Способ получения углеводородного растворителя

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 956544(22) Заявлено 17.10.80 (21) 3008695/23-04с присоединением заявки Й 9 1 Щ М. Кп,С 10 С 7/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.09.82(72) Авторы изобретения В.Д.Егоров, В.В.Мартыненко, Л.А,Подлесная, .Н.Коваленко, А.М.Махров, Ю.Е.Курылев, Н.ВА.И.Ралдугин и О.К.Одинцов 1) Заявител ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО РАСТВОРИТЕЛЯ етение относитс ения углеводоро (лигроиновой Ф и может быть и рерабатывающей спосого раст ции - У ль вн айт а о мышлен лигроиновая фракдля лакокрасочнойдставляет собойкцию, имеющую-1 бОоС и конец ки о способаложнение техИзобр я к бу получ дно ворителя рак спирита)спо зо в нефтепе про ности.Растворительция (Уайт-спирит)промышленности преуглеводородную франачало кипения 135пения 170-200 оС.Основными требованиями, предъявляемыми к растворителю, являются содержание ароматических углеводородов не более 16, серы не более О,025 и испаряемость по ксилолу в пределах 3-4,5. Эти показатели являются наиболее уязвимыми. Технические условия на показатели качест-, ва растворителя (Уайт-спирита) ГОСТ 3134-78 представлены в табл. 1.Известен способ получения углево-. дородного растворителя из прямогонных лигроиновых фракций, содержащих ароматические углеводороды выше 16 мас. с последующей деароматизацией фракции 1).Недостатком известногявляется значительное ус нологии растворителя и его удорожанием, так как способ требует регенерации адсорбентов в потоке смесиводяного пара и азота.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения углеводородного растворителяпутем перегонки бензиновой фракциис началом кипения 25-50 оС и концомкипения 170-200 оС, содержащей серу0,002-0,016 мас., на легкие бензиновые фракции и кубовый остаток споследующей отпаркой остатка в рибойлере иполучением лигроиновой Фракции - углеводородного растворителяс началом кипения 135-160 оС и концомкипения 170-200 оС. Широкую бензиновуюфракцию получают прямой перегонкойнефти или смеси нефтей. Блок пере.гонки состоит из трех ректификационных колонн, оборудованных подводомтепла горячей струей внизу и острыморошением вверху, Последовательно 25 в колоннах из широкой бензиновойФракции выделяют узкие бензиновыефракции начало кипения - 62 оС 1 62105 Су 105-135 (160 оС) и кубовыйостаток - лигроиновую фракцию (раст- .0 воритель) 135 (160 оС) -. 170 (,200 С) С 2Однако при использовании сернистых нефтей с содержанием серы более0,03 мас.Ъ получают растворитель ссодержанием серы более 0,025 мас.Ъ,,не соответствующим ГОСТУ.3134-78 При,исйользовании нефтей, содержащих ароматические углеводороды более16 мас.Ъ,лигроиновые фракции,не соответствуют ГОСТУ 3134-78 по содержаниюароматических углеводородов (более16 мас.Ъ). Выход растворителя (лиг Ороиновой Фракции) в расчете на исходное сырье всего 6,5 мас.Ъ, Крометого, показатели испаряемости поксилолу и температуре вспышки растворителя 3,2 и 33 С, соответственно, 15Попытки получи:ь растворительв соответствии с нормами по содержанию серы и ароматики путем переработки смеси нефти с равным содержанием в керосиновых фракциях серыи ароматики практически к положительным результатам не приводят всвязи со сложностью регулированиясоотношения нефтей и перерабатываемойсмеси, а также возможностью в этомслучае получить все другие нефтепродукты (авиакеросины, дизтопливо и топочные мазуты)требуемых качеств.Целью изобретения является получение лигроиновой фракции с повышенным выходом и улучшенным качествомпри использовании бензиновой фракции,полученной из нефтей с, повышеннымсодержанием ароматических углеводородов,Указанная цель достигается тем,что согласно способу получения углеводородного растворителя путем перегонки бензиновой фракции с началомкипения 25-50 дС и концом кипения 170200 С, содержащей 0,002-0,016 мас,Ъ 40серы, 4-12 мас.Ъ ароматических углеводородов, на легкие бензиновые Фракции и кубовый остаток с последующимфракционированием остатка в рибойлере и получением лигроиновой Фракцииуглеводородного растворителя с началом кипения 135-1600 С и концом кипения 170-2000 С к исходной бензиновойфракции добавляют бензиновые фракции,содержащие 0,015-0,100 мас,Ъ серы,12-21 мас.Ъ ароматических углеводородов в соотношении на 1 вес.ч. исходной фракции 0,14-2,0 вес.ч. добавленных бензиновых фракций, остаток передподачей в рибойлер направляют в дополнительную колонну для фракционирования в присутствии парового орошенияиэ рибойлера и температуру в рибойлере поддерживают при 210-2250 С.Преимущество предложенного способазаключается в получении лигроиновой фффракции повышенного качества и с большим выходом. Содержание серы в лигроиновой фракции - целевом продуктеуменьшается до 0,016-0,025 мас.Ъ, асодержание ароматических углеводоро дов до 13,0-16,2 мас,Ъ при использовании широкой фракции бензина, полученной из сернистых нефтей с высоким содержанием серы и ароматики.Выход растворителя от сырья увеличивается до 7,8 мас.Ъ (против 6,5 мас.Ъ по прототипу).Дополнительное фракционирование остатка перед подачей его в рибойлер обеспечивает достижение более четкого выделения растворителя иэ бензиновой фракции. При снижении температуры в рибойлере ниже 2100 С, например до 208 С, четкость выделения растворитеоля ухудшается, скорость улетучивания по ксилолу ниже нормы (2,9), снижен и отбор растворителя от сырья до 6,ЭЪ.Повышение температуры в рибойлере выше 225 С, например до 227 С, не влияет на качество получаемого растворителя.Показатели испаряемости по ксилолу и температура вспышки растворителя до сравнению с растворителем. полученным поспособу-прототипу, повысились до 3,6 и 36 С, соответственно (против 3,2 и 33 С для прототипа), что свидетельствует об улучшении качества получаемого растворителя.На чертеже представлена схема, поясняющая, осуществление предложенного способа.Потоки широких бензиновых фракций по линии 1 с началом кипения 25-50 С и концом кипения 170-200 С, содержащих 0,002-0,016 мас.Ъ серы, 4-12 мас.Ъ ароматических углеводородов, с установок АВТ, перерабатывающих соответственно высокопарафинистые (парафинистые) малосернистые нефти, например месторождений Мангышлакского, Ставропольского, Дагестанского, Туркмении и других,в лигроиновых фракциях 135(160)-170 (2000 С), в которых содержится серы 0,07-0,018 мас.Ъ и ароматических углеводородов 10 14 мас.Ъ - 1-ый компонент (может быть 1+и компонентов) и потоки широких бензиновых фракций по линии 2началом кипения 25-50 С и концом кипения 170-200 С, содержащих 0,015- 0,1 мас.Ъ серы, 12-21 мас.Ъ ароматических углеводородов, с установок АВТ, перерабатывающих парафинистые (малопарафинистые) сернистые(малосернистые)нефти, например месторождений Западной Сибири (Самотлорское,Тюменское и др.), Волжско-Уральского района (Ромашкинского, Туймазинского, Прикамского, Мухановского, Кинельс,кого и других), в лигроиновых фракциях которых содержится 0,03-0,15 мас.Ъ серы и 15-22 мас.Ъ ароматических углеводородов - 2-ой компонент (может быть 1+и компонентов), направляют для смешения в промежуточную емкость 3, при этом соотношение смеши60 ваемых компонентов 1 и 2 выдерживают в пределахф:0,14-2,0.В табл,2 пред- . ставлены показатели качества углеводородной лигроиновой Фракции (140- 200 С), ь.оделенной из широкого ассортимента нефти в лабораторных условиях, 5Указанное соотношение определяется получением товарного растворителя в соответствии с требованиями ГОСТа (см. табл. 1) по содержанию серы и ароматических углеводородов 10 и определено на основании лабораторных исследований лигроиновых Фракций, выделенных из 19 образцов нефте- смесей и нефтей различных месторождений, имеющих в настоящее время и 15 на перспективу крупнотоннажное значение по добыче и переработке. Смесь бензиновых фракций в указанном соотношении в количестве 500-3000 т в сутки с температурой 120-135 Снаправля ют в первую ректификационную колонну 4, откуда при 105-108 С и давлении 2,1-2,5 атм бензиновую фракцию по линии вывода 5 направляют во вторую ректификационную колонну б, в которой сверху при 69-70 С и давлении 3,3- 3,5 атм получают первую легкую бензиновую фракцию 25(50) - 62 С по линии 7, а снизу при 119-126 С - вторую легкую бензиновую Фракцию 62-80(85 С)- по линии 8. С низа первой ректификационной колонны 4 концентрат сырья производства растворителя фракции 80(850 С) - 170 (2000 С) по линии 9 при 169-174 С направляют на фракционировку в третью (основную)35 ректификационную колонну 10, где сверху по линии вывода 11 при 112- 118 С и давлении 0,5-0,6 атм направ ляют третью легкую бензиновую фракцию 80(85) - 105 С для смешения с 40 двумя легкими бензиновыми фракциями, отводимыми по линиями 8. Общее количество легкой бензиновой Фракции 25(50) - 1050 С 21-44 мас., (100- 1200 т/с). 45С боку колонны 10 отбирают промежуточную фракцию 105-140(150 С) по линии 12 в количестве 43-45 мас. (220-1350 т/с), которая может быть использована как сырье ароматического 50 (ксилольного) риформинга, С нижней тарелки флегму по линии 13 после обработки ее в колонне 10 паровым орошением по линии 14 направляют в количестве 76-93 т в час по линии вы вода 15 в печь 16 для нагрева как горячую струю (теплоноситель), которую одним потоком по линии 17 при 204-210 С подают под нижнюю тарелку колонны 10 для создания в ней парового орошения и нагрева остатка перегонки, отводимого по линии 18, а второй поток горячей струи по линии 19 с температурой 220-2300 С направяют в рибойлер 20 для создания парового орошения по линии 21, после которого возвращают в колонну 10.После отделения паров от потоков горячей струи полученную флегму - остаток перегонки по линии 18 при 192-2000 С перед подачей его в рибойлер нацравляют на дополнительное фракционирование на верх дополнительной отгонной секции колонны 22 и затем в .рибойлер. В колонне 22 под влиянием парового орошения из рибайлера идет концентрация целевых фракций в стекающей флегме. Паровое орошение по линии 21 направляют из рибойлера в низ колонны, .а сверху по линии 23 с температурой 185-188 С - в колонну 10. Дополнительное Фракционирование остатка перегонки завершают в рибойлере отпаркой при 210-225 С. С низа рибойлера в количестве 5,9-6,5 мас. (40-188 т/с) по линии вывода 24 получают товарный растворитель (Уайт-спирит) .П р и м е р 1. Для получения углеводородного растворителя используют смесь широких бензиновых фракций (1 и 2), характеристика которых,и полученной смеси (3) представлена в табл. 3. Смесь бензиновых фракций (компоненты 1 и 2) в весовом соотношении 2:1 в количестве 2911 т/с температурой 135 С направляют в первую ректификационную колонну 4, откудапри 107 С и давлении 2,5 ати бензиновую фракцию по линии вывода 5 направляют с температурой 830 С во вторую ректификационную колонну б, в которой сверху при 69 С и давлении 3,3 ати получают первую легкую бензиновую фракцию, выкипающую при 39- 63 С, а снизу при 126 С - вторую легкую бензиновую Фракцию (с началом кипения 620 С, 10 перегоняется при 650 С, 50 перегоняется при 71 фС, 90 перегоняется при 82 С, конец кипения 850 С). С низа первой ректификационной колонны 4 концентрат сырья производства растворителя фракцию 830 С - 189 Спри 171 С направляют (138 м 3/ч) на фракционировку в начале в.третью (основнуо) ректификационную колонну 10, где сверху по линии вывода 11 при 115 С и давлении 0,56 ати направляют третью легкую бензиновую Фракцию (с началом кипения 820 С, 10 перегоняется при 87 С, 50 перегоняется при 92 С, 90 перегоняется при 101 С, с концом ципения.108 С)для смешения с двумя другими легкими бензиновыми Фракциями, выводимыми по линиям 7 и 8. Общее количество бензиновых Фракций (63- 105 С) 1020 т/с. С боку колонны 10 отбирают промежуточную фракцию с началом кипения 103 фС и концом кипения 144 С по линии 12 в количестве 1304 т/с, которая используется как сырье ароматического (ксилольного) риформинга. С нижней тарелки флегмуТемпература вспышки, в закрытомтигле,фС, не ниже 33 3-4,5 Летучесть по ксилолу Анилиновая точка,С Массовая доля ароматическихуглеводородов, Ъ не болееМассовая доля общей серы, Ъ не более 16;О, 025 направляют в количестве 90 т/ч в печь 16 для нагрева как горячую струю (теплоноситель), которую одним потоком по линии 17 в количестве 70 т/ч при температуре после печи 205 С подают в нижнюю тарелку колонны 10 на стадию фракционирования, а второй поток горячей струи в количестве 20 т/ч с температурой 225 С направляют в рибойлер 20. После отделения паров от потков горячей струи и образования парового орошения полученную флегму - остаток перегонки по линии 18 при 196 С направляют на дополнительное фракционирование на верх четвертой (стриппинг) колонны 22 и в рибой лер 20, в котором при 210 С завершают отпарку.,Второе паровое орошение направляют от рибойлера в низ колонны. С низа рибойлера в количестве 226 т/с получают товарный растворитель. 20П р и м е р 2. Берут широкие бензиновые Фракции аналогично примеру 1 и смешивают компонент 1 по отношению к компоненту 2 в весовом соотношении соответственно 1:0,14. Температурный 25 режим и производительность установки получения растворителя аналогичны примеру 1, только температуру в,рибойлере поддерживают при 225 С. Растворитель получают по содержанию серы 30 и ароматики лучшего качества,П р и м е р 3. Берут широкие бензиновые фракции аналогично приме 10Плотность, у 4 не болеефракционнйй состав,С Температура начала перегонки,не выше Остаток в колбе, Ъ не более рам 1 и 2, и смешивают компонент 2 по отношению к компоненту 1 в весовом соотношении соответственно 2,2 1. Растворитель получают по содержанию серы (0,029) и содержанию ароматических углеводородов (16,2) - выше нормы.П р и м е р 4 (сравнительный). Берут широкие бензиновые Фракции аналогично примеру 1 и смешивают их в соответствии с примером 1. Остаток перегонки 19, минуя дополнительное Фракционирование, направляют для отпарки только в рибойлер 22. астворитель получают по температуре вспышки на нижнем пределе (33 С) и скорости улетучивания по ксилолу ниже требования (2,9). Результаты экспериментов, проведенных на установке с изменением соотношения компонентов в сырьевой смеси приведены в табл. 4.Сравнительные данные по материальному балансу у известного и. предложенного способов представлены в табл. 5.Таким образом, обеспечение заданных параметров: соотношения смешиваемых широких бензиновых фракций и дополнительное Фракционирование обеспечивает получение растворителя лигроиновой фракции, соответствующего требованию к углеводородному растворителю по ГОСТУ 3134-78.956544 Таблица 2 Промышленные образцы нефтей Малосериистыес низким содер-жание ароматических углеводородов (Мангышлак"1 ское) Показатели Сернистые и с высоким содержанием ароматических угле водородов (Тюмень, Ромашкинское, Туй-, мазинское и др.) Потенциальное содержание внефти, мас.Ъ (на аппаратеАРН)Плотность при 20 С, г/см 3 10,1-15,20.,7675-0,7695 б е 0 11 кО0,7630-0,7646 Фракционный состав поГОСТ 2177-66 135-136 137-138 Температура начала кипения,С 10 перегоняется при температуре, С50 150-152 160-161 190-192 200-200 0,007-0,018 90 98 Содержание серы, мас.Ъ Групповой углеводородныйсостав, мас.Ъ 17-22 27-29 58-54 11-13 26-24 63-63 Ароматические углеводороды Нафтеновые Парафиновые Таблица 3 мпонент широкой бензиновой фракции Показателикачества Малосернистый с высоким содержанием ароматических углеводородовиз смеси Жир- новско-коробковских нефтей) -2-ойкомпонентф Сернистый с вы" соким содержанием ароматических углеводородов (из шаимской нефти)- 2-ойкомпонент,02 0,018 ти 2-ого компонента вз в соотношении 1:1 Составные Плотность,р 1 П Фракционный состав,0 СТемператураначала перегонки10 конец кипения Массовая доля ароматических углеводородов,Ъ ,Массовая доля общей серы,алосернистыйнизким соержанием ароатическихглеводородов из мангышлаксой нефти) - 1-ый омпонент 40 7608 72 97 141-142 ".55-157 185-187 200-200 0,03-0,15 Сырьеваясмесь бензиновыхфракцийдля выработки растворителя 3956544 12 Таблица 4 Способ по примерам 1 1 1 Основные показатели получения растворителя 1 2 3 4 Соотношение компонента 2к компоненту 1 при смешении 2,0 0,14 2,2 2,0 15,5 13 16,2 15,20,025 0,016 0,029 0,025 35 . 36 36 33 З,б 7,8 Отбор растворителя от сырья, ЪРасход горячей струи, т/ч позиция 17 20 позиция 18 ф Дополнительное фракционирование остатка перегонки отсутствует.Таблица 5 Способ Показатели Предлагаемый Известный Из смеси широкихбензиновых фракций 2911 Сырье, т в, сутки 1000 100 100 Сумма бензиновый фракций62 105 оС т/с 1020 360 35 36 460 1304 44,7 46 Растворитель (уайт-спирит)150 200 оС т/с 226 65 7,8 6,5 Сумма: газ, фракция нк потери 361 т/с 115 12,5 11,5 Итого т/с 2911 1000 200 100 Качество растворителя Содержание ароматических углеводородов, мас.Ъ Содержание серы, мас,Ъ Температура вспышки,оС Скорость улетучивания покс"лолу Промежуточная фракция105-135 (150)т/с 70 20 3,6 3,7 2,9 7,8 7,8 7,8 70 70 20 20 Из широкой бензиновой фракциимангышлакскойнефти14 13 956544формула изобретения СоставительТ . Белослюдгюктор И. Митровка Техред Е.ХаритончикКорректор Г О Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб, д. 4 д Тираж 524дарственногоизобретенийа, ЖРау 3 6516/4ВНИИПИ Гопо делам113035, Мос Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 или Способ получения углеводородного растворителя путем перегонки бензиновой фра:ции с началом кипения 25- 50 С и концом кипения 170"200 ОС, содержащей 0,002-0,016 мас.В серы, 4-12 мас.В ароматических углеводородов, на легкие бензиновые Фракции и кубовый остаток с последующим Фракционированием осТатка в рибойлере 10 и получением лигроиновой Фракции углеводородного растворителя с началом кипения 135-160 фС и концом кипения 170-200 ОС, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения лиг роиновой фракции с повышенным выходом и улучшенным качеством при использовании бензиновой фракции, полученной из нефтей с повышенным содержанием ароматических углеводородов, кисходной бензиновой фракции добавляютбензиновые Фракции, содержащие 0,0150,100 мас.В серы, 12-21 мас,В ароматических углеводородов, в соотношении на 1 вес.ч. исходной фракции0,14-2,0 вес,ч. добавленных бензиновых Фракций, остаток перед подачейв рибойлер направляют в дополнительную колонну для Фракционирования вприсутствии парового орошения из рибойлера и температуру в рибойлереподдерживают при 210-225 ОС.Источники информации,принятые во.внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 443854, кл, С 07 С 7/12, 1974.2. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. М., "Химиями,1972, ч. 1, с. 297-301 (прототип .