Установка получения пропана



Установка получения пропана
Установка получения пропана
Установка получения пропана

 


Владельцы патента RU 2403948:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (ОАО "НИПИгазпереработка") (RU)

Изобретение относится к получению пропана разделением нестабильного углеводородного конденсата, получаемого при переработке углеводородных газов, и может быть использовано на предприятиях газовой и нефтяной промышленности. Установка включает колонну-деэтанизатор с подогревателем низа, отводами газовой фазы деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, снабженную узлом орошения верха. Узел орошения включает теплообменник, соединенный с отводом газовой фазы деэтанизации, емкость с отводом газа деэтанизации и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью колонны-деэтанизатора. Установка содержит колонну получения пропана с подогревателем низа, отводом паров углеводородов в верхней части и отводом пропана в нижней части. Отвод жидкой фазы из емкости узла орошения дополнительно соединен с верхней частью колонны получения пропана. Отвод паров углеводородов с верха колонны получения пропана может быть соединен с отводом газовой фазы деэтанизации с верха колонны-деэтанизатора или с емкостью узла орошения. Технический результат: повышение качества и количества получаемой пропановой фракции, расширение области применения по составу нестабильного углеводородного конденсата. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

 

Изобретение относится к получению пропана разделением нестабильного углеводородного конденсата, получаемого при переработке углеводородных газов, с выходом в качестве конечных продуктов газа деэтанизации, широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) и пропановой фракции. Изобретение может быть использовано на предприятиях газовой и нефтяной промышленности.

Известна установка получения пропана высокой чистоты из ШФЛУ (А.М.Чуракаев, «Переработка нефтяных газов», М.: «Недра», 1983 г., с.184-185), которая включает насадочную колонну-деэтанизатор с подогревателем низа и узлом орошения верха, отводами газа деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, при этом нижняя часть колонны-деэтанизатора подключена к ректификационной колонне получения пропана с подогревателем низа, отводом пропана с верха колонны, а конденсата - с низа колонны.

Общими признаками известного и предлагаемого решений являются наличие колонны-деэтанизатора с подогревателем низа и узлом орошения верха, отводами газовой фазы деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, а также колонны получения пропана с подогревателем низа колонны и отводом пропана.

Недостатком известной установки является узкий диапазон используемого сырья вследствие переработки только ШФЛУ, так как при использовании на такой установке в качестве сырья нестабильного конденсата увеличиваются энергетические затраты, поскольку в колонне-деэтанизаторе придется отпаривать больше легких углеводородов (метана и этана) из большего количества нестабильного конденсата, чем ШФЛУ. Увеличатся в этом случае и габариты колонны-деэтанизатора, узла орошения и подогревателя низа колонны-деэтанизатора, а следовательно, и капитальные затраты.

Наиболее близкой к заявляемому решению является установка получения пропана из углеводородного конденсата (патент РФ №2275223, опубл. 27.04.2006, B01D 3/14, F25J 3/00), которая включает колонну-деэтанизатор с подогревателем низа, отводами газовой фазы деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, снабженную узлом орошения верха, имеющим теплообменник, соединенный с отводом газовой фазы деэтанизации, и емкость с отводом газа деэтанизации и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью колонны-деэтанизатора, а также колонну получения пропана с подогревателем низа колонны и отводом пропана, при этом средняя часть укрепляющей секции колонны-деэтанизатора снабжена отводом жидкости с тарелки, соответствующей требуемой концентрации пропановой фракции, который соединен с верхней частью колонны получения пропана, представляющей собой стриппинг-колонну с отводом пропана в нижней части и отводом паров углеводородов с верха колонны, соединенным с верхней частью колонны-деэтанизатора.

Общими признаками данного технического решения и предлагаемой установки являются:

- наличие колонны-деэтанизатора с подогревателем низа, отводами газовой фазы деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, снабженной узлом орошения верха колонны;

- узел орошения имеет теплообменник, соединенный с отводом газовой фазы деэтанизации, и емкость с отводом газа деэтанизации и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью колонны-деэтанизатора;

- наличие колонны получения пропана с подогревателем низа, отводом паров углеводородов в верхней части и отводом пропана в нижней части.

Недостатком известной установки является невозможность получения пропановой фракции высокой чистоты в тех случаях, когда в сырье (углеводородном конденсате) содержание пропана снижено, а бутанов - повышено. Это может быть обусловлено составом сырья, из которого получается нестабильный углеводородный конденсат, или особенностями технологического процесса получения конденсата. Кроме этого при увеличении выработки пропановой фракции резко возрастает содержание в ней бутанов, что приводит к нарушению качества пропановой фракции. Таким образом, применение вышеописанной установки ограничено в использовании. Кроме того, на данной установке могут возникнуть перебои с подачей сырья в отпарную колонну из-за крайне малого перепада давления между колоннами.

Техническая задача изобретения заключается в повышении качества и количества получаемой пропановой фракции и расширении области применения (по составу нестабильного углеводородного конденсата) предлагаемой установки.

Поставленная задача достигается тем, что в установке получения пропана, включающей колонну-деэтанизатор с подогревателем низа, отводами газовой фазы деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, снабженную узлом орошения верха, имеющим теплообменник, соединенный с отводом газовой фазы деэтанизации, и емкость с отводом газа деэтанизации и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью колонны-деэтанизатора, колонну получения пропана с подогревателем низа, отводом паров углеводородов в верхней части и отводом пропана в нижней части, отвод жидкой фазы из емкости узла орошения дополнительно соединен с верхней частью колонны получения пропана.

Кроме того, отвод паров углеводородов с верха колонны получения пропана соединен с отводом газовой фазы деэтанизации с верха колонны-деэтанизатора.

Кроме того, отвод паров углеводородов с верха колонны получения пропана соединен с емкостью узла орошения.

Соединение отвода жидкой фазы из емкости узла орошения с верхней частью колонны получения пропана позволяет подавать в эту колонну сырье с более низким содержанием бутанов, так как чем выше по колонне-деэтанизатору отбирается сырье (а максимально оно может отбираться из емкости узла орошения), тем чище оно в отношении бутанов, и за счет снижения соотношения бутан/пропан в колонне получения пропана позволяет получать больше пропановой фракции требуемого качества. Кроме того, это позволяет перерабатывать на установке сырье с пониженным содержанием пропана и повышенным - бутанов, т.е. расширить область применения данной установки по составу используемого сырья.

Соединение отвода паров углеводородов с верха колонны получения пропана с отводом газовой фазы деэтанизации с верха колонны-деэтанизатора позволяет снизить давление в колонне получения пропана, так как давление в шлемовой линии (линии отвода газовой фазы деэтанизации) ниже, чем в колонне-деэтанизаторе, что приводит к увеличению перепада давлений между колоннами и облегчению подачи сырья в колонну получения пропана, т.е. к стабильной гарантированной подаче сырья в эту колонну.

Соединение отвода паров углеводородов с верха колонны получения пропана с емкостью узла орошения также позволяет снизить давление в колонне получения пропана и тем самым упростить подачу в нее сырья, связанную с установкой регулирующего клапана на линии подачи сырья в эту колонну.

На чертежах представлена принципиальная технологическая схема установки получения пропана, где на фиг.1 представлена схема по первому пункту формулы изобретения, на фиг.2 - схема по второму пункту, а на фиг.3 - схема по третьему пункту.

Установка включает колонну-деэтанизатор 1 с подогревателем низа - испарителем 2, отводами газовой фазы деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, снабженную узлом орошения верха, имеющим теплообменник 3, соединенный с отводом газовой фазы деэтанизации, емкость 4 с отводом газа деэтанизации и отводом жидкой фазы, соединенным через насос 5 с верхней частью колонны-деэтанизатора 1, а также колонну получения пропана 6 с подогревателем низа - испарителем 7, отводом паров углеводородов в верхней части и отводом пропана в нижней части. Отвод паров углеводородов с верха колонны получения пропана 6 может быть соединен (см. фиг.1) с топливной сетью, факелом или сырьевой компрессорной станцией, а может быть соединен с отводом газовой фазы деэтанизации с верха колонны-деэтанизатора 1 (см. фиг.2) или с емкостью 4 узла орошения (см. фиг.3). На линии отвода стабилизированного конденсата (ШФЛУ) из колонны-деэтанизатора 1 и на линии отвода пропана из колонны получения пропана 6 установлены аппараты воздушного охлаждения 8 и 9 соответственно. Установка снабжена необходимой запорно-регулирующей арматурой (не показано).

Установка работает следующим образом.

Нестабильный углеводородный конденсат - конденсат, поступающий из низкотемпературного сепаратора, или объединенный поток конденсата из колонны-деметанизатора и осушенного компрессата (на схеме не обозначены) или с другой установки - подается после рекуперации холода с температурой 5…35°С в колонну-деэтанизатор 1, работающую под давлением 2,8 МПа (изб.), где происходит отпарка из конденсата легких углеводородов (метана и этана) до требуемого значения (не более 3% мас. для ШФЛУ марки А по ТУ 38.101524-93). Температура верха колонны находится на уровне минус 6…3°С, низа - 108…116°С. Тепло в низ колонны-деэтанизатора 1 подается за счет циркуляции горячего теплоносителя через испаритель 2.

Газовая фаза деэтанизации с верха колонны-деэтанизатора 1 охлаждается в теплообменнике 3 до температуры минус 25… минус 30°С, конденсируется и поступает в емкость 4. Из емкости 4 часть (40…95%) жидкой фазы насосом 5 подается на верхнюю тарелку колонны-деэтанизатора 1 в качестве холодного орошения, а оставшаяся часть - на верхнюю тарелку колонны получения пропана 6, работающую под давлением, близким к давлению в колонне-деэтанизаторе 1, в качестве питания.

Газ деэтанизации с температурой минус 2…4°С, выходящий из емкости 4, подается на смешение с отбензиненным газом из низкотемпературного сепаратора или колонны-деметанизатора блока НТК (на схеме не показаны) или в другую часть установки для рекуперации холода.

Кубовый продукт колонны-деэтанизатора 1 - стабилизированный конденсат (ШФЛУ) - из испарителя 2 с температурой 100…130°С направляется в аппарат воздушного охлаждения 8, в котором охлаждается до температуры 40°С и направляется в товарный парк.

Колонна получения пропана 6 работает в режиме отпарной с использованием в качестве орошения холодного сырья. Подвод тепла в низ колонны получения пропана 6 производится за счет циркуляции через испаритель 7 горячего теплоносителя. Пары верха колонны получения пропана 6 могут в некоторых случаях выводиться с установки (см. фиг.1) для подачи в топливную сеть на собственные нужды с целью повышения калорийности топливного газа, на факел (если не имеется другой производственной необходимости) или на прием сырьевой компрессорной станции (если она имеется в наличии), а могут для снижения потерь целевых углеводородов, содержащихся в паровом потоке колонны 6, объединяться с газовой фазой деэтанизации из колонны-деэтанизатора 1 (см. фиг.2) или подаваться непосредственно в емкость 4 узла орошения для снижения тепловой нагрузки на холодильник 3.

Нижний продукт колонны получения пропана 6 - фракция пропановая марки А (с содержанием углеводородов С3 не менее 96,0% мас.) - с температурой 70…75°С охлаждается в аппарате воздушного охлаждения 9 до температуры 40°С и выводится с установки.

Сравнение количества и качества пропановой фракции, получаемой по известной схеме (прототип) и новой, приведено в таблице. Из приведенных данных видно, что по известной схеме для нестабильного конденсата состава 1 (см. таблицу), подаваемого в колонну-деэтанизатор 1, с повышением тарелки отбора при одном и том же качестве пропановой фракции ее количество возрастает в 2,31 раза. Новая схема позволяет при одной и той же выработке пропановой фракции повысить ее качество и снизить в ней содержание бутанов почти в 2 раза, а также дополнительно увеличить выработку пропановой фракции в 3,07 раза.

При переработке нестабильного конденсата состава 2 (см. таблицу) по известной схеме получить пропановую фракцию требуемого качества с содержанием пропана не менее 96% мас. не удается; максимальная концентрация пропана не превышает 94,66%. По новой схеме получаемая пропановая фракция соответствует марке А по ТУ 0272-023-00151638-99, и при этом ее может быть выработано в 1,9 раза больше.

Сравнение количества и качества пропановой фракции, получаемой по схеме прототипа и предлагаемой схеме
Наименование показателя Прототип Новая схема Прототип Новая схема
Компонентный состав сырья колонны 6, % мас. Состав 1 Состав 2
Вода 0,00 0,00
Метанол 0,01 0,01
Азот 0,02 0,01
Углекислый газ 1,44 0,84
Метан 4,29 2,49
Этан 7,17 4,17
Пропан 14,86 8,63
Изобутан 13,52 15,70
н-Бутан 29,25 33,97
Изопентан 7,92 9,20
н-Пентан 9,42 10,94
Гексан 7,18 8,34
Гептан 3,62 4,20
Октан 1,14 1,32
Нонан 0,15 0,17
Расход конденсата в колонну 6, кг/ч 80650 80650
Отбор конденсата в колонну 6, кг/ч 1340 4680 9380 12500 87 87 150 290
Тарелка отбора, теоретическая (счет сверху) 2 1 Из емкости орошения 2 1 Из емкости орошения
Состав пропановой фракции, % мас.:
Этан 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50
Пропан 96,56 96,56 97,48 96,56 90,75 94,66 96,60 96,01
Бутаны 1,94 1,94 1,02 1,94 7,75 3,84 1,90 2,49
Выход пропановой фракции, кг/ч 360 829 829 1 105 39 32 38 74
% мас. от сырья колонны 6 0,45 1,03 1,03 1,37 0,05 0,04 0,05 0,09
Выработка пропановой фракции, % 100 231 231 307 100 83 99 190

1. Установка получения пропана, включающая колонну-деэтанизатор с подогревателем низа, отводами газовой фазы деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, снабженную узлом орошения верха, имеющим теплообменник, соединенный с отводом газовой фазы деэтанизации, и емкость с отводом газа деэтанизации и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью колонны-деэтанизатора, колонну получения пропана с подогревателем низа, отводом паров углеводородов в верхней части и отводом пропана в нижней части, отличающаяся тем, что отвод жидкой фазы из емкости узла орошения дополнительно соединен с верхней частью колонны получения пропана.

2. Установка получения пропана по п.1, отличающаяся тем, что отвод паров углеводородов с верха колонны получения пропана соединен с отводом газовой фазы деэтанизации с верха колонны-деэтанизатора.

3. Установка получения пропана по п.1, отличающаяся тем, что отвод паров углеводородов с верха колонны получения пропана соединен с емкостью узла орошения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству потока сжиженного природного газа (СПГ). .

Изобретение относится к дросселирующему клапану и к способу увеличения размеров капелек жидкости в протекающем через дросселирующий клапан потоке текучей среды. .

Изобретение относится к технике глубокой осушки и низкотемпературной переработки нефтяных газов и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к области криогенного разделения смеси газов, в частности воздуха. .
Изобретение относится к технологии переработки углеводородных газов путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в нефте- и газоперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к усовершенствованному способу отделения потока, содержащего пропан и/или бутаны, от исходных углеводородов, содержащих примеси алкилмеркаптанов, путем фракционной дистилляции с получением жидкой фазы и отделенного потока из головной части колонны при таком давлении, что отделенный поток из головной части колонны, содержащий указанный пропан и/или бутаны, находится при температуре в пределах от 50 до 100°С, включающему (i) введение в указанные исходные углеводороды количества кислорода, достаточного для окисления меркаптанов в них, (ii) проведение фракционной дистилляции полученной смеси в колонне, содержащей, по меньшей мере, один слой катализатора, который окисляет меркаптаны до соединений серы с более высокими температурами кипения, и (iii) отделение соединений серы с более высокими температурами кипения в виде части жидкой фазы дистилляции.

Изобретение относится к разделению низких насыщенных и ненасыщенных углеводородов. .

Изобретение относится к области органического синтеза, к способам получения новых углеводородных соединений. .

Изобретение относится к области медицины и биологии, в частности к экспериментальной онкологии и генетической токсикологии. .

Изобретение относится к нефтехимии , в частности к разделению смесей легких предельных углеводородов (УБ). .

Изобретение относится к усовершенствованному способу ректификационного разделения жидкости, содержащей акриловую кислоту, при котором жидкость, содержащую акриловую кислоту, подают через место загрузки к ректификационной колонне, а над местом загрузки ректификационной колонны в месте выгрузки выгружают массовый поток, содержание акриловой кислоты в котором, в пересчете на вес массового потока, составляет 90 вес.% и является выше соответствующего содержания акриловой кислоты в жидкости в вес.%, где в пределах зоны ректификационной колонны, которая находится, по меньшей мере, на две теоретические стадии разделения выше места загрузки, содержание диакриловой кислоты в флегме, в пересчете на вес флегмы, по меньшей мере, в частичных зонах составляет 550 ч./млн., по весу, причем установление указанного содержания диакриловой кислоты в флегме осуществляют путем наличия в жидкости, содержащей акриловую кислоту, по меньшей мере, одной отличной от акриловой кислоты кислоты Бренстеда, имеющей значение рКа 16, или, по меньшей мере, одного основания Бренстеда, имеющего значение рКb 10, и/или добавления к флегме, по меньшей мере, одного соединения из группы, включающей отличную от акриловой кислоты кислоту Бренстеда, имеющую рКа 16, основание Бренстеда, имеющее значение рКb 10, диакриловую кислоту и акриловую кислоту, содержащую диакриловую кислоту.

Изобретение относится к химической, нефтехимической, пищевой и др. .

Изобретение относится к термическому способу разделения фракционной конденсацией смеси продукт-газа, полученного гетерогенным катализированным частичным окислением в газовой фазе пропена и/или пропана до акриловой кислоты, для отделения, по меньшей мере, одного массового потока, обогащенного акриловой кислотой, из смеси продукт-газа, содержащего акриловую кислоту, который включает непрерывную стационарную эксплуатацию, по меньшей мере, одного устройства для термического разделения, содержащего, по меньшей мере, одну эффективную разделительную камеру с ректификационной колонной имеющей массообменные тарелки в качестве встроенных разделительных элементов, в которую загружают смесь продукт-газа, содержащего акриловую кислоту, в качестве, по меньшей мере, одного массового потока, содержащего акриловую кислоту, и из которого выгружают, по меньшей мере, один массовый поток, содержащий акриловую кислоту, при условии, что массовый поток, который в общем загружают в эффективную разделительную камеру и получают путем сложения загружаемых в эффективную разделительную камеру отдельных массовых потоков, содержит X вес.% отличных от акриловой кислоты компонентов, массовый поток, который выгружают из эффективной разделительной камеры с наибольшей долей акриловой кислоты, содержит Y вес.% отличных от акриловой кислоты компонентов, соотношение X:Y составляет 5, эффективная разделительная камера, за исключением места загрузки и места выгрузки потока, ограничивается твердой фазой и содержит, кроме массообменных тарелок в качестве встроенных разделительных элементов в ректификационной колонне, по меньшей мере, один циркуляционный теплообменник, и общий объем камеры, заполненный жидкой фазой, составляет 1 м3, причем температура жидкой фазы, по меньшей мере, частично составляет 80°С, при разделении эффективной разделительной камеры на n индивидуальных объемных элементов, причем самая высокая и самая низкая температуры находящейся в отдельном объемном элементе жидкой фазы различаются не более чем на 2°С, а объемный элемент в эффективной разделительной камере является сплошным, общее время пребывания tобщ 20 ч,причем А=(Тi-То )/10°С, То=100°С, Ti=среднее арифметическое значение из самой высокой и самой низкой температуры объемного элемента i в жидкой фазе в °С, msi = общая масса акриловой кислоты, содержащаяся в объеме жидкой фазы объемного элемента i,mi = общее количество выгружаемого из объемного элемента i потока жидкофазной массы, и при условии, что объемные элементы i с содержащейся в них жидкофазной массой mi и в качестве объемных элементов с мертвой зоной также не включены в сумму всех объемных элементов i, как и объемные элементы i, которые не содержат жидкую фазу, и общее количество жидкой фазы, содержащейся в объемных элементах с мертвой зоной, составляет не более 5 вес.% от общего количества жидкой фазы, содержащейся в эффективной разделительной камере.
Наверх