Устройство для гидропереработки углеводородного сырья


 


Владельцы патента RU 2630773:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к устройству для гидропереработки углеводородного сырья, которое может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности. Устройство включает входной сепаратор с линией вывода водорода, по меньшей мере один реактор с поверхностью раздела фаз с по меньшей мере одним слоем катализатора каждый и узел циркуляции гидрогенизата. При этом устройство включает реакторы с радиальной подачей гомогенной сырьевой смеси через слой катализатора, в каждом слое катализатора размещен по меньшей мере один теплообменный блок, оснащенный линиями ввода/вывода хладагента, узел циркуляции гидрогенизата выполнен в виде эжектора с сырьевой смесью в качестве рабочего тела, а в аксиальной области центрального коллектора реактора расположено насадочное контактное устройство, оснащенное аксиальным трубопроводом подачи водорода из входного сепаратора ниже насадки и распределительным устройством гидрогенизата, расположенным на уровне поверхности раздела фаз и выше насадки, соединенное с эжектором линией подачи циркулирующего гидрогенизата, насыщенного водородом. Предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность устройства, исключить подъем температуры в реакторе и снизить потери водорода. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для гидропереработки углеводородного сырья в присутствии неподвижного слоя катализатора и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности.

В процессах гидропереработки химические превращения компонентов сырья сопровождаются выделением тепла, что предъявляет к устройствам для гидропереработки требования по обеспечению отвода тепла из слоя катализатора для проведения процесса в оптимальных условиях.

Известны и широко используются установки гидроочистки средних дистиллятов [Н.Л. Солодова, Н.А. Терентьева. Гидроочистка топлив. Казань: Изд-во Казан. Гос. технол. ун-та, 2008 г., с. 33], включающие устройства смешения сырья со свежим и циркулирующим водородсодержащим газом (водородом), рекуперационный теплообменник, печь, реактор с аксиальной подачей сырья в слой катализатора, систему очистки и циркуляции водорода, систему выделения товарного продукта из гидрогенизата.

Недостатками известных установок являются высокие энергозатраты на циркуляцию водорода, а также повышенное газо- и коксообразование из-за подъема температуры в реакторе за счет тепла процесса гидропереработки.

Наиболее близки к заявляемому изобретению система управления, способ и устройство для непрерывной жидкофазной гидропереработки [RU 2411285, опубл. 10.02.2011 г., МПК C10G 47/00, C10G 45/02], которое состоит из системы подготовки сырьевой смеси, устройства для гидропереработки нагретой сырьевой смеси в составе входного сепаратора с линиями вывода отработавших газов (нерастворившегося водорода) и подачи гомогенной сырьевой смеси в по меньшей мере один реактор с аксиальной подачей сырьевой смеси в по меньшей мере один слой катализатора, с поверхностью раздела фаз, разделяющей газовое пространство и пространства с гидрогенизатом и катализатором, и узла циркуляции гидрогенизата с циркуляционным насосом, а также системы выделения товарного продукта.

Недостатками данного устройства для гидропереработки являются: невысокая надежность из-за наличия насоса, подъем температуры в реакторе из-за отсутствия системы отвода тепла из реактора, большие энергозатраты из-за высокого гидравлического сопротивления слоя катализатора при аксиальной подаче сырьевой смеси, потери водорода из входного сепаратора.

Задача изобретения - повышение надежности устройства, исключение подъема температуры в реакторе, снижение энергозатрат и потерь водорода.

Техническим результатом является повышение надежности устройства за счет исключения динамического оборудования, снижение энергозатрат за счет применения реактора с радиальной подачей гомогенной сырьевой смеси через слой катализатора, а также снижение потерь водорода за счет соединения входного сепаратора с реактором линией подачи водорода.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, включающем входной сепаратор с линией вывода водорода, по меньшей мере один реактор с поверхностью раздела фаз с по меньшей мере одним слоем катализатора каждый и узел циркуляции гидрогенизата, особенностью является то, что устройство включает реакторы с радиальной подачей гомогенной сырьевой смеси через слой катализатора, в каждом слое катализатора размещен по меньшей мере один теплообменный блок, оснащенный линиями ввода/вывода хладагента, узел циркуляции гидрогенизата выполнен в виде эжектора с сырьевой смесью в качестве рабочего тела, а в аксиальной области центрального коллектора реактора расположено насадочное контактное устройство, оснащенное аксиальным трубопроводом подачи водорода из входного сепаратора ниже насадки и распределительным устройством гидрогенизата, расположенным на уровне поверхности раздела фаз и выше насадки, соединенное с эжектором линией подачи циркулирующего гидрогенизата, насыщенного водородом.

Реакторы с радиальной подачей сырьевой смеси через слой катализатора, насадочные контактные устройства, сепаратор и эжекторы известны из уровня техники.

Применение реакторов с радиальной подачей сырьевой смеси через слой катализатора позволяет снизить гидравлическое сопротивление реактора и снизить энергозатраты на циркуляцию гидрогенизата. Размещение теплообменных блоков в слое катализатора позволяет исключить подъем температуры в реакторе путем отвода теплоты реакции. Оборудование реактора насадочным контактным устройством позволяет насытить циркулирующий гидрогенизат водородом, что обеспечивает эффективную работу эжектора вследствие большого газового фактора сырьевой смеси как на входе, так и на выходе эжектора.

Устройство включает эжектор 1, входной сепаратор 2, реактор 3 с радиальной подачей сырьевой смеси (условно показан один реактор с одним слоем катализатора 4, в котором размещен один теплообменный блок 5) с поверхностью раздела фаз 6, насадочное контактное устройство 7 с насадкой 8 и трубопроводом подачи водорода 9.

При работе устройства водородсодержащую сырьевую смесь по линии 10 подают как рабочее тело в эжектор 1, в который по линии 11 направляют циркулирующий гидрогенизат, насыщенный водородом, полученную смесь в сепараторе 2 разделяют на водород, подаваемый по линии 12 в трубопровод 9, и гомогенную сырьевую смесь, направляемую по линии 13 в реактор 3, где она контактирует с катализатором, перемещаясь через его слой в центральный коллектор 14 и далее в слой жидкости 15. Балансовую часть гидрогенизата выводят на разделение по линии 16, а циркулирующий гидрогенизат через распределительное устройство 17 подают на насадку 8, стекая по которой он насыщается водородом, подаваемым противотоком по трубопроводу 9, и выводят с низа устройства 7 по линии 11. Слой катализатора 4 охлаждают хладагентом, подаваемым в блок теплообменных элементов 5 по линиям 18. По линии 19 выводят отходящие газы.

Таким образом предлагаемое устройство надежно исключает подъем температуры в реакторе и потери водорода, позволяет снизить энергозатраты и может найти применение в промышленности.

Устройство для гидропереработки углеводородного сырья, включающее входной сепаратор с линией вывода водорода, по меньшей мере один реактор с поверхностью раздела фаз с по меньшей мере одним слоем катализатора каждый и узел циркуляции гидрогенизата, отличающееся тем, что устройство включает реакторы с радиальной подачей гомогенной сырьевой смеси через слой катализатора, в каждом слое катализатора размещен по меньшей мере один теплообменный блок, оснащенный линиями ввода/вывода хладагента, узел циркуляции гидрогенизата выполнен в виде эжектора с сырьевой смесью в качестве рабочего тела, а в аксиальной области центрального коллектора реактора расположено насадочное контактное устройство, оснащенное аксиальным трубопроводом подачи водорода из входного сепаратора ниже насадки и распределительным устройством гидрогенизата, расположенным на уровне поверхности раздела фаз и выше насадки, соединенное с эжектором линией подачи циркулирующего гидрогенизата, насыщенного водородом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к распределительному устройству для распределения жидкости и газа в многослойном реакторе с нисходящим потоком, реактору, содержащему такое распределительное устройство, к использованию таких распределительного устройства и реактора при обработке углеводородов и к способу распределения жидкости и газа в многослойном реакторе.

Настоящее изобретение обеспечивает способ улучшения качества тяжелой углеводородной смеси, содержащий: (1) разделение указанной тяжелой углеводородной смеси по меньшей мере на первую часть и вторую часть, причем указанная первая часть содержит 10-45 мас.% тяжелой углеводородной смеси, а указанная вторая часть содержит 90-55 мас.% тяжелой углеводородной смеси; (2) термическое улучшение указанной первой части тяжелой углеводородной смеси в апгрейдере для получения более легкой углеводородной смеси; (3) смешивание указанной более легкой углеводородной смеси с тяжелой углеводородной смесью для получения улучшенной углеводородной смеси, при этом на входе в указанный апгрейдер состав указанной первой части тяжелой углеводородной смеси идентичен составу указанной второй части тяжелой углеводородной смеси, а полученную путем улучшения более легкую углеводородную смесь не подвергают разделению перед смешиванием с указанной второй частью тяжелой углеводородной смеси.

Изобретение относится к способу и устройству для гидрообработки риформата. Способ включает приведение риформата в контакт с обладающим каталитическим гидрирующим действием катализатором в условиях жидкофазной гидрообработки в реакторе гидрирования, при этом часть водородсодержащего газа для гидрообработки получена из растворенного водорода, содержащегося в риформате; где гидрообработку проводят в присутствии дополнительного водородсодержащего газа, который инжектируют в риформат перед проведением контактирования и/или во время контактирования через поры с помощью смесителя, который содержит, по меньшей мере, один канал для жидкости, предназначенный для риформата, и, по меньшей мере, один канал для газа, предназначенный для дополнительного водородсодержащего газа, при этом канал для жидкости соединен с каналом для газа посредством компонента, по меньшей мере, часть которого представляет собой пористую область; при этом риформат получают из нижней части газожидкостного сепаратора путем инжекции смеси каталитического риформинга в газожидкостной сепаратор и в продукте, полученном путем проведения контактирования, удаляют летучие компоненты, причем риформат поступает в реактор гидрирования после теплообмена с нефтяным сырьем с удаленными летучими компонентами, нефтяное сырье с удаленными летучими компонентами инжектируют в колонну для удаления тяжелых компонентов и для извлечения ароматических углеводородов из верхней части колонны.

Заявлены способ и устройство для гидрообработки углеводородного масла. Способ включает следующие стадии: (1) инжекцию водорода в углеводородное масло через отверстия, имеющие средний диаметр пор нанометрового диапазона, с получением водородсодержащего углеводородного масла; и (2) в условиях жидкофазной гидрообработки подачу в реактор углеводородного масла, содержащего водород, для приведения в контакт с катализатором, обладающим гидрирующим каталитическим действием.

Изобретение относится к реактору с радиальным слоем, имеющим высоту от 2 до 15 метров и диаметр от 1 до 10 метров. Реактор содержит коаксиальные наружную цилиндрическую сетку и внутреннюю цилиндрическую сетку, образующие кольцевое пространство, содержащее слой катализатора, в котором наружная сетка диаметром D является сеткой Джонсона, образованной рядом вертикальных нитей (7) и горизонтальных колец (8), скрепленных между собой сваркой и образующих прямоугольную ячейку, при этом горизонтальные кольца (8) разделены в вертикальном направлении на расстояние (d), составляющее от 5 до 200 мм и предпочтительно от 10 до 100 мм, и вертикальные нити (7) разделены в горизонтальном направлении на расстояние, составляющее от 0,1 до 5 мм и меньшее эквивалентного диаметра катализатора, поделенного на 2, при этом упомянутая сетка разделена по существу на равные модули, при этом каждый модуль имеет форму параллелепипедной дуги с высотой Н, составляющей от 1/15 до 1/3 высоты реактора, и со стороной, соответствующей угловому сектору с углом α, при этом сторона имеет длину, равную D/2·α, где α составляет от 20 до 60°, и каждую сторону модуля оборудуют бортиком, направленным внутрь реактора и по существу перпендикулярным к плоскости упомянутого модуля, при этом модули образуют наружную сетку, будучи скомпонованными в ряды, обозначаемые снизу вверх от 1 до N, при этом два последовательных ряда, обозначаемые I и I+1, расположены в шахматном порядке, при этом горизонтальные и вертикальные бортики модуля имеют толщину от 1 до 10 см и предпочтительно от 1 до 5 см.

Изобретение относится к извлечению потоков гидрообработанных углеводородов. Изобретение касается способа гидрообработки с извлечением гидрообработанных углеводородов, включающего гидрообработку углеводородного сырья в реакторе гидрообработки с получением потока эффлюента гидрообработки; отпаривание относительно холодного потока эффлюента гидрообработки, который является частью указанного потока эффлюента гидрообработки, в холодной отпарной колонне с помощью отпаривающей среды с получением холодного отпаренного потока; отпаривание относительно горячего потока эффлюента гидрообработки, который является частью указанного потока эффлюента гидрообработки, в горячей отпарной колонне с помощью отпаривающей среды с получением горячего отпаренного потока и фракционирование холодного отпаренного потока и горячего отпаренного потока в колонне конечного фракционирования для получения потоков продукта.

Изобретение относится к способу обработки двух фракций сырья для уменьшения содержания ненасыщенных соединений. Первое сырье образовано большей частью углеводородами, содержащими по меньшей мере 4 атома углерода в молекуле, и содержит по меньшей мере одно ненасыщенное соединение, в том числе бензол, такой, что указанное первое сырье обрабатывают в зоне дистилляции, зоне обеднения и зоне ректификации, объединенной с зоной реакции гидрирования, по меньшей мере частично, внешней по отношению к зоне дистилляции, содержащей по меньшей мере один каталитический слой.

Настоящее изобретение относится к способу гидрообработки углеводородного топлива. Изобретение касается способа, включающего образование подлежащего обработке углеводородного сырья соединением углеводородного сырья, содержащего возобновляемое органическое вещество, с потоком водорода и направления его на стадию гидрообработки контактированием названного углеводородного сырья, по меньшей мере, с одним неподвижным слоем катализатора гидрообработки.

Изобретение относится к области тарелок распределительных устройств, предназначенных для питания газом и жидкостью химических реакторов, функционирующих с использованием совместных нисходящих потоков газа и жидкости.

Изобретение относится к способу гидропереработки углеводородного сырья и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает смешение нагретого жидкого углеводородного сырья с разбавителем и водородом, контактирование гомогенной сырьевой смеси с катализатором в по меньшей мере одном реакторе с по меньшей мере одним слоем катализатора с получением гидрогенизата, разделение последнего на разбавитель и балансовый гидрогенизат, который разделяют на товарный продукт, легкую углеводородную фракцию и отходящий газ. При этом смешение осуществляют с получением гомогенной сырьевой смеси, контактирование которой с катализатором осуществляют в реакторе с радиальной подачей сырья и по меньшей мере двумя теплообменными блоками, размещенными в слое катализатора, балансовый гидрогенизат предварительно редуцируют, нагревают во внутреннем пространстве по меньшей мере одного из блоков теплообменных элементов, при этом во внутреннее пространство остальных блоков теплообменных элементов подают хладагент. Предлагаемое изобретение позволяет упростить предлагаемый способ и исключить подъем температуры в реакторе. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх