Способ стабилизации углеводородных фракций


 


Владельцы патента RU 2537176:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение предназначено для стабилизации углеводородных фракций и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает подачу нагретой нестабильной углеводородной фракции в среднюю часть стабилизационной колонны, верхнюю часть которой охлаждают, а нижнюю часть нагревают, вывод паров стабилизации с верха, а стабильной углеводородной фракции - с низа колонны. В качестве колонны используют фракционирующий аппарат с падающей пленкой, включающий верхний и нижний блоки тепломассообменных элементов и зону питания, расположенную между ними. Тепломассообменные элементы включают профилированные вертикальные поверхности, образующие внутреннее пространство для прохода теплоносителя или хладоагента и наружное пространство для противоточного движения жидкости и пара. Нижнюю часть аппарата нагревают путем подачи в низ внутреннего пространства тепломассообменных элементов нижнего блока в качестве теплоносителя нагретой нестабильной углеводородной фракции, которую выводят из его верха, дросселируют до давления стабилизации и подают в зону питания. Верхнюю часть аппарата охлаждают путем подачи хладоагента в верх внутреннего пространства тепломассообменных элементов верхнего блока, который выводят из его низа. В качестве паров стабилизации с верха фракционирующего аппарата выводят газ стабилизации. Технический результат: снижение металлоемкости, исключение затрат электроэнергии, уменьшение энергозатрат. 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к способам стабилизации углеводородных фракций и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности для получения керосина, дизельного топлива, минерального масла с нормативным значением температуры вспышки или бензина с нормативным значением давления насыщенных паров.

Известен способ стабилизации гидрогенизата на узле стабилизации установки гидроочистки дизельного топлива [Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа, под редакцией Б.И. Бондаренко, М.: Изд-во РГУ, 2003 г., с.72], включающий сепарацию реакционной массы процесса гидроочистки на циркулирующий водородсодержащий газ и нестабильный гидрогенизат, который стабилизируют путем отдувки острым водяным паром в отпарной колонне с получением углеводородного газа, бензина, очищенной (стабильной) дизельной фракции и нефтезагрязненного конденсата водяного пара, а также рекуперацию тепла стабильной дизельной фракции.

Недостатками известного способа являются: использование водяного пара, образование нефтезагрязненных водных стоков, необходимость использования большого количества оборудования с высокой металлоемкостью.

Наиболее близка к заявляемому способу по технической сущности и принята в качестве прототипа установка стабилизации углеводородных смесей [Патент RU 2194739, МПК C10G 7/02, C10G 49/00, опубл. 20.12.2001 г.]. В патенте описан способ стабилизации нестабильного гидрогенизата дизельного топлива путем разделения на два потока нестабильного сырья (нестабильной углеводородной фракции), полученного при сепарации гидрогенизата, больший поток нагревают в рекуперативном теплообменнике кубовым продуктом (стабильной углеводородной фракцией) и подают в среднюю часть стабилизационной колонны, остальной поток смешивают с газовой смесью, выходящей с верха стабилизационной (парами стабилизации), охлаждают в воздушном и водяном холодильниках, и сепарируют в рефлюксной емкости с получением рефлюкса, который рефлюксным насосом подают на верх стабилизационной колонны, газа стабилизации и кислой воды, которые направляют на утилизацию. В низ стабилизационной колонны подают тепло за счет "горячей струи", получаемой путем циркуляции кубового продукта через печь огневого нагрева с помощью циркуляционного насоса. С низа стабилизационной колонны выводят стабильный кубовый продукт, который последовательно охлаждают в рекуперативном теплообменнике, воздушном и водяном холодильниках и выводят с установки.

Недостатками известного способа являются: использование "горячей струи" для обогрева низа стабилизационной колонны, что снижает эффективность фракционирования, и попадание тяжелых углеводородов в укрепляющую часть стабилизационной колонны, что также снижает эффективность фракционирования и приводит к росту энергозатрат на нагрев низа и охлаждение верха стабилизационной колонны для увеличения парового и флегмового числа с целью компенсации ухудшения эффективности разделения. Способ также требует применения большого количества оборудования и характеризуется высокой металлоемкостью аппаратурного оформления.

Задача изобретения - упрощение аппаратурного оформления и снижение его металлоемкости, исключение затрат электроэнергии, уменьшение энергозатрат, повышение промышленной безопасности.

Технический результат, который достигается при осуществлении способа:

- упрощение аппаратурного оформления и снижение его металлоемкости за счет уменьшения числа единиц оборудования,

- исключение затрат электроэнергии на подачу рефлюкса на верх стабилизационной колонны и на циркуляцию кубового продукта через печь огневого нагрева за счет использования фракционирующего аппарата пленочного типа с внутренними тепломассообменными элементами,

- уменьшение энергозатрат за счет исключения огневого нагрева,

- повышение промышленной безопасности за счет исключения огневого нагрева.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем подачу нагретой нестабильной углеводородной фракции в среднюю часть стабилизационной колонны, верхнюю часть которой охлаждают, а нижнюю часть нагревают, вывод паров стабилизации с верха, а стабильной углеводородной фракции - с низа стабилизационной колонны, особенностью является то, что

в качестве стабилизационной колонны используют вертикальный фракционирующий аппарат с падающей пленкой, включающий верхний и нижний блоки вертикально расположенных тепломассообменных элементов, и зону питания, расположенную между ними,

причем тепломассообменные элементы, например, радиально-спирального типа, включают профилированные вертикальные поверхности, образующие внутреннее пространство для прохода теплоносителя или хладоагента, и наружное пространство для противоточного движения жидкости и пара,

нижнюю часть фракционирующего аппарата нагревают путем подачи в низ внутреннего пространства тепломассообменных элементов нижнего блока в качестве теплоносителя нагретой нестабильной углеводородной фракции, которую выводят из его верха, дросселируют до давления стабилизации и подают в зону питания,

верхнюю часть фракционирующего аппарата охлаждают путем подачи хладоагента в верх внутреннего пространства тепломассообменных элементов верхнего блока, который выводят из его низа,

а в качестве паров стабилизации с верха фракционирующего аппарата выводят газ стабилизации.

Использование в качестве стабилизационной колонны вертикального фракционирующего аппарата с падающей пленкой, включающего верхний и нижний блоки тепломассообменных элементов, и зону питания, расположенную между ними, с использованием тепломассообменных элементов, например, радиально-спирального типа, имеющих профилированные вертикальные поверхности, образующие внутреннее пространство для прохода теплоносителя или хладоагента, и наружное пространство для противоточного движения жидкости и пара, позволяет исключить использование холодильника паров стабилизации, рефлюксной емкости, рефлюксного и циркуляционного насоса, за счет чего упростить аппаратурное оформление и снизить его металлоемкость, а также исключить расход электроэнергии на циркуляцию рефлюкса и кубового продукта.

Кроме того, уменьшается высота и металлоемкость самого фракционирующего аппарата за счет создания благоприятных гидродинамических условий для массообмена и предотвращения перекрестного движения жидкости и пара за счет секционирования внутреннего пространства фракционирующего аппарата вертикально расположенными тепломассообменными элементами.

Нагрев нижней части фракционирующего аппарата путем подачи в низ внутреннего пространства тепломассообменных элементов нижнего блока в качестве теплоносителя нагретой нестабильной углеводородной фракции, которую выводят из его верха, дросселируют до давления стабилизации и подают в зону питания, позволяет осуществить стабилизацию за счет использования тепла нестабильной углеводородной фракции и тем самым исключить огневой нагрев и уменьшить энергозатраты на стабилизацию. Дросселирование приводит к испарению легких компонентов из нестабильной углеводородной фракции, за счет чего снижается давление насыщенных паров и происходит ее стабилизация. Кроме того, из состава оборудования исключается печь огневого нагрева, что уменьшает металлоемкость аппаратурного оформления и повышает промышленную безопасность.

Охлаждение верхней части фракционирующего аппарата путем подачи хладоагента в верх внутреннего пространства тепломассообменных элементов верхнего блока позволяет уменьшить энергозатраты за счет исключения потребления электроэнергии на подачу насосом рефлюкса на верх колонны.

Давление стабилизации зависит от фракционного состава и температуры нестабильного сырья и рассчитывается исходя из необходимой доли отгона легких компонентов из нестабильного сырья и требуемой температуры вспышки (или давления насыщенных паров) стабильной углеводородной фракции.

Способ осуществляют следующим образом (фиг.1). В низ внутреннего пространства нижнего блока тепломассообменных элементов 1 фракционирующего аппарата 2 подают нагретую нестабильную углеводородную фракцию (I), которую затем выводят (II) из его верха, дросселируют до давления стабилизации на дроссельном вентиле 3 и подают в зону питания 4. Верхнюю часть фракционирующего аппарата 2 охлаждают, подавая хладоагент (III) в верх внутреннего пространства верхнего блока тепломассообменных элементов 5. С верха фракционирующего аппарата 2 выводят газ стабилизации (IV), а с низа - стабильную углеводородную фракцию (V).

Пример 1. Нестабильную дизельную фракцию состава: н.к. - 44,4°C, 10% об. выкипает при 145,4°C, 50% об. выкипает при 283,2°C, 90% об. выкипает при 353,2°C, 98% об. выкипает при 389°C, температура вспышки 44,1°C, при давлении 4,0 МПа изб. вводят в низ внутреннего пространства нижнего блока тепломассообменных элементов фракционирующего аппарата с температурой 280°C, выводят его с температурой 252,6°C из верха трубного пространства нижней тепломассообменной секции, дросселируют до давления 0,4 МПа изб. и подают в виде парожидкостной смеси с массовой долей отгона 0,052 в зону питания. В верх внутреннего пространства верхнего блока тепломассообменных элементов подают охлаждающую воду с температурой 55°C.

С верха фракционирующего аппарата при температуре 170,5°C отбирают 4,7 т/час паров стабилизации, с низа при температуре 274,0°C отбирают 80,3 т/час стабильной дизельной фракции с температурой вспышки 63,4°C.

Расход холода составил 5,8 кДж/т продукта, тепло и электроэнергия не расходовались.

В условиях прототипа при получении 80,8 т/час стабильной дизельной фракции с температурой вспышки 63,3°C расход холода составил 31,6 кДж/т продукта, расход тепла составил 18,9 кДж/т продукта, расчетный расход электроэнергии на подачу рефлюкса (полезная мощность) составил 0,4 кВт.

Таким образом, приведенный пример показывают, что предлагаемый способ позволяет упростить аппаратурное оформление, снизить металлоемкость, исключить затраты электроэнергии, уменьшить энергозатраты, повысить промышленную безопасность и может быть использован в нефтеперерабатывающей промышленности.

Способ стабилизации углеводородных фракций, включающий подачу нагретой нестабильной углеводородной фракции в среднюю часть стабилизационной колонны, верхнюю часть которой охлаждают, а нижнюю часть нагревают, вывод паров стабилизации с верха, а стабильной углеводородной фракции - с низа стабилизационной колонны, отличающийся тем, что в качестве стабилизационной колонны используют вертикальный фракционирующий аппарат с падающей пленкой, включающий верхний и нижний блоки вертикально расположенных тепломассообменных элементов, и зону питания, расположенную между ними, причем тепломассообменные элементы, например, радиально-спирального типа включают профилированные вертикальные поверхности, образующие внутреннее пространство для прохода теплоносителя или хладоагента, и наружное пространство для противоточного движения жидкости и пара, нижнюю часть фракционирующего аппарата нагревают путем подачи в низ внутреннего пространства тепломассообменных элементов нижнего блока в качестве теплоносителя нагретой нестабильной углеводородной фракции, которую выводят из его верха, дросселируют до давления стабилизации и подают в зону питания, верхнюю часть фракционирующего аппарата охлаждают путем подачи хладоагента в верх внутреннего пространства тепломассообменных элементов верхнего блока, который выводят из его низа, а в качестве паров стабилизации с верха фракционирующего аппарата выводят газ стабилизации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности и может быть использовано при разделении газа. Способ разделения газа включает ввод газа в абсорбер, на верх которого подают охлажденный абсорбент, с отбором с верха абсорбера сухого газа и выводом насыщенного абсорбента с низа абсорбера в ректификационную колонну, с верха которой отбирают пропан-бутановую фракцию, которую также используют в качестве флегмы, боковым погоном через отпарную секцию выводят газовый бензин и с низа колонны выводят абсорбент, который после охлаждения возвращают на верх абсорбера, с подачей в низ абсорбера, ректификационной колонны и отпарной секции тепла.

Изобретение относится к способу регенерации очистительного слоя, находящегося в сосуде, который применяется в процессах полимеризации олефинов, а также к системе регенерации очистительного слоя, находящегося в сосуде при выполнении вышеуказанного процесса.

Изобретение относится к удалению металлов из вакуумного газойля. Изобретение касается способа, включающего контактирование вакуумного газойля, содержащего металлы, с ионной жидкостью, не смешивающейся с ВГО, с получением смеси, содержащей вакуумный газойль и не смешивающуюся с ВГО ионную жидкость, причем не смешивающаяся с ВГО ионная жидкость содержит по меньшей мере одну из ионных жидкостей на основе имидазолия, фосфония или пиридиния; и разделение смеси с получением отходящего потока вакуумного газойля и отходящего потока не смешивающейся с ВГО ионной жидкости, причем отходящий поток не смешивающейся с ВГО ионной жидкости содержит металл.

Группа изобретений относится к химической, газовой и нефтяной отраслям промышленности и может быть использована для выделения из природного газа гелиевого концентрата, азота, метана и жидких углеводородов (С2+).

Изобретение относится к способу подготовки углеводородного газа, включающий ступенчатую сепарацию, охлаждение газа между ступенями сепарации, отделение углеводородного конденсата начальных ступеней сепарации, охлаждение его конденсатом последней низкотемпературной ступени сепарации и использованием в качестве абсорбента.

Изобретение относится к химической технологии полимеров и мономеров, а именно к процессу переработки жидких продуктов пиролиза на установках, производящих товарные этилен и пропилен.
Изобретение относится к способу отделения и освобождения катализатора в реакции превращения кислородсодержащих соединений в олефины, который включает стадии: (а) превращения кислородсодержащих соединений в олефины во флюидизированной зоне в реакторе в присутствии катализатора типа молекулярных сит, имеющего углеродсодержащие отложения, где указанные кислородсодержащие соединения выбирают из группы, состоящей из метанола, этанола, диметилового эфира или их смеси; (b) отбора из реактора исходящего потока, содержащего олефины, причем исходящий поток захватывает часть катализатора, имеющего углеродсодержащие отложения; (с) отделения части катализатора от исходящего потока путем контактирования исходящего потока с нейтрализованной жидкой средой гашения в колонне гашения, чтобы образовать поток, содержащий катализатор; при этом нейтрализацию среды гашения проводят в отдельной секции после отделения части катализатора; и (d) сжигания в установке для сжигания углеродсодержащих отложений, которые находятся в той части катализатора, которая находится в потоке, содержащем катализатор.

Изобретение относится к акустическим способам воздействия на смеси углеводородов. .

Изобретение относится к способу выделения изобутилена полимеризационной чистоты путем жидкофазного контактирования углеводородной фракции, содержащей изобутилен, с водой в реакционной системе колонного типа в присутствии кислотного гетерогенного катализатора, расположенного в реакционной(ых) зоне(ах) реакционной системы, выводом непрореагировавших углеводородов, выделением образующегося трет-бутанола и направлением его на разложение с выделением изобутилена, и характеризующемуся тем, что при этом углеводородную фракцию перед контактированием с водой смешивают с изобутиленом, полученным разложением метил-трет-бутилового эфира, в весовом соотношении от 10:1 до 1:1,5.

Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей промышленности и может быть использовано при переработке газового конденсата. Способ включает ввод нагретого сырья в ректификационную колонну с использованием орошений и выделением с ее верха бензиновой фракции, а с ее низа газойлевой фракции, ввод в низ ректификационной колонны нагретого потока, стабилизацию бензиновой фракции с получением газа и стабильного бензина.

Изобретение относится к ректификационным установкам, предназначенным для массообменных процессов в системе "пар - жидкость", и может найти применение в химической, нефтехимической, коксохимической, металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности, а также в промышленной экологии для очистки уксусной кислоты от примесей.

Изобретение относится к способу дистилляции, включающему следующие стадии: (a) подвергают дистилляции первый поток более высококипящего сырья в первой дистилляционной колонне при первом давлении для отделения первого потока С8-ароматических соединений от первого потока С9- и более тяжелых ароматических соединений; (b) подвергают дистилляции второй поток более низкокипящего сырья во второй дистилляционной колонне при втором давлении для отделения второго потока C8-ароматических соединений от второго потока C9- и более тяжелых ароматических соединений; и (c) пропускают верхний поток из второй дистилляционной колонны в один или больше кипятильников первой дистилляционной колонны и генератор пара.

Изобретение предназначено для непрерывного дистилляционного разделения смеси, содержащей один или несколько алканоламинов. В заявке раскрыты устройства и способы дистилляционного разделения смеси, содержащей один или несколько алканоламинов.

Изобретение относится к способам переработки нефти. Способ включает нагрев нефти парами широкой фракции углеводородов, последующий нагрев ее в печи, отпаривание широкой фракции углеводородов с получением остатка фракционирования и последующую переработку широкой фракции углеводородов.

Изобретение относится к способу получения по меньшей мере одного диарилкарбоната общей формулы (I), в которой R, R′ и R″ независимо друг от друга означают атом водорода, неразветвленный или разветвленный алкил с 1-34 атомами углерода, алкокси с 1-34 атомами углерода, циклоалкил с 5-34 атомами углерода, алкиларил с 7-34 атомами углерода, арил с 6-34 атомами углерода или атом галогена, причем R, R′ и R″ в обеих частях формулы (I) могут быть одинаковыми или разными, а R может означать также группу -COO-R′″, в которой R′″ может означать атом водорода, неразветвленный или разветвленный алкил с 1-34 атомами углерода, алкокси с 1-34 атомами углерода, циклоалкил с 5-34 атомами углерода, алкиларил с 7-34 атомами углерода или арил с 6-34 атомами углерода, по меньшей мере из одного диалкилкарбоната и по меньшей мере из одного ароматического гидроксисоединения общей формулы (III), в которой R, R′ и R″ независимо друг от друга имеют вышеуказанные значения, причем (а) диалкилкарбонат(ы) в присутствии по меньшей мере одного катализатора переэтерификации взаимодействует(ют) с ароматическим(и) гидроксисоединением(ями) в первой реакционной колонне с находящейся в ее верхней части по меньшей мере одной укрепляющей зоной, ниже которой расположена по меньшей мере одна реакционная зона, состоящая по меньшей мере из двух секций, (b) кубовый продукт из первой реакционной колонны направляют по меньшей мере в одну другую реакционную колонну с находящейся в ее верхней части по меньшей мере одной укрепляющей зоной, ниже которой расположена по меньшей мере одна реакционная зона, и подвергают дальнейшему превращению, (с) непревращенный или образовавшийся во время реакции в реакционных колоннах технологических стадий (а) и/или (b) диалкилкарбонат полностью или частично отделяют от образовавшегося во время реакции алкилового спирта по меньшей мере на одной другой технологической стадии, оснащенной по меньшей мере одной дистилляционной колонной, (d) пары, отбираемые из верхней части по меньшей мере одной реакционной колонны технологической стадии (b) и содержащие ароматическое(ие) гидроксисоединение(я), полностью или частично направляют по меньшей мере на одну другую оснащенную по меньшей мере одной дистилляционной колонной технологическую стадию, на которой выделяют соединения с температурой кипения, находящейся в интервале между точками кипения диалкилкарбоната и образующегося во время получения диарилкарбоната алкиларилкарбоната общей формулы (IV), в которой R, R′ и R″ независимо друг от друга имеют вышеуказанные значения, a R1 является неразветвленным или разветвленным алкилом с 1-34 атомами углерода, и (е) содержащий диарилкарбонат кубовый продукт другой(их) реакционной(ых) колонны (колонн) технологической стадии (b) направляют по меньшей мере на одну другую технологическую стадию для очистки по меньшей мере в одной дистилляционной колонне по меньшей мере с одной укрепляющей зоной в верхней части и по меньшей мере с одной отпарной зоной в нижней части, и по меньшей мере одна реакционная колонна, выбранная из группы, включающей первую реакционную колонну и другую(ие) реакционную(ые) колонну(ы), снабжена одним или несколькими конденсаторами, причем теплоту реализуемой в конденсаторе(ах) конденсации непосредственно или косвенно возвращают в технологический процесс, и теплоту реализуемой в конденсаторе(ах) другой(их) реакционной(ых) колонны (колонн) конденсации непосредственно или косвенно, полностью или частично используют для отделения диалкилкарбоната от образовавшегося во время реакции алкилового спирта и/или для испарения направляемого в первую реакционную колонну диалкилкарбоната, а рабочее давление в разделительной(ых) дистилляционной(ых) колонне(ах) технологической стадии разделения диалкилкарбоната и алкилового спирта устанавливают таким образом, чтобы температура испарения в кубе разделительной(ых) дистилляционной(ых) колонны (колонн) технологической стадии разделения диалкилкарбоната и алкилового спирта была ниже температуры конденсации в конденсаторе(ах) другой(их) реакционной(ых) колонны (колонн) и/или при необходимости имеющемся(ихся) промежуточном(ых) конденсаторе(ах) первой реакционной колонны.

Изобретение относится к способам стабилизации бензиновых фракций и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для снижения давления насыщенных паров до нормативного значения.

Изобретение относится к процессам регенерации (выделения) метанола из минерализованных водных растворов и может быть использовано в нефтегазовой промышленности при подготовке углеводородных газов к транспорту и переработке.

Изобретение относится к улучшенному способу синтеза метанола, в котором сырой метанол (101) получают в секции синтеза и очищают в секции дистилляции (D), получая очищенный метанол (104), поток (103) мгновенно выделяющегося газа и побочные продукты (105, 106).

Изобретение относится к тепломассообменным процессам в системе газ - жидкость и может быть использовано в установках нефтеперерабатывающей, химической и других отраслей промышленности.

Изобретение относится к производству ректификованного этилового спирта из фракций брагоректификации. Способ включает очистку спирта от головных и промежуточных примесей в эпюрационной колонне с гидроселекцией, отбор головных примесей из конденсатора эпюрационной колонны, укрепление эпюрата в спиртовой колонне, очистку спирта в метанольной колонне. Эпюрацию осуществляют в эпюрационной колонне при интенсивной подаче горячей воды для гидроселекции на верхнюю тарелку и в среднюю часть эпюрационной колонны. Головные и промежуточные примеси отбирают из конденсатора эпюрационной колонны. Промежуточные примеси отбирают из средней части спиртовой колонны и подают в среднюю часть колонны концентрирования головных и промежуточных примесей. Головную фракцию из конденсатора эпюрационной колонны подают в среднюю часть колонны концентрирования головных и промежуточных примесей. Концентрат головных и промежуточных примесей отбирают из дефлегматора и конденсатора последней. Лютерную воду из спиртовой колонны подают на верхнюю тарелку и в среднюю часть колонны концентрирования головных и промежуточных примесей. Кубовую жидкость последней подают на верхнюю тарелку и в среднюю часть эпюрационной колонны. Технический результат: получение спирта высокого качества с высоким выходом продукта. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх