Способ получения сжиженного нефтяного газа

 

Ф (11)

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 12.07.72 (21) 1812197/23-4 (23) Приоритет — (32) 12.07.71 (51) iI,Кл.- С 10 С 13/02

С 07 С 9/00 (31) 161586 (33) США

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений (53) УДК 665.644.44 (088.8) (43) Опубликовано 05.03.76, Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 10.06.76 н открытий (72) Автор изобретения

Иностранец

Чарльз Генри Уоткинс (США) Иностранная фирма

«Юниверсал Ойл Продактс Компани» (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

СЖИЖЕН НОГО Н ЕФТЯ НОГО ГАЗА

Изобретение относится к способу получения низкокипящих углеводородных продуктов из тяжелого углеводородного сырья.

Известен способ получения сжиженного нефтяного газа из,дистиллятных фракций, выкипающих до 340 С, содержащих азотистые и сернистые соединения, путем каталитического гидрокрекинга при температуре 315—

400 С и давлении до 28 ата.

Недостатками такого способа я вляются необходимость превращения загружаемого сырья в бензин, отделения продуктов реакции и повторного сжатия водорода для использования,в гидрокрекинге. Это усложняет,процесс получения сжиженного нефтяного газа.

:С целью повышения эффективности процесса предложено гидрокрекингу подвергать тяжелое углеводород|ное сырье с концом кипения 566 С в,две стадии при температуре

343 †5 С и давлении 66 †3 ата с рециркуляцией жидких продуктов первой стадии и разделением продуктов второй стадии процесса на водородсодержащий газ, рециркулируемый на первую стадию процесса, жидкий остаток, рециркулируемый на вторую стадию процесса, и сжиженный нефтяной газ.

В качестве сырья могут быть использованы тяжелые, вакуумные или атмосферные газойли. Сырье, содержащее углеводороды, имеющие температуру кипения выше 566 С, также пригодно, но требует специальной обработки с целью превращения этих углеводородов в,более низкокипящие, а также для удаления металлических и асфальтовых примесей. Сжиженный нефтя ной газ может быть использован в качестве сырья парориформинга для получения газа, обогащенного метаном, применяемого,в быту.

Тяжелое углеводородное сырье содержит обычно сернистые, азотистые соединения, поэтому его необходимо подвергать гидроочистке, при которой вредные примеси превращаются в сероводород, аммиак и углеводороды.

Гидроочисгку осуществляют при 316—

455 С в слое катализатора и давлении 35—

351 кг/сл при концентрации водорода 28—

566 лз/баррель и объемной часовой скорости жидкости 0,25 — 10. Катализаторы гидроочистки содержат один или несколько металлических компонентов, выбираемых из металлов и соединений металлов Ч1В и VIII групп Периодической системы элементов, нанесенных на |носитель — огнеупорную окись кремния (сили кат) . Носитель содержит глинозем и

10 — 90 вес. % кремнезема. Металлы VIB группы, например, молибден входят в состав катализатора обычно в количестве 4—

30 вес. %, а металлы VIII группы, такие, как никель — в количестве 0,01 — 10 вес. %. БлаВыход

Компонент

Аммиак

Сероводород

Метан

Этан

Пропав

Бутаны

Пента ны

Гексаны

С7-200 С

Выше 200 С

0.07

0,99

0,15

0,25

0,49 0,85

1,07 1,62

0,88 1,23

1,08, 1,37

12,13 4,08

84 21 89 66

38

73

62

634

4,035

0,8756

Таблица 2

Выход

Компонент вес. %

1 баррель/ ден» об. %

Метан

Этан

Пропан

Бутаны

Пентаны

Гексаны

С>-199 С

О,1 1

2,59

12,75

12,76

12,61

60,80

4,20

18,39

16,78

15,07

66,26

169

742

677

608

2674

Городные металлы VI II груп пы содержатся в количестве 0,01 — 2 вес. %. .Процесс гидрокрекинга проводят при

343 — 510 С. Наиболее оптимальной является температура 351 †4 С. Давление в зоне реагеции ги дрокрекинга 70,3 — 175,8 кг/см, скорость подачи углеводородов 0,25 — 5 единиц объемной часовой скорости жидкости. Концентрация водорода 85 — 80 м /баррель. В качестве катализатора гидрокрекинга используют один или несколько металлов IVB u VII групп Периодической системы элементов, например олово, германий, нанесейных на кремнезем, содержащий 12 — 30 вес. % глинозема.

На второй стадии гидрокрекинга может быть:применен катализатор, в котором металлические компоненты пропитывают кристаллические алюмосиликатные молекулярньге сита. В качестве молекулярного сита могут быть использованы морденит, молекулярные сита типа Х и У, а также цеолитсодержащий материал, диспергированный в аморфной матрице глинозема, кремнезема или алюмосиликата.

Реакции гидрокрекинга являются в основном экзотермическими реакциями.,При прохождении сырья и водорода через слой катализатора наблюдается повышение температуры. Поэтому во избежание очень сильного повышения температуры в зонах гидрокрекинга в одном илп нескольких пунктах этих зон,подают охлаждающий поток жидкости или газов.

Пример I. Получение сжиженного нефтяного газа из тяжелого углеводородного сырья с концом кипения 547 С.

На чертеже .изображена схема установки для .реализации этого процесса.

Характеристика сырья:

Пл от но сть, гl смв

Интервал перегонки, С:

Начальная точка кипения 210

10 г0 338

30% 360

50% 377

700,0 398

90% 448

Конечная точка кипения 549

Сера, вес. 0/0 0,93

Азот, ч./млн. 600

Свежее сырье подвергают гиедроочистке с использованием катализатора, состоящего из глиноземно-кремнеземного носителя, содержащего 37 вес. % кремнезема, 1,8 вес. % никеля, 16 вес.% молибдена. 1В зоне реакции поддерживают давление 140 кгlсме и температуру в слое катализатора 455 С. Скорость подачи сырья 4500 баррель, концентрация водорода-.около 186 м /баррель, объемная часовая скорость жидкости 0,70. Потребление водорода,в системе гидроочистки 1,32% от общего веса сырья. Данные о выходе и распре 0

45 делении, продуктов при гидроочистке приведены в табл. 1.

Таблица 1 о,, о с,, баррель/ оень (Из табл. 1 следует, что, хотя основными реакциями являются десульфурирование и денитрация, значительная часть продуктов крекируется в низкокипящие углеводороды. В сжиженный нефтяной газ следует ввести 111 барре.гь/день концентрата пропана-бутана; фракцию Сг-200 С в колличестве 634 баррель(день следует напра вить на вторую стадию гндрокрекивга.

4,035 баррель(день углеводородов, кипящих выше:200 С, служит сырьем для двухстадийного процесса, подаваемым по линии 1.

Отношение потока углеводородов, кипящих выше?00 С, к рециркулируемой жидкой фазе первой стадии процесса составляет 1,6. Указанное выше сырье в линии 1 смешивают с

2,400 баррель/день рециркулируемой жидкой фазой пер вой стадии, подаваемой по линии 2, и с i283 м /баррель рециркулируемого водорода,,поступающего по линии 3, Полученная смесь .направляется по линии 1 в реактор 4 гидрокрекинга, где поддерживают давление около 141 кг/см2,и температуру в слое катализатора около 400 С. Часовая объемная окорость жидкости из расчета

4,035 баррель/день свежего сырья составляет

0,81. Зфлюент,подают по линии 5 в горячий

ceïàðàòîð б при давлении 146 кгlсм и температуре 204 С. В та бл. 2 приведены данные а выходе и составе продуктов,;поступающих из реактора 4.

Основная парообразная фаза, поступающая .из горячего сепаратора б по линии 7, соединяется с непрореатирова вшей нафтой в

506302

Таблица 3

Выход, баррель/день реактор 9 всего !! предварнтельная реактор 4 обр=ботка

Компонент

1444

2576

6850

Пропвп

Бутаны

Пентаны

Гексаны

Всего

38

73

62

228

1237

1761

1018

4426

169

742

677

608

2196

Формула изобретения

Составитель Л. Боброва

Техред Е. Подурушина

Корректор И. Симкнна

Редак-.ор 3. Горбунова

Заказ 568/814 Изд, Хо 293 Тираж 629 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» линии 8 и 634 баррель/день нафты из системы гидроочистки (на схеме не показана). Образовавшаяся смесь поступает по линии 7 во второй реактор 9 гидрокргкинга. Давление в нем около 144 смз, температура в лое катализатора 482 С, Объемная часовая скорость жидкости около 1,0 час, а количество водорода такое же, как в реакторе 4 за вычетом израсходованного в результата реакции.

Эфлюент из реактора 9 направляется по линии 10 в холодный сепаратор 11 при,давлении около 192,3 кг/см,для теплообмена и допол.нительного охлаждения с целью доведения температуры до 37,8 С. Богатая водородом рециркулирующая газообразная фаза поступает по линии 3 и в линии 1 смешивается с исходным сырьгм. Основная жидкая фаза, содержащая концентрат пропан-бутана, поступает по линии 12 в систему .18 сепарации.

Этан и легкие компонгнты выводятся по линии 14, ко нцентрат пропан-бутана — по линии 15, концентрат пентан-гексана — по линии 1б. Около 1,70 баррель/день жидкости по линии 8 поступает на соединение с парообразной фазой в линии 7.

Расход водорода в,реакторе 9 достигает

52,4 м /баррель от общего количества загруженного материала — гептана и кипящего выше 200 С вещества, Поскольку соотношение в объединенном жидком сырье равно 1,5, то расход, водорода в пересчете лишь на:свежий гептан — 200 С составляет 26,9 м /баррель.

Данные об общих выходах жидкости приведены в та бл, 3.

Сжиженный нефтяной газ,получают в количгстве 4,020 баррель/день, включая 111 оаррель/день, полученных из зоны гидроочистки, или 89,3 об.% от исходных 4,500 баррель/день свежего сырья.

С пособ получения сжиженного .нефтяного газа путем каталитического гидрокрекинга углеводородного сырья, содержащего сернистые и азотистые соединения, при повышенных тем|пературе и давлении, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, тяжелое углеводородное сырье с концом кипения 566 С подвергают гидрокрекингу в двг стадии при температуре

343 — 510 С и давлении 66 — 333 ата с рециркуляцией жидких продуктов первой стадии и разделением продуктов второй стадии процесса на водородсодержащей газ, рециркулиругмый на первую стадию процесса, жидкий остаток, рециркулируемый на вторую стадию процесса, и сжижен ный нефтяной газ.