Способ разделения смеси газообразных и жидких предельных углеводородов с -с

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК,.(О ( .,.А ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОУУ СВИДЕТЕЛЬС К АВТ(Ф На фиг,1 и 2 приве ющие способ,Исходные газовы дов подают в сеперато зовый поток из сепарат сжимают до давления теплообменнике 3 до ют в сепаратор 4. Об раторах 1 и 4 конденс на 38 - 40 тарелку ректены схемы, реализ е потоки углеводоро р 1. Объединенный гаора 1 компрессором 2 2,1 Мпа, охлаждают в 50 - 55 С и направляразовавшийся в сепаат насосом 5 подают ификационной колонОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ ПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛ Е ВОДО Р ОД О В С 1-Сб(57) Изобретение касается производства углеводородов, в частности разделения газообразных и жидких предельных углеводородов - С 1 - Се, что может быть использовано в нефтехимии, Цель - снижение энергетических затрат в процессе, Последний ведут компримированием газового потока при его неполной конденсации с получением скомпримированного газа, газового конденсата и жидкого углеводорода. При этом скомприми рован ный газ сепарируют с отделением газового потока, направляемого в нижнюю, а газовый конденсат - в верхнюю части колонны деэтанизации. Полученный жидкий поток углеводородов подают в пароИзобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к разделению смесей газообразных и жидких предельных углеводородов фракции С 1 - Сб и может быть использовано на газофракционирующих установках,Целью изобретения является снижение энергетических затрат на процесс разделения смеси углеводородов С 1 - С 6 на отдельные фракции. 5 С 10 0 5/06, Р 25 Л 3 газовую смесь с верха колонны деэтанизации с последующим направлением в ректификационную колонну с получением с ее верха парогазовой смеси, которую подвергают неполной конденсации (за счет охлаждения в теплообменнике) и разделению на фракцию этансодержащего газа (ее дросселируют и используют в качестве хладагента в теплообменнике для съема тепла конденсации парогазовой смеси с верха колон н ы) и конденсата, возвращаемого в колонну в виде орошения, Полученный с низа колонны деэтанизированный остаток направляют на разделение в пропановую ректификационную колонну, в которой с верха выделяют пропан-бутановую фракцию и с низа - остаток от перегонки, Кроме того, лучше когда газовую фракцию подают на 8 - 10 тарелки, а газовый конденсат направляют на 38 - 40 тарелки, считая с низа колонны деэтанизации. Эти условия позволяют снизить давления в колонне деэтгнизации с 3,6 до 2,3 МПа, что соответственно снижает энергозатраты, Кроме того, использованием воды вместо аммиака для охлаждения и конденсации скомпримированного газа, поступающего в колонну деэтанизации, также сокращает энергозатраты. 1 з,п,ф-лы, 2 ил, 8 табл, ны б деэтанизации, Несконденсированнь:йазовый поток из сепаратора 4 вводят на 810 тарелку ректификационной колонныдеэтанизации б,Исходными жидкими потоками углеводородов (табл. 2) являются головки стабилизации бензина, установки АТ и бензинакаталитического риформинга, а также газыс установки предгидроочистки, которые поступают в емкость 7.Обьединенный жидкий поток из емкости 7 насосом 8 подают на смешение с парами головного продукта колонны бдеэтаниздции,Смесь пэров головного продукта колонны б с исходным жидким потоком охлаждают, пары конденсируют в теплообменнике 9и холодильнике- конденсаторе 10, затем наг ратляют в колонну 6 в качестве флегмы, аэтансодержащий гдз - на дальнейшую переработку или в топллвную сеть, Б случае подачи эта нсодсржащего газа о топливную сетьего г 1 росселируютдо давления 0.4 - 0,5 МПа,при этом он охлаждается до 27 - 30"С.Сдг,оссслиоооанный поток этднсодержащегоаза в этом случае используют как хладкдген.г в теплообменнике 9 для частичногоохлддения и конденсации смеси паров головного продукта колонны б с исходнымжидким потоком,Кубовый продукт колонны 6 направляютнд разделение о пропановую ректификационую колонну 12, Пары головного продуктаколонны 12 охлаждают и конденсируют в холодильнике-конденсатор 13 и направляют врсфлюксную емкость 14, Часть конденсататиз емкости 14 подают в колонну 12 в качествефлегмы, а балансовый издевок отводят кдктоодоный продукт. Несконденсирооанныйгаз из емкости 14 направляют на дальнейшуюпереработку или в топголоную сеть.Кубовый продукт колонны 12 направляют на дальнейшую переработку или использую г как компонент бензина,П р и и м е р, В табл, 1 - 8 приведенматериальный баланс (табл.1 - б) и технологическлй режим (табл.7), а также энергетические затраты (табл,8) на проведениепроцесса фракционирования указанныхсмесей газообразных и жидких потоков углеводородов С 1-Св по предлагаемому и известному способам,Данные, приведенные в таблицах 1 - 8,получают расчетным путем на 38 а 1: -1045с использованием программы рдсчста массообменных процессов, основанной нд релаксационном методе,Иэ сравнительньо данных (табл,1 - 8)видно, что предлагаемый способ о сраоне.нии с известным при выработке практичсски одинакового количества целевых продуктов при их одинаковом качестве позволяет снизить общие энергозатраты на проведение процесса исходного сырья бо лес чем на 35 40Этот эффектдостигаютв основном за счет снижения затрат тепла на подогрев куба колонны б по предлагаемой схеме порачи газа, конденсата и жидкого потока углеоодородоз в разные зоны 10 колонны 6 деэтдниздции.Нд фиг.2 предстаолена зависимостьподвода тепла к кипятильнику колонны деэтанизации от уровня подачи в колонну компримировднного газового потока, с верха 15 сепаратора 4.Как видно из фиг 2, наименьший теплоподоод к кипятильнику колонны соответствует 8 10 дрелкам подачи компримированного газового потока. Подача его 20 ниже указанного оптимума требует повышения подвода тепла на г одогрев газового потока, поступающего о колонну при 45 С.Подаа его выше 8 10 тарслок требует пооыцения температуры низа колонны и 25 увеличения еплоподвода для созданиянеобходимого парового потока в колонне ниже уровня ввода компримированного газа Подачу конденсата, содержащего больше этдна и пропана, чем о орошении 30 колонны, осуществляют на 3 - 5 тарелкинике подачи основного орошения, что соответсвует 38 - 40 тарелкам (всего в колонне 43 45 тарелок), Занижение уровня ввода конденсата с температурой 45 С требует 35 увеличения теплоподводд к кипятильнику,Тдк, например, заниченис уровня ввода на 3 5 тарелок по отношению к оптимуму увеличивает теплоподвод к клпятильнику на 2 .3 о/40 Таким образом, в соответствии с изобретением процесс разделения легких углеводородов проводят путем подачи компримированного газа в нижнюю частьколонны (на 8 - 10 тарелку), газового кон-.45 денсата в верхнюю часть колонны (на 38 -40 тарелку), а жидкий поток углеводородов смешивают с парами головного продукта колонны деэтанизации,Предложеннь,е приемы позволяют сни зить давление в рсчтлфикационнсй колоннедсэтанлздции, уменьшить нагрузку нд холодильники-кондесдтсры, понизить температуру низа колонны и за счет этого упростить технолсгию процесса55 1 ак, давление в колонне дезтанизацииссставляет 2,3 УПа вместо 3,6 Чпа, как это и ст место в известном способе. Б резуль-дте предлагаемый способ позволит сни- :. ть энергозатра- ь: на проведение и;,оцессд (табл, 7,8) за счет снижения расхс1664809 Сырье Количество по способу предлагаемому1 с т/ известному 1 р ье З 8,гый газ установки ЛТ Головка стабилиза зинов установки Л ив 22,9 5,Газ стабилизации бенов установки ЛТ,2 ловная фракция ус овкн прецгнлроочисткбензина 5,с г Газ с очист установки нрелгнл 2,3 8) Газ с минга Итого тановки катрнфо 9,150,8 оо,оо Пол но: 20,7 о,таис рябившая фракци 28,57,Сжиженный бытовой Компонент бензина (фр.и выше) 50,оо,Ито 10 О,О да греющего пара в кипятильник ректификационной колонны деэтанизации, расхода воды на конденсацию и охлаждение паров с верха ректификационной колонны деэтанизации, и за счет возможности использо вания более дешевого хладагента (воды) для охлаждения и конденсации скомпримированного газа, поступающего в колонну деэтанизации 6, вместо дорогостоящего аммиака, по способу известному. 10Указанные преимущества предлагаемого способа (в сравнении с известным способом) при его использовании на практике позволяет получить значительный технико-экономический эффект. 15 Формула изобретения1. Способ разделения смеси газообразных и жидких предельных углеводородов С 1 - С 8 компримированием газового пото ка С его неполной конденсацией, деэтанизацией скомпримированного и газового конденсата совместно с жидким потоком углеводородов в ректификационной колонне с получением с верха колонны 25 парогазовой смеси, ее неполной конденсацией за счет охлаждения в теплообменГоловная фракция установкикатриформннга нике и разделением на фракцию этансодержащего газа, направляемого на дальнейшую переработку, и конденсата, возвращаемого в колонну в виде орошения, получением с низа колонны деэтанизиро- ванного остатка, направляемого на разделение в пропановую ректификационную колонну, в которой получают пропан-бутановую фракцию с верха и остаток перегонки с низа колонны, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат, скомпримированный газ сепарируют. отделившийся газовый поток направляют в нижнюю, а газовый конденсат - в верхнюю часть колонны деэтанизации, жидкий поток углеводородов подают парогазовую смесь с верха колонны деэтанизации,а фракцию этансодержащего газа дросселируют и используют в качестве хладагента в теплообменнике для сьема тепла конденсации парогазовой смеси с верха колонны.2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что газовую фазу подают на (8 - 10)-ю тарелку, а газовый конденсат направляют на (38 - 40)-ю тарелку, считая с низа колонны диэтанизации,Таблица г мас./ тыс. т/гмас,.7,)х о 4 О о о со гла аг ЮлоЮ 4 л о,О О ГГ СЧл СО М ч - О л л амЮ Гллмм СО Г.О л а о л 4 ч - с 4 СО л СЧ17 12 1664809 Компонен ты Пол ено По ступило Сухой газ Смесь газообразныхжидких углеводородов остаток 1( Г / Ч К 1. / Ч кг/ч мас % мас.% мас.Е 11,76 11,76 0,18 0,01 2,37 0,04 0,01 138,94451,401831,20 2,17 138,2 356,2 420, 1 1,81 7,04 27,0716,6527,115,34 28,56 14, 98 32, 69 иС,92,9 960,86 161,5 2096,06286,42 278,62 4,47 0,65 538,4087,12521 3,00 546, 4587,52 8,52 1,36 8,05 0,67 10 33 Итого 0,03 1,67 6412,98 100,0 100,0 Компо- ненты Поступило 110 уче о Деэтанизиров ан 11 ый продукт из колонны 6 кг/ч кг/ч ма с. 7. кг/ч мас. Е 0,71 0,01 71 1.170,02 1,17 0,02 0,03 1,84 93,75 2,61 0,97 0,07 57,39 3,85 54274 271,58 36,45р лЧ35,585,81 1,05 0,03 0,04 0,00 529,4 1,70 Итого Я 6 5 Я 100,0 93,751396, 94841, 031872, 41272,63529,7886,585095, 00 27,42 16,51 36,75 5,35 10,40 0 оЯ 11,52 29,74 35,01 1199,98 100,0 Сжиже нный бы товой газ 1395,97 38,71 783,64 21,73 1329 67 36,87 3606,00 00,0 Т; б, ни,Деэ танизированный 0,74 94,5 1411,1 Яб, 96 1934,56 Та блица 5 Кубовый остато 1( 1489,00 100,001664809 Получено Компоне нты Поступило Деэтапизированныйпродукт из колонны 6 кг/ч мас. 7. кг/ч ма с,. 7. 0,01 0,5 0,01 0,5 0,02 0,74 0,74 0,01 2,54 94,5 0,05 0,8 27, 07 16,65 37,11 22,15 2,93 824, 11 36,57 18,57 36,04 0,03 1,47 5,34 иС 5 0,04 10,33 5,84 1,67 3720,41 100,0 100, 0 Итого Та блица 7 Параметры аппаратов Показатели по способу известному предлагаемому Компрессор 2Давле ние, МПа:на приемена выходеТемпература, С 0,1 0,1 1,6 161 на выкидепосле холодильника 10-15 40 Колонна 6 Давление, МПа: 3,6 2,3 в колонне 3,55 2,25 Температура, о С: 57 верханизапитания 127 40 1411, 1867, 961934,56278, 62538,4087, 125213,0 в рефлюксной ем 11Сжиже нный бытовой газ кг/ч мас.% 1410,3 37,92 1388,75 37,33 Таблица 6 Компонент бензина 43, 85545, 81277,15538,0087,12 1492,59 100,015 38 45 орошения жидко го по то ка на смешение с парами смеси перед теплообменником 9 52 4,0 1,4,4 в рефлюксной емкости 14 1,35 1,35 64 66 112 110 Та блица Показатели предлагаемому известному ккал/ч тонны условно го то плив аза год 180307 10,7 176800 10,5 204670 396, 4 352350 704, 9 46909 2,8 48251 2,9 11600 409, 9 718,3 Флегмовое числоКолонна 12Давление, МПа:в колонне гТемпература, С: верханизапитанияорошения Охлаждение жирногогаза в холодильнике 3 Подвод тепла к кипятильнику колонны 6 Съем тепла в холодильнике 10 Съем тепла в теплообменнике 9 Общие затраты энергии 1664809Продолжение табл, 7 Затрать по способуТираж 348 Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5