Способ гидроочистки топлив

Способ гидроочистки топлив

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ГИДРООЧИСТКИ ТОПЛИВ, включакиций стадии смешения исходного топлива с водородсодержа1цим газом, каталитического гидрирования смеси с получением гидрогенизата, охлаждения гидрогенизата, разделения в сепараторе высокого давления р получением газовой и жидкой фаз, дросселирования газовой и жидкой фаз, отделения от жидкой фазы углеводородного газа, стабилизации с получением стабильного гидроочищенного топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса , охлаждение гидрогенизата проводят до температуры, на вьше температуры начала однократного испарения топлива, перед дросселированием газовую фазу конденсируют и охлаждают до 35-40С, отделяют водородсодержащий газ, конденсат дросселируют и после отделения от него углеводородов нагревают и направляют на стабилизацию с получе (Л нием стабильной головкой фракции топлива , жидкую фазу перед дросселированием охлаждают до 35-40°С и после отделения углеводородных газов смешивают со стабильной головной фракцией топлива с получением стабильного гидроочищенного топлива. 00 05 о о ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01) 3(б)) С 10 G 35/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 35053 15/23-04 (22) 25 ° 10.82 (46) 15.04.84. Бюл. В 14 (72) А.К. Мановян, Г.В. Тараканов и В.А. Морозов (53) 665.64.65 (088 ° 8) (56) 1. Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. М., "Химия", 1974, с. 245 °

2. Патент CPP Ф 54728, кл. 23 В 1/04, опублик. 1973.

3. Суханов В,П. Каталитические процессы в нефтепереработке, М., "Химия", 1979, с . 238 (прототип), (54)(57) СПОСОБ ГИДРООЧИСТКИ ТОПЛИВ, включающий стадии смешения исходного топлива с водородсодержащим газом, каталитического гидрирования смеси с получением гидрогенизата, охлаждения гидрогениэата, разделения в сепараторе высокого давления с получением .газовой и жидкой фаз, дросселирования газовой и жидкой фаз, отделения от жидкой фазы углеводородного гаэа, стабилизации с получением стабильного гидрсочищенного топлива, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности про— цесса, охлаждение гидрогенизата проводят до температуры, на 5-20 С вьппе температуры начала однократного испарения топлива, перед дросселированием газовую фазу конденсируют и охлаждают до 35-40 С, отделяют водородсодержащий гаэ, конденсат дросселируют и после отделения от него углеводородов С -С нагревают и направляют на стабйлиэацию с получением стабильной головкой фракции топлива, жидкую фазу- перед дросселированием охлаждают до 35-40 С и после о отделения углеводородных газов смешивают со стабильной головной фракцией топлива с получением стабильного гидроочищенного топлива.

1086007

Изобретение относится к способам глубокой очистки реактивных и дизельных топлив от сернистых, азотистых и кислородсодержащих соединений путем их гидрирования и может найти применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промьппленности.

Известен способ гидроочистки дистиллятных нефтяных топлив, согласно 10 которому нагретую в печи смесь очищаемого топлива с водородсодержащим газом (ВСГ) направляют в реактор, после чего на 1-й ступени смесь (гидрогенизат) частично охлаждают до 1SO200 С и сепарируют смесь ВСГ с парами легких фракций топлива, которую затем полностью охлаждают до

40 С. На 2-й ступени отделяют ВСГ от сконденсированных легких фракций топлива, и последние в смеси с жидкой частью топлива 1-й ступени сепарации направляют на стабилизацию, где отгоняют углеводородный газ и бензин, а стабильное топливо откачивают как готовый продукт. По такой схеме давление на 1 и 2-й ступени поддерживают высоким и примерно равным давлению в реакторе P1).

Известен также способ гидроочист- ЗО ки топлив последовательным разделением продуктов гидроочистки в первом горячем сепараторе при температуре ниже 399 С и под давлением процесса, последующего дросселирования полученного жидкого потока до давления

1-13,6 атм, подачи во второй горячий сепаратор. Газовый поток иэ первого сепаратора охлаждают до

16-60 С и подают в третий сепаратор, 4о о где получают водородсодержащий газ и жидкий поток, который смешивают с охлажденным газовым потоком второго сепаратора и подают в четвертый сепаратор, где при температуре

16-60 С и,цавлении 1-13,6 атм проводят разделение с выделением углеводородов С>-C

Наиболее близким к изобретению является способ гидроочисткя топлив путем смешения исходного топлива с. водородсодержащим газом, каталитического гидрирования смеси с получением гидрогенизата, последующего охлаждения гидрогеняэата последова/ тельно в теплообменняке я холодильнике до температуры 35-40 С, разделения в сепараторе высокого давленяя с получением водородсодержащего газа и жидкой фазы, дросселярования и рецнркуляцяи водородсодержащего газа, после моноэтаноламянной очистки от сероводорода, на смешение с исходным топливом, дросселнрования жидкой фазы, отделения в сепараторе низкого давления углеводородного газа от жидкой фазы, стабилизации полученной жидкой фазы в колонне стабилизации с получением стабильного гидроочищенного топлива 3 .

Недостатком этого способа является то, что на стабилизацию направляют все гидроочищенное топливо, хотя нестабильная головка (бензин гидроочясткя с растворенными гаэамн) содержится только в ниэкокипящих фракциях этого топлива. Это повышает эксплуатационные затраты на повторный нагрев топлива я нагрузку стабилизационной колонны. Недостатком данного способа является также то, что гидроочищенное топливо на стадии его стабилизации для получения необходимой доли отгона в стабилизаторе и отпарка от него нестабильной головки подвергают нагреву до высоких температур, что приводит к его частичной деструкции, осмолению и ухудшению его эксплуатационных свойств. Особенно это недопустимо, когда гидроочищенное дизельное топливо направляют на извлечение иэ него rr -алканов адсорбцией на цеолитах. Присутствие в этом случае в гидроочищенном дизельном топливе даже следов непредельных углеводородов или смолистых веществ ведет к интенсивной дезактивация цеолитов и сокращению в несколько раз срока их службы. В реактивных топливах по требованиям эксплуатации самолетов также недопустимо присутствие непредельных углеводородов, которые появляются при стабилизации топлив при высоких температурах.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса путем уменьшения температуры нагрева гидроочищенного сырья перед стабилизацией, снижения в нем содержания непредельных углеводородов и уменьшения нагрузки стабилизационной колонны пс сырью.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу гидроочистки топлчв, включающему стадии смешения-исходного топлива с воцород1086

3 содержащим газом, каталитического гидвирования смеси с получением гидрогениэата, охлаждения гидрогенизата, разделения в сепараторе высокого давления с получением газо- 5 вой и жидкой фаз, дросселирования газовой и жидкой фаз, отделения от жидкой фазы углеводородного газа, стабилизации с получением стабильного гидроочищенного топлива, охлаждение гидрогенизата проводят до температуры, на 5-20 С выше температуры о начала однократного испарения топлива, перед дросселированием газовую фазу конденсируют и охлаждают до

35-40 С, отделяют водородсодержащий газ, конденсат дросселируют и после отделения от него углеводородов

С -С нагревают и направляют на

1 стабилизацию с получением стабильной головной фракции топлива, жидкую фазу перед дросселированием охлаждают до 35-40 С и после отделения уг,еводородных газов смешивают со стабильной головной фракцией топлива с 25 получением стабильного гидроочищенного топлива.

На чертеже представлена схема, поясняющая предлагаемый способ.

Негидроочищенное топливо, подаваемое по линии 1, смешивают со свежим

ВСГ по линии 2 и циркулирующим по линии 3 ВСГ, нагревают в трубчатой печи 4 и подают под давлением 4,04,5 ИПа в реактор 5. Выходящую из реактора 5 смесь ВСГ и гидроочищенного топлива по линии 6 (гидрогенизат) охлаждают в теплообменнике 7 до температуры, на 5-20оС превьаиающей температуру начала однократного испарения топлива, и подают на разделение в горячий сепаратор 8 высокого давления, в котором поддерживается давленйе на 0,1-0,3 ИПа ниже, чем в реакторе 5 (4,0-4,3 MOa) . Паровую фазу из горячего сепаратора отводят по линии 9, конденсируют и охлаждают до 35-40 С последовательно в теплообменнике 10 и холодильнике 11 и по" дают на повторную сепарацию в сепаратор 12 головки гидрогеннзата высокого давления, где от жидкой головки гидрогениэата, отводимой по ликии 13, отделяют циркулирующий ВСГ с примесью сероводорода по линии 14 ВСГ с серо- 55 водородом по линии 14 направляют на блок 15 моноэтаноламинной очистки, где его очищают от сероводорода, 007 4 отводимого по линии 16. Далее очищенный циркулирующий ВСГ по линии 3 подают (после компремирования) на смешение с негидроочищенным топливом, подаваемым по линии 1.

Жидкую головку гидрогенизата, отведенную по линии 13 из сепаратора

12 высокого давления, дросселируют через дроссельный вентиль 17 в сепаратор 18 низкого давления, где из нее под давлением 0,15-0,3 ИПа выделяется углеводородный газ (С1-С ), отводимый по линии 19, который подают на блок 20 моноэтаиоламинной очистки.

С блока 20 моноэтаноламинной очистки выводят сероводород по линии 16 и очищенный углеводородный газ по линии 21.

Жидкую головку гидрогенизата отводят по линии 22 после отделения углеводородного rasa из сепаратора

18 низкого давления, нагревают в теплообменнике 23 и подают на стабилизацию в колонну 24 стабилизации, С верха колонны 24 стабилизации выводят пары бензина гидроочистки

1 по линии 25, которые конденсируют и охлаждают в холодильнике 26 и подают в рефлюсную емкость 27. Из рефлюксной емкости 27 бензин гидроочистки по линии 28 подают на орошение колонны 24 стабилизации, а избыток откачивают с установки по линии 29. С низа колонны 24 стабилизации выводят стабильную голов" ку гидрогенизата по линии 30. Тепло в ниэ колонны 24 стабилизации подводят при помощи ребойлера 3 1.

Жидкую фазу» отводимую по линии

32 из горячего сепаратора 8 высоко-, го давления, направляют в теплообменник 33 и холодильник 34, где она охлаждается до 35-40 С, и через дроссель 35 — в сепаратор 36 низкого давления; где от нее отделяют небольшое количество углеводородного газа, отводимого по линии 37. Жидкую фазу по линии 38 из сепаратора 36 низкого давления подают на смешение с остатком колонны стабилизации — стабильной головкой гидрогениэата 30 н с установки выводят стабильное гидроочищенное топливо по линии 39.

Температура сепарации смеси ВСГ и гидроочищенного топлива из реактора при разделении на паровую и жидкую фазу должна превышать температуру начала однократного испарения

86007

5 10 топлива на 5-20 С, так как при более низких значениях будет малое количество головки гидрогениэата и не обеспечится нормальная работа колонны стабилизации по остатку, а при более высоких значениях это количество возрастает настолько, что увеличится температура входа сырья и нагрузка колонны стабилизации, и поставленная цель будет достигнута частично.

Температура начала ОИ при нормальном давлении промышленно вырабатываемых дизельных топлив разного состава лежит в интервале 220-280 С, реактивных топлив — 160-200 С. о

Пример 1. На установке гидроочистки мощностью 2 млн т/год негидроочищенное дизельное топливо

1 смешивают с циркулирующим ВСГ 3 и свежим ВСГ 2 и подают в реактор 5, где при температуре 390 С и давлении о

4,3 MIIa его очищают от сернистых, азот- и кислородсодержащих соединений. Температура начала ОИ и при рабочем давлении 270 С.

Затем смесь гидроочищенного дизельного топлива и BCI (гидрогенизат) охлаждают до температуры 280 С и в горячем сепараторе 8 разделяют на паровую и жидкую фазы под давлением

4,0 МПа. Паровую фазу конденсируют и охлаждают до 35 С и отделяют от о конденсата (жидкой головки гидрогениэата 13) циркулирующий ВСГ 14 в сепараторе 12 высокого давления.

После дросселирования до 0,25 МПа в сепараторе 18 низкого давления от головки гидрогениэата 22 отделяют углеводородный газ 19, который так же, как и циркулирующий ВСГ, подвергают моноэтаноламинной очистке.

Головку гидрогенизата стабилизируют в колонне 24 стабилизации, удаляя иэ него бензин гидроочистки 25.

Жидкую фазу иэ горячего сепаратора 8 высокого давления охлаждают до

35 С, дросселируют до 0,25 МПа и подают в сепаратор 34 низкого давления, из которого ее подают на смешение со стабильной головкой гидрогенизата иэ колонны стабилизации и выводят с установки в качестве стабильного гидроочищенного топлива.

Пример 2. Способ осуществляется аналогично примеру 1, но температура смеси гидроочищенного дизельного топлива и ВСГ (гидрогениэата) после охлаждения на выходе из реактора составляет 275 С.

Пример 3. Способ осущест1О вляется аналогично примеру 1, но температура смеси гидроочищенного дизельного топлива и ВСГ (гидрогениэата) после охлаждения на выходе из реактора составляет 290 С.

В табл.1 приведены основные показатели работы установки гидроочистки дизельного топлива, работающей по известному и предлагаемому способам (примеры 1-3). щ Пример 4. Способ осуществляется аналогично примеру 1, но гидроочистке подвергают реактивное топливо с температурой начала ОИ при рабочем давлении процесса 225 С.

25 В табл .2 приведены основные показатели работы установки гидроочистки реактивного топлива по известному и предлагаемому способам (пример 4) .

Пример 5. Способ осуществляло ют аналогично примеру 4, но температура в сепараторе для разделения гидрогенизата на паровую и жидкую фазы превышает температуру начала ОИ реактивного топлива на 5 С.

Пример 6. Способ осуществляют аналогично примеру 4, но температура в сепараторе для разделения гидрогенизата на паровую и жидкую фазы превышает температуру начала ОИ реактивного топлива на 20 C. о

В таблице 3 приведены основные показатели работы установки гидроочистки реактивного топлива (при меры 5 и 6).

Иэ табл. 1-3 следует, что предлагаемый способ гидроочистки топлив позволяет уменьшить нагрузку колонны стабилизации, температуру нагрева гидроочищенного топлива и содержание в нем непредельных углеводородов, тем самым снизить капитальные и эксплуатационные затраты.

1086007

Способы

Предлагаемый

Показатели

Известный

2 3!

2000,0

2000,0

4,3

4,3

4,3

4,3.4, С

4,0

4,0

4,0

3,8

3,8

3,8

3,8

0,2$

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

390

390

390

390 в реакторе

290

280

275

200

35

35 .

35

35

35

183

176

180

240

ЧО 63 252

Мощность установки по сырью, тыс.т/год

Давление, МПа, в реакторе в сепараторе для разделения гидрогенизата на паровую и жидкую фазы в сепараторе для отделения ВСГ в сепараторе головки гидрогенизата низкого давления в сепараторе низкого давления для отделения углеводородного газа от жидкой фазы в колонне стабилизации

Температура, С о в сепараторе для разделения гидрогенизата на паровую и жидкую фазы в сепараторе для отделения ВСГ в сепараторе головки гидрогенизата низкого давления в сепараторе низкого давления для отделения углеводородного газа от жидкой фазы входа сырья в колонну стабилизации

Нагрузка колонны стабилизации по сырью, т/ч

Т а б л и ц а 1 по примерам

2000@0 200010

1086007

2,2

2,2

3,8

2,2

0,65

0,7

0,72

1,0

Количество, т/ч, сырья установки

250

250

250

250

8,5

8,5

8,5

3,5

3,5

3,5

238

238

238

238

300

300

Таблица 2

Способы

Показатели известный

2000,0

2000,0

Давление, NHa, 3,0

З,О

2,8

0,25

2,8

2,7

Диаметр колонны стабилиза, ции, м

Иодиое число стабильного гидроочищенного топлива, r 3 /100 r продукта углеводородного газа из колонны стабилизации бензина гндроочистки стабильного гидрсочифенного топлива

Кратность циркуляции ВСГ, нм /м сырья

Иощюость установки по сырью, тыс.т/год в реакторе в сепараторе для отделения ВСГ в сепараторе для отделения углеводородного газа в горячем сепараторе высокого давления для разделения гидрогенизата на паровую и жидкую фазы в сепараторе головки гидрогенизата высокого давления

Продолжение табл. 1 предлаrаемый (пример 4) 12

1086007

Продолжение табл 2. Способы

Показатели известный

0,25

0,25

0,25

0,25

360

360

35

235

35

160

130

251

3,6

2,0

0,5

0,3

Количество, т/ч, бензина гидроочистки

5 0

5,0 стабильного гидроочищенного топлива 237

Кратность циркуляции ВСГ, нм /м сырья 350 в сепараторе головки гидрогениэата низкого давления в сепараторе низкого давления для отделения углеводородного газа от жидкой фазы в колонне стабилизации

Температура, С, в реакторе в сепараторе для отделения ВСГ в сепараторе для отделения углеводородного газа в горячем сепараторе высокого давления для разделения гидрогенизата на паровую и жидкую фазы в сепараторе головки гидрогениэата высокого давления в сепараторе головки гидрогениэата низкого давления в сепараторе низкого давления для отделения углеводородного газа от жидкой фазы входа сырья в колонну стабилизации

Нагрузка колонны стабкпизации по сырью, т/ч

Диаметр колонны стабилизации, м

Иодное число стабильного гидроочищенного топлива, r 3 /100 г продукта сырья установки углеводородного газа

8,0 предлагаемый (пример 4) 250

8,0

237

350

1086007

14

Таблица 3

Показатели

2000,0

2000,0

Давление, МПа, 3,0

3,0 в реакторе

2,8

2,8

2,7

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

Температура, С, 360

360 в реакторе

230

245

35

40

127!

56,0

65,0

2,0

0,,31

0,30

Количество„ т/ч, 250,0

250,0 сырья установки. 8,0

8,0 углеводородного газа

Мощность установки по сырью,тыс ° т/год в горячем сепараторе высокого давления для разделения гидрогенизата на паровую и жидкую фазы в сепараторе головки гидрогенизата высо- г кого давления в сепараторе головки гидрогенизата низкого давления в сепараторе низкого давления для отделения углеводородного газа от жидкой фазы в колонне стабилизации в горячем сепараторе высокого давления для разделения гидрогенизата на паровую и жидкую фазы в сепараторе головки гидрогенизата высокого давления в сепараторе головки гидрогенизата низкого давления в сепараторе низкого давления для отделения углеводородного газа от жидкой фазы входа сырья в колонну стабилизации

Нагрузка колонны стабилизации по сырью,т/ч

Диаметр колонны стабилизации, м

Йодное число стабильного гидроочищенного топлива, r З2 /100 r продукта

Предлагаемый способ по примерам

1086007

Показатели

5,0 бензина гидроочистки

5,0

237,0

237,0

350

350

16 уцщПИ Заказ 2183/25 Тирак 489 Подписное стабильного гидроочищенного топлива

Кратность циркуляции ВСГ, нмэ /м сырья!

Продолжение табл.3

Предлагаемый способ по примерам