Способ получения газообразных олефиновых углеводородов

О П И 1 А"Й М Е ц 650512 Союз Советских Социалистических Республик(31) СССР по делам изобретений и открытий(43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень Ле 8 (45) Дата опубликования описания 03.05.79(72) Авторы изобретения Иностранцы Гарольд Б. Бойд и Джеймс Р. ЛамбриксИностранная фирма Пульман Инкорпорейтид(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЪХ ОЛЕФИНОВЪХ УГЛЕВОДОРОДОВ 1 2Изобретение относится к способам получения газообразных олефиновых 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 111.Наиболее близким к изобретению является способ получения газообразных олефиновых углеводородов путем кретсинга тяжелых нефтяных остатков в присутствии каталогизатора с получением лигроиновой фракции с последующим пиролизом последней и выделением целевых продуктов 12.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 регенерируют с получением водяного пара высокого давления и выделение целевых продуктов проводят с применением последнего.Отличительные признаки способа заключаются в регенерации катализатора 5 крекинга с получением водяного пара высокого давления и в выделении целевых продуктов с применением полученного пара.На фиг. 1 представлена принципиальнаясхема проведения способа; на фиг. 2 - зо на каталитического крекинга в виде вертикального реактора; на фпг. 3 - то же, подробнее.Исходное сырье по линии 1 подают в зону каталитического крекинга реактора кре кинга.Реактор крекинга состоит из зоны каталитического крекинга в псевдоожиженном слое катализатора 2 и зоны 3 регенерации. 20 Исходное сырье подают в нижнюю частьреактора прн температуре 65,6 - 398,9 С, где происходит предварительное смешение сырья с катализатором крекинга в присутствии псевдоожижающего пара. Крекинг 25 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 в 10 чПродукты тсрекинга отделяют от катализа- з 0 тора в верхней части реактора. Катализатор через зону десорбции подают в зону 3 регенерации.В зоне регенерациями 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 генерированном 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, аклонные 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 1 О, 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 кг/см, затем газ направляют в зону 13 выделения продуктов, в которой получают водород, топливный газ, этан, пропан, фракцию С 4, 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 2 ч по линии 15 подаюг в зону 1 б термической перегонки.Газообразную фракцию, состоящую, в основном, из парафиновых углеводородов Сз - С 4 отводят по линии 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 липии 22 и подвергают гидродесульфуризации в зоне 23, 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 по 1 дают в зону термического пиролиза.Из нижней части зоны термической перегонки остаточную фракцию, кипящую при температуре )315,6 С, отводят по линии 2 б 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 зонукаталитического крекинга возможно подвергнуть деасфальтизации.Остаточную фракцию подают в нижнюючасть зоны каталитического крекинга при температуре 287,8 С, где она смешивается с циркуляционным, регенерированным катализатором крекинга и псевдоожижающим паром, поступающим в зону по линии 30 под давлением 7,03 кг/сл.Продукты крекинга отделяют от катализатора в зоне 31 разделения.Катализатор, загрязненный коксом иадсорбированными углеводородами, направляют в зону 32 десорбции для удаления с поверхности катализатора адсорбированных углеводородов, Затем катализатор подают в зону 33 регенерации, где происходит выжигание кокса и нелетучих углеводородов с поверхности катализатора при помощи воздуха, нагнетаемого регенераторной воздуходувкой 34 по линии 35. Топливные газы, содержащие окись углерода, образующиеся на стадии регенерации, выЗ 5 водят по линии Зб.Тепловыделившееся в процессе регенерации, утилизируют с помощью воды, подаваемой по линии 37 в теплообменник 38, расположенный внутри зоны регенерации.40 В результате при косвенном теплообменеобразуется пар высокого давления (105 кг/см), который в количестве 45400 кг/см ч выводят по линии 39.Продукты крекинга из реактора 29 отво дят по лавинии 40 и направляют в ректификационную колонну 41, где подвергают разделению при температуре -537,8 С и давлении - 1,4 кг/см. 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 43 ипо линии 44 направляют в зону 28 катали пического крекинга, кубовый остаток возможно выводить с установки по линии 45.Часть продукта с низа колонны возможно использовать в виде топлива.Лигроиновую фракцию с температурой б 0 кипения 29,4 - 232,2 С выводят из ректификационной колонны 41 по линии 4 б в количестве 8900 кг/см ч и направляют в зону 47 гидрообработки, где проходит насыщение олефинов и десульфуризация в присут-.65 ствии катализатора, протекаемые под дей 650512ствием водорода, вводимого в зону гидрообработки по линии 48.Лигроицовую фракцию выводят из зоныгидрообработки по линии 48 и направляютв зону 20 термического пиролиза в количестве 2450 кг/сл ч.Фракцию, содержащую смесь ароматических и царафиновых углеводородов, отводят по линии 49 и подают в зону 50 экстракции ароматических углеводородов. Па. рафиновый рафинат, образующийся послеэкстракциц 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 г о35 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 21700 кг/с,я ч цод давлением 10,5 кг/с,ц" по линии 52. Разбавление паром осуцествляют при скорости подачи последнего приблизительно от 0,2 кг пара на 0,454 кг сырья пиролиза.Продукт, полученный при пиролизе, отводят по линии Я и направляют в зону 54 резкого охлакдения, где реакционную смесь быстро охлаждают до температуры 42 - 6,7 С в зависимости от состава исходного сырья зоны термического пиролцза. 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-, который 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 ректифцкационной колонны 57 по линии 59 под давлением приблизительно от 0,49 кг/с.ц и смешивают с легкими углеводородами, поступающим по линиям 17 и 42. Обьединенный 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 63 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 цо линии 67 - в зону 68 охлаждения, где охлаждение осуществляют при помощи компрессионной холодильной установки 69. Водород выводят из зоны 68 охлаждения по линии 70 в количестве 490 кг/сл- ч. Этот водород используют в зоне 47 гидрообработки, 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/слР ч и смесь Суглеводородов 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 гидро- обработки.Для легкости чтения схемы, изображенной на фиг. 3, некоторые взаимосвязанные технологические линии и зоны упугцецы.В коллектор 76 пара высокого давления поступает по линии 89 в количестве 45400 кг/сл ч пар высокого давления (- 105 кг/си-), выводимый из зоны 88 регенерации по линии 56 в количестве 37900 кг/сл ч пар высокого давления из зоны резкого охлаждения,Топливный газ, образующийся при регенерации катализатора ц содержащий окись углерода, направляют по линии 86 в аппарат 77, где его сжигают. Выделяемое при этом тепло утилпзируют с помогцыо воды. подаваемои по линии 78. Полученный пар высокого давления выводят по линии 79 в количестве 45400 кг/слР 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/си 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/слР ч направляют в газовую турбину 87 и газовый компрессор.Часть этого пара по линии 82 направляют в конденсатор 88 в количестве 108500 кг/с,ц ч. Часть пара высокого давления можно отводить по линии 88.Пар среднего давления (- 31,6 кг/сц-) из турбины 87 выводят по лишни 89 в количестве 36610 кг/сл- ч и направляют в кол. лектор 90 пара среднего давления.Пар среднего давления отводят также по линии 91 и используют для обеспечения внутренних технологических потребностей, таких как обеспечение работы насосов, тех,"в,вв нологический обогрев, псевдоожижение катализатора 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 93 и поступающим по линии 94 в количестве 7000 кгlслР ч. Затем пар низкого давления по линии 52 направляют в зону термического пиролиза,Формула изобретения Способ получения газообразных олефиновых углеводородов путем крекинга тяжелых нефтяных остатков в присутствии 111катализатора с получением лигронновой фракции с последующим пиролизом последней и выделением целевых продуктов, отличающийсяя 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 ФРГ1205958, кл. 12 с 19/01,опублик. 1973. 15 2. Лукьянов П. М. и Беслетов А. Г. Пиролиз нефтяного сырья. М., 1962, с. 99.)Гт 7 а" оставитель Н. Королева Техред Н, Строганова Корректор С, фай Пилип дакт з 35/171 Изд.185 Тираж 620 ПодписнееНПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред, сПатентъ