Способ каталитической переработки легкого углеводородного сырья


 


Владельцы патента RU 2568809:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН) (RU)
Некоммерческое партнерство "Интегрированные технологии" (НП "ИнТех") (RU)

Изобретение относится к способам каталитической переработки легкого углеводородного сырья, в частности к переработке углеводородных фракций С3+, и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Предложен способ, включающий нагрев легкого углеводородного сырья и каталитическую переработку в изотермическом реакторе со слоем катализатора, обогреваемым теплоносителем. Продукты реакции охлаждают и разделяют на жидкий продукт и газ, выводимые с установки. Теплоноситель получают путем окисления воздухом топлива и отходящего газа регенерации. Последний получают при окислительной регенерации катализатора. При необходимости осуществляют рециркуляцию части продукта реакции или предварительно смешивают сырье с водородом. Для обеспечения непрерывности по меньшей мере один из реакторов находится на стадии переработки и по меньшей мере один из реакторов - на стадии регенерации. Технический результат - упрощение способа, осуществление переработки в условиях, близких к изотермическим, исключение загрязнения атмосферы окисью углерода и продуктами неполного сгорания катализаторного кокса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к способам переработки легкого углеводородного сырья, в частности к каталитической переработке углеводородных фракций C3+, и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известен способ получения высокооктановых бензиновых фракций и ароматических углеводородов [RU 2186089, C10G 35/095, 27.07.2002] путем переработки легких углеводородных фракций при повышенной температуре и давлении на цеолитсодержащем катализаторе в одном или последовательно в нескольких адиабатических реакторах с промежуточным подводом тепла и последующим разделением продуктов на газовые и жидкие фракции. Окислительную регенерацию катализатора осуществляют при температуре 450-540°C и давлении 0,1-4 МПа регенерирующим газом с содержанием кислорода сначала 0,3-5% об., а затем 15-21% об.

Недостатками известного способа являются его сложность из-за использования регенерирующего газа с различной концентрацией кислорода и необходимости использования последовательности нескольких адиабатических реакторов с устройствами промежуточного подогрева при высокой концентрации превращаемых компонентов в сырье и большом поглощении тепла при каталитическом превращении сырья. Кроме того, способ не предусматривает очистки отработанного газа регенерации, который содержит продукты неполного сгорания катализаторного кокса.

Наиболее близким по технической сущности является способ переработки газового конденсата (легкого углеводородного сырья) [RU 2426767, C10G 35/095, B01J 38/12, B01J 29/40, 20.08.2011], включающий его предварительный нагрев и контактирование с катализатором в адиабатическом реакторе при повышенной температуре и давлении, охлаждение и разделение продуктов реакции на газообразную и жидкую части, а также периодическую двухстадийную регенерацию катализатора, на первой стадии - вакуумированием катализатора в адиабатическом реакторе, на второй стадии - окислительной регенерацией воздухом в отдельном аппарате-регенераторе.

Недостатками данного способа являются:

- сложность способа, связанная с необходимостью перегрузки катализатора в регенератор для окислительной регенерации,

- снижение температуры по ходу адиабатического реактора вследствие поглощения тепла при каталитической переработке, что приводит к снижению выхода целевого продукта,

- отсутствие утилизации газа регенерации, что приводит к загрязнению атмосферы окисью углерода и продуктами неполного сгорания катализаторного кокса.

Задачей изобретения является упрощение способа, осуществление переработки в условиях, близких к изотермическим, исключение загрязнения атмосферы окисью углерода и продуктами неполного сгорания катализаторного кокса.

Техническим результатом является:

- упрощение способа за счет осуществления окислительной регенерации в реакторе, без перегрузки катализатора,

- осуществление переработки в условиях, близких к изотермическим, за счет использования реактора со слоем катализатора, обогреваемым/охлаждаемым теплоносителем,

- утилизация газа регенерации путем его использования для получения теплоносителя.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем каталитическую переработку легкого углеводородного сырья при повышенных температуре и давлении, охлаждение и разделение продуктов реакции, а также окислительную регенерацию катализатора, особенностью является то, что каталитическую переработку осуществляют по меньшей мере в двух изотермических реакторах, один из которых находится в режиме переработки, а другой - в режиме регенерации, при этом используют реакторы, оборудованные устройствами для подачи/отвода тепла в/из слоя катализатора теплоносителем, в качестве которого используют газ окисления воздухом смеси топлива с отходящим газом окислительной регенерации.

При необходимости, например, для увеличения глубины превращения сырья или дополнительного увеличения межрегенерационного периода, сырье предварительно смешивают с циркулирующим потоком, по меньшей мере, части продукта реакции или с водородом.

Осуществление окислительной регенерации катализатора непосредственно в реакторе позволяет исключить перегрузку катализатора в регенератор и упростить способ.

Осуществление переработки в оптимальных условиях, близких к изотермическим, за счет использования реактора со слоем катализатора, обогреваемым/охлаждаемым теплоносителем, позволяет увеличить выход целевого продукта.

Утилизация газа регенерации путем его использования для получения теплоносителя позволяет исключить загрязнение атмосферы окисью углерода и продуктами неполного сгорания катализаторного кокса.

На чертеже представлена схема осуществления способа каталитической переработки легкого углеводородного сырья.

Способ осуществляют следующим образом.

Легкое углеводородное сырье (I) нагревают, например, в рекуперативном теплообменнике 1 и нагревателе 2 и направляют в каталитический реактор 3 (условно показана подача снизу) со слоем катализатора, обогреваемым теплоносителем (II), продукты реакции (III) охлаждают, например, в рекуперативном теплообменнике 1 и разделяют на блоке 4 на жидкий продукт (IV) и газ (V), выводимые с установки. При необходимости осуществляют рециркуляцию части газа (IX) или смешивают сырье (I) с водородом (X).

Теплоноситель (II) получают путем окисления воздухом (VI) топлива (VII) и газа регенерации (VIII) в устройстве 5. При необходимости осуществляют рециркуляцию части газа (IX) или смешивают сырье (I) с водородом (X).

Газ регенерации (VIII) получают при окислительной регенерации катализатора, осуществляемой в реакторе 6 путем продувки катализатора кислородсодержащим газом (XI). Для обеспечения непрерывности по меньшей мере один из реакторов находится на стадии переработки и по меньшей мере один из реакторов - на стадии регенерации.

Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером.

Пример

Смесь газов стабилизации конденсата в количестве 5234 нм3/час при 0,4 МПа и 20°C нагревают продуктами реакции до 470°C и в огневом нагревателе до 560°C и подвергают каталитическому превращению в присутствии промотированного цинком цеолитсодержащего катализатора в изотермическом реакторе, обогреваемом газом окисления с температурой 850°C, полученным окислением 150 кг/ч топлива и 3000 нм3/ч газа регенерации. Продукты реакции охлаждают до 90°C и сепарируют при 30°C и 1,3 МПа с получением 2,2 т/ч жидкого продукта и 5700 нм3/час газа. Окислительную регенерацию осуществляют продувкой катализатора кислородсодержащим газом с концентрацией кислорода 2-3% об. при 350-620°C, газ регенерации направляют на получение теплоносителя.

Из приведенного примера следует, что предлагаемое изобретение позволяет упростить переработку и осуществить ее в условиях, близких к изотермическим, исключить загрязнение атмосферы окисью углерода и продуктами неполного сгорания катализаторного кокса и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

1. Способ каталитической переработки легкого углеводородного сырья, включающий каталитическую переработку при повышенных температуре и давлении, охлаждение и разделение продуктов реакции, а также окислительную регенерацию катализатора, отличающийся тем, что каталитическую переработку осуществляют по меньшей мере в двух изотермических реакторах, один из которых находится в режиме переработки, а другой - в режиме регенерации, при этом используют реакторы, оборудованные устройствами для подачи/отвода тепла в/из слоя катализатора теплоносителем, в качестве которого используют газ окисления воздухом смеси топлива с отходящим газом окислительной регенерации.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сырье предварительно смешивают с циркулирующим потоком, по меньшей мере, части продукта реакции или с водородом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу олигомеризации одного или нескольких углеводородов, включающему стадии, на которых: A) подают сырье, включающее один или несколько С3 и С4-углеводородов, в зону отделения; B) отделяют по меньшей мере часть С3-олефинов с получением потока С3-олефинов; C) сушат указанный поток С3-олефинов для уменьшения содержания воды в потоке С3-олефинов; D) примешивают к указанному потоку С3-олефинов рецикловый поток из зоны гидрообработки, содержащий парафины, с получением объединенного потока С3-олефинов; E) вводят по меньшей мере часть указанного объединенного потока С3-олефинов в первую зону олигомеризации для получения одного или нескольких С9-углеводородов; и F) возвращают по меньшей мере часть потока, выходящего из первой зоны олигомеризации, в зону отделения.

Изобретение относится к способу очистки и обработки натуральных масляных глицеридов, который включает обеспечение (а) исходного сырья, включающего натуральные масляные глицериды, и (b) низкомолекулярных олефинов; перекрестный метатезис натуральных масляных глицеридов с низкомолекулярными олефинами в реакторе реакции метатезиса в присутствии катализатора метатезиса для формирования полученного реакцией метатезиса продукта, включающего олефины и сложные эфиры; отделение олефинов в полученном реакцией метатезиса продукте от сложных эфиров в полученном реакцией метатезиса продукте с получением отделенного потока олефинов; и рециркуляцию отделенного потока олефинов в реактор реакции метатезиса.

Изобретение относится к способу конверсии тяжелой углеводородной фракции с начальной температурой кипения больше или равной 340°C в средний дистиллят с интервалом кипения от 130 до 410°C.
Изобретение относится к способу приготовления катализатора для получения компонента экологически безопасных буровых растворов на углеводородной основе, имеющему интервал кипения в диапазоне 188-304°C согласно стандарту ASTM D 86, включающему приготовление пасты из геля, полученного смешением бемита Pural SB со смесью азотной кислоты и дистиллированной воды, триэтиленгликоля и цеолита HY с мольным отношением SiO2/АlO3, равным 30 или 60, пористая структура которого представляет собой систему соединенных между собой прямолинейных каналов, образованных 12-членными кольцами с диаметром входного окна 7Å, экструдирование, выдерживание при комнатной температуре в течение 9-10 ч, просушивание, измельчение до фракции с размером 2-4×2 мм и прокаливание.

Изобретение относится к способу олигомеризации одного или нескольких углеводородов, включающему в себя стадии, на которых: A) подают промытое сырье, включающее один или несколько С3- и С4-углеводородов, в первую зону отделения, при этом указанное промытое сырье, включающее один или несколько С3- и С4-углеводородов, было подвергнуто промывке водой для удаления одного или более нитриловых соединений; B) отделяют в указанной первой зоне отделения первый поток, содержащий количество С3-олефинов, эффективное для олигомеризации; C) сушат по меньшей мере часть первого потока для уменьшения содержания воды в первом потоке и получения высушенного первого потока; D) отделяют в указанной первой зоне отделения второй поток, содержащий количество одного или нескольких С4-олефинов, эффективное для олигомеризации, при этом указанный второй поток по существу не содержит воды; E) подают по меньшей мере часть высушенного первого потока в первую зону олигомеризации для получения первого выходящего потока, содержащего как С9-углеводороды, так и С12-углеводороды, F) подают по меньшей мере часть второго потока во вторую зону олигомеризации для получения второго выходящего потока, содержащего как C8-углеводороды, так и С12-углеводороды, причем указанный второй выходящий поток представляет собой поток, отдельный от первого выходящего потока; G) подают по меньшей мере часть указанного первого выходящего потока и по меньшей мере часть указанного второго выходящего потока во вторую зону отделения; и H) отделяют в указанной второй зоне отделения по меньшей мере один поток, содержащий один или более C8-, С9- и С12-углеводородов.

Изобретение относится к способу получения высокооктановых углеводородных смесей, содержащих димеры нормальных бутиленов, из углеводородных смесей, содержащих нормальные бутилены, при повышенной температуре и давлении, обеспечивающем протекание процесса в жидкой фазе, в присутствии мелкозернистого термостойкого сульфокатионита в две стадии с последующей ректификацией непрореагировавших углеводородов из реакционной смеси от продуктов реакции.
Изобретение относится к катализатору для получения синтетических базовых масел в процессе соолигомеризации этилена с α-олефинами С6-С10. Катализатор содержит оксид вольфрама, промотор и носитель, включающий оксидную составляющую и связующее.

Изобретения относятся к области катализа. Описаны способы превращения метана в высшие углеводороды, включая ароматические углеводороды в присутствии катализаторов на основе молибдена или его соединения, диспергированного на алюмосиликатном цеолите.

Изобретение относится к способам превращения метана в высшие углеводороды. .
Изобретение относится к технологии получения основ синтетических базовых масел и может быть использовано в нефтехимической промышленности. .

Изобретение относится к подготовке газа и газового конденсата и может найти применение в нефтегазовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений.

Изобретение относится к подготовке газа и газового конденсата и может найти применение в газовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений.

Изобретение относится к мультитоннажному нефтехимическому кластеру по переработке нефтезаводского углеводородного газа в продукцию нефтехимии с помощью процесса пиролиза, объединяющему, по крайней мере, более двух нефтеперерабатывающих заводов.
Изобретение относится к области катализа. Описан способ приготовления катализатора для получения ароматических углеводородов путем конверсии углеводородных газов, включающий нанесение молибдена на носитель, представляющий собой цеолит HZSM-5, путем пропитки его водным раствором соли молибдена с последующей прокалкой на воздухе при температуре 500-600°С, причем цеолит HZSM-5 в виде порошка предварительно подвергают деалюминированию путем его термопаровой обработки в токе воздуха с парциальным давлением паров воды 10-60 кПа при температуре 450-550°С, и полученный цеолит HZSM-5 с суммарным содержанием молибдена 2-5 мас.% смешивают с инертным материалом, активно поглощающим СВЧ энергию, на основе оксида или карбида металла при массовом соотношении компонентов 2-4:1, соответственно.

Изобретение относится к области нефте- и газодобывающей промышленности. Изобретение касается способа подготовки смеси газообразных углеводородов для транспортировки, в котором проводят низкотемпературную сепарацию исходной смеси газообразных углеводородов с выделением газовой фракции и нестабильного углеводородного конденсата, с последующей стабилизацией углеводородного конденсата и выделением сжиженной пропан-бутановой фракции.

Изобретение относится к области нефте- и газодобывающей промышленности. Изобретение касается установки подготовки смеси газообразных углеводородов для транспортировки, содержащей установленные последовательно магистраль подачи исходного сырьевого потока, первый сепаратор, второй сепаратор, первый рекуперативный теплообменник 4, рекуперативный теплообменник 9, подключенный к колонне деэтанизации.

Изобретение относится к органической химии, в частности, к способам переработки газообразного углеродсодержащего сырья в химические продукты, а именно к способам переработки метансодержащих газов, включая шахтный метан, метан угольных пластов, природный и коксовый газы, и различных металлургических газов с получением высокооктанового бензина и/или другой высоколиквидной химической продукции и сопутствующего производства электрической и тепловой энергии.

Изобретение относится к способам переработки органического сырья, в том числе газообразного, твердого и жидкого сырья с получением высокооктанового бензина и/или другой высоколиквидной химической продукции и сопутствующим производством электрической и тепловой энергии.
Изобретение относится к способам получения катализаторов для процесса синтеза изопрена. .
Изобретение относится к способу фторирования, который содержит: стадию активации, содержащую контактирование катализатора фторирования с потоком газа, содержащего окислитель, в течение, по меньшей мере, одного часа; и по меньшей мере, одну реакционную стадию, содержащую взаимодействие хлорированного соединения с фторидом водорода в газовой фазе в присутствии катализатора фторирования с тем, чтобы получить фторированное соединение.
Наверх