Способ получения синтез-газа и легких углеводородов

(23) Приоритет 5 (21) 16 3102/2 3-0 2) 9.08,74ликобрита Государотвенный номит Совета Мнннотров ССС оо делан нзобретеннв 31) 36 367 /7 4 (33) 43) Опубликовано 30, 10,77 летень %462,61, (088,8 н открыт Дата опублико ня описания 10.11.77 И нос трвнцыЯвп Эрик Нвбер и Пауль Бесс( Нидерланды ) 72) Авторы изобретени Иностранная фирма1 елл Интернэшнл Рисерч Мавтсхаппий Б, В." ( Нидерланды ) 71) Заявитель(5 ОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА УГЛЕВОДОРОДОВ ГКИХ способу получ рода, окиси угв, из сырья, со.тем чвстичнс крек инга,Однако в этот способ дает относительноевысокий выход целевых продуктов (.Ъф 0,9г/кг сырья),ерода и легких углеводородоержвщего углеводород(ы), пуо окисления и термического С целью увеличения выхода целевых продуктов по предлагаемому способу газификации подвергают крекинт остаток.Цля осуществления предлагаемого спосо 5 в используют углеводородное сырье, содврквшее нефть или нефтяные фракции, бутиминозный песок, его дистиллаты или сланцевыемасла, в нем могут находиться и углеводом чродсодержащие частицы, например, сажа илиуголь.Частичное окисление такого сырья проводят в реакторе при помощи воздуха, кислорода или воздуха, обогащенного кислородом,Цввление может меняться в широких пределах, Большей частью в реакционную смесьвводят пвр. В результате такого частичногоокисления образуется поток газа, богатоговодородом и окисью углерода, с температурой не ниже 1200 оС,способ получения синтез-газакислением жидкого углеводород Известетичным одв и водя оС в Й чий синтезс горячим атем звквя в присутствиипри температурее проточного типдают, вводят в кля выделения сажидой 11,ислор 980 го сырь ого, Гоонтвк енервт сырьем дливают в Я с тком этого способв является низсинтез-гвзв.ее близок к изобретению по сущтигвемому результату способ понтез-гвзв и легких угл углеводородного сырьяфиквцией продукта креки ислородв или кислородс смешением полученного рьем 1 2,Недоста нй выход Нвиболности и дослучения сикрекингомюшей гази еводородов 20 с последунгв в при- одержашегаза с иг 25 Один из вариантов данного способа является возможность введения части сырья (д 50%) в зону газификации. тствии газа иСогласно настоящему способу по меньшеймере 50% свежего топлива поступает в поток горячего газа, Это значит, что используется большая часть теплоты геэя, в еслив зону крекицга поступает 100".4 свежеготоплива, значит тепло максимально использовано в стадии крекинге. Кроме того, больше значение имеет продолжительность нахождения топлива в зоне крекинга с учетом вида целевых продуктов, оВведение большей части, до 100 Ъ, свежего топлива в горячий газ создает значительное преимущество, заключающееся в том,что крекингу подвергают максимальное количество углеводородов с высоким отношением 15Н/С, Это обеспечивает максимальный выходлегких продуктов, Введение остатке в зоцугазификации предпочтительно осуществлятьпри помощи потока водяного пера, 1 ер частовводят в процесс газификации для конверсии 20сажи в окись углероде и водород. Можно применять для введения остатка и инертные газы, например азот,Радделяют остаток и газообряз 1 гые продукты, полученные в зоне крекицгв, любыми под ходящими средствами, Большей частью остаток состоит иэ неклейких частиц, которые мож.но легко отделить действием центробежнойсилы, создаваемой, например, в циклонах идругих сепараторах центробежного действия, ЗОРециркуляция части остатка в зону крекинга способствует дальнейшему повышениюстепени крекицга, Температура на выходе иззоны крекинге 500-800 С, без рециркуляции эта температура составляет 800 -1100 оС, Тепло горячих газов используетсяв дальнейшем процессе. Состав продуктов реакции сдвигается в сторону большего содержания крекироваццых продуктов и меньшегосодержания продуктов газификации. Степень форециркуляции остатка в зону крекицга може 1изменяться в широких пределах.Потребность тепла в зоне крекинга обусловливает минимальную подачу горячего вещества в зону газификации, Количество выделяющегося в зоне газификации тепла зависит от типа применяемого окислителя,Поток газообразных продуктов может поступать из зонь 1 крекингя в ректификационную колонну, в результате чего образуетсяодна или более фракций углеводородов и поток газа. По меньшей мере часть одной илинескольких углеводородных фракций можетрециркулироввть в зону крекингя, Это можетбыть часть более тяжелых продуктов из ректификационной колонны, например, остаток,Р1 онечным результатом является образованиегазов, содержащих водород и окись углерода,и более легких углеводородных фракций, состав которых меняется от метана и других легких гч 1 зооб 111 зц 11 х у 1 ле 1. пор л,п. п жнпких црс 1 дукгол, 1 гл 11 п 1 мер, легких р 11 кн 11 н ицафты, с ырье полцосг 1,к к л 1 цергнроцлц1 ропесс це требует и 1 ппо 11 л гецлл.я фнг. 1 прецс;гацле 1 гя техцо 11 оги 1 ескаясхема процессл согласно иэобрегецню; цяфиг. 2 - технологическая схема процесса срециркуляцией остатка в 11 оцу крекццга; няфиг, 3 - гехцсп 1 оги 1 ески 1 схекся процесса,включающая рекгифик 1 цистнцую коло 1 п 1 у.1 рн осушест 1111 енин предлагаемого способа от 0 до 100 свежего сырья по пинии1 подается в зону 1 крекнцгл, а с 1 стлвшаяся часть свежего сырс,я, ес;1 н таковая имеется, поступает в зону 11 газификации попинии 2. Газообразные продукты и остатоквыходят из зоны 1 крекицга и поступаютв циклон 3 по линии 1. (1 статок выводитсянэ циклона по линии 1) и отбирается устройством 6 в поток 7 водяного перв, о 6 рлзуюшаясч дисперсия поступает в зону 11 газификации и 1 линии 8, Кислород и кислородсопержащий гвз и эту зону поступает по линииГорячий газ из зоны 11 газификации поступает в зону крекицга по линии 1 О, Газообразные продукты отводятся из циклона3 по линии 11,При проведении процесса с рециркуляцией остатка в зону крекинга часть остаткапо линии 12 из зоны крекинга рециркулирчетно линии 13, остальная часть поступает взону Ц газификации по линии 14, (Гопачапара и разделение газообразных продуктови остатка ня фиг, 2 не показаны),11 ри проведении процесса с ректификвциоцной колонной зона газификации и зона крекицт е объединен 1.1 в одном аппарате 15, 100%свежего топлива поступает в зону 1 крекинга по линии 1 и линии 16 вместе с остатком, поступающим по линии 17 иэ ректификеционной колонны 18, В колонну 18 поступает поток газообразных продуктов из циклона 3.В зависимости от условий работы колонны 18 и состава газообразных продуктов могут быть получены различные жидкие продукты, Газ, выходящий из колонны 18 по линии1.1, содержит водород и окись углерода и,возможно, азот, а также легкие углеводороды, например, метан, этан, пропвц, бутан.Жидкие продукты представляют собой легкиефракции (выходящие по линии 20), легкиенафты (по пинии 21) тяжелую и;1 гу (по линии 22) и остаток (ло пинии 17). В данномслучае 100% остатка рецнркулирует в зонукрекинга, По меньшеи мере часть однойили более других фракций можно репнркулироветь из коло 1 П 1 ы . 8 В зону крякипа,Г р и м е р. В схеме предусмлгриваюгщЕй СОВМЕШЕНИЕ ЗОНЫ КрЕКИцГа И Л 1 П 1 рЕК 57 й 151ифпкеппп в одпок аппарате, получают следующие пенные,11 спользуемсе сьрье санктит из тяжелогогазойля (11 С-О), имеющего следующий ссктев вес,":5Углерод 8570Водород 1. 1.,30Кислород 0,05Азот 0,23Сера 2,60 ОЗоле 0,05Теплотворность 9884 ккал/кг, Тяжелыйгазойль подают в зону крекинга со скоростью 2941 кг/ч, это составляет 100% сырьевого потока (соответствует потоку в линии 1 не фиг. 3).Зона газификации. Неполное сгорание обеспечивается использованием воздуха, предварительно нагретого до 600 оС. Отношениекислород: топливо па входе в газификатор (сс-гОответствует потокам в ушиях 9 и 8 на фиг.3) составляет 0,75 нм кг, Поток дополняют отношением поток: сырье, равным 0,5 кг/кг сырья (соответствует потокам в линиях7 и 8) г 5давление в реакторе 15 бар, объем реактора 5 м /1000 кг сырья, время пребывания 8 с,Продукты зоны газификации, которье полностью проходят в зону крекинга, следующие:Гез получаемый в количестве 6,15 кг/кгсырья, имеет удельную теплоемкость О, 34 ккал/кг С, температура не выходе 1194"С. Сажа,получаемая в количестве 7,7 об,% имеетсостав об%:Азот 47,6Аргон 0,6Боде 7,7Водород 191Окись углероде 20,740Углекислый газ 3,5Метан 0,01Зона крекинга. Температура нв входе1194 оС, подача НС2941 кг/ч, температура на выходе (поток по линии 4) 774 С,о 45 11 лу еют следующие продукты:метан (выход в расчете н 11 С-О) 13 вес, (часть потоке)легкие продукты крекинга (выход в расчете на 11 С-О) 53 вес,% (пот ки по линиям 20-22);тяжелые продукты крекинга (выход в расчете на НС-О) 34 вес,% (потоки по линиям 5 и 17), (В данном случае поток из линии 17 колонны 18 объединяют с потоком по лиъи 5 и направляют в зону газификации).Конечные результаты, Состев газа (поток в линии 19), об.%:Метан 8,2КислородАзот 43,9Аргон О 6Вода 7,0Водород 17,6Окись водорода 18,9Углекислый гез 3,2Получают (в расчете на НС-О), кг/кг; Гез 1,657 Легкие продукты крекингв 0,395 Тяжелые продукты крекинга 0,254формула изобретенияСпособ получения синтез-газа и легких ут- леводородов крекингом углеводородного сырья с последующей газификацией продукта крекинга в присутствии кислорода или кислородсодержащего газа и смещением полученного газа с исходным сырьем, о т л и ч ею щ и й с я тем, что, с целью увеличения выходе целевых продуктов, газификации подвергают крекинг-остаток.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент франции % 2151471, кл, С 10 В 1/00, 1973.2.,)1 о бароло.)(о яоИО 10 к ОР с 01 а 1 уй к сок 1 коока о 1. Даб 1 со 1 ок. "СИЕк.ЕкЯ,1970, 77, М 27, с, 113-115,578851 1, Богдановаянова Корректор А. Ипасе Составитеп Техред А. Д бларов едактор итета еннй Раушс 113035,я нао иап ППП Патент", г, Ужгород, уп. Проектная,каз 3823/706 Тираж 658ЦНИИПИ Государственного компо депам изобреМосква, Ж,Подписное овета Л 1 инистровоткрытий