Установка переработки отходящих газов печного производства техуглерода в широкую фракцию углеводородов

Полезная модель относится к нефтегазохимической промышленности. При создании полезной модели решалась техническая задача получения широкой фракции углеводородов при снижении выбросов вредных соединений, в том числе выбросов диоксида углерода. Поставленная техническая задача решается тем, что установка переработки углеводородного сырья, включающая блок получения техуглерода, скруббер, охладитель, компрессор и реактор, снабжена сепаратором, трубчатой печью, дополнительным охладителем, трехфазным фильтром-сепаратором, блоком нейтрализации газа и накопительной емкостью, причем охладитель последовательно соединен через сепаратор, компрессор и трубчатую печь с верхней частью реактора, нижняя часть которого через дополнительный охладитель соединена с трехфазным фильтром-сепаратором, первый выход которого связан с накопительной емкостью, второй выход - с блоком нейтрализации газа, а третий - объединен трубопроводом отвода воды с нижней частью сепаратора и направлен на вход скруббера, причем реактор имеет охлаждающую рубашку. Кроме этого, установка может быть снабжена насосом подачи воды в охлаждающую рубашку реактора, насосом вывода широкой фракции углеводородов из накопительной емкости, после блока получения техуглерода установлена газодувка, а также охлаждающая рубашка реактора снабжена выходом для пара, который выводят с установки. 5 з.п.ф-лы.

Полезная модель относится к нефтегазохимической промышленности.

Наиболее близким аналогом к данной полезной модели является установка переработки углеводородного сырья, используемая в способе получения дистиллятных фракций из отходящих газов процесса производства печного техуглерода, включающая блок получения техуглерода, скруббер, охладитель, компрессор и реактор (см. Патент RU №2212376, МПК 7 С 01 В 3/00, опубл. 20.09.2003 г.)

Недостатком данной установки является низкая производительность по углеводородам и высокие выбросы вредных соединений, в том числе выбросы диоксида углерода.

При создании полезной модели решалась техническая задача получения широкой фракции углеводородов с высоким выходом при снижении выбросов вредных соединений, в том числе выбросов диоксида углерода.

Поставленная техническая задача решается тем, что установка переработки углеводородного сырья, включающая блок получения техуглерода, скруббер, охладитель, компрессор и реактор, снабжена сепаратором, трубчатой печью, дополнительным охладителем, трехфазным фильтром-сепаратором, блоком г нейтрализации газа и накопительной емкостью, причем охладитель последовательно соединен через сепаратор, компрессор и трубчатую печь с верхней частью реактора, нижняя часть которого через дополнительный охладитель соединена с трехфазным фильтром-сепаратором, первый выход которого связан с накопительной емкостью, второй выход - с блоком нейтрализации газа, а третий - объединен трубопроводом отвода воды с нижней частью сепаратора и направлен на вход скруббера, причем реактор имеет

охлаждающую рубашку. Кроме этого, установка может быть снабжена насосом подачи воды в охлаждающую рубашку реактора, насосом вывода товарного продукта из накопительной емкости, насосом подачи воды в скруббер. После блока получения техуглерода может быть установлена газодувка, а также предусмотрен отвод пара из охлаждающей рубашки реактора и вывод его с установки.

Данная полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором приведена схема установки переработки отходящих газов печного производства техуглерода в широкую фракцию углеводородов.

Установка переработки отходящих газов печного производства техуглерода в широкую фракцию углеводородов состоит из блока получения техуглерода (на чертеже условно не показан), скруббера 1, охладителя 2, компрессора 3 и реактора 4. Установка снабжена сепаратором 5, трубчатой печью 6, дополнительным охладителем 7, трехфазным фильтром-сепаратором 8 и накопительной емкостью 9. Охладитель 2 соединен через сепаратор 5, компрессор 3 и трубчатую печь 6 с верхней частью реактора 4, нижняя часть которого через дополнительный охладитель 7 соединена с трехфазным фильтром-сепаратором 8, первый выход которого связан с накопительной емкостью 9, второй выход - с блоком нейтрализации газов (на чертеже условно не показан), а третий выход объединен трубопроводом 10 отвода воды с нижней частью сепаратора 5 и направлен на вход скруббера 1. Реактор 4 имеет охлаждающую рубашку, а установка может быть снабжена насосом 11 подачи воды в охлаждающую рубашку реактора 4, насосом 12 вывода широкой фракции углеводородов (товарного продукта) из накопительной емкости 9, насосом 13 подачи воды в скруббер 1 и газодувкой 14 для подачи саже-газового аэрозоля из блока получения техуглерода.

Установка работает следующим образом.

Саже-газовый аэрозоль с блока получения техуглерода подается в скруббер 1 с температурой 220°С, где он охлаждается до 85°С. Из скруббера 1 отводится парогазовая смесь и водносажевый раствор. Парогазовая смесь после скруббера 1 поступает в охладитель 2, охлаждается до 35°С, а затем подается в сепаратор 5, где из смеси выделяется вода. После сепаратора 5 газ направляется в компрессор 3, где его сжимают до 3 МПа, а затем подают в трубчатую печь 6. После нагрева в

трубчатой печи 6 до температуры 200-250°С парогазовая смесь поступает в реактор 4, где происходит образование углеводородов из синтез-газа, разбавленного азотом. Процесс синтеза углеводородов протекает с большим выделением тепла, поэтому адиабатические условия синтеза обеспечивается подачей водяного конденсата с температурой 200°С в охлаждающую рубашку реактора 4. В процессе синтеза по реакции Фишера-Тропша образуются смесь углеводородов и вода. Газообразная смесь из реактора 4 направляется в дополнительный охладитель 7, где охлаждается до 50°С, а далее в трехфазный фильтр-сепаратор 8, где происходит ее разделение на водяной конденсат, широкую фракцию углеводородов и дымовые газы. Широкую фракцию углеводородов направляют в накопительную емкость 9, водяной конденсат - в трубопровод отвода воды 10, а дымовые газы - в блок нейтрализации.

Основным аппаратом установки является реактор с адиабатическими секциями и межсекционным охлаждением (см. Н.С.Печуро, В.Д.Капкин, О.Ю.Песин. Химия и технология жидкого топлива и газа. М., Химия, 1986 г., с.352). Охлаждение продуктов реакции осуществляется за счет испарения водяного конденсата, поступающего в рубашку реактора 4 при температуре 200°С и давлении 1,5 Мпа.

В результате мероприятий по утилизации отходящих газов производства печного техуглерода можно получать широкую фракцию углеводородов, являющуюся ценным нефтехимическим сырьем, в количестве 0,60-0,62 т на тонну техуглерода. Физико-химические свойства широкой фракции углеводородов приведены в таблице.

Содержание (доли мольн./доли масс.)					Мол. масса	Плотность, кг/м3	Средняя молекул. температура кипения, °С	Давление насыщенных паров при 20°С, кПа (мм.рт.ст)
С2	С3-С4	С5-С10	С11-С20	С21+
					82,92	671	63	63,3
								(490)

По физико-химическим показателям широкая фракция углеводородов соответствует требованиям, указанным в ОСТ 51.85-80 «Конденсат газовый стабильный. Технические условия».

При производстве широкой фракции углеводородов снижаются выбросы вредных соединений, в том числе выбросы диоксида углерода. Сокращение выбросов СО₂ составляет 0,26 т на тонну произведенного техуглерода.

1. Установка переработки углеводородного сырья, включающая блок получения техуглерода, скруббер, охладитель, компрессор и реактор, отличающаяся тем, что установка снабжена сепаратором, трубчатой печью, дополнительным охладителем, трехфазным фильтром-сепаратором, блоком нейтрализации газа и накопительной емкостью, причем охладитель последовательно соединен через сепаратор, компрессор и трубчатую печь с верхней частью реактора, нижняя часть которого через дополнительный охладитель соединена с трехфазным фильтром-сепаратором, первый выход которого связан с накопительной емкостью, второй выход - с блоком нейтрализации газа, а третий объединен трубопроводом отвода воды с нижней частью сепаратора и направлен на вход скруббера, причем реактор имеет охлаждающую рубашку.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что установка снабжена насосом подачи воды в охлаждающую рубашку реактора.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что установка снабжена насосом вывода широкой фракции углеводородов из накопительной емкости.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что установка снабжена насосом подачи воды в скруббер.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что после блока получения техуглерода установлена газодувка.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что охлаждающая рубашка реактора снабжена выходом для пара и вывод его с установки.