной установки для разделения продуктов переработки являются ее сложность, а также низкий выход ароматических углеводородов на блоке каталитической переработки вследствие неоптимального состава сырьевой смеси, подаваемой во второй узел каталитической переработки, из-за отсутствия метана и наличия водорода в сырьевой смеси, что снижает конверсию сырья в ароматические углеводороды, а также малый межрегенерационный период катализатора также из-за неоптимального состава сырьевой смеси (отсутствия метана).

Задачей изобретения является упрощение установки, увеличение выхода ароматических углеводородов и межрегенерационного периода.

Техническим результатом является упрощение установки и увеличение выхода ароматических углеводородов за счет включения в состав установки блока газоразделения с линией вывода водородсодержащего газа и блока рекуперации тепла технологических потоков с сепаратором высокого давления, что позволяет сократить количество оборудования и исключить узлы абсорбции. Увеличение межрегенерационного периода достигается соединением блока газоразделения линией подачи циркулирующего метансодержащего газа с линией подачи сырья.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке для разделения продуктов переработки, соединенной с блоком каталитической переработки, включающей блок фракционирования, воздушный и/или водяной холодильники, сепаратор низкого давления и компрессор, особенностью является то, что на линии подачи газа из сепаратора низкого давления в качестве компрессора установлена компрессорная станция, на линии вывода сжатого газа из которой установлен блок рекуперации тепла с сепаратором высокого давления, соединенным линией подачи остатка с блоком фракционирования, а линией подачи газа - с блоком газоразделения, соединенным с блоком фракционирования линией подачи газа отдувки, а с блоком рекуперации тепла - линией вывода водородсодержащего газа и линией подачи метансодержащего газа, которая после блока рекуперации тепла соединена с линией подачи сырья, к которой примыкают также линии подачи непревращенных компонентов сырья из блока фракционирования и природного газа, образуя линию подачи сырьевой смеси в блок каталитической переработки, соединенный линией подачи продуктов реакции, оснащенной холодильником, с сепаратором низкого давления, который соединен линией подачи остатка с блоком фракционирования.

При необходимости блок газоразделения оснащен линиями вывода этана и/или пропана в виде смеси или в виде индивидуальных углеводородов, а также линией подачи остаточных тяжелых углеводородов в блок фракционирования, а линия подачи сырьевой смеси соединена с теплообменниками, установленными на линии подачи продуктов реакции и/или сжатого газа сепарации. Также на линиях подачи сырья и природного газа могут быть установлены узлы адсорбционной осушки.

Компрессорная станция включает компрессор(ы) и холодильники сжатого газа. Блок рекуперации тепла выполнен в виде многопоточного теплообменника или набора обособленных теплообменников, расположенных на линии сжатого газа. Блок газоразделения включает известное из уровня техники оборудование для криогенного и/или мембранного и/или адсорбционного газоразделения или его комбинацию, например, рекуперационный теплообменник, сепаратор, холодильную машину, низкотемпературный сепаратор и деметанизатор колонного типа в качестве блока криогенного разделения. Блок каталитической переработки включает адиабатические или изотермические реакторы со вспомогательными системами, в том числе системами окислительной регенерации катализатора и подогрева реакционной смеси, а также рекуперационный теплообменник. Блок фракционирования содержит ректификационные колонны в наборе и с конструкцией, соответствующей заданному ассортименту ароматических углеводородов. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Включение в состав установки блока газоразделения с линией вывода водородсодержащего газа и блока рекуперации тепла технологических потоков с сепаратором высокого давления позволяет сократить количество оборудования и исключить узлы абсорбции, за счет чего упростить установку, и при этом обеспечивает не только глубокое извлечение ароматических углеводородов и непревращенных компонентов сырья из продуктов переработки, но и также и выведение водородсодержащего газа и получение метансодержащего газа, смешиваемого с сырьем, за счет чего достигается оптимизация состава сырьевой смеси:

- исключение/уменьшение подачи водорода в блок каталитической переработки, присутствие которого снижает выход ароматических углеводородов за счет смешения равновесия реакции ароматизации в сторону сырьевых компонентов,

- присутствие метана в сырьевой смеси, что повышает выход ароматических углеводородов за счет вовлечения метана в реакции конденсации,

что приводит к увеличению выхода ароматических углеводородов.

Присутствие метана в сырьевой смеси также приводит к увеличению межрегенерационного периода. Кроме того, включение в состав установки блока рекуперации тепла повышает энергоэффективность установки за счет исключения потерь тепла технологических потоков.

Установка, показанная на прилагаемом чертеже, соединена с блоком каталитической переработки 1 и включает аппарат воздушного или водяного охлаждения 2, сепараторы низкого давления 3 и высокого давления 4, компрессорную станцию 5, а также блоки рекуперации тепла 6, фракционирования 7 и газоразделения 8.

При работе установки, показанной на чертеже, продукты реакции из блока 1 поступают на установку по линии 9, их охлаждают в аппарате 2 и разделяют в сепараторе 3 на первый остаток сепарации, выводимый в блок 7 по линии 10, и первый газ сепарации, выводимый по линии 11, который сжимают и охлаждают с помощью станции 5, охлаждают технологическими потоками в блоке 6 и разделяют в сепараторе 4 на второй остаток сепарации, выводимый в блок 7 по линии 12, и второй газ сепарации, который подают по линии 13 в блок 8 совместно с газом отдувки, подаваемым из блока 7 по линии 14. Из блока 8 по линии 15 выводят метансодержащий газ, а по линии 16 - водородсодержащий газ, которые нагревают в блоке 6, затем последний выводят с установки. Метансодержащий газ смешивают с сырьем (углеводородами С₃-С₄), подаваемым по линии 17, с непревращенными компонентами сырья, подаваемыми из блока 7 по линии 18, и с природным газом, подаваемым для восполнения химического расхода метана по линии 19, затем полученную сырьевую смесь направляют в блок 1. Из блока 7 по линиям 19 выводят ароматические углеводороды. При необходимости (показано пунктиром) из блока 8 по линиям 21 выводят этан и/или пропан в виде смеси или в виде индивидуальных углеводородов, по линии 22 остаточные тяжелые углеводороды из блока 8 возвращают в блок 7 на фракционирование, а сырьевую смесь дополнительно подогревают технологическими потоками с помощью теплообменников 23 и 24.

Таким образом предлагаемая установка более проста, обеспечивает увеличение выхода ароматических углеводородов, межрегенерационного периода и может быть использована в промышленности.

Установка для разделения продуктов реакции каталитической ароматизации углеводородов C₃-C₄, соединенная с блоком каталитической переработки, включающая блок фракционирования, воздушный и/или водяной холодильники, сепаратор низкого давления и компрессор, отличающаяся тем, что на линии подачи газа из сепаратора низкого давления в качестве компрессора установлена компрессорная станция, на линии вывода сжатого газа из которой установлен блок рекуперации тепла с сепаратором высокого давления, соединенным линией подачи остатка с блоком фракционирования, а линией подачи газа - с блоком газоразделения, соединенным с блоком фракционирования линией подачи газа отдувки, а с блоком рекуперации тепла - линией вывода водородсодержащего газа и линией подачи метансодержащего газа, которая после блока рекуперации тепла соединена с линией подачи сырья, к которой примыкают также линии подачи непревращенных компонентов сырья из блока фракционирования и природного газа, образуя линию подачи сырьевой смеси в блок каталитической переработки, соединенный линией подачи продуктов реакции, оснащенной холодильником, с сепаратором низкого давления, который соединен линией подачи остатка с блоком фракционирования.

Изобретение относится к способу получения ароматических соединений из потока углеводородного сырья, включающему пропускание потока углеводородного исходного сырья в первую установку риформинга, которую эксплуатируют при температуре от 500°C до 540°C, для получения отходящего потока из первой установки риформинга; нагревание отходящего потока из первой установки риформинга до второй температуры и пропускание нагретого потока во вторую установку риформинга, которую эксплуатируют при температуре, большей, чем 540°C, и в которой на внутренние металлические поверхности реактора нанесено покрытие из незакоксовывающегося материала, для получения тем самым, технологического потока, содержащего ароматические соединения; пропускание указанного технологического потока в установку фракционирования для получения, тем самым, головного потока, содержащего С4 и более легкие углеводороды, и кубового потока, содержащего С5 и более тяжелые углеводороды; и пропускание указанного кубового потока в установку экстрагирования ароматических соединений для получения, тем самым, технологического потока ароматических соединений и потока рафината.

Способ увеличения объема производства ароматических соединений // 2553992

Изобретение относится к способу получения ароматических соединений из исходного углеводородного потока, в котором: пропускают исходный углеводородный поток в узел разделения, формируя таким образом легкий технологический поток, содержащий C7-углеводороды и имеющий пониженную концентрацию эндотермичных углеводородных компонентов, и тяжелый технологический поток, содержащий C8+-углеводороды, а также C6 и C7-нафтены и имеющий повышенную концентрацию эндотермичных компонентов; пропускают легкий технологический поток в первый реактор риформинга, при этом первый реактор риформинга имеет первую рабочую температуру более 540°C; пропускают тяжелый технологический поток во второй реактор риформинга, формируя таким образом выходной поток второго реактора риформинга, при этом второй реактор риформинга имеет вторую рабочую температуру, причем первая рабочая температура выше второй рабочей температуры; пропускают выходной поток второго реактора риформинга в первый реактор риформинга, формируя таким образом выходной поток первого реактора риформинга; пропускают выходной поток первого реактора риформинга в узел отделения ароматических соединений, формируя таким образом поток ароматических продуктов и поток рафината.

Способ высокотемпературного платформинга // 2551646

Изобретение относится к способу получения ароматических соединений из углеводородного сырья. Способ включает: подачу регенерированного катализатора в первую установку риформинга; подачу углеводородного сырья в первую установку риформинга, работающую при повышенной температуре, для создания первого выходящего потока и выходящего потока катализатора; при этом катализатор содержат благородный металл VIII группы на носителе и имеет пониженное содержание хлорида, повышенная температура является температурой выше 540°C, установка риформинга содержит множество реакторов с нагревателями между реакторами, и хвостовой реактор работает при более высокой температуре в течение укороченного времени контакта между выходящим потоком из множества реакторов и катализатором; подачу первого выходящего потока в первую установку фракционирования, создавая тем самым верхний погон, содержащий легкие газы, и нижний погон, содержащий продукт риформинга; подачу продукта риформинга в установку экстракции ароматических соединений для получения потока очищенного ароматического продукта.

Способ повышения производства ароматических соединений // 2548914

Изобретение относится к способу получения ароматических соединений из лигроина в качестве сырья. Способ включает: подачу потока сырья в установку фракционирования и получение вследствие этого первого потока, содержащего легкие углеводороды, и второго потока, содержащего тяжелые углеводороды; подачу первого потока в первую установку риформинга, работающую при первом наборе условий реакции, и получение вследствие этого первого потока продукта, при этом первая установка риформинга имеет вход для катализатора и выход для катализатора; подачу второго потока во вторую установку риформинга, работающую при втором наборе условий реакции, и получение вследствие этого второго потока продукта, при этом вторая установка риформинга имеет вход для катализатора и выход для катализатора, в котором первый набор условий реакции включает первую температуру реакции, а второй набор условий реакции включает вторую температуру реакции, и при этом первая температура реакции больше, чем вторая температура реакции, и в котором второе давление меньше чем 580 кПа; подачу второго потока продукта в первую установку риформинга и получение при этом первого потока продукта; подачу катализатора из регенератора во вторую установку риформинга; подачу катализатора из второй установки риформинга в первую установку риформинга; и подачу первого потока продукта в установку разделения ароматических соединений, при этом указанный катализатор содержит благородный металл VIII группы на носителе.

Способ увеличения объема производства бензола и толуола // 2543712

Изобретение относится к способу увеличения объема производства ароматических соединений из исходного потока нафты, в котором: пропускают исходный поток в реактор риформинга, получая таким образом поток риформата; пропускают поток риформата в первый узел фракционирования, формируя таким образом легкий верхний поток и нижний поток; пропускают нижний поток в колонну разделения риформата, получая таким образом верхний поток риформата, содержащий С6-С7-ароматические соединения, и нижний поток риформата, имеющий в своем составе С8+-ароматические соединения; пропускают верхний поток риформата в узел экстракции ароматических соединений, формируя таким образом поток очищенных ароматических соединений, содержащий С6 и С7-ароматические соединения, а также поток рафината; и пропускают поток рафината в реактор риформинга.

Способ увеличения производства бензола и толуола // 2540275

Изобретение относится к способу увеличения производства ароматических углеводородов из сырьевого потока нафты. Способ включает: подачу сырьевого потока в первый аппарат риформинга, который эксплуатируется при первом наборе условий для проведения риформинга, где условия для проведения риформинга включают первую температуру, и таким образом получают первый поток, вытекающий из аппарата риформинга; подачу первого потока, вытекающего из аппарата риформинга, в ректификационную колонну, таким образом получают поток легких газов, и остаток перегонки в колонне, который содержит ароматические углеводороды; подачу остатка перегонки из ректификационной колонны в колонну, разделяющую риформат, таким образом получают верхний поток, который содержит ароматические углеводороды С6-С7, и нижний поток, который содержит ароматические углеводороды С8 и более тяжелые соединения углеводородов; подачу верхнего потока в установку разделения ароматических углеводородов, таким образом получают поток ароматических продуктов и поток рафината; подачу потока рафината во второй аппарат риформинга, который эксплуатируется при втором наборе условий для проведения рифирминга, где условия проведения риформинга включают вторую температуру, и таким образом получают второй поток, вытекающий из аппарата риформинга; и подачу второго потока, вытекающего из аппарата риформинга, в ректификационную колонну.

Способ переработки бензиновых фракций, содержащих хлорорганические соединения // 2280676

Изобретение относится к технологии переработки бензиновых фракций, а именно к подготовке бензиновых фракций к каталитическим процессам получения высокооктановых компонентов автомобильного бензина, и может быть использовано для удаления хлорорганических соединений (далее ХОС) из сырья установок гидроочистки и риформинга.

Способ каталитического риформинга // 2164931

Изобретение относится к способам каталитического риформинга и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. .

Способ получения толуольного концентрата // 1456399

Установка для разделения продуктов каталитической ароматизации углеводородов с3-с4 // 2723996

Изобретение относится к установкам получения ароматических углеводородов из углеводородов С3-С4 и может найти применение в нефтегазовой промышленности. Изобретение касается установки для разделения продуктов каталитической ароматизации углеводородов С3-С4, включающей блок каталитической переработки, соединенный с аппаратом воздушного охлаждения, блок фракционирования, соединенный с сепаратором линией подачи остатка, и компрессор.

Способ регенерации катализатора ароматизации, включающий стадию декоксования в интервале между добавлением хлора и фтора // 2720230

Изобретение относится к способам (вариантам) регенерации отработанного катализатора, содержащего переходный металл и подложку катализатора, в металлическом реакторе, включающему: (1) приведение в контакт отработанного катализатора с хлорсодержащим потоком, который содержит хлорсодержащее соединение, для получения хлорированного отработанного катализатора; (2) приведение в контакт хлорированного отработанного катализатора с потоком газа декоксования, содержащим кислород, для получения декоксованного катализатора; и (3) приведение в контакт декоксованного катализатора с фторсодержащим потоком, который содержит фторсодержащее соединение, для получения регенерированного катализатора, содержащего менее чем около 1 мас.% углерода.