Способ получения газообразных олефиновых углеводородов

 

Q П И 5"А Й М Е 650512

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН gg

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 20.09.74 (21) 2063546/23-04 (23) Приоритет — (32) (51) М.Кл. С 10 G 37/04

Государстввнньщ комитет (ЗЗ)— (31) СССР по делам изобретений

ll открытий (53) УДК 665.644 (088.8) (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень М 8 (45) Дата опубликования описания 03.05.79 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Гарольд Б. Бойд и Джеймс P. Л амбрикс (США) Иностранная фирма

«Пульман Инкорпорейтид» (США) (71) 3 аявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЪ|Х

ОЛЕФИНОВЪ|Х УГЛЕВОДОРОДОВ

1 2

Изобретен ие относится к способам получения газообразных олефиноBblx углеводородов, таких как этилен и пропилен, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известны способы получения газообразных олефиновых углеводородов путем термической переработки тяжелого нефтяного сырья (1).

Наиболее близким к изобретению является способ получения газообразных олефиновых углеводородов путем кретсинга тяжелых нефтяных остатков в присутствии катализатора с получением лигроиновой фракции с последующим пиролизом последней и выделением целевых продуктов (2).

Недостаток способа заключается в высоких энергозатратах процесса.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения газообразных олефиновых углеводородов путем крекинга тяжелых нефтяных остатков в присутствии катализатора с получением лигроиновой фракции с последующим пиролизом последней и выделением целевых продуктов, при котором катализатор крекинга регенер ируют с получением водяного пара высокого давления и выделение целевых продуктов проводят с применением последнего.

Отличительные признаки способа заключаются в регенерации катализатора крекинга с получением водяного пара высокого давления и в выделении целевых продуктов с применением полученного пара.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема проведения способа; на фиг. 2 — зо10 на каталитического крекинга в виде вертикального реактора; на фпг. 3 — то же, подробнее.

Исходное сырье по линии 1 подают в зону каталитического крекинга реактора кре15 кинга.

Реактор крекинга состоит из зоны каталитического крекинга в псевдоожиженном слое катализатора 2 и зоны 3 регенерации.

20 Исходное сырье подают в нижнюю часть реактора прн температуре 65,6 — 398,9 С. где происходит предварительное смешение сырья с катализатором крекинга в присутствии псевдоожижающего пара. Крекинг проводят при температуре 455,4 — 648,9 С, давлении 0,703 — 3,52 кгlсм, соотношении катализатор и сырье от 3: 1 до 15: 1, объемной скорости сырья 0,5 †10 ч

Продукты крекинга отделяют от катализатора в верхней части реактора. Катализа650512 тор через зону десорбции подают в зону 8 регенерации.

В зоне регенерации катализатор контактирует с кислородсодержащим газом, например воздухом, Скорость подачи воздуха меняют для регулирования температуры в зоне регенерации в диапазоне 537,8—

760 С, при которой отложение кокса на катализаторе выгорает до желаемого уровня содержания остаточного кокса на генерирова нном катализаторе.

Выделяемое в процессе регенерации катализатора крекинга тепло утилизуется при косвенном теплообмене с помощью воды, подаваемой по линии 4 в виде пара высокого давления (70 — 140 кг/см ).

Полученный пар высокого давления выводят по линии 5 и используют для привода турбинных механизмов б.

Лигроиновую фракцию, полученную при каталитическом крекинге, содержащую олефиновые углеводороды, склонные к коксованию и полимеризации, направляют по линии 7 в зону 8 гидрообработки. Полученный продукт отводят по линии 9, смешивают с разбавителем, в качестве которого используют пар, полученный после расширения и подаваемый по линии 10, направляют в зону 11 термического пиролиза.

Продукт термического пиролиза охлаждают и направляют в зону 12 сжатия газа, где его давление повышают от 28 до

47,5 кгlсм, затем газ направляют в зону 18 выделения продуктов, в которой получают водород, топливный газ, этан, пропан, фракцию С4, этиленовую и пропиленовую фракции.

Полученные продукты отводят по линии 14.

Пример иллюстрируется схемой, представленной на фиг. 2. Опресненную сырую нефть, содержащую 2,6 вес. о/О серы в количестве 189000 кг/см ч по линии 15 подаюг в зону 1б термической перегонки.

Газообразную фракцию, состоящую, в основном, из па рафиновых углеводородов

C3 — С4 отводят по лини и 17. Лигроиновую фракцию, состоящую .из линейных углеводородов и кипящую в пределах 29,4—

232,2 С выводят из зоны термической перегонки по линии 18 и по линии 19 направляют в зону 20 термического пиролиза.

Фракцию легкого газойля, кипящую в диапазоне 148,9 — 343,3 С, выводят из зоны термической перегонки и подают в зону термического пиролиза по линиям 21 и 19.

Фракцию тяжелого газойля, кипящую в диапазоне 287,8 — 537,8 С выводят из нижней части зоны термической перегонки по лип и и 22 и подвергают гид родесульфуризации в зоне 28, куда по линии 24 подают водород. В процессе гидродесульфуризации, протекающем при повышенной температуре и давлении 42,2 кг!см, могут быть использованы кобальт-молибденовый катализатор и катализатор из глинозема. Десульфурированный газойль по линиям 25 и 19 по1 дают в зону термического пиролиза.

Из нижней части зоны термической пе регонки остаточную фракцию, кипящую при температуре )315,6 С, отводят по линии

2б в количестве 25800 кгlсм ч и направляют по линии 27 в зону 28 каталитического крекинга реактора 29 крекинга тяжелых фракций.

Остаточную фракцию до подачи в зону каталитического крекинга возможно подвергнуть деасфальтизации.

Остаточную фракцию подают в нижнюю часть зоны каталитического крекинга при температуре 287,8 С, где она смешивается с циркуляционным, регенерированным катализатором крекинга .и псевдоожижающим паром, поступающим в зону по линии 80 под давлением 7,03 кг/сл .

Продукты крекинга отделяют от катализатора в зоне 81 разделения.

Катализатор, загрязненный коксом и адсорбированными углеводородами, направляют в зону 82 десорбции для удаления с поверхности катализатора адсорбированных углеводородов. Затем катализатор подают в зону 88 регенерации, где происходит выжигание кокса и нелетучих углеводородов с поверхности катализатора при помощи воздуха, нагнетаемого регенераторной воздуходувкой 84 по линии 85. Топл ивные газы, содержащие окись углерода, образующиеся .на стадии регенерации, выводят по линии 8б.

Тепло,,выделившееся в процессе регенерации, утилизируют с помощью воды, подаваемой по линии 87 в теплообменник 88, расположенный внутри зоны регенерации.

40 В результате при косвенном теплообмене образуется пар высокого давления (105 кг/см ), который в количестве

45400 кг/слР ч выводят по линии 89.

Продукты крекинга из реактора 29 отво45 дят по линии 40 и направляют в ректификационную колонну 41, где подвергают разделению при температуре -537,8 С и давлен|ии — 1,4 кгlсм . Поток летучих, состоящий из водорода и парафиновых углеводородов, 50 содержащих легкие углеводороды до Сз, выводят из ректификационной колонны по ли,нии 42.

Кубовый остаток отводят по линии 48 и по линии 44 направляют в зону 28 катали55 гического крекинга, кубовый остаток возможно выводить с установки по линии 45.

Часть продукта с низа колонны возможно использовать в виде топлива.

Лигроиновую фракцию с температурой кипения 29,4 — 232,2 С выводят .из ректификационной колонны 41 по лини и 4б в количестве 8900 кг/см ч и направляют в зону

47 гидрообработки, где проходит насыщение олефинов и десульфуризация в присут-. ствии катализатора, протекаемые под дей650512

l5 ствием водорода, вводимого в ",îíó гидрообработки по линии 48.

Лигроиновую фракцию выводят из зоны гидрообработки по линии 48 и направляют в зону 20 термического пиролиза в количестве 2450 кг/с»Р ч.

Фракцию, содержащую смесь ароматических и иарафиновых углеводородов, отводят по линии 49 и подают в зону 50 экстракции ароматических углеводородов. Па рафиновый рафинат, образующийся после экстракции в количестве 7280 кг/слР ч направляют по линиям 51 и 48 в зону 20 термического пиролиза.

В зоне 20 термического пиролиза расположены пиролитические горелки для крекинга нефти под действием пара. Пар подают на линию 19 и количестве

21700 кг/сл ч иод давлением 10,5 кг/с»Р по линии 52. Разбавление паром осуществляют при скорости подачи последнего приблизительно от 0,2 кг пара иа 0,454 кг сырья пиролиза.

Продукт, полученный при пиролизе, отводят по линии 5> и направляют в зону 54 резкого охла>кдения, где реакционную смесь быстро охлаждают до температуры

42 — 6,7 С в зависимости от состава исходного сырья зоны термического пиролиза.

В зону резкого охлаждения подают воду, которая движется противотоком относительно смеси, подвергшейся термическому пиролизу. В результате теплообмена образуется 38000 кг/сл ч пара, находящегося под давлением — 105 кг/сл-, ко" îðûé выводят по линии 55.

Из зоны 54 резкого охлаждения продукт пиролиза по линии 56 направляют в рсктификационную колонну 57. Кубовую фракцию направляют по линиям 58, 26 и 27 в зону 28 каталитического крекинга. Дистиллятную фракцию выводят из ректификационной колонны 57 по линии 59 под давлением приблизительно от 0,49 кг, сл и смешивают с легкими углеводородами, поступающим по линиям 17 и 42. Объединенный поток по линии 60 направляют в зону 61 сжатия технологического газа, где давление увеличивают от 0,49 до 38,7 кг/сл, что необходимо для осуществления разделения продуктов. Фракцию, содержащую, главным образом, такие ароматические углеводороды, как бензол, толуол и ксилолы, отводят по линии 62 и направляют в зону 47 гидрообработки. Продукт, полученный после отделения фракции ароматических углеводородов по линии 68 направляют в зону 64 кислотного газоразделения, в которой происходит поглощение двуокиси углерода и сероводорода. Затем продукт по линии 65 направляют в зону 66 осушки и ио линии 67 — в зону 68 охлаждения, где охлаждение осуществляют при помощи компрессионной холодильной установки 69.

Водород выводят из зоны 68 охлаждения

65 ио линии 70 в количестве 490 кг сл - ч. Этот водород используют в зоне 47 гпдрообработки, зоне 28 гидродесульфуризации.

Охлажденный продукт по линии 71 подают в зону 72 разделения продуктов, из которой в качестве технических продуктов выводят по линии 78 в количестве

10650 кг/сл ч, пропилеи в количестве

5660 кг/с»Р ч и смесь С„ углеводородов в количестве 63600 кг/сл ч. Помимо этого из зоны разделения продуктов выгодят этан в количестве 2660 кг/сл ч и пропан в количестве 980 кг/сл - ч, которые по линиям 74, 48, 25 и 19 возвращают в зону 20 термического пиролиза. Остаточную фракцию выводят по линии 75 и подают в зону 47 гидрообработки.

Для легкост;> чтения схемы, изображенной на фиг. 3, некоторые взаимосвязанные технологические линии и зоны упущены.

B коллектор 76 пара высокого давления поступает по линии >9 в количестве

45400 кг/сл ч пар высокого давления (- 105 кг/с»1 ), вblводиMb É из 30j1bl 88 рс генерации по линии 56 в количестве

37900 кг/сл ч пар высокого давления из зоны резкого охлаждения.

Топливный газ, образующийся при регенерации катализатора и содержащий окись углерода, направляют по линии 86 в аппарат 77, где его сжигают. Выделяемое при этом тепло утилпзируют с помощью воды. подаваемои IIQ линии 78. Полученный пар высокого давления выводят по линии 79 в количестве 45400 кг/сл ч и по линии и подают в коллектор 76 сбора пара высокого давления.

Из коллектора сбора пара высокого давления пар по линии 80 в количестве

7000 кг/сл ч направляют в турбину 81 и в генераторную воздуходувку 84, где происходит его расширение. Пар, выходящий из турбины 81, по линии 82 направляют в конденсатор 88, где получают воду, используемую в процессе.

По линии 84 пар высокого давления в количестве 19670 кг/сл ч направляют и турбину 85 и в холодильные установки 69.

Пар, выходящий из турбины по линии 82, направляют в конденсатор 88.

По линии 86 пар высокого давления в количестве 47460 кг/сзР ч направляют в газовую турбину 87 и газовый компрессор.

Часть этого пара по линии 82 направляют в конденсатор 88 в количестве

108500 кг/сл ч. Часть пара высокого давления можно отводить по линии 88.

Пар среднего давления (- 31,6 кг, сл- ) из турбины 87 выводят по липин 89 в количестве 36610 кг/сл- ч и направляют в коллектор 90 naipa среднего давления.

Пар среднего давления отводят также по линии 91 и используют для обеспечения внутренних технологических потребностей, таких как обеспечение работы насосов, тех65Î512 нологический обогрев, псевдоожижение катализато ра крекинга.

Давление пара из коллектора пара среднего давления снижают (до — 10,5 кг/слР) с помощью клапана 92, смешивают с паром низкого давления, образующимся в испарителе 98 и поступающим по линии 94 в количестве 7000 кг/ела ч. Затем пар низкого давления по линии 52 направляют в зону термического пиролиза.

Формула изобретения

Способ получения газообразных олефиновых угл еводородов путем крекинга тяжелых нефтяных остатков в присутствии катализатора с получением лигронновой фракции с последующим пиролизом последней и выделением целевых продуктов, о тл и ч а ю щ,п и с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, катализатор крекинга регенсрируют с получением водяного пара высокого давления и выделение целевых продуктов проводят с применением последнего.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 1205958, кл. 12с 19/01, опублик. 1973.

15 2. Лукьянов П. М. и Беслетов А. Г. Пиролиз нефтяного сырья. М., 1962, с. 99.

650512 г!

1 Z

7а

Составитель Н. Королева

Техред Н, Строганова

Корректор С. Файн

Редактор Т. Пилипенко

Заказ 35/171 Изд. № 185 Тираж 620 Подписнее

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. сПатент>

1

Ъ!

1 г—

1! (l ! г тг с