Способ переработки нефтяного сырья

 

"}щ 17705О

ОПИСАНИ" Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соьетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.05.78 (21) 2616007/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

С 10G 11/18

С 10G 11/16 (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (53) УДК 665.644.2 (088.8) по лолам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. В. Тараканов, В. В. Лозин и А. К. Мановян (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ

ГосУдарствеиный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к способам переработки нефтяного сырья каталитическим крекингом и может найти применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. 5

Известен способ переработки нефтяного сырья каталитическим крекингом в присутствии псевдоожиженного слоя пылевидного катализатора, по которому сырье крекируют в кипящем слое катализатора, а за- 1ð коксованный в процессе каталитического крекинга катализатор после отпарки от него углеводородов регенерируют и снова возвращают в кипящий слой (1).

Пары продуктов каталитического крекинга и сопутствующий им водяной пар из реактора направляют в ректификационную колонну на каскадные тарелки (внутренний шламоотделитель), орошаемые шламом.

Катализаторная пыль, содержащаяся в парах продуктов, увлекается в нижнюю часть колонны, образуя шлам, который откачивают в транспортную линию регенерированного катализатора или непосредственно в реактор. 25

Освобожденные от катализаторной пыли парообразные продукты каталитического крекинга разделяют в укрепляющей секции ректификацио иной колонны на газобензиновый погон, удаляемый с верха колонны, 30 легкий и тяжелый газойли, выводимые боковыми погонами через выносные стриппинги. Для отпарки легкокипящих примесей от легкого и тяжелого газойлей в низ соответствующих отпарных колонн подают водяной пар и смесь отпаренных легкокипящих примесей и водяного пара с верха стриппингов возвращают в ректификационную колонну.

Использование водяного пара в отпарных колоннах для отпарки легкокипящих примесей приводит к обводнению выводимых нефтепродуктов и необходимости их обезвоживания.

Кроме того, при таком способе поток паров продуктов каталитического крекинга, подаваемый из реактора установки на каскадные тарелки ректификационной колонны, имеет высокую температуру (до 450—

470 С), что приводит к осмолению шлама в низу этой колонны.

Известен способ переработки нефтяного сырья каталитическим крекингом, при котором крекируют свежее сырье и рециркулят (2). Пары продуктов каталитического крекинга свежего сырья и рециркулята разделяют в ректификационной колонне на газобензиновый погон, легкий газойль, рециркулят и тяжелый газойль, предварительно очистив первые от катализаторнай

777050 пыли на каскадных тарелках этой колонны при помощи охлажденного циркулирующего шлама. Для снижения осмоления шлама в низу ректификационной колонны в поток паров продуктов каталитического крекинга перед входом их в эту колонну подают в качестве холодной струи часть охлажденного шлама.

Легкокипящие примеси отпаривают от легкого газойля, рециркулята и тяжелого газойля в выносных отпарных колоннах перегретым водяным паром и смесь паров легкокипящих примесей и водяного пара из этих колонн возвращают в ректификационную колонну.

Закоксованный катализатор после отпарки углеводородов регенерируют и возвращают в реактор ы.

Использование водяного пара в отпарных колоннах приводит к обводнению дистиллята и увеличению капитальных и эксплуатационных затрат.

К предлагаемому способу наиболее близок способ переработки нефтяного сырья каталитическим крекингом (3).

По этому способу сырье, нагретое и подвергнутое испарению в теплообменниках и трубчатой печи, подают через специальные форсунки в реактор непосредственно в кипящий слой катализатора, где протекает процесс каталитического крекинга. Закоксованный катализатор из кипящего слоя реактора поступает в нижнюю суженную часть последнего (отпарную секцию реактора), где от него перегретым водяным паром отпаривают захваченные летучие углеводороды. По специальному перетоку между реактором и регенератором закоксованный катализатор опускается в регенератор, в котором с поверхности катализатора выжигают кокс. Регенерированный катализатор поступает в захватное устройство, откуда его транспортируют перегретым водяным паром в реактор.

С верха реактора пары продуктов каталитического крекинга направляют в низ шламоотделителя для предотвращения засорения ректификационной колонны мельчайшими частицами катализатора. Шламоотделитель орошают шламом по следующей схеме: шлам забирают с низа шламоотделителя, охлаждают в теплообменниках и подают на верх шламоотделителя. При контакте на тарелках последнего продуктов каталитического крекинга с циркулирующим шламом мельчайшие частицы катализатора увлекаются шламом. По мере накопления шлама в низу шламоотделителя

его откачивают в реактор.

Очищенные от катализаторной пыли пары продуктов каталитического крекинга с верха шламоотделителя направляют в низ ректификационной колонны. С верха этой колонны отводят газобензиновый погон в смеси с водяным паром, который попадает

25 зо

65 в колонну из реактора вместе с парами продуктов каталитического крекинга. Боковым погоном через отпарную колонну, в низ которой подают водяной пар для отпарки легкокипящих примесей, выводят из колонны легкий газойль, который после охлаждения откачивают в резервуарный парк.

Легкокипящие примеси в смеси с водяным паром возвращают с верха отпарной колонны в ректификационную.

С низа ректификационной колонны выводят тяжелый газойль, который после охлаждения откачивают в резервуарный парк, часть газойля возвращают на нижние тарелки ректификационной колонны в качестве орошения.

Однако частичная конденсация водяного пара, подаваемого в низ отпарных колонн, боковых погонов ректификационной колонны в количестве 0,2 — 0,4о от массы сырья колонны, приводит к обводнению боковых погонов (легкий каталитический газойль содержит 0,01 — 0,015 масс. воды, тяжелый — 0,012 — 0,015) .

Такое содержание воды свидетельствует о недостаточном в боковых погонах качестве продуктов. Так, наличие воды в количестве 0,01 масс. в легком газойле, являющемся компонентом товарного дизельного топлива, приводит к ухудшению его фильтруемости в 2 — 2,5 раза по сравнению с легким газойлем, в котором нет воды, а в случае последующей его гидроочистки снижает срок службы катализатора гидроочистки в

1,5 — 2,0 раза. Для удаления воды из боковых погонов ректификационной колонны применяют естественный отстой в промежуточных резервуарных парках в течение 24—

36 ч или процесс электрообезвоживания.

Удаление воды в этом случае требует значительных капитальных и эксплуатационных затрат.

Кроме того, подача водяного пара в низ отгонных колонн увеличивает эксплуатационные затраты на установке вследствие высокой стоимости пара, Продукты каталитического крекинга, подаваемые на шламоотделение, имеют высокую температуру (450 — 470 С). Последнее приводит к осмолению шлама, находящегося в нижней части шламоотделителя.

Целью изобретения является повышение качества целевых продуктов и облегчение процесса шламоотделения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки нефтяного сырья каталитическим крекингом в присутствии кипящего слоя катализатора с получением продуктов крекинга, направлением последних на шламоотделение и ректификацию и подачей полученных при ректификации газойлевых фракций в отпарные колонны для отгонки легкокипящих фракций последние отгоняют при остаточном давлении 200—

600 мм рт. ст,, газойливые фракции пода777050 ют в отпарные колонны двумя потоками, один из которых в количестве 80 — 95 /о от массы фракции подают в низ отпарных колонн, другой предварительно охлаждают до температуры начала однократного испарения при давлении отгонки и подают на верх отпарных колонн и полученные легкокипящие фракции конденсируют, охлаждают и смешивают с продуктами крекинга перед подачей их на шламоотделение.

Отличительные признаки способа заключаются в проведении отгонки легкокипящих фракций при остаточном давлении 200—

600 мм рт. ст., подаче газойлевых фракций в отпарные колонны двумя вышеописанными потоками, конденсации, охлаждении и смешивании полученных легкокипящих фракций с продуктами крекинга перед подачей их на шламоотделение.

Способ проводят по схеме, представленной на чертеже.

Подвергнутое испарению сырье по линии

1 вводят непосредственно в кипящий слой катализатора, находящегося в реакторе 2.

При движении вверх это сырье контактирует с опускающимся катализатором. При этом протекает процесс каталитического крекинга. С верха реактора 2 по линии 3 выводят пары продуктов каталитического крекинга, которые. затем направляют в нижнюю часть шламоотделителя 4.

Закоксованный катализатор из кипящего слоя поступает в нижнюю суженную часть реактора (отпарную секцию), где от катализатора отпаривают водяным паром летучие углеводороды. После отпарки закоксованный катализатор из реактора по специальному перетоку подают в регенератор 5, где из пор катализатора выжигают кокс.

Дымовые газы, образующиеся в процессе регенерации катализатора, по линии 6 выводят с верха регенератора. Регенерированный катализатор с низа этого регенератора транспортируют по транспортной линии 7 регенерированного катализатора водяным паром в реактор.

Для предотвращения засорения ректификационной колонны 8 мельчайшими частицами катализатора пары продуктов каталитического крекинга очищают в шламоотделителе, используя для этого шлам; который забирают с низа шламоотделителя, охлаждают в теплообменнике 9 и возвращают на верх шламоотделителя. При контакте на тарелках последнего паров продуктов каталитического крекинга с циркулирующим шламом мельчайшие частицы катализатора увлекаются шламом. По мере накопления в низу шламоотделителя его откачивают в реактор по линии 10.

Освобожденные от катализаторной пыли пары продуктов каталитического крекинга с верха шламоотделителя направляют в ректификационную колонну под нижнюю тапелку. С верха этой колонны по линии 11

65 отводят газобензиновый погон в смеси с водяным паром, поступающим в ректификационную колонну из реактора вместе с парами продуктов каталитического крекинга.

Газойлевую фракцию из этой колонны подают в отпарную колонну 12 двумя потоками: основную часть фракции (80—

95 масс. /О) по линии 13 — в нижнюю часть этой колонны, остальную часть (5—

20 масс. /О) после охлаждения в холодиль нике 14 до начала однократного испарения при давлении в колонне — на верхнюю тарелку последней для создания орошения, Отпарная колонна работает под вакуумом.

С верха ее выводят пары легкокипящих примесей газойлевой фракции, которые направляют в конденсатор-холодильник 15.

Жидкую фазу направляют в вакуумную емкость 16. Из последней жидкие легкокипящие фракции по линии 17 подают на смешивание с продуктами каталитического крекинга псред входом последних в шламоотделитель.

Вакуум в отпарной колонне и в вакуумной емкости создают пароструйным эжектором 18, а регулируют его прп помощи регулятора 19 давления.

Водяной пар, подаваемый в пароструйный эжектор, затем направляют по линиям

20 и 21 в линию 7 и по линии 22 — в отпарную зону реактора. Тяжелый газойль из ректификационной колонны выводят по линии 23, легкий газойль с низа отпарной колонны — по линии 24.

Пример. На установке каталитического крекинга вакуумного газойля мощностью

900 тыс. т сырья в год пары продуктов каталитического крекинга выводят из реактора с температурой 450 С. Перед входом этих паров в шламоотделитель в них подают охлажденные до 40 С легкокипящие фракции легкого газойля с верха отпарной колонны, что понижает температуру паров на 30 С и уменьшает коксуемость шлама (в нижней части шламоотделителя).

Очищенные от катализаторной пыли в шламоотделителе пары продуктов каталитического крекинга подают в ректификационную колонну, в которой их разделяют на газобензиновый погон, уходящий с верха колонны, легкий газойль, выводимый боковым погоном, и тяжелый газойль, который выводят с низа колонны. Фракцию легкого газойля вводят в отпарную колонну двумя потоками: основную часть (95 масс. /о или

40375 кг/ч) — в нижнюю ее часть при температуре вывода ее из ректификационной колонны 230 С, а оставшуюся часть (5 масс. /о или 2125 кг/ч) после охлаждения до 170 †1 С вЂ” на верх отпарной колонны чля создания орошения. Вакуум в отпарной колонне (остаточное давление 525 мм рт. ст.) поддерживают при помощи эжекции водяным паром, который затем по777050

Способ

П о к а з а т е л ь1 известный предлагаемый

900,0

900,0

Производительность установки каталитического крекинга, тыс. т/год

Давление на верху отпарной колонны легкого газойля, мм рт. ст.

Температура, С бокового погона ректификационной -колонны на входе в отпарную колонну в верху отпарной колонны в низу этой колонны

850

525

180" /230 "т.

230

220*" «

40 верхнего отгона после конденсации и охлаждения

Количество потоков, кг, ч бокового погона ректификационной колонны в отпарную колонну

42500

42500 в том числе:

42500

2125

40375

8500

34000

Нет на верх отпарной колонны в низ этой колонны, нет

8500

34000

350 верхнего отгона легкого газойля из отпарной колонны водяного пара в низ этой колонны

Содержание, масс. а, в легком газойле легкокипящих фракций

13;9

Отсутствует " * *

14,0

0,015 воды

Расход водяного пара, кг/ч в низ отпарной секции реактора на создание вакуума в отпарной колонне

Температура паров продуктов каталитического крекинга на входе в шламоотделитель, С

Коксуемость шлама, масс. у, 5500*" ***

420

5500

450

6,0

7,3

* Температура подачи бокового погона на верх отпарной колонны. * Температура бокового погона на входе в нижнюю часть отпарной колонны.

" ** При подаче в низ отпарной колонны водяного пара.

": Получено непосредственно на установке каталитического крекинга при прекращении подачи водяного пара в отпарную колонну..

«« * Повторно используемый пар (предварительно проходит эжектор отпарной колонны). дают на реакторный блок установки. Легкокипящие фракции, выходящие с верха отпарной колонны, конденсируют, охлаждают до 40 С и подают в поток паров продуктов каталитического крекинга перед входом их в шламоотделитель.

Содержание легкокипящих фракций в легком газойле, выводимом с низа отпарной

Как видно из данных таблицы, применение способа согласно изобретению позволяет исключить содержание воды в целевых продуктах каталитического крекинга, облегчить процесс шламоотделения за счет снижения коксуемости шлама, а также сократить расход водяного пара.

Формула изобретения

Способ переработки нефтяного сырья каталитическим крекингом в присутствии киколонны, составляет 13,9 масс. а/О. Вода в легком газойле отсутствует.

Результаты расчетной и экспериментальной проверок способа каталитического кре5 кинга нефтяных фракций приведены в таблице. Там же приведены показатели работы установки каталитического крекинга той же мощности по известному способу. пящего слоя катализатора с получением

10 продуктов крекинга, направлением последних на шламоотделение и ректификацию и подачей полученных при ректификации газойлевых фракций в отпарные колонны для отгонки легкокипящих фракций, о т л и ч а15 ю шийся тем, что, с целью повышения качества целевых продуктов и облегчения шламоотделения, легкокипящие фракции отгоняют при остаточном давлении 200—

600 мм рт. ст., газойлевые фракции подают

777050

18

-,. 20

Составитель Н Королева

Техред И. Пенчко

Редактор 3. Бородкина

Корректор Л. Корогод

Заказ 2705/11 Изд. Мз 597 Тираж 545 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 в отпарные колонны двумя потоками, один из которых в количестве 80 — 95 от массы фракции вводят в низ отпарных колонн, другой предварительно охлаждают до температуры начала однократного испарения при давлении отгонки и подают на верх отпарных колонн и полученные легкокипящие фракции конденсируют, охлаждают и смешивают с продуктами крекинга перед подачей их на шламоотделение, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа, ч. 2, М., «Химия», 1968, 5 с. 198 — 200.

2. Прокопюк С. Г., Масагутов Р, М. Промышленные установки каталитического крекинга, М., Химия, 1974, с. 168 — 169.

3. Прокопюк С. Г., Масагутов P. М.

lo Промышленные установки каталитического крекинга, М., «Химия», 1974, с. 136 — 139 (прототип) .