Способ получения непредельных углеводородов

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИК 9/36 ОП ИЗОБР ПЬСТВУ В ВТОРСКОМ изводботке в,сокоскоростные идропиролиза ЦНИИТЭнефтез НЫХ; нефтею непрель -ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградское научно-прственное объединение по разри внедрению нефтехимическихсов "Леннефтехим"(56) Свинухов А.Г. Выпроцессы пиролиза и гнефтяного сырья. - М.хим, 1985, с. 4-8.Тменов Д.И., Гориславец Стенсификация процессов пиролКиев: Техника, 1978, с, 182(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕДЕУГЛЕВОДОРОДОВ(57) Изобретение относится кхимии, в частности к получендельных углеводородов (НУ), СР.;1) тия,; повьпдение селективности, выхода НУи сокращение удельного расхода сырьяПолучение НУ ведут ступенчатой термической конверсией нефтяных фракцийв потоке теплоносителя (ТН), содержащего водяной пар или его смесь спродуктами сгорания водорода или метана в.атмосфере кислорода. Процессведут в четырехкамерном блоке с конверсией в 1-м блоке фракции НК -60 С при 1100-1150 С. Полученные продукты подают в качестве ТН во 2-йблок, в котором осуществляют конверсию фракции 60-180 С при 1000-1100 СПолученные продукты подают в качестве ТН в.З-й блок, в котором осуществляют конверсию фракции 180-360 С при950-1050 С с последующей подачей полученных продуктов в качестве ТН в4-й блок с конверсией в нем фракции360-480 С при 900-1000 С и выделением НУ. 3 табл,1Изобретение относится к химической технологии процессов получениянизших олефинов, диеновых и ароматических углеводородов высокотемпера 5турной конверсией нефти, продуктов еефракционирования и других углеводородных смесей,Целью изобретения является повыше,ние селективности процесса и выхода 10целевых продуктов (низших олефинов,и диенов), а также сокращение удельного расхода сырья и энергоресурсов.П р и м е р 1 (по известному способу). Обессоленную нефть в количестве 1,0 кг нагревают до 500 С в,трубчатом нагрева. теле и направляютв одноступенчатый реактор, куда одновременно подают теплоноситель, т.е.водяной пар, перегретый до 1000 С, в 20количестве 4,0 кг. В начальной зонереактора нефть перемешивается с перегретым водяным паром с помощью смесителя, придающего вихревое вращательное движение нефти и теплоносителю. 25Далее смесь проходит последовательнореакционную и закалочную зоны реактора, где соответственно нефть пиролизуется (подвергается крекингу) и быстро охлаждается (подвергается закалке). Далее продукты дополнительноохлаждаются, разделяются и очищаются.Температура смеси продуктов в реакционной зоне поддерживаетс на входе 950 С, на выходе из нее 850 С: пребывания продуктов в реакционнойзоне 0,20 с,П р и м е р 2. Обессоленную нефтьв количестве 1,0 кг разделяют предварительно на фракции, выкипающиев пределах Н.К.60; 60-180; 180-360 СК.К. 360 С (около 480 С), Каждую иэОфракций нагревают до 500 С. Затемфракции, подаваемые в раздельные камеры, дополнительно перегревают всамостоятельных нагревателях доо650 С, Приготовленные таким образомфракции разогнанной нефти подаютсоответственно в камеры, ФракциюН.К. 60 С в первую камеру, фракцию60-180 С во вторую, фракцию 180360 С в третью и фракцию К.К. 360 С,при 500 С в четвертую, Смесь продуктов направляют в камеру быстрого55охлаждения ( закалки ),Одновременно с Фракциями нефтив камеры подают теплоноситель, т.е.перегретый водянои пар в следующих количествах: в первую камеру 1 0 кг01 при 1150 С, во вторую О,З кг при 1100 С, в третью 0,3 кг при 1050 С и в последнюю 0,4 кг при 1000 С. Масса Фракций, подаваемых по камерам, составляет соответственно 0,10, 0,25, 0,30 и 0,35 кг/ч, отношение масс перегретого пара и фракций составляет соответственно 10:1, 1,2:1, 1:1, 1,15:. Отношение масс теплоносителя к свежему сырью (фракциям) с учетом продуктов, поступающих иэ предыдущих камер, применяют соответственно в количествах 10:1, 5,6:1, 6,5:1, 7,6:1. Среднее расчетное отношение массы теплоносителя к массе фракций 7,"1, в том числе отношение массы введенного перегретого пара к массе всей разогнанной нефти 2:1, Средняяо температура в ректоре 925 С.Показатели процесса - гомогенной конверсии нефти и фракций ее разгонки по примерам 1 и 2 приведены в табл. 1.П р и м е р 3. Все условия проведения по данному примеру аналогичны условиям проведения опыта по примеру 2 за исключением применяемого теплоносителя. Вместо чистого перегретого водяного пара применяют продукты сгорания метан-водородной фракции в атмосфере кислорода, имеющие следующий состав, мас.7,: Н О 58,0; СО 40,0; 11 2,0.П р и м е р 4, Все условия проведения опыта по данному примеру аналогичны условиям проведения опыта по примеру 2 за исключением того, что в первые три камеры вводят дополнительно рецикл жидких продуктов собственных опытов. При этом вводят фракции с границами кипения такими же, как у фракций основного сырья прямой разгонки нефти, т.е, Н.К. 60; 60-180;180-360 С, в количестве в два раза меньшем,чемэти фракции, т.е, соответственно 0,05, 0,125, 0,150 кг/ч.П р и м е р 5, Все условия проведения опыта по данному примеру аналогичны условиям проведения опыта по примеру 2, за исключением того, что в камеры вместо прямогонных фракций разделения нефти подают следующие фракции: в первую камеру вводят Фракцию продуктов пиролиза бензинаов трубчатой печи Н,К. 60 С (включая этанэтиленовую и фракцию газов С-С , во вторую - фракцию смолы пиролиэа60-180 С, в третью - фракцию 180 о360 С газойля каталитического крекинга, в четвертую - фракцию газойлякаталитического крекинга, выкипаюо,щую при температуре выше 360 С.П р и м е р 6. Все условия проведения опыта по данному примеру аналогичны условиям примера 2 за исключением того, что в камеры вводят 10вместо прямогонных фракций рециклжидких продуктов первичной конверсиис аналогичными границами кипенияотогранных фракций, а вместо перегретого пара вводят в таких количествахпродукты сгорания метан-водороднойфракции.Основные параметры процесса попримерам 1-4 приведены в табл, 2; показатели процесса гомогенной конверсии нефти на 1 млн.т олефинав С -Си дифинила (рассчитано по даннымтабл.1) - в табл. 2.Из данных табл.1 следует, чтопо предлагаемому способу получения 25низших олефинов, диеновых и ароматических углеводородов высокотемпературной конверсией нефти (пример 2)при одинаковом расходе нефти расходтеплоносителя сокращается по перегретому пару в 2,0 раза, а с учетом используемого тепла собственных продуктов - в 1,58 раза. Этим обеспечивается сокращение расхода энергосредств(тепла) от 3600 до 2000 ккал на 1 кг35сырья и соответственно от 6800 до2650 ккал на 1 кг олефинов С -Си дивинила, т.е. в 1,80 и 2,57 раза,Удельный расход сырья на получениецелевых продуктов по данному способусоставляет 1,33 кг/кг, тогда как поизвестному он равен 1,83 кг/кг, т.е.в 1,38 раза выше.Эти выводы справедливы и для случаев проведения процесса с применекием рецикла собственных жидкихпродуктов первичной конверсии и отходов нефтеперерабатывающих производствс применением в качестве теплоносителя как перегретого водяного пара,так и продуктов сгорания метан-водородной фракции в атмосфере кислорода (табл, 2 и 3, примеры 3-6). Из данных табл. 3, следует, что производство 1,0 млн.т/год олефинов С-С и дивинила по предлагаемому способу имеет преимущества перед известным по выходу целевых продуктов и удельному расходу сырья и энерго- средств.Снижение температуры в камерах конверсии приводит к снижению показателей в сравнении с известным, Объясняется это слишком высоким выходом непревращенного сырья.При чрезмерно высоких температурах в камерах имеет место высокая степень конверсии при низкой селективности. Объясняется это слишком высоким выходом продуктов глубокого крекинга углеводородов и диссоциацией водяного пара с образованием легких побочных продуктов (Н, СН, СО, С Н ).Формула изобретенияСпособ получения непредельных углеводородов путем термической конверсии нефтяных фракций в потоке теплоносителя, содержащего водяной пар или его смесь с продуктами сгорания водорода или метана в атмосфере кислорода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения селективности и выхода целевых продуктов, сокращения удельного расхода сырья, процесс ведут в четырехкамерном блоке с конверсией в первом блоке фракоции Н,К. 60 С при температуре 1100 о1150 С, полученные продукты подают в качестве теплоносителя во второй блок, в котором осуществляют конверсию фракции 60-180 С при температуоре 1000-1100 С, полученные продукты подают в качестве теплоносителя в третий блок, в котором осуществляют конверсию фракции 180-360 С при темопературе 950-1050 С с последующей подачей полученных продуктов в каче-. стве теплоносителя в четвертый блоко с конверсией в ней фракции 360-480 Со при температуре 900-1000 С и выделением целевых продуктов., Параметры процесса осту нчато имер Сырье (неффракций6 25,Выход фра 100,0,0 неф фти по мерам) 0,10,0 ка/кг 1,4 65 00 еплоноснтел в том чи гретый и 0 0 40 1,00;00 Отноаенителя к носи г/кг 7,6 ф 5,6: 510: емпература 50 5 5 10 1000 1100 плоноси смеси на входв камеры 050 950 950 100 00 О 2160 0,20 0,0 О,ова 8,0 7,0,5 13,0 5,0 5) 6 82,7,Расхо ступе кг/кг Количестуденкг/кг на выходе иэ камеры (реактора) 85 Энтальпия смеккал/кгВремя контакткамерам), с епень конвер рья (газообр ) 2 Селексии мас. ивность конверыход олефииови дивннила),каэатели процесса конверсии в реакторе четырехступенчатом (пример 2) до камерам 80 180-360, К Л. 3601386638 Продолжение табл, 13 охазатели процесса конверсии в реакторе Параметры процесса четырехступенчатом (пример 2) по камерам-4 6 Выход ароматическихС -С, мас.Х дельный расход тела, ккал/кг на 1 кг нсырья 200 емолефивов С -С 00 сход сывые про,8 Рассчитано по реэультатам, полученным вФФ Определено по отношению теплоносителя кВФ С учетом потерь, теплового эффекта реак амеры. Таблица 2 Количество по примеру араметры процесс 100,0 100,0 100,0 100,0 00,0 100,0 )00,теплоноситель,65 2,65 2,в том числе пер гретый пар 2,10 2,0 0 4,0 продуктов сния (смесь раО+С 0 ) 2,00 2,0 Время контакта в 1 О,03 0,02 0 20 0 92 92 удельный р рья на цел дукты кг Расход сырья (включая рецикл), кг в том числе прямогонных фракций, кгРасход, кг/кг: реакционнои камере), с Средняя температура в реакционной камере, С диостуенчатоример1) 1 амерах 1-4. вехему сырью, ввции и утилизации т1386638 О Продолжение табл. 2 Параметры процесса Потребная энтальпиятеплоносителя,ккал/кг 4900 2750 2750 2750 2750 2750 Полезно используемое тепло (энерго- средства), % 6815 700 68 вО 69 фО 70 вО 35,0 Степень превращенияисходного сырья, % 93,0 95,0 90,0 90,0 80,0 70,0 54 эб 75,4 70,0 68,0 75,0 74,2 по углеис%,35 1,37 1,30 1,31 э 77 Т а б л и ц а 3. Способ конверсии Параметры процесса предлагаеизвестный ше, чем в известном) Расход нефти намлн толефинов С-С, тыс.т+229 759 Селективность поолефинам С-С идивинилу (на исходное сырье), % Селективность ароматическим водородам (на ходное сырье) Удельный расход сырья на получение олефинов, дивинила и ароматических углеводородов СаС , кг/кг Копичество по примеру1 ( Разница12 1386638 31 1 родолжение табл.3 особ конверсии Параметры процесса звестпред- лагае вестно Расход топлива 10 ккал, на 1 млн т 65-3600 ефт 1арамлн водяногоал, на 1,Расхо 10 клефинов 33 020 ти с утй тепла за 280-199 ыс С учетом получения насыщенноРасход на конверсию всей неф Расход на конверсию только г ара на оне. овной фрак Составитель М. Богдановатор Н. Гунько Техред А. Кравчук Корректор авцова Подписноеета СССР ираж 46 За о ком ИИПИ Государственнделам изобретен Москза Ж, Р и от ская ытииаб. д. 4/5 рафическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектн оизводатвенн 9/30 ВН по 113035, Разница