Способ получения сырья для производства сажи

 

Использование: переработка жидких продуктов пиролиза углеводородов, сырье для производства сажи. Сущность изобретения: ведут ректификацию жидких продуктов пиролиза углеводородов в колонне первичного фракционирования с отбором в виде дистиллята легкокипящих компонентов, их охлаждением, конденсацией, сепарацией, с отделением пирогаза от пироконденсата, при выводе с низа колонны тяжелой смолы пиролиза. В качестве хладагента в колонне используют фракцию переработки пироконденсата 110 - 360^oС гидродеалкилирования смеси ксилола и толуола в количестве 10 - 22 мас.% на целевой продукт. На выходе из ректификационной колонны кубовый продукт колонны смешивают с фракцией термополимеризации легкой пиролизной смолы с температурой кипения 180 - 440^oС, взятой в количестве 5 - 15 мас.% на целевой продукт. 2 табл, 1 ил.

Изобретение относится к способам получения сырья для производства сажи путем переработки жидких продуктов пиролиза углеводородов и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Известен способ получения сырья для производства сажи путем ректификации жидких продуктов пиролиза углеводородов с использованием в качестве хладагента полиалкилбензола в количестве 8-32% [1] Способ позволяет снизить полимеризацию целевого продукта.

Недостатком этого способа является снижение степени ароматизованности сырья и соответственно выхода сажи.

Наиболее близким к изобретению по сущности является способ получения сырья для производства сажи ректификацией жидких продуктов пиролиза углеводородов в колонне первичного фракционирования с отбором в виде дистиллята легкокипящих компонентов, их охлаждением, конденсацией, сепарацией, с отделением пирогаза от пироконденсата и подачей в колонну в качестве хладагента фракции углеводородов со среднеобъемной температурой кипения 170-180^оС, полученной при переработке пироконденсата в количестве 3-20 мас. от конечного продукта, выводе с низа колонны тяжелой смолы пиролиза, отпаркой из тяжелой смолы пиролиза фракции летучих соединений, которые возвращают в колонну, а отпаренную жидкость смешивают с фракцией 155-360^оС гидродеалкилирования смеси толуола, ксилола в количестве 10-25 мас. в расчете на целевой продукт [2] Указанный способ позволяет снизить коксуемость конечного продукта сырья для производства сажи, однако при этом показатель фактор устойчивости сырья против расслоения, остается низким, что приводит к снижению технологических свойств сырья, к повышенному гритообразованию (до 0,01 мас. на сетке 014К).

Устойчивость сырьевой системы к расслоению характеризуется фактором устойчивости. Фактор устойчивости, представляющий собой отношение концентрации асфальтенов в двух слоях отстоящих на определеном расстоянии в направлении сил осаждения за фиксированное время, изменяется от 0 до 1 и с возрастанием коллоидной устойчивости системы стремится к 1 [3] Целью изобретения является повышение фактора устойчивости целевого конечного продукта.

Это достигается тем, что при способе получения сырья для производства сажи ректификацией жидких продуктов пиролиза углеводородов в колонне первичного фракционирования с отбором в виде дистиллята легкокипящих компонентов, их охлаждением, конденсацией, сепарацией с отделением пирогаза от пироконденсата и подачей в колонну фракции углеводородов, полученной при переработке пироконденсата, при выводе с низа колонны тяжелой смолы пиролиза, в качестве хладагента используют фракцию переработки пироконденсата 110-360^оС гидродеалкилирования смеси ксилола и толуола в количестве 10-22 мас. на целевой продукт, а на выходе из ректификационной колонны кубовый продукт колонны смешивают с фракцией термополимеризации легкой пиролизной смолы с температурой кипения 180-440^оС, взятой в количествев 5-15 мас. на целевой продукт.

Отличием предложенного способа от известного является, таким образом, ввод в качестве хладагента в колонну первичного фракционирования фракции 110-360^оС гидродеалкилирования смеси ксилола, толуола.

Другим отличительным признаком является смешение кубового продукта ректификационной колонны с фракцией термополимеризации легкой пиролизной смолы, взятой в количестве 5-15 мас. на целевой продукт.

Фракция 110-360^оС гидродеалкилирования смеси ксилола, толуола плотностью 1,030-1,036 г/см³, индекс корреляции (ИК) 108-110 представляет собой продукт гидродеалкилирования алкилароматических углеводородов, получаемых при гидрировании пиробензина; состав фракции представлен в табл. 1. Ввод данной фракции в ректификационную колонну способствует снижению склонности сырья к полимеризации, снижению его коксуемости. Это обусловлено особенностью химического состава фракции, содержащей 65-78% дифенила, способствующего, по-видимому, ингибированию процесса полимеризации, а также снижению накопления асфальтенов.

Дистиллят термополимеризации легкой пиролизной смолы представляет собой ароматизированный продукт плотностью 1,02-1,03 г/см³, индексом корреляции 110-115, коксуемостью 0,8-1,0% характеризуется отсутствием асфальтенов.

Эффект от смешения кубового продукта с дистиллятом термополимеризации на выходе из колонны состоит в том, что содержащиеся в кубовом продукте асфальтены растворяются в ароматических углеводородах дистиллятов термополимеризации легкой пиролизной смолы, как обладающих сродством к целевому продукту. Это приводит к повышению фактора устойчивости сырьевой системы от расслоения.

Сажа, полученная из сырья по предлагаемому способу, обладает высоким значением коэффициента светопропускания толуольного экстракта по сравнению с известной и меньшим содержанием грита.

Ввод в ректификационную колонну фракции 110-360^оС процесса гидродеалкилирования смеси ксилола, толуола в количестве более 22% снижает степень ароматизованности сырья и выход сажи; при подаче в ректификационную колонну менее 10% указанной фракции повышается коксуемость сырья (сверх нормы), снижается фактор устойчивости сырья и коэффициент светопропускания толуольного экстракта сажи, полученной из данного сырья.

При смешении на выходе из колонны кубового продукта с фракцией термополимеризации пиролизной смолы с температурой кипения 180-440^оС, взятой в количестве менее 5% повышается коксуемость сырья, снижается фактор устойчивости, светопропускание толуольного экстракта сажи, полученной из сырья, при смешении с указанной фракцией в количестве более 15% снижается степень ароматизованности сырья, его выход.

На чертеже представлена принципиальная схема установки для осуществления предложенного способа получения сырья.

Установка для получения сырья содержит трубопровод 1 подачи реакционной смеси в колонну 2 первичного фракционирования, трубопровод 3 подачи смеси паров воды и легких продуктов пиролиза в колонну 4 водной промывки, трубопровод 5 вывода пирогаза, отделенного от пироконденсата, блок фракционирования 6, сепаратор 7, трубопровод 8 с пироконденсатом, блок 9 разделения пироконденсата, блок 10 разделения фракции С₆-С₈, трубопровод 11 вывода фракции 110-360^оС гидродеалкилирования ксилола, толуола из блока разделения 10 в колонну 2 первичного фракционирования, трубопровод 13 ввода хладагента через теплообменник 12 в колонну фракционирования 2, трубопровод 15 подачи дистиллята термополимеризации легкой пиролизной смолы, трубопровод 14 готового сырья.

П р и м е р 1. Парогазовую смесь (1) из печи пиролиза углеводородов, осуществляемого при температуре 810-840^оС после непрямого охлаждения водой в закалочном аппарате до температуры 350-450^оС и в смесителе закалочным маслом до 170-190^оС, направляют в колонну 2 первичного фракционирования. Температура в кубе колонны в пределах 170-200^оС. В кубе концентрируются тяжелые углеводороды.

Из верха колонны 2 смесь легких углеводородов и паров воды поступает на блок фракционирования 6, пройдя колонну 4 водной промывки и сепаратор 7.

Из сепаратора 7 пироконденсат поступает в блок 9 на разделение по фракциям. В дальнейшем фракцию С₆-С₈ направляют на переработку (блок 10) с получением бензола (С₆), толуола (С₇), ксилола (С₈), фракции 110-360^оС гидродеалкилирования смеси ксилола, толуола и в ее количестве 8% подают в качестве хладагента в колонну 2. Полученный кубовый продукт смешивают с дистиллятом термополимеризации легкой пиролизной смолы 180-440^оС (15) в количестве 10% и смесь (14) используют в качестве сырья для производства сажи (см.табл.2).

П р и м е р ы 2-5 (по примеру 1), но количество вводимой фракции 110-360^оС гидродеалкилирования смеси ксилола, толуола в качестве хладагента составляет 10, 15, 22, 24 мас. соответственно в расчете на целевой продукт при смешении с дистиллятом термополимеризации в количестве 10 мас.

П р и м е р ы 6-10 (по примеру 1). Количество фракции термополимеризации легкой пиролизной смолы 180-440^оС на смешение с кубовым продуктом соответственно составляет 3, 5, 10, 15, 20 мас. при вводе в качестве хладагента фракции 110-360^оС гидродеалкилирования смеси ксилола, толуола в количестве 16 мас.

В табл. 2 приведены физико-химические показатели сырья и сажи, полученные данным способом в сравнении с сырьем, сажей, полученных по известному способу.

Фактор устойчивости сырья, полученного по предлагаемому способу, значительно выше фактора устойчивости сырья, полученного известным способом.

Коэффициент светопропускания, выход сажи П 324, полученной из сырья по предложенному способу выше, чем из сырья, полученного по известному способу.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА САЖИ ректификацией жидких продуктов пиролиза углеводородов в колонне первичного фракционирования с отбором в виде дистиллята легкокипящих компонентов, их охлаждением, конденсацией, сепарацией, с отделением пирогаза от пироконденсата и подачей в колонну хладагента - фракции углеводородов, полученной при переработке пироконденсата, при выводе с низа колонны тяжелой смолы пиролиза, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости целевого конечного продукта, в качестве хладагента используют фракцию переработки пироконденсата 110 - 360^oС гидродеалкилирования смеси ксилола и толуола в количестве 10 - 22 мас.% на целевой продукт, а на выходе из ректификационной колонны кубовый продукт колонны смешивают с фракцией термополимеризации легкой пиролизной смолы с температурой кипения 180 - 440^oС, взятой в количестве 5 - 15 мас.% на целевой продукт.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3