Способ очистки пирогаза закалочным маслом

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к способам получения этилена пиролизом углеводородного сырья. Описан способ очистки пирогаза путем его закалки в закалочно-испарительном аппарате с последующим его прямым контактом с циркуляционным закалочным маслом в аппаратах масляной закалки, отличающийся тем, что в составе закалочного масла присутствуют высококипящие серосодержащие соединения с температурой кипения выше 180°С в количестве 0,1-2,5 мас.% в пересчете на серу, а в качестве закалочного масла используют дизельное топливо или газойль с температурой кипения 190-500°С. Технический результат - улучшение показателей процесса очистки пирогаза за счет повышения эффективности закалочного масла по поглощению смол, кокса, снижение образования отложений в аппаратах и трубопроводах, сокращение потребления свежего закалочного масла, а также исключение уноса смол и кокса с потоком пирогаза на стадию компрессии пирогаза. 1 табл., 4 пр., 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к способам получения этилена пиролизом углеводородного сырья.

На производствах этилена пиролизом углеводородного сырья основное назначение узла очистки пирогаза состоят в эффективном удалении тяжелых смол, кокса и охлаждении потока пирогаза до стадии компримирования. Технологическое оформление указанного узла существенно зависит от типа используемого сыры пиролиза. Так, при пиролизе прямогонного бензина на стадиях фракционирования пирогаза и разделения пирогаза формируются потоки пиролизной смолы собственного производства, в основном состоящие из тяжелых ароматических соединений, обладающие способностью эффективно улавливать смолы и кокс из потока пирогаза. Используемое на стадии очистки пирогаза закалочное масло должно обладать высоким сродством к этим примесям. На установках пиролиза легкого газового сырья (этан, пропан, н-бутан) используют варианты водной закалки и обработку закалочным маслом. Вариант водной закалки преимущественно применяется лишь на установках пиролиза этанового сырья. Данная технология приводит к формированию загрязненных сточных вод и малоэффективна для установок пиролиза пропана, н-бутана, тем более для случая пиролиза прямогонного бензина. Особо следует отметить особенности установок пиролиза легкого газового сырья (пропан, н-бутан). При пиролизе газового сырья, из-за образования незначительного количества тяжелых продуктов пиролиза, для обеспечения аффективного удаления тяжелых смол и кокса из потока пирогаза используют высококипящие углеводородное закалочное масло, закупаемое на стороне. Основными требованиями к закалочному маслу являются совместимость с продуктами пиролиза, высокая растворяющая способность тяжелых смол и кокса, а также химическая инертность по отношению к химическим продуктам пирогаза и возможность многократного рецикла в системе. (Т.Н. Мухина и др. "Пиролиз углеводородного сырья", М., "Химия", 1987, 240 с. Патент РФ №2286378, опубл. 27.10.2006 г.).

Известен способ охлаждения и подготовки продуктов пиролиза углеводородного сырья к компрессии и газоразделению, включающий последовательное охлаждение в закалочно-испарительных аппаратах, в колонне первичного фракционирования и в колонне водной промывки. В поток кубового продукта колонны первичного фракционирования, подающийся на охлаждение продуктов пиролиза прямым контактом и в виде орошения в среднюю часть колонны первичного фракционирования, добавляют фракцию углеводородов, выкипающих внутри интервала температур 160-310°С, а на орошение верхней части колонны первичного фракционирования добавляют фракцию углеводородов, выкипающих внутри интервала температур 35-190°C. (Патент РФ №2215774, опубл. 10.11.2003 г.).

По указанному способу в качестве сырья пиролиза используют смесь углеводородов, состоящую, в основном, из сжиженных углеводородов с возможной долей прямогонного бензина менее 50% мас. Этим объясняется необходимость введения в циркуляционное закалочное масло фракции углеводородов, выкипающих внутри интервала температур 160-380°С, в количестве 2,5-6,0% мас. от сырья пиролиза, таких как, например, дизельное топливо, керосиновая фракция, полиалкилбензолы, что приводит к увеличению затрат. Основными недостатками данного способа также являются необходимость проведения двухступенчатой промывки пирогаза закалочным маслом и водой, что приводит к формированию загрязненной сточной воды и свидетельствует о низкой эффективности используемой закалочной смеси.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу (прототипом) является способ ступенчатого охлаждения и очистки пирогаза закалочным маслом (Патент РФ №2172763, опубл. 27.05.2001 г.).

В описанном способе охлаждение и очистку пирогаза от смол, кокса осуществляют двухступенчатым контактом пирогаза с закалочным маслом, при поддержании содержания смол в циркуляционном закалочном масле постоянным за счет сепарации смол и кокса из закалочного масла после первой ступени масляной закалки. В качестве закалочного масла используется дизельное топливо, для поддержания в циркуляционном масле содержания смол на заданном уровне часть потока циркуляционного масла после колонны закалки проходит очистку в механическом фильтре. Для восполнения потерь циркуляционного масла осуществляется подача свежего дизельного топлива в колонну разделения смеси пирогаза и масла.

Недостатками данного способа являются низкая эффективность используемого закалочного масла, и, следовательно, двухступенчатой закалки пирогаза, а также необходимость поддержания вязкости циркулирующего масла не выше 5 сСт. Недостатками данного способа являются низкая эффективность используемого закалочного масла ввиду недостаточного растворения смолистых соединений в закалочном масле, что приводит к образованию крупных агломератов сажи и кокса и, как следствие, к закоксовыванию аппаратов, или забивке оборудования, а также необходимость поддержания концентрации смол на заданном уровне требует большого потребления свежего закалочного масла.

Целью и техническим результатом заявленного технического решения является улучшение показателей процесса очистки пирогаза за счет повышения эффективности закалочного масла по поглощению смол, кокса, снижение образования отложений в аппаратах и трубопроводах, сокращение потребления свежего закалочного масла, а также исключение уноса смол и кокса с потоком пирогаза на стадию компрессии пирогаза.

Указанный технический результат достигается способом очистки пирогаза путем его закалки в закалочно-испарительном аппарате с последующим его прямым контактом с циркуляционным закалочным маслом в аппаратах масляной закалки, при этом в составе закалочного масла присутствуют высококипящие серосодержащие соединения. Содержание серосодержащих соединений в закалочном масле составляет 0,1-2,5% мас. в пересчете на серу, при этом в качестве высококипящего серосодержащего соединения используют соединения с температурой кипения выше 180°C. В качестве закалочного масла могут быть использованы дизельное топливо или газойль с температурой кипения 190-500°С.

Введение в состав закалочного масла высококипящих серосодержащих соединений позволяет повысить эффективность закалочного масла по поглощению смол, кокса, в результате чего достигается предотвращение отложений на технологическом оборудовании при повышении содержания смол в циркуляционном масле. Кроме того, при использовании предлагаемого состава закалочного масла охлаждение и эффективная очистка пирогаза от смол и кокса обеспечивается в режиме одноразового контакта закалочного масла и пирогаза.

Принципиальная технологическая схема реализуемого способа представлена на фиг. 1, где позиции обозначают следующее:

1 - поток пирогаза;

2 - закалочный аппарат;

3 - поток циркуляционного закалочного масла;

4 - поток свежего закалочного масла с содержанием высококипящих серосодержащих соединений;

5, 11 - теплообменник;

6 - сепаратор;

7 - отстойная емкость;

8 - поток закалочного масла после отстойника;

9 - поток воды после отстойника;

10 - механический фильтр.

В качестве сырья могут быть использованы: этан (этановая фракция), пропан (пропановая фракция), бутан (бутановая фракция), смесь сжиженных газов, бензин или легкие газойли. Пирогаз (поток 1) после печи пиролиза и закалочно-испарительного аппарата с поступает в нижнюю часть закалочного аппарата 2 узла масляной закалки. В закалочном аппарате 2 происходит охлаждение пирогаза и очистка его от смол и кокса. Для этого в поток пирогаза впрыскивается часть циркуляционного закалочного масла (поток 3) с температурой 110-130°С, а остальная часть циркуляционного масла смешивается со свежим закалочным маслом (поток 4), содержащим высококипящие серосодержащие соединения, и подается в верхнюю часть закалочного аппарата 2. Отходящий из закалочного аппарата 2 поток пирогаза через теплообменник 5 поступает на разделение в сепаратор 6, откуда направляется на компримирование. Оставшаяся в сепараторе 6 смесь воды и закалочного масла поступает в отстойную емкость 7, откуда закалочное масло (поток 8) возвращается на орошение в верхнюю часть закалочного аппарата 2, а вода (поток 9) после очистки направляется в другие технологические процессы.

Циркуляционное закалочное масло (поток 3) снизу закалочного аппарата 2 после очистки от сажи и кокса в механическом фильтре 10 и охлаждения в теплообменнике 11 возвращается на орошение в верхнюю часть закалочного аппарата 2.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Испытания проводились путем введения в закалочное масло добавок высококипяших серосодержащих соединений с температурой кипения выше 180°С. В качестве серосодержащих соединений могут быть использованы: дифенилсульфид дибензотофен, диалкилсульфид общей формулы R-S-R' или диалкилдисульфид общей формулы R-SS-R', где R, R' - алкильные радикалы с числом атомов углерода более 4.

В настоящем изобретении в качестве закалочного масла использовалось дизельное топливо и высококипящий тяжелый газойль с температурой кипения 190-500°C. Изучено влияние высококипящих серосодержащих соединений в различных концентрациях на эффективность очистки пирогаза от кокса и смол закалочным маслом. Эффективность очистки пирогаза от смол и кокса оценивали по потреблению свежего закалочного масла, концентрации смол в циркуляционном закалочном масле, вязкости циркуляционного закалочного масла, концентрации смол в отводимом закалочном масле.

Пример 1 (прототип).

Пирогаз с расходом 10 т/ч после печи пиролиза и закалочно-испарительного аппарата поступает на двухступенчатую систему масляной закалки. Суммарное содержание смол и кокса в пирогазе составляет 0,75% мас., что составляет 75 кг/ч. В закалочном аппарате первой ступени масляной закалки происходит охлаждение пирогаза до 230°С и очистка его от смол и кокса. Для этого в поток пирогаза впрыскивается циркуляционное закалочное масло с температурой 130°С в количестве 11 т/ч. Образовавшаяся газо-парожидкостная смесь поступает на разделение в сепаратор, из которого выводится загрязненное закалочное масло с содержанием смол 20%. Смесь пирогаза и закалочного масла после сепаратора поступает на вторую ступень масляной закалки, где происходит доохлаждение пирогаза до 180°C за счет подачи в аппарат 1 циркуляционного закалочного масла в количестве 30 т/ч с температурой 130°С. Образовавшаяся газомаслянная смесь подается в колонну разделения, куда в качестве орошения в верхнюю часть колонны подаются циркуляционное закалочное масло в количестве 10 т/ч и свежее закалочное масло в количестве 300 кг/ч. Отводимое снизу колонны циркуляционное закалочное масло после очистки в механическом фильтре и охлаждения в холодильнике до температуры 130°С возвращается в цикл масляной закалки с содержанием смол 3% и вязкостью 3,54 сСт. В качестве свежего закалочного масла используется товарное дизельное топливо по ГОСТ 305-82.

Пример 2 (предлагаемый способ).

Пирогаз (поток 1) с расходом 10 т/ч после печи пиролиза и закалочно-испарительного аппарата поступает в нижнюю часть закалочного аппарата 2 узла масляной закалки. Суммарное содержание смол и кокса в пирогазе составляет 0,75%. В закалочном аппарате 2 происходит охлаждение пирогаза до 180°С и очистка его от смол и кокса. Для этого в поток пирогаза впрыскивается часть циркуляционного закалочного масла (поток 3) с температурой 110-130°С в количестве 10 т/час, а остальная часть циркуляционного масла количества 10 т/час смешивается со свежим закалочным маслом (поток 4) в количестве 100 кг/час, содержащим высококипящие серосодержащие соединения в количестве 2,2% мас., в пересчете на серу, и подается в верхнюю часть закалочного аппарата 2. Отходящий из закалочного аппарата 2 поток пирогаза через теплообменник 5 поступает на разделение в сепаратор 6, откуда направляется на компримирование. Оставшаяся е сепаратора 6 смесь воды и закалочного масла поступает в отстойную емкость 7, откупа закалочное масло (поток 8) возвращается на орошение в верхнюю часть закалочного аппарата 2, а вода (поток 9) после очистки направляется в другие технологические процессы.

Циркуляционное закалочное масло (поток 3) снизу закалочного аппарата 2 после очистки от сажи и кокса в механическом фильтре 10 и охлаждения в теплообменнике 11 до температуры 110-120°С возвращается на орошение в верхнюю часть закалочного аппарата 2. В качестве закалочного масла в данном примере используется дизельное топливо. Свежее дизельное топливо имеет кинематическую вязкость 2,85 сСт при 20°С. Циркуляционное закалочное масло характеризуется вязкость 6,65 сСт при 20°С.

Стабильная работа процесса очистки пирогаза от смол и кокса обеспечивается при достижении вязкости циркулирующего масла 6,65 сСт при 20°С и при содержании смол 5,5% мас. Количество свежего закалочного масла, подаваемого в закалочный аппарат, составляет 100 кг/час.

Выводимое с фильтра 8 загрязненное закалочное масло содержит 27% смол.

Пример 3.

Очистку пирогаза проводят в условиях примера 2, но в качестве свежего закалочного масла используется дизельное топливо с содержанием серосодержащих соединений в количестве 0,1% мас., в пересчете на серу, и имеющее вязкость 2,75 сСт при 20°С.

Стабильная работа процесса очистки пирогаза от смол и кокса обеспечивается при достижении вязкости циркулирующего масла 6,16 сСт при 20°С и при содержании смол 4,3% мас. Количество свежего закалочного масла, подаваемого в закалочный аппарат, составляет 120 кг/час.

Выводимое с фильтра 8 загрязненное закалочное масло содержит 25% смол.

Пример 4.

Очистку пирогаза проводят в условиях, примера 2, но в качестве закалочного масла используют вакуумный газойль, выделяющийся при вакуумной разгонке сернистой нефти. Используемый свежий газойль характеризуется следующими свойствами: вязкость - 58,0 сСт при 20°С, температура начала кипения 196°С, температура при отгонке 50% продукта 428°С, температура вспышки 182°С, количество серосодержащих соединений в свежем закалочном масле составляет 1,7% мас., в пересчете на серу.

Стабильная работа процесса очистки пирогаза от смол и кокса достигается при следующих показателям циркуляционного закалочного масла: вязкость - 67,6 сСт при 20°С, содержание смол в циркуляционном масле 5,8% мас. Количество свежего закалочного масла, подаваемого в закалочный аппарат, составляет 58 кг/час.

Выводимое с фильтра 8 загрязненное закалочное масло содержит 28% смол.

Показатели процесса очистки пирогаза в соответствии с примерами 1-4 приведены в таблице 1.

Сравнительный анализ показателей процесса очистки пирогаза показывает, что введение в состав закалочного масла высококипящих серосодержащих соединений в количестве 0,1-2,5% мас. в пересчете на серу позволяет повысить эффективность закалочного масла по поглощению смол, кокса. Потребление свежего закалочного масла по предложенному способу значительно снижается, вязкость циркуляционного закалочного масла и концентрация смол в отводимом загрязненном закалочном масле повышаются, что характеризует высокую эффективность удаления смол из пирогаза. Использование в качестве закалочного масла газойля, несмотря на исходную высокую вязкость, также характеризуется высокой эффективностью удаления смол из пирогаза.

Таким образом, введение е состав закалочного масла высококипящих серосодержащих соединений позволяет повысить эффективность закалочного масла по поглощению смол, кокса, и предотвращает их отложение на технологическом оборудовании. Кроме того, при использовании предлагаемого состава закалочного масла эффективная очистка пирогаза от смол и кокса может обеспечиваться в режиме одноразового контакта закалочного масла и пирогаза.

Способ очистки пирогаза путем его закалки в закалочно-испарительном аппарате с последующим его прямым контактом с циркуляционным закалочным маслом в аппаратах масляной закалки, отличающийся тем, что в составе закалочного масла присутствуют высококипящие серосодержащие соединения с температурой кипения выше 180°С в количестве 0,1-2,5 мас.% в пересчете на серу, а в качестве закалочного масла используют дизельное топливо или газойль с температурой кипения 190-500°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу превращения попутных нефтяных и других углеводородных газов некаталитической термической обработкой в жидкие продукты. Некаталитическую термическую обработку попутных нефтяных газов производят при температуре 890-970°С и времени реакции 2,0-5,0 с с последующим охлаждением продуктов реакции до 200-350°С впрыском воды, выделением жидких продуктов в абсорбционной колонне, орошаемой жидкими продуктами реакции, часть которых выводится в виде товарного продукта, причем вода для охлаждения реакционного потока генерируется из подтоварной воды, образующейся при добыче нефти, или из подсмольной воды, образующейся в абсорбционной колонне, путем нагрева ее вместе с воздухом с последующим охлаждением паровоздушной смеси.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к способам получения этилена пиролизом углеводородного сырья. Изобретение касается способа совместного пиролиза этанового сырья и сжиженных углеводородов в присутствии водяного пара при массовом соотношении сырье : водяной пар, равном 0,3-0,4, при температуре 800-850ºС.

Настоящее изобретение относится к способу десульфуризации крекинг-лигроина, содержащего органические соединения серы, включающему: a) подачу крекинг-лигроина на ректификационную колонну, содержащую кубовый ребойлер; b) разделение упомянутого крекинг-лигроина на фракции, с образованием фракции легкого лигроина и фракции тяжелого лигроина, которую удаляют в виде кубового осадка из ректификационной колонны; c) подачу фракции тяжелого лигроина и водорода на блок гидродесульфуризации, содержащий катализатор гидродесульфуризации, с получением вытекающего потока десульфуризированного тяжелого лигроина; причем способ дополнительно включает: d) извлечение промежуточной фракции лигроина в виде бокового погона из ректификационной колонны у тарелки для бокового погона, расположенной ниже входа для подачи сырья и выше нижнего выхода для фракции тяжелого лигроина; e) нагрев упомянутой промежуточной фракции лигроина при более низкой температуре, чем температура кубового ребойлера, с помощью промежуточного ребойлера, снабженного источником тепла, имеющим температуру более низкую, чем у кубового ребойлера; f) рециркуляцию нагретой промежуточной фракции лигроина в ректификационную колонну на тарелку, расположенную ниже тарелки для бокового погона промежуточной фракции лигроина, колонны и выше самой нижней тарелки ректификационной колонны.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к переработке вакуумных газойлей. Может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для получения бензиновой и дизельной фракций с низким содержанием серы без существенных потерь вследствие газо- и коксообразования.

Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к способам получения этилена пиролизом углеводородного сырья, в частности, в стадии подготовки продуктов пиролиза к дальнейшей переработке.

Изобретение относится к теплообменнику для резкого охлаждения реакционного газа. Теплообменник содержит: охлаждаемую трубу с двойной стенкой, включающую в себя внутреннюю трубчатую стенку и наружную трубчатую стенку, причем указанная внутренняя трубчатая стенка предназначена для передачи указанного реакционного газа, подлежащего резкому охлаждению, при этом пространство, ограниченное указанной внутренней трубчатой стенкой и указанной наружной трубчатой стенкой, предназначено для передачи теплоносителя; трубчатый соединительный элемент, имеющий раздваивающееся в продольном направлении сечение и содержащий наружную часть стенки и внутреннюю часть стенки, образующие промежуточное пространство, заполненное огнеупорным наполнительным материалом, причем сходящийся конец указанного соединительного элемента предназначен для соединения с подающей трубой для неохлаждаемого реакционного газа, при этом указанная наружная часть стенки соединена с указанной наружной трубчатой стенкой указанной охлаждаемой трубы с двойной стенкой, причем между указанной внутренней частью стенки и указанной внутренней трубчатой стенкой указанной охлаждаемой трубы с двойной стенкой имеется осевой зазор; уплотнительный элемент, предназначенный для уплотнения указанного осевого зазора между указанной внутренней частью стенки и указанной внутренней трубчатой стенкой указанной охлаждаемой трубы с двойной стенкой; при этом кромка указанной внутренней трубчатой стенки, взаимодействующая с указанным уплотнительным элементом, содержит по меньшей мере частично скошенную кромку, включающую в себя скос, взаимодействующий с указанным уплотнительным элементом.

Изобретение относится к установкам переработки тяжелого углеводородного сырья в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается установки замедленной конверсии, включающей блок фракционирования нагретого мазута в смеси с парами термической конверсии, оснащенный линиями вывода газа, легкой и среднедистиллятной фракций, тяжелой газойлевой фракции и остатка, крекинг-печь, оснащенную линией подачи смеси тяжелой газойлевой фракции и части остатка из первого реактора термической конверсии, которая соединена с сепаратором, оснащенным линией вывода паров и линией вывода остатка, на которой размещен первый реактор термической конверсии, оснащенный линией вывода паров и соединенный со вторым реактором термической конверсии линией подачи остатка, к которой примыкают линия вывода части остатка в линию подачи тяжелой газойлевой фракции в крекинг-печь и линия вывода паров из сепаратора, при этом второй реактор термической конверсии оснащен линиями вывода паров и остатка.
Изобретение относится к регулированию содержания серы, присутствующей как сера или соединение серы в потоке исходного углеводородного материала при осуществлении дегидрогенизации углеводорода (углеводородов) (например, пропана), содержащегося в потоке исходного углеводородного материала, до его/их соответствующего олефина (например, пропилена, когда углеводородом является пропан) без обработки потока исходного материала десульфуризацией до того, как он контактирует с псевдоожижающимся катализатором дегидрогенизации, который является как агентом десульфуризации, так и катализатором дегидрогенизации и содержит галлий и платину на глиноземном или глиноземном-кремнеземном носителе катализатора с необязательным щелочным металлом или щелочно-земельным металлом, таким как калий.

Изобретение раскрывает способ получения котельного топлива, включающий вакуумную ректификацию прямогонного мазута с получением утяжеленного гудрона, металлизированной фракции вакуумной ректификации и фракции вакуумного газойля, с последующим висбрекингом утяжеленного гудрона с получением комбинированного продукта висбрекинга, при этом для получения котельного топлива смешивают гудрон утяжеленный, металлизированную фракцию вакуумной ректификации мазута, разбавитель - прямогонное дизельное топливо фракции 160-360°С, комбинированный продукт висбрекинга, характеризующийся тем, что в процессе вакуумной ректификации прямогонного мазута дополнительно выделяют фракцию ректификации прямогонного мазута с температурой кипения 360-390°С и используют ее в качестве дополнительного компонента разбавителя, в котельное топливо дополнительно вводят фракцию каталитического газойля с температурой кипения 190-550°С при следующем соотношении компонентов смешения в котельном топливе в мас.%: гудрон утяжеленный 0,7-12,0; металлизированная фракция вакуумной ректификации прямогонного мазута 0,5-8,0; фракция каталитического газойля с температурой кипения 190-550°С 0,1-3,0 разбавитель: фракция ректификации прямогонного мазута с температурой кипения 360-390°С 0,1-6,0 и прямогонное дизельное топливо фракции 160-360°С 0,1-1,8; комбинированный продукт висбрекинга - остальное до 100,0.

Способ получения котельного топлива, включающий вакуумную ректификацию прямогонного мазута, с получением утяжеленного гудрона и металлизированной фракции вакуумной ректификации, фракции вакуумного газойля с последующим висбрекингом утяжеленного гудрона с получением комбинированного продукта висбрекинга, при этом для получения котельного топлива смешивают гудрон утяжеленный, металлизированную фракцию вакуумной ректификации мазутов, смесь асфальта и экстракта производства масел, разбавитель - прямогонное дизельное топливо фракции 160-360°С, комбинированный продукт висбрекинга, характеризующийся тем, что в процессе вакуумной ректификации смесевого сырья дополнительно выделяют фракцию с температурой кипения 360-390°С и используют ее в качестве дополнительного компонента разбавителя котельного топлива, в котельное топливо дополнительно вводят фракцию каталитического газойля с температурой кипения 190-550°С, при следующем соотношении компонентов смешения в котельном топливе, мас.
Наверх