Способ переработки высокосернистого газоконденсата
Патент 1097644
Авторы
Способ переработки высокосернистого газоконденсата
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОСЕРНИСТОГО ГАЗОКОНДЕНСАТА путем раз деления его на широкую фракцию легких углеводородов и стабильный конденсат , очистки широкой фракции от сероводорода и меркаптанов с последующим разделением очищенной широкой фракции на целевые фракции и остаточВС ТЖГЯЧ : -, -.. tgl i -j-. БКь МОТЕК ную фракцию углеводородов Сд и выше, гидроочистки конденсата, стабилизации гидрогенизата с вьщелением газа стабилизации , фракции углеводородов целевого стабильного конденсата, очистки газа стабилизации и фракции углеводородов Сч- Cg от сероводорода, разделения фракции углеводородов С,-Сс на целевые продукты и фракцию углеводородов С с последующим смещением ее с очищенной широкой фракцией легких углеводородов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, из стабильного конденсата перед его гидроочисткой выделяют фракцию НК-60°С, S которую подвергают очистке от меркаптанов экстракцией делочньм раствором с последующей регенерацией целочного раствора и выделением низкокипящих меркаптанов и очистке от днметилсульфида путем подачи на стадию гидроочистки совместно с фракцией углеводородов Cg и вьше и стабильным конденсатом или путем азеотропной ректификации совместно с остаточной фракОС цией углеводородов Cg и Bttate с пос-vi ледующим выделением диметилсульфида. О5 4 4
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
44 А
0% 01) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 3569426/23-04 (22) 24,03.83 ( (46) 15.06.84. Бюл. N - 22 (72) В.P Грунвальд, А.М. Фахриев, А.М. Мазгаров, Ю.Ф. Вышеславцев, Б.М, Гальперин, В.Я. Климов и P.Ã. Шакнрэянов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт углеводородного сырья (53) 665.62.625.3(088.8) (56) 1. Барашков P.ß. и др. Переработка и использование оренбургского газового конденсата.-"Нефтепереработка и нефтехимия". М., ЦНИИТЭнефтехим.
1974, Ф 7, с. 18-20. .2. Авторское свидетельство СССР
N- 695994, кл. С 07 С 7/04, 1978 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПГРЕРАБОТКИ ВЫСОКОСЕРНИСТОГО ГАЗОКОНДЕНСАТА путем разделения его на широкую фракцию легких углеводородов и стабильный конденсат, очистки широкой фракции от сероводорода и меркаптанов с последующим разделением очищенной широкой фракции на целевые фракции и остаточз(50 С 10 G 5/00 С 07 С 7/04 ную фракцию углеводородов 05 и выше1 гидроочистки конденсата,.стабилизации гидрогенизата с выделением газа стабилизации, фракции углеводородов С -С и целевого стабильного конденсата, очистки газа стабилизации и фракции углеводородов C>- C> от сероводорода, Разделения фракции Углеводородов С3 С на целевые продукты и фракцию углеводородов С - С с последующим смещением ее с очищенной широкой фракцией легких углеводородов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, из стабильного конденсата перед его гидроочисткои выделяют фракцию HK-60 С, Я которую подвергают очистке от меркаптанов экстракцией щелочным раствором с последующей регенерацией щелочного раствора и выделением низкокипящих меркаптанов и очистке от диметилсуль- Я фида путем подачи на стадию гидроочистки совместно с фракцией углеводородов С5 и выше и стабильным конденсатом или путем азеотропной ректи- фикации совместно с остаточной фракцией углеводородов С5 и вьйпе с пос.— ледующим выделением диметилсульфида.
1097644
Изобретение относится к переработке высокосернистых газоконденсатов и может быть использовано в газоперерабатывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
Известен способ переработки высокосернистого газоконденсата, по которому из нластового конденсата извлекают широкую фракцию легких углеводородов С1 — С, которую подвергают деэтанизации и депропанизации, а стабильный конденсат разгоняют на фракции НК-180 С, 180о- ИК. Депропанизованную широкую фракцию в смеси с фракцией НК вЂ” 180 С подвергают гидроочистке. Полученный гидрогенизат стабилизируют и разгоняют на фракции
С - С, НК вЂ” 85 С и 85 — 180 С. Пропановую фракцию, газы стабилизации и фракцию углеводородов С - С5 подвергают очистке от сероводорода раствором моноэтаноламина f1(.
Известный способ обеспечивает комплексную переработку исходного сырья в целевые продукты, но для осуществления требует значительных энергозатрат на очистку от сернистых соединений.
ЗО
Наиболее близким к изобретению является способ переработки высокосернистого газоконденсата, включающий разделение пластового конденсата на широкую фракцию легких углеводородов и стабильный конденсат, очистку широкой фракции от сероводорода и меркаптанов с.последующим разделением на целевые фракции и остаточную фракцию С> и выше с содержанием углеводородов С 5-20Х от их нотенциа-go ла в сырье, совместную гидроочистку последней и стабильного конденсата, стабилизацию гидрогенизата с выделением газа стабилизации и фракции углеводородов C>- C> и стабильного 45 конденсата, очистку газа стабилизации и фракции углеводородов С вЂ” С5
3 от сероводорода, разделение фракции углеводородов С - С5 на целевые продукты и фРакцию углеводородов С - С, 5О которую смешивают с очищенной широкой фракцией легких углеводородов j2).
Гидроочистке подвергают весь объем стабильного конденсата и всю остаточную фракцию углеводородов С и
55 выше ° Это приводит к значительным затратам на проведение процесса.
Кроме того, этот способ не позволяет. выделить из стабильного конденсата низкокипящие меркаптаны и диалкилсульфиды в чистом виде, как ценные продукты для народного хозяйства, а ! также приводит к загрязнению воздушного бассейна ниэкокипящими меркаптанами и диалкилсульфидами за счет испарения их в виде азеотропной смеси из стабильного конденсата при его хранении и перекачке в сырьевом резервуарном парке, особенно в весенне-летний период.
Эти недостатки существенно снижают эффективность процесса в целом.
Целью изобретения является повышение эффективности процесса.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки высокосернистого газоконденсата путем разделения его на широкую фракцию легких углеводородов и стабильный конденсат, очистки широкой фракции от сероводорода и меркаптанов с последующим разделением очищенной широкой фракции на целевые фракции и остаточную фракцию углеводородов С5 и выше, гидроочистки стабильного конденсата, стабилизации гидрогенизата с выделением газа стабилизации, фракции углеводородов С вЂ” С и целевого стабиль3 ного конденсата, очистки газа ста-, билизации и фракции углеводородов
С - C 5 оот Т с еeр оoвaоoд оoрpоaд аa, разделения фракции углеводородов С вЂ” С на целе3 вые продукты и фракцию углеводородов
С вЂ” С с последующим смешением ее с
5 очищенной широкой фракцией легких углеводородов, из стабильного конденсата перед его Гидроочисткой выделяют фракцию НК-60 С, которую подвергают очистке от меркаптанов экстракцией щелочным раствором с последующей регенерацией щелочного раствора и выделением низкокипящих меркаптанов и очистке от диметилсульфида путем подачи на стадию гидроочистки совместно с фракцией углеводородов С, и выше и стабильным конденсатом или путем азеотропной ректификации совместно с остаточной фракцией углеводородов С и выше с последующим выде5 ле нием диметилсульфида.
Полученную при азеотропной ректификации очищенную от диметилсульфида фракцию углеводородов или подвергают разделению на целевые продукты совместно с очищенной от сероводорода фракцией углеводородов С - С, или з 1097 используют в качестве целевого продукта.
Очистку фракции НК-60 С от диметилсульфида азеотропной ректнфикацией совместно с остаточной фракцией углеводородов С и выше целесообразно проводить в случае наличия значительного количества диметилсульфида для выделения его в чистом виде.
В других случаях необходимо вести 1О гидроочистку совместно с остаточной фракцией углеводородов С и выше и конденсатом.
Переработку получаемой нри азеотропной ректнфикацин очищенной от ди- 15 метилсульфамида фракции углеводородов по первому варианту целесообразно осуществлять в случае наличия потребителей чистых пентанов. В других случаях эту фракцию используют в ка- 20 честве целевого продукта, например, как высокооктановый компонент бензинов.
На чертеже приведена принципиальная схема процесса. 25
Сырье, поступающее на установку по линии 1, подвергают в блоке 2 стабилизации с получением широкой фракции легких углеводородов и стабильного конденсата, отводимьм 3{) соответственно по линиям 3 и 4. Широкую фракцию легких углеводородов направляют в блок 5 и по линии 6 в блок 7, где ее подвергают последовательной очистке от сероводорода раствором моноэтаноламина и от меркаптанов регенерируемой (каталитическим методом) щелочью, и далее подают по линии 8 в блок 9 и разделяют на целевые компоненты; сухой газ, пропан10 иэобутан, нормальный бутан и фракцию углеводородов С и выше.
Из стабильного конденсата, подаваемого по линии 4 в блок 10, выделяют фракцию НК-60 С, содержащую низ-45 .кокипящие сероорганические соединения. Эту фракцию направляют по линии
11 в блок 12, где ее подвергают очист ке от меркаптанов экстракцией раствором щелочи с выделением свободных меркаптанов при термической регене" рации отработанного меркаптидного щелрчного раствора десорбцией меркаптанов водяным паром. Очищенную от меркаптанов фракцию НК-60 С подают
О по линии 13 на очистку от диметилсульфида или азеотропной ректификацией совместно с остаточной фракцией
644 4 углеводородов С и выше с последующим выделением диметилсульфида из азеотропной головки иэопентан — диметилсульфид (блок азеотропной очистки по табл. 1), или в случае незначительного содержания диметилсульфида путем подачи на стадию гидроочистки по линии 14 в блок 15 совместно с остаточной фракцией углеводородов С и выше и конденсатом (на чертеже не показано).
Полученный после гидроочистки гидрогенизат подают по линии 16 на стабилизацию ректификацией в блок 17 с выделением газов стабилизации, фракции углеводородов С вЂ” С и ста3 5 бнльного катализата. Газы стабилизации и фракцию углеводородов С>- С подают по линиям 18 и 19 на очистку от сероводорода в блоках 20 и 21.
Очищенную от сероводорода фракцию углеводородов С>- С < подают по линии
22 в блок 23 и совместно с очищенной от меркаптанов и диметилсульфида фракцией НК-6(Я: подвергают разделению на целевые фракции: изопентановую фракцию нормального пентана, газовый бензин и фракцию углеводородов С - С, Последнюю направляют по линии 24 в блок 9.
Пример. Способ апробирован расчетным путем на ЭВМ с использованием математических моделей разделения широко — и блиэкокипящих компонентов и математической модели ректификации неидеальных, в том числе азеотропных смесей.
В табл. 1 и 2 представлены основные параметры технологического режима и материальный баланс для проведения процесса переработки газоконденсата Оренбургского месторождения, в табл. 3 — распределение углеводородов и сернистых соединений в сырье и продуктовых углеводородных потоках, в табл. 4 — сравнительные данные по загрузке установок сероочнстки и по приведенным затратам на очистку е сырья при переработке высокосернистого газоконденсата по предлагаемому и известному способам.
Сопоставление данных по распределению сернистых соединений в продуктах по табл. 3 с техническими условиями на эти продукты позволяет сделать вывод о том, что данный способ обеспечивает получение товарных фрак ций с содержанием сернистьм соедине1097644
Таблица 1
Наименование аппаратов и узлов
Номер по схеме
Рабочие параметры
Стабилизатор
Абсорбер
Десорбер
Экстрактор
Регенератор
Деэтанизатор
Депропанизатор
Изобутановая колонна
Дебутанизатор
Колонна выделения фракции НК-60 С о ний в пределах требований этих технических условий.
Из приведенных в табл. 4 данных видно, что данный способ переработки высокосернистого газоконденсата позволяет уменьшить загрузку установок гидроочистки и очистки от сероводорода соответственно на 33 и 317,, при этом загрузка установок сероочистки снижается на ЗЖ. !0
Предварительное выделение из
0 стабильного конденсата фракции НК-60 С обусловлено тем,.что в этой фракции концентрируются наиболее ценные этили изопропилмеркаптаны.
Данный способ позволяет выделить из газоконденсата наиболее ценные низкокипящие сероорганические соединения — этилмеркаптан, изопропил- меркаптан и диметилсульфид в количестве 0,4 мас.7 на исходное сырье (см. табл. 2).
Указанные преимущества данного способа в сравнении с прототипом позволяют значительно повысить технико-экономические показатели и эффективность процесса в целом.
Давление 14 ати. Температура верха 118 С, низа 215 С о о
Давление 8 ати, температура
30-40 С
Давление 1,5 ати, температура низа 100-120 С
Давление 5-15 ати, температура не выше 30 С, орошение
15 м /ч. Концентрация меркаптанов на выходе не более
0,001 мас.7
Давление 3-4 ати, температура не более 60 С, расход возду0 ° ха не менее 200 нм /ч
Давление 30 ати, температура верха 57 С, низа 74 С
Q о
Давление 27 ати, температура верха 55, низа 115 С о
Давление 8,5 ати, температура верха 59 С, низа 70 С.
Давление 8, ати, темпе ажура верха 60"С, низа 110 С
Давление 11 ати, температура верха 130 С, низа 230 C
1097644
Продолжение табл, 1
Давление 5-10 ати, температура не выше 30 С, орошение о
30 м /ч
Концентрация меркаптанов на выходе не более 0,05 мас.й
Давление 0,5 ати, температура низа 116-120оС, верха 104-106 С.
Экстрактор
Регенератор
Реактор гидроочистки Давление 40 ати, температура 400 С, циркулирующий водородсодержащий газ — 350 нм /м
Давление 14 ати, температура верха 110 С, низа 225 С.
О о„
Стабилизатор
Давление 8 ати, температура
30-40 С.
Давление 1,5 ати, температура низа 100-120 С
20
Адсорбер
Десорбер
Давление 8 ати, температура 30-40 С
Давление 1,5 ати, температура низа 100-120 С
Абсорбер
Десорбер
Дебутанизатор
Давление 8,5 ати, температура верха 70 С, низа 115 С
Давление 4 ати, температура верха 72 С, низа 130 С.
Пентановая колонна
Изопентановая колонна
Давление 3,5 ати, температура верха 71 С, низа 91 С
Давление 2,5 ати, температура верха 69 С, низа 78 С.
Блок азеотропной ректификации
Колонна очистки азеотропной ректификацииПромежуточная колонна
Давление 5 ати, температура верха 88 С, низа 94 С
Давление 1 ата, температура верха 26,5 С, низа 37,8 С
Колонна выделения диметилсульфида
10.
1097644 тыс. тонн в год предлагаемый способ известный способ предлагаемый способ
2620,0
2620,0
100,0
100,0
620,0
620,0
23,7
23,7
600,0
22,9
3,3
86,2
86,2
3,3
81,8
78,5
3,1
3,0
0,6
16,0
Получено:
58,7
55,4
2,2
2,1
32,8
26,7
1,0
1,2
Пропановая фракция
222,3
232,4
102, 2
8,5
8,5
8,9
8,9
3,9
3,9
6,8
5,3
7,3
68,7
2,6
7,7
202,0
Материальные потоки
Поступило:
Газоконденсат
Промежуточные потоки:
Фракция углеводородов С вЂ” С (ши1 рокая фракция легких .углеводородов) Фракция НК-60 С с блока 10
Фракция углеводородов С и выше с блока 9
Фракция углеводородов С - С, с блока 23
Азеотропная головка с блока очистки от диметилсульфида
Сухой газ
Сероводород Фракция 1-бутана
Изобутановая фракция
Изопентановая фракция
Фракция
И-пентана
Фракция углеводородов
С и выше
79,0
190,0 известный способ
222,3
232,4
102,2
179,0
140,0
Таблица 2 мас.Ж на сырье
1097644
Продолжение табл. 2 мас.Е на сырье
Материальные потоки известный способ предлагаемый способ
10,0
0,4
0,6
0,02
67,5
96,5
2,6
3 ° 7
Стабильный катализат
1328,6
1490, 7
50,7
57,0
2620
Итого:
2620
100,0
100,0
Углеводородный состав, мас.X
Материальные потоки
В
Сырье:
8,83
9,98
Сл.
1,61
0,55 97,84
0,65
99,10
0,34
0,18
98,93
1,02
86,36 9,35
3,00 1,29
Стабильный катализат
0,01
Смесь низкокипящих меркантанов (457 этилмеркаптана и 557 изопропилмеркаптана) Диметилсульфид
Газ стабилизации
Газоконденсат
Продукты разделения:
Сухой газ
Пропан
Чзобутан анормальный бутан
Лзопентан
Нормальный пентан
Фракция С и выше
Газ стабилизации тыс. тонн в год предла- известгаемый ный спо" способ соб
0,61 9,40 3,73
0,42 31,6 67,98
1,77 97,49 0,74
Таблица 3
-1- --1
1097644
Углеводородный состав, мас.X
Сернистые соединения, мас.X
Материальные потоки
Сырье:
8,99 57,23
0,34
0,69 0,2
l,18
0,0001
0,0001
0,0003
0,0003
0,001
0,002
О, 001
0 001 0 003
0,89
97,68 1,3
Фракция С и выше
7,00 93,00
0,0001
0,0001
Стабильный катализат
0,05 99, 94
0,002
Затраты по установке в целом
Предлагаемый способ
Затраты на1т
Известный способ
Загрузка, Всего тыс.т/год затрат., тыс.руб.
Загрузка, тыс.т/год
Всего затрат тыс.руб.
8990,7
1400
2086
6034,0
4,31
Гидроочистка
2145,0
1482,0
1100
760
1,95
620
334,8
334,8
620
0,54
Газоконденсат
Продукты разделения:
Сухой газ
Пропав
И,зобутан
Нормальньй бутан
Изопентан
Нормальный нентан
Газ стабилизации
Внд сероочистки
Моноэтаноламино-, вая очистка от сероводорода
Очистка регенерируемой щелочьв на блоке 7 и-CS C6 и выше
Продолжение табл. 3
Меркап- Суль- Общая таны фиды сера
0,0003 0,0017 0,002
0,0007 0,0003 0,001
0,0004 0,0006 0,001
Таблица 4
15 l6
1097644
Продолжение табл. 4 траты но установка е целом аты
1 т
Предлагаемый способ
rpysaa„ тыс.т/год
1830, 0
600
3,05
676 l399,6
11080 4 3806
11470,5
Итого:
Составитель В. Французов
Редактор Т. Веселова Текред А.Бабинец Корректор B. Вутяга Заказ 4144/22 Тираж 489 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Выделение фракции
НК-60 С и очисто ка ее от меркаптанов раствором щелочи
Азеотронная очистка от диметилсульфида
2,06
3704
Всего затрат тыс.ру
A@ygrgwmarr
ЛЬаемю ф pig