Установка термического крекинга тяжелых нефтяных остатков

 

Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелых нефтяных остатков в процессе термического крекинга, и может быть использовано для получения компонентов моторного, дизельного топлива и фракции тяжелого газойля - сырья для каталитического крекинга. Установка включает смеситель нефтяных остатков с органоминеральным катализатором, реакторный блок, включающий нагревательную печь с реакционной камерой и выносные реакторы, сепаратор продуктов реакции и ректификационную колонну для их разделения. Предусматривается раздельная подача в сепаратор парового и жидкостного потоков продуктов термокрекинга. В сепараторе при подаче перегретого водяного пара отделяют светлые нефтепродукты (дистиллатные фракции) от тяжелого крекинга-остатка, содержащего твердую фазу. Очистка поступающего на разделение в колонну потока дистиллатных фракций от частиц отработанного органоминерального катализатора осуществляется промывкой циркулирующим потоком кубового продукта колонны. Использование установки улучшает условия эксплуатации технологического оборудования, и, как следствие, повышается качество полученных на ней продуктов. 1 ил.

Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелых нефтяных остатков в процессе термического крекинга, и может быть использовано для получения компонентов моторного топлива, дизельного топлива и фракции тяжелого газойля - сырья для каталитического крекинга.

Известна установка термического крекинга тяжелых нефтяных остатков, использующая процесс термического крекинга тяжелых нефтяных остатков с установкой в смеси с твердым органоминеральным катализатором (ОМК). Применение ОМК обеспечит значительное повышение выхода светлых нефтепродуктов - до 55-65% (RU 2120462, 20.10.98) [1] .

Установка включает узел смешения ОМК с нефтяным остатком, реакторный блок, состоящий из двух последовательно соединенных реакционных систем - нагревательная печь - реактор, испаритель (сепаратор) высокого давления, атмосферный сепаратор продуктов реакции и ректификационную колонну для их разделения. Предусматривается промежуточный отбор парогазовой части реакционного потока термокрекинга и его разделение в отдельной системе охлаждения и конденсации с выводом газовой фазы в топливную сеть, а конденсата - в ректификационную колонну. В атмосферном сепараторе при подаче перегретого водяного пара отделяют светлые нефтепродукты (дистиллатные фракции) от тяжелого крекинга-остатка, содержащего твердую фазу.

Дистиллатные фракции направляются в колонну. На колонне выделяются бензиновая и дизельная фракции, фракция тяжелого газойля - сырье для каталитического крекинга.

Недостатком установки [1] является вынос вместе с парами, отходящими сверху первого реактора и сепаратора высокого давления, части ОМК и попадание его в систему аппаратов охлаждения и конденсации, на тарелки верхней части ректификационной колонны с возможностью их забивки и ухудшением условий работы колонны, а также возможный вынос части ОМК в топливную сеть.

Известна комбинированная установка термокрекинга с установкой перегонки нефти - ЭЛОУ-АТ, с применением в качестве сырья термокрекинга мазута - кубового продукта атмосферной колонны при одновременном использовании этой колонны для разделения продуктов термокрекинга (RU 2130045, 10.05.99) [2] .

Установка включает смеситель кубового продукта атмосферной колонны с твердым органоминеральным катализатором (ОМК), дезинтегратор, установленный на линии выхода из смесителя, печь нагрева реакционной смеси и последовательно установленные реакторы (от 2 до 5), вход в каждый из которых осуществляется в среднюю часть, а пары, отбираемые сверху ректоров, поступают по общей линии в нижнюю часть атмосферной колонны. Жидкий продукт из последнего реактора направляют в конечный сепаратор.

Недостатком описанной установки [2] является вынос парами, отходящими сверху реактора, частиц ОМК в атмосферную колонну, что создает трудности эксплуатации основных аппаратов комбинированной установки: - попадание мелких твердых частиц ОМК ухудшает условия работы ректификационных тарелок в колонне вследствие осаждения частиц ОМК на тарелках с возможностью их забивки и осложняет этим процесс разделения в колонне; наличие в отходящем снизу колонны кубовом остатке отработанной части ОМК увеличивает общее количество твердого компонента в сырьевой смеси за счет балластной неактивной части ОМК. Это усложняет работу реакторного блока и установки в целом, в частности - вследствие возможности повышенного коксования в реакторах, и ухудшает тем самым технологические показатели процесса; конечный сепаратор установки не может обеспечить эффективное разделение жидкой части продукта крекинга, стабильный состав и качество содержащихся в нем дистиллатных фракций и крекинга-остатка.

Таким образом, общим недостатком известных установок [1, 2] является вынос из системы с выводимыми потоками частиц ОМК в процессе выделения продуктов реакции термокрекинга, следствием чего является: - ухудшение условий эксплуатации технологического оборудования и связанного с этим снижением качества отходящих с установки продуктов; - невозможность обеспечить стабильность качественного и количественного состава с крекинга-остатка, что затрудняет его квалифицированное использование.

Указанные недостатки устраняются в заявленном изобретении. Предлагаемая установка предусматривает единый узел сбора и выделения продуктов термокрекинга.

Установка термического крекинга тяжелых нефтяных остатков в присутствии органоминерального катализатора включает смеситель тяжелых нефтяных остатков с органоминеральным катализатором, печь нагрева смеси, реакторы, сепаратор и атмосферную колонну разделения продуктов термокрекинга, причем верх сепаратора соединен с нижней частью атмосферной колонны, в которой поступающий поток подвергается промывке от частиц отработанного органоминерального катализатора циркулирующим потоком кубового продукта колонны.

Заявленное изобретение может быть использовано во всех вариантах технологического оформления реакционного блока процесса термокрекинга тяжелых нефтяных остатков с ОМК, включая описанные в [1, 2] , при любой степени превращения и количестве ступеней реакции: в адиабатической реакционной системе с одним или с несколькими реакторами с межступенчатым подогревом или без него; с промежуточным отбором и без промежуточного отбора продуктов по ступеням реакции и вводом на разделение всех продуктов термокрекинга из последнего реактора в общем потоке; в реакторе с подводом тепла непосредственно в зоне реакции, например в реакционной секции нагревательной печи; в комбинированной реакционной системе, включающей реакторы описанных выше типов.

Один из вариантов работы установки представлен на чертеже.

Реакционная смесь, полученная в смесителе 1 при смешении тяжелого нефтяного остатка с ОМК, подается через интегратор 2 насосом 3 в печь 4, в которой она нагревается до температуры реакции. В печи также предусмотрена реакционная секция, где проходит 1-я ступень реакции термокрекинга. Реакционный поток проходит дезинтегратор 5 и направляется далее в среднюю часть реактора 6, сверху которого отбирается парогазовая смесь, представляющая собой легкую часть продуктов термокрекинга, а отводимый снизу жидкий продукт проходит дезинтегратор 7 и поступает в среднюю часть реактора 8, в котором заканчивается реакция термокрекинга. Из нижней части реактора 6 жидкий поток направляется в сепаратор 9. Отбираемый сверху реактора 8 парогазовый поток объединяется с потоком, отходящим сверху реактора 6. Объединенный парогазовый поток из реакторов 6 и 8 также поступает в сепаратор 9. В сепаратор 9 подается также водяной пар. Крекинг-остаток отбирается с низа сепаратора 9. Парогазовый поток - смесь дистиллатных фракций поступает в нижнюю часть колонны 10. В колонне происходит разделение поступающего потока на фракции - бензиновую в смеси с легкими газообразными продуктами, дизельную и тяжелого газойля - сырья для каталитического крекинга. В нижней части колонны поступающий паровой поток подвергается отмывке от унесенных из сепаратора 9 твердых частиц ОМК. Этим предотвращается попадание частиц ОМК на ректификационные тарелки колонны 10. Отмывка проводится циркулирующим потоком тяжелого газойля. Циркуляция осуществляется насосом 11, который также откачивает отводимую из колонны 10 товарную фракцию тяжелого газойля.

Смесь бензиновой фракции с легкими газообразными продуктами через конденсатор 12 попадает в емкость-сепаратор 13, где происходит отделение бензиновой фракции от легких газообразных продуктов, направляемых в топливную сеть.

Формула изобретения

Установка термического крекинга тяжелых нефтяных остатков в присутствии органоминерального катализатора, включающая смеситель сырья с органоминеральным катализатором, печь нагрева смеси с реакционной секцией, дезинтеграторы, выносные реакторы, сепаратор и атмосферную колонну разделения продуктов термокрекинга, отличающаяся тем, что в сепаратор отдельно подаются парогазовые потоки, отбираемые сверху реакторов по ступеням процесса и объединенные в одну линию, и жидкие продукты крекинга из последнего реактора, с низа сепаратора отделяется крекинг-остаток с помощью перегретого водяного пара, верх сепаратора соединен с нижней частью атмосферной колонны, в которой поступающий поток подвергается промывке от частиц отработанного органоминерального катализатора циркулирующим потоком кубового продукта атмосферной колонны.

РИСУНКИ

Рисунок 1