Способ крэкирования нефтепродуктов

Класс 23 Ь,ПАТЕНТ НА ИЗОБ Е ПИСАН пособа крэкирования неф Вильсон (В. Е. ого), в г, Ньюгода (заяв, свид, опубдкковано 31 д рапкется на 15 пет сь конденсат первой колонки поступает на ошение второй колонки, что дает ряд предмуеств, указанных в дальнейшем изложении. Нижеследующее описание и приложенный ртеж, мзображаюший схему расположения, оясняют сущность изобретения,Согласно этому чертежу в установке преасается ьно вы. ко кикоторых ения - недо о 1 дусмотрен нагревательный змеевик 10, покоторому может проходить непрерывным по током масса обрабатываемого масла, черпаемого из источника, указанного ниже. Этот змеев 1 к помещается в печи, в которой он може нагреваться горелкой 10 а или теплом нз иного источника. Бри своем прохождении по змеевику масло подвергается значительному давлению, могущему достигать и высокой цифры в 70 кг/см- и спускаться до 18 кг/смф.При выходе из змеевика температура масла должна быть уже поднята до 425 - 510, По оставлении змеевика масло проходит через редукционный клапан 11 и трубу 12 в один или несколько элементов батарей реторт или котлов 1 3. Эти реторты, в целях поддержания требуемой температуры, могут быть просто снабжены термоизодяцией или же, если желательно, подвергаемы умеренному наружному нагреву. При прохождении масла через клапан 11 может достигаться значительное снижение давления, такчтоподдерживаемое внутри реторт давление может приближаться к25 кг/см., ЕСЛИ жЕЛатЕЛЬНО, ВО ВСЕМ аГрЕГатЕ,К патенту ин-цев Р, Э, Р. Д, Дирборн. В, 3. Реаг16 июля 192 0 выдаче патентаДекствие патекта распро Предлагаемое изобретение вообще к превращения нефтемасел с относител сокими точками кипения в более ле пящие масла, как например, газолин менением нагрева и давления при не новых условиях. Первая цель изобре осуществить простую и относительно Р- гую систему для выполнения превращения указанного характера. В то же время изобретение имеет в виду разработку системы, которая служила бы для подучения главной массы продукта крэкннга в виде газолина (бензина) хорошего качества, устраняя таким образом необходимость в обычно требующейся теперь повторной перегонке получаеиого дестиллята. Для этой цели имеется в виду осуществлять, в результате непрерывного процесса, получение всего двух отдельных погонов, представляющих предпочтительно желательные сорта легкого газолина и тяжелого топливного масла,Установка в основном состоит из обогреваемого змеевика, соединенного с котлами, в которых происходит испарение части масла. Пары направляются в одну ректификационную колонку, а жидкий остаток из котлов - во вторую, орошаемую свежим маслом, подлежащим крэкированию. Сущность настоящего изобретения заключается в том, что вышеуказанные ректификационные колонки соединены между собой таким образом, что часть или епродуктов.Вйон), в г. Чикаго иИорке, США, заявленному51253).кабра 1934 года.от 31 декабра 1934 года.составленном из нагревательного змеевика и реторт, можно поддерживать равномериое давление, достигающее любого подходящего значения, преимущественно в предедах 18 - 70 г;г/слгг. Лучше всего над и под линией уровня жидкости в ретортах 13 поместить трубчатые перемычки 14, .осуществляющие сообщение не только между жидкостным содержимым реторт, но и между их паровыми пространствами. Паропровод 15, приключенный к паровому пространству последней из реторт, сдужит для отвода всего количества получаемых паров в донную часть дефлегматора или ректификационной (фракцпонировочной) колонки 16 любой формы. В трубе 15 следует иметь редукционный клапан 151, если давление в реторте превышает 25 или 28 жг/смг, поскольку ддя хорошей фракционировки давление в промывной кодонке не должно превышать 28 ггг/см и предпочтительно не превосходит 23 - 25 кг/слР, Предпочтительно . фракционировочный аппарат устраивается как дефлегматорная колонка барботажного типа. Более легкие составные части паров проходят сквозь колонку и выходят из ее верха в обратный холодильник 17, служащий ддя улавливания части этих паров в виде обратного конденсата, пропуская остатки в трубу 18 и оттуда в последний конденсатор 19 и сборник 20. Вообще получаемый продукт доджен иметь достаточно низкую конечную точку кипения. так чтобы для получения из него торговых сортов бен зина не требовалась какая-дибо обработка или повторная перегонка,Из донной части колонки более тяжелые сконденсировавшиеся составные части могут быть отводимы трубой 21 к насосу 22, нагнетающему конденсат по трубе 23 в крэкингаппарат, в надлежащем месте нагреваемого змеевика 10, Это должно происходить в такой г/ромежуточной точке, где температура масла в змеевике равна иди несколько выше температуры возвращающегося конденсата.Далев установдена камера, в которой поддерживается значительно более низкое давление, порядка, например 1,4 - 2,8 кг/см иди, если желательно, приблизительно атмосферное.Верхняя часть этой камеры имеет устройство ректификационной колонки и она снабжена перегородками (или промывательнымп тарелками). В нижней части камеры оставляется свободное пространство, дишенное перегоро док. В это нижнее отделение камеры впускается тяжелое остаточное масло, собирающееся в ретортах 13. Нижняя часть камеры может быть снабжена, пониже места, на уровне которого входит остаточное масло, некоторым количеством перегородок, В таком случае со стороны днища камеры могут быть вводпмы газ или пар для облегчения отделения от остатка всех его сравнительнолегких компонентов. Впуск в камеру остаточного масла может быть совершаем при помощи трубопровода 25, сообщенного с днищем каждой нз реторт батареи и снабженного клапаном 26 для понижения давления. Последний надлежит помещать преимущественно близко от камеры 24, причем он должен быть незасаривающегося типа. Этот соединительный трубопровод должен работать непрерывно и при довольно постоянной температуре. Для контроля операции выпуска гудрона могут служить краны 25 а и 25 о в отводных па трубках реторт. Нормально кран 25 а должен оставаться широко открытым, а кран 256 закрытым, так что остатки спускаются лишь из последней реторты батареи и благодаря этому между ретортами поддерживается бодее хорошая циркуляция. Однако, может быть найдено жедательным иногда выдавать некоторое количество гудрона непосредственно из первой реторты и ддя этого кран 250 должен быть открыт один иди вместе с краном 25 а,При входе остаточного масла под значительно уменьшенным давлением в камеру 24 значительная доля его испаряется за счет содержимого в нем самом тепла, и разви ваемые такпи путем пары подымаются в ре ктификационную (фракционировочную) частькамеры. У верха посдедней пли в промежу точном месте, близком к верху, предусмотренвпуск свежего масда, служащегб средой,охлаждающей камеру и регулирующей в ней температуру, Это может быть совершаемо при посредстве насоса 27, который служит для перекачки масла из какого. либо соот-ветственного хранилища, при сравнительнонизком давлении, по трубе 28 и теплообменному змеевику 29, помещенному в обратном холодильнике 17. Здесь температура масла повышается до некоторого предеда, причем одновременно осуществляется частичная регуди ров на температуры конденсатора и колонки, Слегка нагретое свежее масло отво-дится по служащей ддя этой цеди трубе 35в верхнюю ректификационную часть камеры 24, где она стекает в противотоке паров, выделяющихся из остатка из реторт, и при этом поглощает добавочное тепло, Очевидно,что если масло содержит некоторое количество легких концов", желательных в бензиновом продукте, то эти последние будут выгоняться в камере 24 и уноситься из нее с более легкими парами, улетучившимися из остаточного масла.Полученные таким образом, как из свежего масла, так и из остатков пары отводятся через трубопровод 31 в конденсатор 32 и сборник 33. Продукт, собираемый в сборнике 33, вообще будет отличаться более высокой конечной точкой кипения, нежели собираемый в приемнике 20, и у него может быть наклонность к ухудшеиию окраски. Бго можно цедиком или частично накачивать насосом 36 по трубе 37 и патрубку 37 а обратно в головки колонкии 16 камеры 24, регулируя в них температуру, или пары могут быть очищаемы пропусканием в паровой фазе, частью или целиком, через сосуд 371, наполненный Фуллеровской землей иди иным адсорбирующим или фильтрационным веществом, или же, наконец, конденсат может быть из сборника 33 отбираем и подвергаем обработке кислотой и повторной перегонке для полутяжелого смешанного бензина и керосина или тому подобного нефтемасда для осветительных целей и исподьзования в обыкновенных горелках.Вместо того, чтобы свежее масло вводить в ректификационную часть камеры 24, можно наиравдять его в нижнюю испарительную часть ее. Это особенно выгодно, когда вводится тяжелая сырая нефть, поскольку в таком случае более тяжелые компоненты, по большей части склонные вызывать неисправности в работе из-за коксования, удаляются вместе с остатками из камеры, тогда как легкие пары выносятся вверх в конденсатор 32 и лишь промежуточные составные части, возвращаемые обратно во фракционировочное отделение камеры, направляются затем в нагреваемый змеевик 10 для крэкирования., При таком способе работы жедатедьно подо-греватьнефть в более высокой мере по-мощью наддежащих теплообменников или иным путем.Хотя считается предпочтительным так упра-влять камерой 24, чтобы в сборник 33 направлялся несколько тяжелый погон, заключающий фракции керосиновую и топливного масла, процесс, при желании, можно вести и так, чтобы в данном пункте получался продукт с пониженной конечной точкой кипения, такой, который относился бы к бензииовым сортам,При известных рабочих условиях для осуществления надлежащего температурного контроля камеры 24 может оказаться необходимым отводить часть свежего масла помимо обратного холодидьника, так что в камеру она попадает в сравнительно хододном состоянии. Для этой цели служит обводный трубопровод 28 а и краны 286 для дозирования порции масда, подлежащей пропуску через змеевки 29 конденсатора. Надлежащая регулировка крана в ответвлении 37 а также помогает в осуществлении желательной регулировки температуры как в камере, так и в колонке. Точное местанахождевие ввода свежего заряда по трубе 30 в камеру зависит от тем. пературы масла и природы перегнанного продукта, который желательно из камеры получить.Согласно настоящему изобретению между колонной 16 и камерой 24 предусматривается еще трубчатое соединение 38. Патрубок 38 предназначен для отъема конденсатов, скопляющихся в одной из тарелок промыватедьной колонки, если применен этот тип фракционировочного аппарата, или в надлежащем кармане колонки любого иного типа, и выпуска их на перегородки, тарелки или т, и. в камере 24, расположенные выше свободного в ней места, в которое выпускаются остатки, При известных условиях может быть сочтено желатедьным вводить эти конденсаты в камеру в болев высоко расположенной точке, и для этой цеди может быть сделано ответвление 38 а от соединительной трубы 38.В целях достижения некоторого понижения давления, между колонкой и камерой, в коммуникацию 38 может быть вкдючен надлежащим образом редукционный клапан 39 давления и однородный же клапан 39 а помещен в ветви 38 а Очевидно, что пропускание конденсатов вышеуказанным путем дает в результате ряд выгод, Прежде всего он дает возможность отбирать из головы колонки продукт жедатедьно хороших качеств с определенной высшей точкой кипения без необходимости возвращать сколько либо газолина по трубе 21 обратно в цикл крэкинг-системы, затем он представляет подходящий пункт для выхода керосиновых иди топливных масел, равно как и тяжелых хвостов бензина, Ероме того, таким образом получается добавочное тепло в камере расширения, облегчающее испарение болев легких погонов свежего масла. Еще одно назначение упомянутого соединения заключается в увеличении емкости колонки бдагодаря устранению фракции, дающейкбросиновые погоны, склонные заносить колонку, перегоняясь вверх нли вниз между более горячими и более холодными тарелками ко.ловки, Более того, то из более легких хво.стон, которые не подлежат возвращению в колонку 16 с прочим конденсатом и скопляются близ ев среднего пояса, подвергаются повтОрной перегонке в камере расширения и отводятся через конденсатор 32, твм самым давая более совершенную разгонку, Если требуется, вместо пропуска, согласно вышесказанному, лишь одной части конденсата, в камеру может быть впускаем весь конденсат, собирающийся на днв колонки и выгоняемый по трубе 21, Для этой цеди между трубами 21 и,38 может быть предусмотрено ответвление 21 а. Надлежащим манипулированием над кранами 21 с весь онденсат из колонки 16 может быть направляем по трубе 21 а и через редукционный клапан 39 или 39 а в камеру 2. При таком способе работы может быть исполь. зуем кран 38 с для запора трубопровода 38 повыше. ответвления 38 а, Выгоды от такого способа работы должны, вероятно, превысить ущерб от потерь тепла н добавочной нагрузки, которая в таком случае возлагается на насос, служащий для подачп масла и остальных компонентов в нагревательный змеевик.В месте камеры, находящемся виже ввода соединения 38 и выше свободной зоны, в которую заходит остаточное масло, помещается карман 40 для сбора конденсата, равно как неиспарившейся части свежего заряда, Если верхняя часть камеры расширения барботажного типа, то функцию кармана 40 может нести самая нижняя тарелка. По мере накопления в этом кармане масло вытесняется в горячий аккумулятор 400 и проходит по трубе 41 в насос 42, который, в свою очередь, гонит его по трубе 43 в нагревательный змеевик 100 но тогда служит основой питаниянагревательного змеевика, как вкратце упомянуто в начале подробного описания.От днища камеры расширения отходит спускная труба 44 для периодического или, лучше, непрерывного отвода тяжелых остатков, посылаемых в надлежащего типа теплообмвнный аппарат или холодильник и затем - в сборник. Если в данном месте применяется твплообменник, он может служить для добавочного нагрева свежего масла до его впуска в камеру 24. Понятно, что опускаемые таким путем остатки должны иметь природу тяжелых топливных масел с надлежаще высокой точкой вспышки,В отношении предпочтительного варианта процесса, в целом, ясно, что при определен. ном способе работы получается лишь два ко-. нечных продукта, из коих один является же. лательным легким товаром, в роде газолина, а другой - остатками-тяжелым топливным маслом, В то же время система отличается гибкостью, допускающей производить керосин и топливное масло, которые всегда можно отдельно собирать у сборника 33, увеличивая количество продукта, посылаемого по трубо. проводу 38, и повышая температуру вверху камеры 24.Хотя выше изобретение подробно описано в отношении специальной комбинации аппаратуры и приведены некоторые определенные условия давления и температуры, понятно, что таковые включены исключительно для пояснения и ни в коем виде нельзя ограничивать изобретение этой примерной формбй осуществления, Здесь представлена конверсионная установка типа обычно известного под названием змеевик и котел, как особенно хорошо подходящая для выявления отличий изобретения, но само собой разумеется, что змеевик 10 и реторты 13 могут. быть легко заменены иным крэкировочным оборудованием,Предмет патента,1, Способ крэкирования нефтепродуктов под давлением пропусканием материала крэкинга, полученного в результате перегонки сырья на ректификационных звеньях установки через нагревательный змеевик и реакционные камеры, с направлением паров и газов в первую ректификационную колонну, работающую под давлением, а жидкого остатка реакционной камеры во вторую колонну, работающую под давлением, меньшим, чем первая колонна с подачей свежего предварительно подогретого сырья во вторую колонну,с отводом паров из обеих колонн после конденсации в конечные приемники, с применением рецикла, материалом которого являются флегмы обеих колонн и орошением обеих колонн дестиллятом из второй колонны, отличающийся тем, что образованный в первой фракционной колонне промежуточный конденсат вводят в промежуточную зону второйколонны.2. Форма выполнения способа по п. 1, отличавщанся тем, что конденсаты из обеих колонн вводят в нагревательный крэкирующий змеевик в разных вго точках,