Способ переработки отходящих газов печного производства техуглерода в широкую фракцию углеводородов
Владельцы патента RU 2336295:
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-ВНИИГАЗ" (RU)
Изобретение относится к нефтегазохимической промышленности. Саже-газовый аэрозоль после блока получения техуглерода подают последовательно через скруббер 1 в охладитель 2. Затем парогазовую смесь пропускают последовательно через сепаратор 5, компрессор 3, в котором газ сжимают до 3 МПа, и трубчатую печь 6, где парогазовую смесь нагревают до температуры 200-250°С. Нагретую парогазовую смесь направляют в верхнюю часть реактора 4, из нижней части которого газообразный продукт направляют через дополнительный охладитель 7 в трехфазный фильтр-сепаратор 8. Из трехфазного фильтра-сепаратора 8 широкая фракция углеводородов поступает в накопительную емкость 9, дымовые газы - в блок нейтрализации газа, а воду совместно с водой, образующейся в сепараторе 5, объединяют в единый поток и подают в скруббер 1. Изобретение позволяет снизить выбросы вредных соединений, 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к нефтегазохимической промышленности.
Наиболее близким аналогом к данному изобретению является способ получения дистиллятных фракций из отходящих газов процесса производства печного техуглерода, включающий подачу сажегазового аэрозоля после блока получения техуглерода последовательно через скруббер в охладитель, пропуск парогазовой смеси через компрессор, подачу парогазовой смеси в реактор (см. патент RU № 2212376, МПК 7 С01В 3/00, опубл. 20.09.2003 г.)
Недостатком данного способа является низкая производительность по углеводородам и высокие выбросы вредных соединений, в том числе выбросы диоксида углерода.
При создании изоберетения 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 в способе переработки углеводородного сырья, включающем подачу сажегазового аэрозоля после блока получения техуглерода последовательно через скруббер в охладитель, пропуск парогазовой смеси через компрессор, подачу парогазовой смеси в реактор, согласно изобретению парогазовую смесь после охладителя пропускают последовательно через сепаратор, компрессор, в котором газ сжимают до 3 МПа, затем через трубчатую печь, где парогазовую смесь нагревают до температуры 200-250°С и направляют в верхнюю часть реактора, из нижней части которого газообразный продукт направляют через дополнительный охладитель в трехфазный фильтр-сепаратор, из которого широкая фракция углеводородов поступает в накопительную емкость, дымовые газы - в блок нейтрализации газа, а воду совместно с водой, образующейся в сепараторе, объединяют в единый поток и подают в скруббер, при этом в охлаждающую рубашку реактора от внешнего источника подают воду для его охлаждения. Кроме этого, воду в охлаждающую рубашку реактора подают насосом, вывод товарной продукции из накопительной емкости осуществляют насосом, воду в скруббер подают насосом, сажегазовый аэрозоль после блока получения техуглерода подают газодувкой, пар из охлаждающей рубашки реактора отводят с установки.
Данный способ 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 охлаждающей воды в 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 сажегазового аэрозоля из блока получения техуглерода.
Установка работает следующим образом.
Сажегазовый 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.
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. Способ переработки углеводородного сырья, включающий подачу сажегазового аэрозоля после блока получения техуглерода последовательно через скруббер в охладитель, пропуск парогазовой смеси через компрессор, подачу парогазовой смеси в реактор, отличающийся тем, что парогазовую смесь после охладителя пропускают последовательно через сепаратор, компрессор, в котором газ сжимают до 3 МПа, затем через трубчатую печь, где парогазовую смесь нагревают до температуры 200-250°С и направляют в верхнюю часть реактора, из нижней части которого газообразный продукт направляют через дополнительный охладитель в трехфазный фильтр-сепаратор, из которого широкая фракция углеводородов поступает в накопительную емкость, дымовые газы - в блок нейтрализации газа, а воду совместно с водой, образующейся в сепараторе, объединяют в единый поток и подают в скруббер, при этом в охлаждающую рубашку реактора от внешнего источника подают воду для его охлаждения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воду в охлаждающую рубашку реактора подают насосом.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вывод широкой фракции углеводородов из накопительной емкости осуществляют насосом.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что воду в скруббер подают насосом.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сажегазовый аэрозоль после блока получения техуглерода подают газодувкой.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что пар из охлаждающей рубашки реактора отводят с установки.
