SU432726A3 - Способ переработки углеводородного сырья - Google Patents

Description

Насто щее изобретение относитс  к области переработки углеводородного сырь  нутем .каталитической конверсии, в частности каталитического риформинга.

Известен способ Пбрера:ботки углеводородного сырь  путем каталитического рнфорлш.нга в присутствии циркулирующего водорода с последующей сепа1рацией полученны.ч продуктов конверсии (-риформинта) ъ сепараторах ВЫСОКОГО и низкого давлени .

При осуществлении этого процесса иедостаточдо высок выход сжиженного газа (углеводороды Сз-С), который  вл етс  ценным сырьем, а также недостаточна чистота извлекаемого и, в дальнейшем, рециркулируемаго водорода.

Согласно .предложенному способу используетс  процесс каталитической ко.нверсии, в котором газооб,разные продукты, выделенные в сепараторе низкого давлени , смешиваютс  с частью исходного углеводородного сырь  и подаютс  в сепаратор высокого давлени .

Это позвол ет получить высокочистый водород дл  рециркул ции и сжиженные углеводороды Сз-С, а также продукты, кип щие на уровне бензиновой фракции.

Спосо б переработки углеводородного сырь  -путем каталитической Конверсии со.гласно данному изобретению состоит из следующих ста.днй: а) конверсии жидких углеводородов

в с.меси с водородом, с получением эфлюента, содержащего водород, газообразные углеводороды и жидкне углеводороды; б) сепарировани  эфлюента, выход щего из зоны конверсии , в зоне сепарации под низким давлением, с .получением потока газообразного во.дорода, загр зненного углеводороламн, и потока жидкости (сепарированной при низком давлении ), содержащего газообразные (при нормальных услови х) жидкие углеводороды; в) контактировани  газообразного водорода, нолученного на стадии (б) с частью жидких углеводородов (сырь ) и разделени  иолученной смеси, с получением богатого водородом газового потока и потока жидкого сырь , содержащего углеводороды (газообразные в нормальных услови х); г) нропускаии  части полученного на стадии (в) истока л идкостн через зону конверсии углеводородов с тем, чтобы часть ио.рмально жидких углеводоро .дов прощла через зону конверсии; д) разделени  полученной на стадии (б) жидкости из сепаратора низкого давлени  на жидкие углеводороды газообразные углеводороды.

Ниже рассматриваютс  другие формы осуществлени  насто щего изобретени .

Способ по сн етс  в применении к каталитическому риформингу, так как }1аиболее соответствует его осуществлению, хот  способ может примен тьс  и дл  разделени  эфлюента реакции коизерсни любого т-ила, т. е. продуктов , содержащих аналогичные компоненты.

Соответствующее сырье дл  каталитического рифорМии.га содержит з основном нафтены и парафийы. В качестве сырь  могут использоватьс  фракции, перегон емые в узком интервале температур, например, фракци  нафты, сравнительно чистые углеводороды такие , как циа логвксан, метплциклогексаи, метилциклоиеита .н и их смеси. Предпочтитель )ым сырьем  вл ютс  легкие и т желые фракции пафты, атричем предпочтительным сырьом дл  л пталитнческого риформинга  вл ст- ,-  фракци  на(|)ты, кил ща  в интервале 32-232° С.

Используемые 1при 1каталитическом рифо рминге катализаторы содержат обыч«о .платину 1на глшюземном носителе. Эти катализаторы содержат обычно от 0,5 до 5 вес. % платтны . Катализаторы могут быть активированы добавкой другого металлического компонента, на.прнмер /реви , дл  повыщени  стабильности катализатора. Катализатор риформивга МО/кет быть также актив Ррован галоидным колриоиенто.м дл  повышени  его кислотности.

К типичным услови м каталитического риформинга отиос тс : температура от 260 до 566° С, предпочтительно от 316 до 538° С. да|Вление от 4,4 до 83 ат, (Пре шочтительно от 7.8 до 21,4 ат, часова  объемна  скорость жидкости, или объем жидкости в час inpi-i 5°С на объем катализатора, от 9,2 до 40 и содержание водоролсодержащего газа в количестве, достаточ1ГОМ , чтобы обеспечить мол оное соотношение водорода -к углозодо-роду, ра-знсе от 0,5 : I до 15: 1.

Катализатор может быть использован в пеподвиж-ном слое, р де неподв-ижных слоев, Б под1вижном слое или в псевдоожижениом слое. При каталитическом риформииге с неподвижиым слоем катализатора может примен тьс  один или несколько слоев, уложенных на решетке одното реактора, но предпочтительнее в р де реакторов. При риформинге нафты обычно употребл ют три или четыре отдельных ,сло  катализатора.

Точное количество катализатора в каждом слое (катализатОра в реакторе) может колебатьс  в зависимости от свойств сырь  и осуществл емой реакции и определ етс  расчетоМ . Прп каталитическом риформинге, например в четырех отдельных реакторах, катализатор можно расположить IB реакторе следующим образом: Ш, 15, 25 и 50% от общего количества.

В соответствии с насто щим изобретением газ из сепаратора 1изкого давлени  не смещивают после сжати  с жидкостью, полученной из сепаратора низкого давлени , а смешивают по крайней море с частью углеводородного сырь . Так как сырье представл ет собой жидкие углеводороды, не содержащие газообразных углеводородов (например , углеводородов Ci-С), то оно обладает больщей абсорбционной способностью.

чем л идкость из сепаратора низкого дазлени . Например, если риформинга служит фракци  нафты, то -взиду того, что колцентращи  парафинов и .нафтенов в ней выше,

чем в продукте риформинга, она обладает большей способностью абсорбировать нормально газообразные углеводороды, чем проаукт , более богатый ароматикой. Поэто у использование свел ей нафты способНО обеспечить получение более чистого водорода и больщих количеств сл иженного нефт ного газа , чем исполъзавание продукта риформлига или части его.

Контактированне осуществл тьс 

в обычных противоточных абсорбционных колошах . При .аравннтельно высоком соотноше1ШИ пар /л И1Дкость, т. е. выше чем 2 : I (как это обычно бывает при каталитическом рнформшгге ), предиочтительно пр моточное смещеиие сл атого газа и сырь , с последующей сепарацией при относительно высоком давлении.

Под терми;ио: 1 «относительно высокое давлеиие и «сепаратор высокого давлени  подразумеваетс  д.авленне не менее чем на 3,4 ат выше давлени  в сепараторе низкого давлеН1и ,ч. Предпочтительно, чтобы высокое дазлецие иревыщало миниму.м на 6.8 ат низкое давление . Соответствен-1:о «зысокое давлеп.ие  вл етс  от :осительным термином, указывающим на разность давлени  а двух зонах и не указыв1ает аосолютного давлени . В частлости , при осуществлении риформин а, при сеиарации пиз,кого давлени , осуществл емой при давлении 4,4-14,6 ат, высокое давление будет составл ть 7,8-21,4 ат. При низком давлении в интервале 14,6-24,8 ат высокое давленне соответствует 12-35 ат. Целесообразно осуществл ть сепарацию низкого и высокого Д1авле1ни  при темпеоатуре от 16 до 49° С.

Из указанного следует, что при контакт:.-ровании жидкого углезодород ого сырь  с гпзообразны .м потоком (с газом, полученным из

сепаратора низкого давлени , предпочтительно после сжати ), содерл-сащим водород, загр зненный углеводородаоли, получаетс  обогащенный водородо.м поток с понил е11ным содержанием углеводородов. Выделенные из него углеводороды Ср абсорбцируютс  жидким сырьем. По К1рлйней мере часть обогащенного :водородом газа, вновь возвращают в зону конверсии углеводородов, например, в зону каталиггического рпформинга. При осуществлеНИИ способа молсно пол|учить водород со степенью чистоты не менее 80 мол. %.

Свежее жидкое углеводородное сырье, со , держащее абсорбированные газообразные углеводороды, можно затем пропустить :непосредственно в зону конверсии углеводородов

без удалени  из него абсорбированных газообр азных углеводородов. Абсорбированные

углеводороды, как правило, не превращаютс 

65 а зоне кон-версии и содержатс  в жидкости, извлеченной из сепаратора низкого давлени . Дл  завершени  полного извлечени  газообразных углеводородов, иракти-чески в виде сжиженного газа из эфлюента, - продукта конверсии углеводородов, л идкий поток, поступающий из сепаратора низкого давлени , раздел ют на баковой поток газа, содержащий газообразные углеводороды, поток жидких углеводородов Сз-С и поток обычно жидких углеводородов. Характерно, что жидкость из сепаратора низкого давлени  содержит нездачительное количество водорода. Этот водород извлекают или удал ют вместе с нормально т азоо бразными углеводородами. Это разделение можно осуществить в зоне фра.кциоиировани . При каталитическом риформинге и;спользуют дебутанизатор или стабилиз1атор продукта. Олераци  дебутанизации хорощо известна. Те.м-пературы верха и низа колонны наход тс , как правило, в .интервале от 92-93° С и232-260° С, при давлении вверху аппарата в интервале 12,9-21,4 ат. iTIo другому варианту свежее сырье, содержащее абсорбированные газообразные углеводороды , направл ют в зону сепарации или стрилпвнга с тем, чтооы пол}чить отпаренное углеводородное сырье, направл емое обратно в зону конверсии углеводородов, баковой поток газов, содержащий нормально газообразные углеводороды, и лотак, содержащий жидкие углеводороды Сз и €4. Дл  максимального извлечени  нормально газообразных углеводородов , в особе нности в виде слсиженного нефт ного (газа из эфлюента конверсии углеводородов , жидкий поток, поступающий из сепаратора низкого давлени , также раздел ют на газообразные углеводороды, сжиженный нефт ной газ и нормально л-аидкие угле;водороды; осуществл ют это в дебутанизаторе по выщеуказйнному методу. Отпаривание может быть «грубьш фракционированием , при котарол содерл ащее абсорбиров ,ан1ные газообразные углеводороды углеводородное сырье раздел ют на газообразную фракцию Cj-С и нормально жидкую углеводородную фракцию Сг,. При употреблеПИИ в качестве сырь  нафты и риформинга в качестве процесса конверсии углеводородов соответствующими услови ми отпаривани   вл ютс : температура вверху 71-77° С и внизу 138-149°С, давление вверху -колонки при дан;но,м температурном интерва«1е соответственно 11у2-12,9 ат. Дебутанизатор осуществл ет несколько более четкое фраки1)иони;рование. По крайней мере часть извлекаемого из Стриппивга и дебутанизатора газообразного потока конденсируют и затем сепари руют, чтобы получить боковой nciroM газов, содержащих метан и этан -и сжиженный нефт ной таз. Эти потОКИ «редпочтительио смещивают и зате.м охлаждают .дл  конденсации и сепарировани . При отпаривании углеводородного сырь . содержащего абсорбированные углеводороды, целесообразно получить поток Cs и более легких углеводородов (т. е. С:) и пото.к нормально жидких углеводородов Се i более т желых (т.е. С-,). Дл  завершени  извлечени  сжиженного нефт ного газа -поток С; направл ют в дебутанизатор с жидкостью из сепаратора низкого давлени . устра1и ют поступление за .метных количеств углеводородов Сз в зоне риформи .нга, что могло -бы .привести к дезактив ации катализатора. Однако при использовании стриппинта хорошо работают как стрИПпинг С,так и стриипииг Сг. Операцию риформинга по данному способу можно осущеСТВИТЬ , использу  СТрИППИНГ ЛЮООГО типа. ИЛИ вовсе без отпарной колонны. Осуществл   работу в зоне конверсии углеводородов о.писанными методами, можно получить водород относительно высокой степени чистоты, пригодный дл  целей рецнклизаЦии , а та.кже дл  нспользовани  в других способах очистки и максимально извлечь сжиженный нефт ной газ из эфлюента, поступающего из зоны конверсии. Способ .может быть по снен изображенной на чертеже схемой, на процесса каталитического рифор.минга. В качестве сырь  используетс  депентанизированна  фракци  нафты, полученна  из нефти-сырца (десульфированиой), относительно свободна  от примеаи Сд. Прежде чем это сырье поступает в реактор рнформиига, его сначала используют дл  очистки сжатого водорода с целью максимального извлечени  сжижегшого нефт .ного газа. Нафта, из(влеченна  способом, который будет описан ниже, поступает по трубопроводу 1, смешиваетс  с поступающим по трубопроводу 2 рециклизирующим водородом, и смесь поступает по трубопроводу 3 в реактор 4. В этом реакторе находитс  обычный платиновый катализатор, в нем из нафты образуютс  высококачественные углеводороды, перегон ющиес  в интервале кипени  бензошовой фракции. Выход щий ло Т рубопрово|ду 5 лз peaiKTOpa 4 эфлюент содержит водород, газообраз;ные в нормальных услови х углеводороды и высококачественные продукты, перегон ющиес  в интервале кипени  бензиновой фракции. Эфлюент, поступающий из реактора 4 при повышенной температуре и давлении около 1,4 ат, охлал даетс  (средство или способ охлал.дени  на схеме не показаны) н иаправл етс  в сепаратор 6 низкого давлени . В сепараторе низкого давлени  паддерло вают темлературу 38° С и давление 19,4 аг. Падение давлени  вызываетс  лишь падением давлени  в трубопроводе 5. Из сепаратора низкого давлени  6 по трубопроводу 7 постулает жидкий поток, содержащий нор.мально жидкие углеводороды, остаточное количество водорода и нормально газообразные углеводороды . Из верхней (головной) части сепаратора 6 низкого давлени  по т руболроводу

8 поступает газ, содерл ащий водород, нормально газообразные углеводороды и небольшое холнчество нормально жидких углеводородов . Этот газ нодвергают сжатию при помощи компрессора 9 до 26,5 ат к направл ют по трубопроводу 10 дл  смешени  со свежим сырьем, поступающим по трубопроеоду п. Эту смесь направл ют по линии 12 в теплообменнпк 13, где охлаждают до 38° С дл  удалени  тепла компреоаии, и охлажденную таким Образом смесь направл ют по линии 14 в сепаратор 15 вьгсо,кого давлени .

В сепараторе высокого давлени  15, в котором создаетс  давление 26,2 ат, смесь свежего сырь  «афты и паров из сепаратора низкого давлени  подвергаетс  разделению. Газ отводитс  ПО линии }6. Этот газ содержит более чистый водород и содержит Меньще лормалвно газообраз.ных и жидких углевсаороftOiB , чем газ в линии 8. Часть очищенного газообразного водорода направл етс  по линии 2 дл  рециклизации вместе с оставшимс  водородом, а выдел ющийс  в реакторе 4 в результате конверсин водород направл етс  по лииии 17 дл  использовани  на других установках очистки.

Напраозл ема  1из нижней части сепаратора 15 высокого давлени  жидкость содержит свежую нафту вместе с абсорбированными ею нормально газообразными углеводородами. Это Обогащенное масло (нафта) натравл етс  по линии 18 в отпарную колонну 19, в которой абсорбированные нормально газообразные углеводороды отдел ютс  от свежей нафты . бтпарна  коло на 19 представл ет собой обычную отпарную коланну или рект1ификащювную колонну, работающую в хорошо известных услови х. В головной части колонны образуетс  .парообразна  фракци , удал ема  по линии 20 н содержаща  нормально газообразные углеводороды С+

Если верхн   фракци  из огпарной колонны 19 содержит углеводороды Ci-€4 и остаточное количество водорода, сжиженный нефт ной газ извлекают пронусканием верхней фракции по линии 20 а (показана щтрихпунктиром ) в конденсатор 21, в котором сл иженный нефт ной газ подвергаетс  сепарированию способом, который будет описан ниже. Головна  фракци  из отпарной колонны 19 содерж1ит предпочтительно фракщию Ci-Cs, ее пролуокают -по линии 20 в дебутанизатор 22, и содержащийс  в ней сжиженный нефт ной газ извлекаетс  вместе с сжиженным нефт ным газом, содержащимс  в жидкости, нолученной шз сепаратора 6 низкого давлени . В отпарной колонне можно осуществить орошение частью головной фракции известными способами дл  улучшени  или повышени  степени разделени .

Отпаренна  нафта, освободивша с  от нормально газообразных углеводородов и в Предпочтительном случае от углеводородов Cs, направл етс  по линии 23 и поступает в ребойлер 24, отдава  тапло дл  отпаривани  зообразных углеводородов из богатого маг поступающего в отпарную колонну 19. Pel лер 24 может обогреватьс  не показаннь

на схеме средствами. Часть нагретой так образол нафты направл етс  по линии 25 д отдачи теплоты испарени . Оставша с  на та, физические свойства .которой в оонови такие же, как у свежей нафты, поступаю

по линии //, удал етс  по линии 1 и пО пает в реактор 4 в качестве сырь  дл  ка литического риформинта.

Поступающа  из сепаратора 6 низкодавлени  жидкость обогреваетс  непр мы

теплообменом в теплообменнике 26 донис фра-кцией дебутанизатора, поступающей линии 27. Нагрета  жидкость из сепаратор низкого давлени  поступает в дебутанизата 22, в котором нормально газообразные углеводороды , предпочтительно в смеси с головной парообразной фракцией из отпарной колонны , поступающей по линии 20, отдел ютс  от продуктов, кип щих Б интервале кипени  бензиновой фракции. Дебутанизатор 22 представл ет собой обычную ректификационную колонну. Тепло дл  него обеспечиваетс  донной фрамцией, поступающей по лини м 27 и 28 в обогреватель 29. Нагрета  жидкость поступает затем ПО линии 30 в дебутанизатор

22, доставл   тепло, необходимое дл  фракцио1 ной дистилл ции. Оста1вша с  жидкость из донной фракции дебутанизатора поступает по линии 27 в теплообменник 24, доставл   часть тенла, необходимого дл  работы орпар1НОЙ колонны 19, и затем в теплообменник 26 .предварительного обогрева поступающей в дебутанизатор 22 жидкости из сепаратора низкого давлени . Частично охлажденна  донна  фракци  дебутанизатора, содерж-аща  высококачественные продукты, перегон ющиес  в интервале кипени  бензиновой фракции, охлаждаетс  далее в теплообменнике 31 и удал етс  по линии 32.

Вастравл ема  по линии 33 головна 

фракци  дебутанизатора 22 представл ет собой парообразную фракцию, содержащую остаточные количества водорода, содержащегос  в Ж1идкости из сепаратора 6 н 1зкого давлени  и сепаратор а 15 высокого давлени  и

растворенные нор мально газообразные углеводороды . Эту смесь паров можио также смешать с парами, поступающими .по линин 20 а из отпарной коло.нны 19, и п.олученный поток на:правл ют в конденсатор 21 дл  конденсации углеводородов Сз и €4. Образующа с  двухфазна  смесь направл етс  по линии 34 в сепаратор 35, из которого отход щий поток газов выводитс  то линии 36, он содержглт водорад , метан и зтан. Этот поток пригоден дл 

использовани  в качестве то.плнва в других част х нефтеперерабатывающего завода. Жидкий поток, содержащий сжиженный нефт ной газ, выводитс  из сепаратора 35 по линии 37, а часть - по линии 58 и поступает в

качестве флегмы дл  орошени  в верх;1юю

часть дебутанизатора 22. Остальна  часть жидкости выводитс  по лиг1ин 37 И представл ет MiicTbi товарный сжиженный нефт ной газ.

Т а б л и ц   1

Компонсит

13550,54

Всего

В таблице 1 показан состав различных потоков (в соответствии со схемой), причем доказываютс  преимущестза, достигаемые при контактировании пароз из сбиарато ра низкого давлени  со свежим сырьем, заключающиес  в получении вмсокочистого водорода и максимальном извлечении сжил енного нефт ного газа. Все составы выражены в моль1час.

Ниже приводитс  дополнительный шри.мер возможного способа осуществлени  насто щего изобретени . Бди ственной модификацией  вл етс  от1Сутствие отпарной колонны. При этом свежее сььрье конта.ктирует с подвергнутыми сжатию парами 1из сепаратора 6 низкого давлени  в линии 12. Смесь сырь  с парами охлаждают и направл ют в сепаратор 15 высокого давлени , как описано.

Поступающа  из (нил-сней части сепаратора 15 высокого давлени  ino IS богата  жидкость содержит нафту с абсорбирован1ньши в ней нормально газообразными углеводорода,ми. Этот обогащенный ноток -поступает непооредствен.но из линии 18 в линию 1. Та,ким образом жидкость из сепаратора высокого давлени  поступает иепооредствен но в зону реакции, а не в отпарную колонну . Смесь в линию / пост пает лищь из сепаратора 15 высокого давлени . При риформииге нар-мально газообразные углеводороды проход т лишь через секцию реактора 4 и лишь часть из них абсорбируетс  лсид1кастью , выводимой из сепаратора 6 низкого давлени  ло линии 7.

Жидкость из сепаратора 6 низкого давлени  перекачивают не показанным на схеме иасосом по линии 7 и нагревают нeпp мы теплообменом с гор чши продуктами в теплообменнике 26.

Нагрета  жидкость из сепаратора ,нлз1кого давлени  лоступает ио лвнии 7 в дебутанизатор 22, ,в котором нормально газообразные углеводороды отдел ютс  от полученных в

11976,07

12271,13

реакторе 4 1высококачественных продухтоз, перегон ющихс  3 интервале кипени  бензиновой фракции.

Часть .материала, отводимого из донной части дебутанизатора 22, направл етс  в ребойлер или -нагреватель 29 -и возвращаетс  в дебутанизатор. Продукт риформпнга выводитс  по линии 27 и используетс  дл  предварительного нагрева поступающей в дебутанизатор жидкости из сепаратора низкого давлени .

Поступающа  из головной части дебутанизатора 22 по линии 33 фра1кци   зл етс  парообразной фракцией, содерл ащей остаточное .количество водорода п 10р, газообразные углеводороды, содержащиес  з Л{идком эфлюенте из сепаратора 6 .низкого давлени . Эти пары поступают в конде:;сатор 2/ дл  коччденсацип углеводородов Сз и С4.

Углеводороды Сз и С4 используютс  в качестве флегмы ил:1 извлекаютс  в качестве чистого продукта.

Т а б л i; ц а 2

с.

g§

Ё .

с с

о с

ч Е S

N

35

40

Выще 3 таблице 2 приводитс  состаз раз45 личных потоков и показаны -преимущества.

11

.достигаемые при контактировании паров сепаратора лизкого давлени  со свежей нафтой.

Предмет изобрете и и  

Способ Переработки углеводородного сырь  путем каталит1ИЧбской 1конверсии, например рнформи.нга, в присутствии циркулирую12

щего водорода с использованием сепарации полученых продуктов конверсии в сепараторах высокого и низкого давлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода сжижелного газа и чистоты водорода, газообразные продукты, выделенные в сепараторе Низкого давлени , смешивают с частью углеводородного сырь  и подают е сепаратор высокого давлени . J7 J2