Способ получения непредельных углеводородов

 

Изобретение касается нефтехимии, в частности способа получения непредельных углеводородов на установках по производству низших олефинов и бензола. Цель - снижение скорости коксоотложения. Процесс ведут последовательным пиролизом в трубчатой печи жидкого нефтяного сырья в течение 12-48 ч и затем газообразного сырья вместе с жидким при содержании его в сырье 5-18 мас.%. Эти условия предотвращают образование твердого металлизированного кокса за счет химически создаваемого в первые 12-48 ч пробеге экрана, возобновляемого далее добавлением в легкие алканы жидкой фракции, тогда как в известном способе удаляют уже образовавшийся кокс.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11! (gl)g С )0 С 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СНИДЕТЕПЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4473578/23-04 (22) 29 ° 06.88 (46) 30.12.90. Бкп. 1(- 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт нефтеперерабатываюшей и нефтехимической промьппленности "ВНИПИнефть" (72) В.А.Бутовский, А,Л.Ворожейкин, Ш.Ш.Галявиев, S.А.Григорович, Л.И,Дыскина, М.A.Лиознов, А.И.Митрофанов, Г.Ç.Сахапов, С.В.Трифонов, С.Е.Чечин, Е.А.Фейгин и P.Ñ.ßðóëëÿí (53) 662.75(088..8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 717124, кл. С 10 С 9/16, 1978.

Патент СИА 1(- 3433731, кл. С 10 G 9/16, 1967. (54) ОПОСОБ .ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕДЕЛЫИХ

УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к способам пиролиза углеводородного сырья и может быть использовано в нефтехимической и химической промппленности на установках по производству низших олефинов и бензола.

Цель изобретения — снижение скорости коксоотношения.

При пиролизе жидких нефтяных фракций в первые 12-48 ч пробега печи наблюдается сушественное возрастание температуры наружной поверхности змеевика, что определяется высокой скоростью его закоксовывания, Затем скорость подъема температуры наружной поверхности значительно снижается.

Это происходит иэ-за пассирования катапитически активной стенки серой.и (57) Изобретение касается нефтехимии, в частности способа получения непредельных углеводородов на установках по производству низших олефинов и бенэола. Цель — снижение скорости коксоотложения, Процесс ведут последовательным пиролиэом в трубчатой печи жидкого нефтяного сырья в течение 12-48 ч и затем газообразного сырья вместе с жидким при содержании в сырье 5-18.мас.%. Эти условия -,редотвра(ают образование твердого металлиэированного кокса за счет химически создаваемого в первые 12

48 ч прсбега экрана, возобновляet.ого далее добавлением в легкие алканы жид" кой фракции, тогда как в известном способе удаляют уже образовавшийся кокс. 1 ил. изоляции металла от перераоатываемо- °

vo по-ока топким слоем образовавшегося кокса. На пассивной поверхности : р скорость коксоотложения при пиролизе легких апканов значительно ниже. При, этом характер кокса другой — он легче подается выжигу. Поэтому после ©

12-48 ч пассивирования поверхности © змеевика ча вход можно подавать легкое сырье. Легкие алканы должны быть разбавлены жидкими фракциями. в количестве 5-18% на сырьевую смесь, что позволяет уменьшить температуру стенки змеевика за счет снижения тепловога эффекта пиролиза и уменьшить скорость образования неметаллизированного кокса на стенке. При этом степень конверсии легких алканов фактически не снижается

1616956

Разбавление легкого сырья более чем 18 жидкой фракции приводит к заметному уменьшению при тех же условиях степени конверсии легких алканов

С -С4, что снижает эффективность про5

g ю цесса. Добавление н легкое сырье менее чем 5/. жидкой фракции нецелесообразно, так как при этом снижение температуры стенки радиантного змеевика незначительно, Временные рамки эксплуатации печи после пуска на жидком сырье обусловлены следующим. 3а время меньшее 12 ч нет полной гарантии пассивации всех каталитических центров поверхности змеенгпса:. Подавать н печь жидкую фракцию более 48 ч нецелесообразно, так как это ничего нового не дает н плане пассивации стенки змеевика. 20

На чертеже приведена схема подачи комбинированного сырья в многопоточную печь, предназначенная для реализации описываемого способа.

При пуске печи 1 на все потоки по 25 линиям 2 подают из коллекторы 3 жидкую нефтяную фракцию,.которая н течение первых 1?-48 ч пробега пиролизуетс8 при оптимальном,цля данной печи расходе на поток, разбавлении .паром и температуре на выходе. При этом запорный вентиль 4 открыт, а запорные вентили 5 и б закрыты„Пар разбавления подается из коллектора 7. Расход жидкой фракции и пара разбавления регулируется вентйлями 8. В период эксплуатации печи на жидком сырье происходит закоксонывание активных центров образования кокса, о чем свидетельствует повышение температуры стенки 40 радиантных змеевиков н среднем íà 1020с С. По прошествии 12-48 ч постепенно закрывая вентиль 4 и открывая вентиль 5, начинают подавать легкое алкановое сырье по линиям 2 из коллектора 45

9 и снижать расход жидкой фракции до

О. После установления расхода алканового сырья и температуры пиролиза открывают вентиль 6 и по линиям 10 через шайбы 11 подают н пар разбавления жид-, кое нефтяное сырье. Расход жидкой фракции определяется подбором диаметра отверстия шайбы 11 и составляет

5-18 мас. от всего расхода угленодородов на печь.

Пример 1. В печи пиролиза этана производства ЗП-450 проводят совместный пиролиз рециклового этана и бензин-гексановой фракции с пределами кипения 55-165 С. Производительность печи, снабженной радиантными змеевиками типа SRT-1, 10,5 т/ч по сырью.

Пуск и первые сутки пробега печи ведут на бензин-гексановой фракции при расходе сырья 10,5 т/ч, разбавлении паром 0,5 кг/кг и температуре на вью ходе t = 845 С. За первые сутки температура наиболее горячих труб радиантного змеевика возрастает на

15 С, что свидетельствует об их подкоксонывании.

По окончании первых суток пробега производится разгрузка печи по бензину и нагрузка ее по рецикловому этану. Процесс перевода печи «а этан заканчивается при расходе бензин-гексановой фракции на печь 1 т/ч, этана

9,5 т/ч, т.е. при концентрации жидкой нефтяной фракции 9,5 мас./. Температура продуктов на выходе из печи составляет 850 С. Степень конверсии этапа 55 . Период непрерывного пробега печи пиролиза при этом составляет в среднем 35-40 сут.

Пример 2. В печи пиролиза бензина производства ЗП-450 проводят совместный пиролиз бутаноной фракции с концентрацией н-бутана 90-95 мас./ и бензин-гексановой фракции с пределами кипения 55-165 С. Произнодительность этой печи, снабженной радиантными змеевиками типа ЯКТ-П-22 т/ч бензина. Пуск и первые 48 ч пробега печи ведут на бензин-гексаноной фракции при расходе сырья G = 22 т/ч, разбанлении паром 0 = 0,5 кг/кг и температуре на выходе t = 845 С. За это время температура стенки наиболее горячих труб радиантного змеевика возрастает на 15-20 С, что свидетельсто, нует о его интенсивном подкоксонывании

Далее постепенно разгружают печь по бензин-гексановой фракции и подают по линиям 2 (см. фиг.1) бутаноную фракцию, доведя ее расход до

18 т/ч. После этого открывают запорный вентиль б и по линиям 10 через шайбы 11 впрь1скинают н пар разбавления бензин-гексаноную фракцию в количестве 2-3 т/ч.Концентрация бензингексаноной фракции в сырье составляет, таким образом, 10-14,3 мас.%.

Совместный пиролиз ведут при температуре продуктов на выходе из печи

845 С.

Ф о и м у л а изобретения

Способ получения непределькых углеводородов путем последовательного пиролиза в трубчатой печи жидкого нефтяного сырья и газообразного сырья, отличающийся тем, что, с целью снижения скорости коксоотношения, процесс ведут при пиролизе жидкого сырья в течение 12-48 ч и пиролизе газообразного сырья совместно с жидким при содержании последнего в сырье 5-18 мас.X.

16169

Добавление бензин-гексановой фракции в бутан в концентрации 5-18Х на сырье практически не приводит к сни жению степени конверсии последнего, 5 которая при пиролизе в змеевике типа

SRT-П Э11-450 составляет при t=845 С

957. В то же время добавление 10—

14,3 Ж бензин-гексановой фракции понижает при фиксированном суммарном расходе углеводородов температуру стенки радиантного змеевика в среднем на 10 С, Длительность пробега печи на смеси бутана и бензин"гексановой фрак.— ции при температуре на выходе из печи 845 С составляет 40"45 сут, Пример 3. В печи пиролиза бензина производства П"450 проводят пиролиз согласно примеру 2, но на бензин-гексановой фракции печь экс- 20 плуатируют первые 12 ч пробега. 3а это время температура стенки наиболее горячих труб радиантного змеевика возрастает на EU С.

Далее осуществляют переход к сов- 25 местному пиролизу бутановой и бензин-гексановой фракции по примеру 2, но при концентрации последней в сырье

18 мас.X. Длительность пробега при температуре на выходе иэ печи 845 С 30

-о составит 40 сут.

Пример 4. В печи пиролиза бензина производства ЭП-450 проводят пиролиз согласно примеров 2 и 3, но на бензин-гексановой фракции печь экс35 плуатируют первые 48 ч пробега, а концентрация в сырье этой фракции при совместном с бутановой фракцией пиролизе составляет 5 мас.7. При этом за первые 48 ч рост температуры труб радиантного змеевика составляет 15-20 С, а длительность пробега печи 35-40 сут.

Степень конверсии бутановой фракции

95 .

Что касается оптимальной длитель- 45 ности пускового периода работы печи на бензин-гексановой фракции и оптимальной концентрации ее в сырье при совместном пиролизе, то с точки зре-ния максимальной длительности пробе- 50

5б 6

ra предпочтительны пусковой период

48 ч и концентрация 18 мас.l. Однако, принимая во внимание баланс сырья, поступающего на производство, и многие другие факторы, не связанные с работой печей, целесообразно в каждом конкретном случае принимать свою длительность и концентрацию из указанного диапазона значений.

В известном способе благодаря из" менению температуры пиролиза и, следовательно, температуры стенки реакционного змеевика происходит простое откалывание частиц кокса os стенки реактора и их удаление перерабатываемым потокам.

Это приводит к быстрому снижению температуры стенки и выносу отколовшегося нз-за разных коэффициентов температурного расширения отложений и материала стенки частиц кокса. Такой способ избавления от отложений приводит, во-первых, к преждевременному износу материала труб, во-вторых, не дает твердый металлизированный кокс, образующийся при пиролизе легких алкаков.

В данком способе предотвращается образование твердого метаплизированного кокса за счет химически создаваемого в первые 12-48 ч пробега экрана, возобновляемого далее добавлением в легкие алканы жидкой фракции при концентрации 5,0-!8,0 мас.Г, тогда как в известном производится удаление уже образовавшегося кокса.

1616956

Составитель Н.Богданова

Редактор М Недолуженко .Техред М.Иоргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 1188 Тираж 357 Подписное м

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям к открытиям при ГКНТ СССР

113035р Иосква, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101