Способ разделения смеси легких предельных углеводородов с с

(71) Всесоюзный научноинститут углеводородно(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕКИХ ПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛС 5 Изобретение относится к способам разделения смесей легких предельных углеводородов, полученных при стабилизации нестабильных бензинов на установках прямой перегонки нефти и каталитического риформинга путем ректификации, и может быть использовано в невтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.Известен способ разделения смесей легких предельных углеводородов ректификацией путем деэтанизации исходного сырья с получением этансодержащей фракции и деэтанизированного кубового остатка, который подвергают депропанизации в первой пропановой колонне с получением пропансодержащей фракции для коммунально-бытового потребления с содержани(57) Изобретение касается производства углеводородов, в частности разделения смеси легких предельных углеводородов С 1 - С 5, что может быть использовано в нефтепереработке, Цель - снижение энергозатрат в процессе, Е го ведут ректификацией С 1 - С 5- углеводородов, подаваемых в колонну деэтанизации с получением этансодержащей фракции и деэтанизированного остатка, Последний подвергают депропанизации ви 11-ой пропановых колоннах с выводом остатка перегонки из кубов и пропансодержащих фракций с верха обеих колонн при отборе бокового погона выше уровня ввода питания изпропановой колонны. Этот боковой погон подогревают в теплообменнике и в паровой фазе подают под первую тарелку с низа ) колонны, В этом случае суммарные затраты условного топлива снижаются от 0,719 до 0,679 т, 10 табл. ем этана 3 - 5 мас., и кубового продукта, содержащего достаточное количество пропана, который подвергают депропанизации во второй пропановой колонне с получением второй пропансодержащей фракции с содержанием этана менее 1,5 мас,% (пропан-хладагент или пропан-раствори- тель) и депропанизированного кубового продукта фракции С 4+выще.Данный способ позволяет получить одновременно две пропансодержащие фракции с различным содержанием в них этана, Недостатком этого способа являются высокие энергоэатраты на проведение процесса депропанизации, особенно во второй пропановой колонне. Кроме того, данный способ предполагает использование двухполных пропановых колонн, что вызывает повышенные капитальные затраты.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения смесей легких предельных углеводородов ректификацией путем деэтанизации исходного сырья с получением этансодержащей фракции и деэтанизированного кубового остатка и депропанизации деэтанизированного кубового остатка в двух колоннах с получением двух целевых пропансодержа"4 их фракций и депропанизированного кубовргоостатка, в котором депропанизацию деэтанизированного остатка в первой колонне проводят с отбором бокового погона выше уровня ввода питания в колонну, который подвергают ректификации во второй колонне с возвратом кубового остатка с первую колонну ниже уровня ввода питания в качестве циркуля цион ного орошения.Данный способ позволяет получить одновременно две пропансодержащие фракции с различным содержанием в них этана и бутанов,Недостатком данного способа являются значительные энергозатраты на проведение процесса, обусловленные наличием рецикла кубового остатка второй пропановой колонны в первую.Целью изобретения является снижение энергозатрат на проведение процесса депропанизации сырья.Поставленная цель достигается способом разделения смесей легких предельных углеводородов ректификацией путем деэтанизации исходного сырья с получением этансодержащей фракции и деэтанизированного кубового остатка и депропанизации последнего в двух пропановых колоннах с получением целевых пропансодержащих фракций с верха колонн, отбором бокового погона в первой пропановой колонне выше уровня ввода питания, подачей его во вторую пропановую колонну в качестве питания и выводом депропанизированного остатка из куба первой пропановой колонны. При этом боковой погон первой пропановой колонны подают на ректификацию во вторую пропановую колонну в паровой фазе под первую тарелку колонны, а кубовый остаток этой колонны выводят в качестве третьей целевой пропансодержащей фракции или смешивают с пропансодержащей фракцией первой пропановой колонны с получением обьединенной целевой пропансодержащей фракции. На чертеже дана схема устройства, осуществляющегоо предлагаемый способ.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Смесь легких предельных углеводородов по линии 1 подают в деэтаниэатор 2. Сверху деэтанизатора 2 по линии 3 отбирают этансодержащий газ, снизу по линии 4 отводят деэтанизированный кубовый остаток, который подают на депропанизацию в колонну 5, Сверху колонны 5 по линии 6 получают первую и ропансодержащую фракцию, которую можно использовать в качестве бытового газа марки СПБТЗ, Снизу колонны по линии 7 отводят кубовый продукт фракции Са+выше. С промежуточной тарелки колонны 5 выше ввода питания сырья отбирают по линии 8 боковой погон, который в паровой или жидкой фазе дополнительно подогревают в подогревателе 9 водяным паром или частью кубового продукта колонны разделения фракции Са+выше (не показана) и подают в паровой фазе под первую тарелку второй пропановой колонны 10, из которой сверху колонны по линии 11 отбирают вторую пропансодержащую фракцию, которую используют как пропанрастворитель или хладагент, а снизу по линии 12 отводят третью пропансодержащую фракцию, которую по линии 14 отводят в качестве бытового газа марки СПБТЛ или по линии 15 направляют на смешение с первой пропансодержащей фракцией с получением по линии 16 бытового газа марки СПБТЗ,В табл. 1 и 2 приведен технологический режим работы аппаратов по предлагаемому способу и прототипу, в табл. 3 - материальный баланс деэтанизатора по предлагаемому способу и прототипу, в табл, 4 и 5 - материальный баланс первой пропановой колонны по предлагаемому способу и прототипу, в табл, 6 - 8 - материальный баланс второй пропановой колонны по предлагаемому способу и прототипу, в табл, 9 - материальный баланс продукта смешения верхнего потока колонны 5 и нижнего потока колонны 10 по предлагаемому способу, в табл, 10 - сравнительные данные по энерго- затратам на проведение процесса по предлагаемому способу и прототипу.В табл. 6 отбор бокового погона из первой пропановой колонны произведен в паровой фазе с тарелки, отличной от прототипа. При этом в качестве условий сравнения с прототипом приняты равные количества отбираемого бокового погона и получаемой второй пропансодержащей фракции во второй пропановой колонне.В табл, 7 отбор бокового погона из первой пропановой колонны произведен в жидкой фазе с тарелки по прототипу, При этом в качестве условий сравнения с прототипом приняты равное количество отбираемого бокового погона и одно и то же его агрегат1728212 25 Таблица 1 Аппа ат Параметры Деэтанизатор Вторая пропановая колонна2,2 1,7 1,8 Давление, МПа Температура, С:низаверхаорошенияФлегмовое число Номер тарелки питанияНомер тарелки бокового отбораЧисло та елок 108 52 50 4,2 69 51 50 4 84 56 50 2 20,40 21 55 60 40 30 Таблица 2 Аппа ат Параметры Первая пропановая колонна. 1,8 2.2 1,8 73 50 50 4 108 53 50 4 84 56 50 2 20.40 30 15 50 10 60 40 30 ное состояние. Из данных табл, 7 видно, чтов этом случае во второй пропановой колонне снижается количество получаемой второй пропансодержащей фракции в 2,5 разапри увеличении количества кубового продукта колонны в 1,5 раза, Такой вариантпроведения процесса потребует некоторыхдополнительных затрат тепла в теплообменнике 9 в сравнении с затратами, приведенными в табл. 10. 10Из данных табл. 4, 6, 7 и 9 видно, чтопредлагаемый способ позволяет получитьтри пропансодержащие фракции, которыеможно использовать с разным их назначением (бытовой газ марки СПБТЗ), бытовой 15газ марки СПБТЛ и пропан-растворитель),что повышает гибкость процесса по ассортименту выпускаемой продукции в зависимости от спроса на нее,20Из данных табл. 10 следует, что предлагаемый способ в сравнении с прототипомпозволяет снизить энергозатраты на проведение процесса на 5,6 О,Давление, МПа Температура, С:низаверхаорошенияФлегмовое число Номер тарелки питанияНомер тарелки;бокового отбора +подачи циркуляционного орошения Число та елок Указанные преимущества предлагаемого способа в сравнении с прототипом при его использовании в промышленности позволят получить значительный технико-экономический эффект.Формула изобретения Способ разделения смеси легких предельных углеводородов С 1 - Сз ректификацией путем подачи сырья в колонну деэтанизации и получения этансодержащей фракции и деэтанизированного остатка, депропанизации последнего в первой и второй пропановой колоннах с выводом, остатков перегонки из кубов и пропансодержащих фракций с верха обеих колонн при отборе бокового погона выше уровня ввода питания из первой пропановой колонны с его использованием в качестве питания во второй пропановой колонне, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат, боковой погон подогревают в теплообменнике и подают в паровой фазе под первую тарелку с низа второй колонны.10 1728212 бл 8 Табли абл Эне гозат аты поспос оказател естном в систе кал/ч; 0,69 2.10 0,12 69010,05 0,15 1,85 0,12 13 О00 ,12 0,7 67 Количество вносимого тепладогрева кубов колон, млн,ДеэтанизатораПервой пропановой коВторой прапановой коТепло на подогрев в теплоКоличество снимаемого тнии верхних продуктовколонн, млн.ккал/ч;ДеэтанизатораПервой пропановой коВторой прапановой коОхлаждение потока 12С мма ные эат аты, слов онныонныобменнике 9 пла при охлажд ектификационнь лонны лонны в холодильник ного топлива П едлагаемом Таблица 71728212Составитель Р,Шакирзянов дактор Л.Гратилло Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревс аз 1377 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101