SU959631A3 - Способ охлаждени крекинг-газов - Google Patents

Description

-- - . .

Изобретение относитс  к способалл

охлаждени  крекинг-газов, полученных, при паровой конверсии углеводородов в хфоизводстве олефинов, и утилизации этих газов.5

Известен способ охлаждени  крекинг.- : газов, полученных на высокотемпературных установках переработки углеводородного сырь  путем непосредственного смешени  их с охлаждающей жидкостью, ijqpea-fg ставл ющей собой нефт ную ракчию. выкипающую щ)и 371-427С .

Наиболее близким к предложенному   л етс  способ охлаждени  крекинг-газов . тфоцесса пиролиза углеводqpoднoгo ськрь  в присутствии вод ного пара с получением олефинов путем косвенного теплообмена в кожухотрубном теплообменнике с последующей обработкой охлажденного до 45О5 50° С продукта жидкими высококип щи- 20 ми 15)одуктами термического крекинга, после чего охлажденный гфодукт ввод т в один или несколько параллельно работающих теплообменников второй стадии, где температура крекйнг газов снижает-.

с  до 35О-45О С. В качестве теппообмешюй среды 1фнмен к т воду под вьюоким давлением, используемую затем дл  генер1фовашш вод еюго пара 2J.

Недостатком известных способов  вл етс  Невысока  утштзаци  тепла кре- : кннрггазов и значительное коксоотлсвкенле.

Цель изобретени  - повышение утвлв- . аации тепла крекиш ггазов и снижение ксжсоотложени .

Поставленна  дель достигаетс  тем, что согласно способу охлаждени  крекин газов проаесса шфолиза углеводс одного сырь  в 1фисутствШ1 вод ного пара с по лучением олефинов Путем косвенного теплообмена с охлаждающей средой в качестве охлаждакнцей  реды используют вод ной пар с последующим охлаждентм полученного перегретого пара путем кос.венного теплообмена с водой с получением пара повышенного давлени .

Оборудованием дл  парового пворолвза служит люба  трубчата  печь, щшспособленна  дл  крекинга одной нли р да углеводородных фракций, нащэимер этана, пропана , легкой нафты, кип щей в интервале 32-121 С, нафты всего диапазона, кип щей в интервале 38-190 С, легкого гайойл , кип щегов интервале 176-, , среднего газойл , кип щего в интервале 232-454 С, т желого газойл , кип щего в интервале 315-538 с или их смесей. При особой конструкции печи в качестве сырь  дл  крекинга может пр мен тьс  целиком сьфа  нефть. Обычна  трубчата  печь имеет одну или р д радиантных секций, содержащих трубы дл  высокотемпературного крекинга , обжиг мых множеством газовьгх или нефт ных горелок, расположенных в стен ках, своде или поде печи. Обычно исполь зуют две или три крекирующие трубы, однако трубные пучки могут измен тьс  ;от одной трубы большего диаметра до пучков, содержащих множество труб мало го диаметра. Эти трубы могут быть собраны вместе со стороны вьЬсода дл  сбо ра газов в одном или нескольких коллекторах дл  последующего охлаждени  или крекирующие трубы могут присоедин тьс  к отдельным на каждунэ трубу охлаждающим устройствам кожухогрубного типа. Температура на выходе из крекиру щих труб измен етс  примерно в интервале 7О4-г1038с в зависимости от выбора исходного материала, требуемых выходов и требуемой смеси продуктов. Типична  температура на выходе из ра- диантной трубы, примен ема  .при крекинге от легких до т желых газойлей, находитс  в диапазоне примерно 7 04927 С . Кроме того, трубчата  печь должна иметь одну или р д конвективных секций где отводимое от дымовых газов радиант ной горелки тепло используетс  дл  подогрева исходного сьфь  н дл  вьфабеп ки или перегрева пара, используемого в приводах турбин, дл  технологического нагрева и в качестве разбавл ющего пар при пиролизе. Пригодным аппаратом дл  использовани  в зоне охлаждени   вл ютс  обычные кожухотрубные теплообменники с одной или множеством труб, предпочтительно одноходовые, рассчитанные на воспри ти термических градиен й, возникающих от высокотемпературных газов крекинга. В одном из вариантов предложенного способа насыщенный пар под давлением 3,5-217 ата поступает в зону охлаждени  дл  получени  тепла путем косвенно го теплообмена с крекинг-Газами при емпературе примерно 7О4-1038 С и ем,самым охлаждает эти газы до темературы примерно 260-649 С дл  становки реакций пиролиза. Затем кре- ; инг-газы поступают на последующие тупени охлаждени  с тем, чтобы поизить температуру крекинг-газов до ровн , при котором нормальногазообраэные продукты, например олефины, водород н С. парафины, могут отдел тьс  от нормальножидких продуктов, например бензина пиролиза и нефти, и остатков кре- , кинга во фракционирующей колонне пиролизованного потока. Эти последующие ступени охлаждени  могут представл ть собой кожухотрубные теплообменники дл  дополнительной утилизации низкотемпературного тепЛа или ступени пр мого охлаждени  нефти, предназначенные дл  извлечени  низкотемпературного тепла во фракционирующей системе отход щего потока . Течение насыщенного пара в зоне охлаждени  в предпоатительном варианте  вл етс  попутным с течением крекинггазов с тем, чтобь поддерживать относительно посто нную температуру стенки трубы по всей длине зоны охлаждени . Наиболее предпочтительно поддерживать температуру стенки выше точки росы крекинг-газов . Предпочтительным использованием извлеченного в зоне охлаждени  тепла в виде пара высокого давлени   вл етс  приведение в движение целевого газа и сжатие хладагента. При таком использовании тепла предпочтительный Диапазон давлени  охладител  насыщенного пара дл  зоны охлаждени  составл ет 15 имерно 3,5-217 ата с сос тветствующей температурой насыщени  примерно 240371 С . . зоне охлаждени  перегрев пара увеличиваетс  от О до при теплообгг- I мене с гор чими крекинг-газами. Этот пар затем направл ют в зону сн ти  перегрева , Где его подвергают косвенному теплообмену с водой при несколько более высоком давлении,- которую подогревают до температуры насьпденн . В соответствии с этим снимаетс  перегрев с охлаж,дающего пара, и тепло извлекаетс  из зойы сн ти  перегрева в виде насыщенного пара при повыщенном давлении, который впоследствии может использоватьс  как подпитка охлад|ггел  в зону охлаждени . Неперегретый пар, выход щий из зоны сн ти  перегрева, может находитьс  при температуре насыщени  дл  используемого давлени  или может сохран ть некоторый перегрев, наход сь при температу ре примерно, на выше температуры насьиценн . Этот пар может вновь перегреватьс  в конвекционном змеевике секции пиролиза или в отдельном пароперегревателе дл  последующего использовани  в качестве пара дл  привода тур бины дл  упом нутого выше компрессионного оборудовани . Температура пара, выход щего из зоны сн ти  перегрева, должна регулироватьс  в области от входной температуры в первую зону охлаждени  и затем направл тьс  во вто рую зону охлаждени  дл  охлаждени  крекинг-газов от другого радиантного змеевика иди трубного пучка в той же самой или в другой зоне пиролиза. Потер вший перегрев пар вновь перегревают путем косвенного теплообмена с крекинг газами во BTqpog зоне охлаждени , рабо тающей аналогично первой зоне, и перегр тый пар под давлением 3,5-217 ата выв д т из второй зоны охлаждени  дл  использовани  в приводах паровых турбнН. Выведенный из второй зоны охлаждени  пар дл  .использовани  в качестве правода паровых турбин и в холодильном компрессионном оборудовании должен находитьс  под давлением 3,5-217 ата и должен Иметь перегрев примерно 93260с . При выведении перегретого пара в вышеупом нутом диапазоне давлений, давление пар в первой зоне охлаждени  и зоне сн ти  перегрева находитс  в том же диапазоне.., В случа х использовани  множества зон охлаждени , например при ограниченной доступности пара, Может Щ)имен тьс  одна или несколько промежуточных охлаждающих зон и зон сн ти  перегрева В варианте использовани , например, одной промежуточной ступени, неперегретый пар, покидаювшй зону сн ти  перегрева , последовательно проходит через промежуточную зону .охлаждени , щ)омежуточную зону сн ти  перегрева и затем ко зоне охлаждени . Вырабатываг вмый из вводимой в зоны сн ти  перегре ва насыщенный пар перед его введением в качестве хладагента в первую зону охлаждени  направл ют в паросборник (офедпочтительньЕЁ вариант). Предпочтительным устройством дл  ввода Воды из паросборника в зоны сн ти  перегрева и извлечени  насьгадегшого пара в сборник из зон сн ти  переттрева  вл етс  обычный термосифон. В другом варианте предложенного способа в качестве хледаге|гга в зоне охлаждени  используетс  перегретый пар относительно низкого давлени . Этот вариант позвол ет использовать менее прочную конструкцию охлаждающего уст ройства благодар  применению более н ако го давлени  пара в случа х использовани  более низких температур стенок труб, например при работе с легким сырьем. В этом варианте пар под давлением 3,5-7 ата,. перегретый примерно до 149-427 С, ввод т в зону охлаждени , где перегрев увеличиваетс  за счет косвенного теплообмена с крекинг-газами. Этот пар затем направл ют в зону сн ти  перегрева дл  извлечени  повьоиенного перегрева за счет косвенного теплообмена с водой при повышенном давлении дл  выработки пара повышенного давлени  примерно 35-217 ата. П повьштегшого давлени  может перегреватьс  в конввкг тивных змеевиках отделени  пиролиза Ш1И в отдельном пароперегревателе и использоватьс  в качестве пара дл  ривода турбин. Выход щий из зоны сн ти  перегрева под относительно низким давлением не перегретый пар может использоватьс  дл  технологического нагрева или может повторно перегреватьс  в конвективных змеевиках секции пиролиза или путем теплообмена с гор чим отход щим из турбины паромсвысокого давлени  дл  последующего использовани  в турбинах низкого давлени . Освобожденный от перегрева пар низкого давлени  выходит из первой зоны сн ти  перегрева пр  той же температуре , 1ФИ которой ОН -поступает в первую зону Охлаждени , во вторую зону охлаждеШ , где он внов п егреваетс  за счет косвенного теплообмена с крегг кинг-газами. Повторно перегретый пар низкого давлени , вьисод щий из второй зоны охлаждени , вновь лишаетс  перегрева во второй зоне сн ти  nejierpeBa, где дополнительно возрастает количество пара высокого давлени  за «счет косвенно1ЧЭ; теплообмена с водой.. Как и в первом вариант(з, используема  дл  вьфаботки пфа высокого давлени  вода 1федпочтительно подогреваемс  до темп атуры насьпцени , соответствующей конкретному . авлению, выбранному дл  системы с паом высокого давлени . Подогрета  вода может проходить через паросборник и заем направл тьс  в зону сн ти  перегреа через циркул ционные трубы термосионов , по пар поднимаетс  и затем поступает в паросборник. Насыщенный пар высокого давлени  из паросборника затем перегревают подпочтительно в конвективной оекщш зоны пиролиза, а затем утилизуют в качестве силового щзивода дл  турбин высокого давлени  пара. Пример 1. Предварительно подо гретый исходный газойль, разбавленный паром поступает в зону пиролиза при и распредел етс  по радиантным змеевикам, которые обычно подвигаютс  огневому нагреву нефт ными горелками, установленными в радиантной секции зон пиролиза. Сырье нагреваетс  до температуры крекинга дл  получени  олефинов, нормальножидких углеводородов, водорода и метана. Крекинг-газы направл ют в зо ны охлаждени , где реакции крекш1га ос танавливаютс  при охлаждении газов до за счет косвенного теплообмена с паром. Охлажденные газы выход т из соответствующих зон охлаждени  н собир . ютс  в общем сборнике дл  дальнейшего охлаждени , компремировани  и разделени  крекинг газов. Паровой хладагент подводитс  последовательно в зоны охлаждени , в которой находитс  насыщенный пар под давлением 1О5 ата, поступающий из napoc6qpHHKa. Свежа  вода дл  паросборника нагреваетс  в конвективном змеевике, расположенном в верхней части зонь 1Гиролиза, поступает в паросборник. Дополнительно в паросборник подвод тс  пар. Поступающий В первую зону охлаждени  хладагент в виде насыщенного пара перегреваетс  до 482С и поступает в зону сн ти  перегрева, где он охлаждает с  до 324°С за счет косвенного теплообмена с водой из термосифона. В зоне сн ти  перегрева тепло утилиз|фуетс  в виде пара под давлением 1О5 ата в пар сборнике, и полученныйпар высокого давлени  поступает в первую зону охлаж дени , как бьшо описано выше. Лишенный перегрева пар выходит из зоны сн ти  перегрева при и поступает во вторую зону охлаждени , где он вновь перегреваетс  до 482 С. Этот пар под давлением 105 ата и выходит из второй зоны охлаждени  и поступает к турбинам высокого давлени , служащи дл  компремнровани  охлажденщ,1Х креки газов и хладагента, используемого в отделении разделени  и извлечени  целевы ( жефинов. Пример 2. Система охлаждени  и утилизации тепла аналогична примеру 1 за исключением дополнительного охла . д тельного цикла, расположенного между первой и второй зонами охлаждени , привод щего к образованию трехходовой охлагдительной системы. Гор чие крекинг-газы из дополнитель- ного радиантного змеевика, расположенного в зоне пиролиза, поступают в промежуточную охладительную зону и охлаждаютс  до 593 С за счет косвенного теплообмена с паром при , выход щим йэ зоны сн ти  перегрева. Этот пар повторно перегревают в промежуточной охладительной зоне и направл ют в промежу-,. точ уй) зону сн ти  перегрева, котора  работает таким же, как и описанна  выше зона сн ти  перегрева. Лишенный перегрева пар вьсходит из щ)омежуточной зоны сн ти  перегрева с температурой и поступает во вторую зону охлаждени , где он вновь перегреваетс  до . Далее процесх: при)текает аналогично примеру 1. Пример 3. Система охлаждени  и утилизации тепла также вырабатывает п высокого давлени , но в качестве хладагента в зонах охлаждени  используетс  пар среднего давлени . Предварительно подогретое сырье (газойль ), разбавле1шое паром, поступает в зону пиролиза при 538С и распредел етс  по радиантным змеевикам, которые обычно нагреваютс  огнем горелок, рас юпоженных в радиантной секции зоны пщ}Олиза. Гор чие крекинг-газы из радиантных змеевиков поступают в зоны охлаждени , где останавливаютс  реакции крекинга за счет охлаждени  газов до пр  косвенном теплообмене с паром. Охлажденные газы выход т из соответствующих зон охлаждени  и соб1фаютс  в общем коллекторе дл  дальнейшего охлаждени , компремировани  и разделени  крекинг газов. Паровой хладагент последовательно подводитс  к зонам охлаждени , куда поступает перегретый пар под давлением 45,5 ата при . Этот пар выходит из турбин с давлением пара 1О5 ата в виде отработанного пара с давлением 45,5 ата и температурой З90с. Выхлопной пар охлаждают до в пароохладительной турбине перед поступлением его в первую зону охлаждени .

Паровой хладагент перегреваетс  до после перегрева н поступает в первую зону охлаждени , где он охлаждаетс  до путем косвенного теплообмена с водой на термосифона Ут11лиз1фО 5 ванное в зоне тепло выводитс  в виде насыщенного пр« 1О5 ата пара в паровь сборник. Свежа  вода в паросборник подаетс  под давлением 105 ата и нагреваетс  в конвективном змеевике, располо- 10 женном в верхней части зоны пщюлиза, и направл етс  в барабан. Дополнитепьщ 1й пар подводитс  в барабан.

Охлейкденный после перегрева пар выходит из первой зоны охлажаени  и по- 45 ступает во вторую, где вновь п егревает-, с  до . Этот пар выходит из вто рой зоны охлаждени  и вновй охланодаетс  после перегрева во второй зоне сн ти  , перегрева до З29с путем косвенного 20 теплообмена с водой из термосифона. Выход щий из второй зоны охлаждени  пооле перегрева пар вновь перегреваетс  в пароохладителе паровой турбины выхлопным паром из турбин высокого давлени  V и используетс  в качестве пара под дав ением 45,5 ата дл  привода турбин среднего давлени .

Насыщенный пар  одщавлением 1О5ата выводитс  в паросборник за счет работы 30 термосифонов. Этот пар вытекает из бара

бана в пароперегреваюошй змеевик, расположенный в конввйтввной секции пиролиза, а затем поступает к турбинам высокого давлени  1О5 ата, служашим дл  компремнровани  охлажденных крен кинг-газов и хладагента, используемого дл  разделени  и извлечени  целевых олефинов..

формула и. 3 обретени 

Способ охлаждени  крекинг-гйэов цюцесса шфолиза утеводорсднс ч) сырь  д щзисутствии вод ного пар& с попучешюМ олефинов Путем косвенного теплообмена с охлаждающей средой, отличающийс  тем, что, с цепью поввишенв  эффективности утилизации тешш крекш1Ргазов и снижени  коксоотложени , в ка честве -охлаждаюшей среды используют вод н К asp с последующим охлаждением получешюго перегретого пара путем кос- венного теплообмена с водой с получением нара вовьоаешюго давлени . Источншси иаформацви. прин тые во внимание пр  экспертизе

1.Патейт США № 3676519, кл. 26О-683, опублик. 1972.

2. Патент США № /3593779, кл. 165-1, опублик. 1971. (юрототил).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ охлаждения крекинг-газов фоцесса пиролиза углеводородного сырья, д присутствии водяного пара с получением олефинов путем косвенного теплообмена .

   < с охлаждающей средой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности утилизации тепла крекинггазов и снижения коксоотложения, в качестве охлаждающей среды используют водяной пф с последующим охлаждением полученного перегретого пара путем косвенного теплообмена с водой с получением пара. повышенного давления.