Способ получения углеводородного растворителя

Способ получения углеводородного растворителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

oi)956544 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 10. 80 (2I) 3008695/23-04 с присоединением заявки № (Я1) М. Кп.з

С 10 G 7/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.09,82.Бюллетень. ¹ 33 (33) УДК 665.521 (088.8) Ь

Дата опубликования описания 07.09.82 (72) Авторы изобретения

В.Д.Егоров, В.В.Мартыненко, Л.A.Ïîäëåñíàÿ, В.Н.Коваленко, A.Ì.Ìàõðoâ, Ю.Е.Курылев, Н.В

A.È.Ðàëäóãèí и О.К.Одинцов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО

РАСТВОРИТЕЛЯ

Изобретение относится к способу получения углеводородного растворителя (лигроиновой фракции — Уайтспирита) и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности

Растворитель — лигроиновая фракция (Уайт-спирит) для лакокрасочной промышленности представляет собой углеводородную фракцию, имеющую начало кипения 135-160 С и конец кипения 170-2000С.

Основными требованиями, предъявляемыми к растворителю, являются содержание ароматических углеводородов не более 16%, серы не более

О, 025% и испаряемость по ксилолу в пределах 3-4,5. Эти показатели являются наиболее уязвимыми. Технические условия на показатели качест-, ва растворителя (Уайт-спирита)

ГОСТ 3134-78 представлены в табл. 1..

Известен способ получения углево-. дородного растворителя из прямогонных лигроиновых фракций, содержащих ароматические углеводороды выше

16 мас.% с последующей деароматизацией фракции l1$.

Недостатком известного способа является значительное усложнение технологии растворителя и его удорожанием, так как способ требует регенерации адсорбентов в потоке смеси водяного пара и азота.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достнгае мому эффекту является способ получения углеводородного растворитеЛя путем пер гонки бензиновой фракции с началом кипения 25-50оС и концом кипения 170-200оC содержащей серу

0,002-0,016 мас.Ъ, на легкие бензиновые фракции и кубовый. остаток с последующей отпаркой остатка. в рибойлере и получением лигроиновой фракции — углеводородного растворителя с началом кипения 135-160оC и концом кипения 170-200оС. Широкую бензиновую фракцию получают прямой перегонкой нефти или смеси нефтей. Блок пере.гонки состоит из трех ректификационных колонн, оборудованных подводом тепла горячей струей внизу и острым орошением вверху. Последовательно

-25 в колоннах из широкой бензиновой фракции выделяют узкие бензиновые фракции начало кипения — 62оС 62105 Су 105-135 (160оC) и кубовый остаток — лигроиновую фракцию (раст»

30 воритель} 135 (160оС) 170 200 С) (24

956544

Однако при использовании сернистых нефтей с содержанием серы более

0„03 мас.Ъ получают растворитель с содержанием серы более 0,025 мас.Ъ, ,не соответствующим ГОСТУ.3134-78.При, исйользовании нефтей, содержащих аро- 5 матические углеводороды более

16 мас.Ъ,лигроиновые фракции,не соответствуют ГОСТУ 3134-78 по содержанию ароматических углеводородов (более

16 мас.Ъ). Выход растворителя (лиг- 10 роиновой фракции) в расчете на исходное сырье acего 6,5 мас.Ъ. Кроме того, показатели испаряемости по ксилолу и температуре вспышки растворителя 3,2 и 33 С, соответственно, )5

Попытки получи:b растворитель в соответствии с нормами по содержанию серы и ароматики путем переработки смеси нефти с равным содержанием в керосиновых фракциях серы и ароматики практически к положительным результатам не приводят в связи со сложностью регулирования соотношения нефтей и перерабатываемой смеси, а также возможностью в этом случае получить все другие нефтепродукты (авиакеросины, дизтопливо и топочные мазуты)требуемых качеств.

Целью изобретения является получение лигроиновой фракции с повышенным выходом и улучшенным качеством при использовании бензиновой фракции, полученной иэ нефтей с, повышенным содержанием ароматических углеводородов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения углеводородного растворителя путем перегонки бензиновой фракции с началом кипения 25-50 С и концом кипения 170200 С, содержащей 0,002-0,016 мас.Ъ 40 серы, 4-12 мас.Ъ ароматических углеводородов, на легкие бензиновые фракции и кубовый остаток с последующим фракционированием остатка в рибойлере и получением лигроиновой фракции †.45 углеводородного растворителя с началом кипения 135-1600С и концом кипения 170-2000С к исходной бензиновой фракции добавляют бензиновые фракции, содержащие 0,015-0,100 мас.Ъ серы,.

12-21 мас.Ъ ароматических углеводородов в соотношении на 1 вес.ч. исходной фракции 0,14-2,0 вес.ч. добавленных бензиновых фракций, остаток перед подачей в рибойлер направляют в дополнительную колонну для фракционирования в присутствии парового орошения иэ рибойлера и температуру в рибойлере поддерживают при 218-2250С.

Преимущество предложенного способа заключается в получении лигроиновой фракции повышенного качества и с большим выходом. Содержание серы в лигроиновой фракции — целевом продукте уменьшается до 0,016-0,025 мас.Ъ, а содержание ароматических углеводоро- 65 дов до 13,0-16,2 мас.Ъ при использовании широкой фракции бензина, полученной из сернистых нефтей с высоким содержанием серы и ароматики.

Выход растворителя от.сырья увеличивается до 7,8 мас.Ъ (против 6,5мас.Ъ по прототипу). дополнительное фракционирование остатка перед подачей его в рибойлер обеспечивает достижение более четкого выделения растворителя иэ бензиновой фракции. При снижении температуры в рибойлере ниже 210 С, например до

208 С, четкость выделения растворитео ля ухудшается, скорость улетучивания по ксилолу ниже нормы (2,9), снижен и отбор растворителя от сырья до

6,9Ъ.

Повышение температуры в рибойлере выше 225 С, например до 227 С, не влияет на качество получаемого растворителя.

Показатели испаряемости по ксилолу и температура вспышки растворителя по сравнению с растворителем. полученным поспособу-прототипу, повысились до 3,6 и 36 С, соответственно (против 3,2 и 33 С для прототипа), что свидетельствует об улучшении качества получаемого растворителя.

На чертеже представлена схема, поясняющая, осуществление предложенного способа.

Потоки широких бензиновых фракций по линии 1 с началом кипения 25-50 С и концом кипения 170-200 С, содержащих 0,002-0,016 мас.Ъ серы, 4-12 мас.Ъ ароматических углеводородов, с установок АВТ, перерабатывающих соответственно высокопарафинистые (парафинистые) малосернистые нефти, например месторождений Мангышлакского, Ставропольского, Дагестанского, Туркмении и других,в лигроиновых фракциях

135 (160)-170 (2000C), в которых содержится серы 0,07-0,018 мас.Ъ и ароматических углеводородов 10

14 мас.Ъ вЂ” 1-ый компонент (может быть 1+n компонентов) и потоки широких бензиновых фракций по линии 2 началом кипения 25-50 С и концом кипения 170-200 С, содержащих 0,015 0,1 мас.Ъ серы, 12-21 мас.Ъ ароматических углеводородов, с установок

АВТ, перерабатывающих парафинистые (малопарафинистые) сернистые(малосернистые)нефти, например месторождений

Западной Сибири (Самотлорское,Тюменское и др.), Волжско-Уральского района (Ромашкинского, Туймазинского, Прикамского, Мухановского, Кинельс,кого и других), в лигроиновых фракциях которых содержится 0,03-0,15 мас.Ъ серы и 15-22 мас.Ъ ароматических углеводородов — 2-ой компонент (может быть 1+и компонентов), направляют для смешения в промежуточную емкость 3, при этом соотношение смеши956544

60 ваемых компонентов 1 и 2 выдерживают в пределахф:0,14-2,0.В табл.2пред- . ставлены показатели качества углеводородной лигроиновой фракции (140200 C), ь.оделенной из широкого ассортимента нефти в лабораторных условиях. 5

Указанное соотношение определяется получением товарного растворите ля в соответствии с требованиями

ГОСТа (cM. табл. 1) по содержанию серы и ароматических углеводородов 10 и определено на основании лабораторных исследований лигроиновых фракций, выделенных из 19 образцов нефтесмесей и нефтей различных месторождений, имеющих в настоящее время и 15 на перспективу крупнотоннажное значение по добыче и переработке. Смесь бензиновых фракций в указанном соотношении в количестве 500-3000 т в сутки с температурой 120-135ОС направля- 2р ют в первую ректификационную .колонну

4, откуда при 105-108 С и давлении

2,1-2,5 атм бензиновую фракцию по линии вывода 5 направляют во вторую ректификационную колонну б, в которой сверху при 69-70ОС и давлении 3,33,5 атм получают первую легкую бензиновую фракцию 25(50) — 62 С по линии

7, а снизу при 119-126 С вЂ” вторую легкую бензиновую фракцию 62-80(85 C)по линии 8. С низа первой ректификационной колонны 4 концентрат сырья производства растворителя фракции

80 (85О С) — 170 (200О C) по линии 9 при 169-174ОС направляют на фракционировку в третью (основную)

35 ректификационную колонну 10, где сверху по линии вывода 11 при 112 118 С и давлении 0,5-0,6 атм направ° ляют третью легкую бензиновую фракцию 80(85) — 105 C для смешения с 40 двумя легкими бензиновыми фракциями, отводимыми по линиям ? и 8. Общее количество легкой бензиновой фракции

25(50) — 105ОC 21-44 мас.Ъ. (1001200 т/с). 45

С боку колонны 10 отбирают промежуточную фракцию 105-140(150ОС) по линии 12 в количестве 43-45 мас.Ъ (220-1350 т/с), которая может быть использована как сырье ароматического 5Q (ксилольного) риформинга. С нижней тарелки флегму по линии 13 после обработки ее в колонне 10 паровым орошением по линии 14 направляют в количестве 76-93 т в час по линии вы- >5 вода 15 в печь 16 для нагрева как горячую струю (теплоноситель), которую одним потоком по линии 17 при

204-210ОС подают под нижнюю тарелку колонны 10 для создания в ней парового орошения и нагрева остатка пе регонки, отводимого по линии 18, а второй поток горячей струи по линии

19 с температурой 220-230ОC направяют в рибойлер 20 для создания парового орошения по линии 21, после которого возвращают в колонну 10.После отделения паров от потоков горячей струи полученную флегму — остаток перегонки по линии 18 при 192-200ОС перед подачей его в рибойлер нацравляют на дополнительное фракционирование на верх дополнительной отгонной секции колонны 22 и затем в .рибойлер.

В колонне 22 под влиянием парового орошения из рибайлера идет концентрация целевых фракций в стекающей флегме. Паровое орошение по линии 21 направляют из рибойлера в низ колонны, .а сверху по линии 23 с температурой 185-188ОС вЂ” в колонну 10. Дополнительное фракционирование остатка перегонки завершают в рибойлере отпаркой при 210-225 С. С низа рибойлера в количестве 5,9-6,5 мас.Ъ (40-188 т/c) по линии вывода 24 получают товарный растворитель (Уайт-спирит) .

Пример 1. Для получения углеводородного растворителя используют смесь широких бензиновых фракций (1 и 2), характеристика которых,и полученной смеси (3) представлена в табл. 3. Смесь бензиновых фракций (компоненты 1 и 2) в весовом соотношении 2:1 в количестве 2911 т/с температурой 135ОС направляют в первую ректификационную колонну 4, откуда при 107 С и давлении 2,5ати бензиновую фракцию по линии вывода 5 направляют с температурой 83 С во вторую ректификационную колонну б, в которой сверху при 69 С и давлении

3,3 ати получают первую легкую бензиновую фракцию, выкипающую при 3963ОС, а снизу при 126 С вЂ” вторую легкую бензиновую фракцию (с началом кипения 62ОС, 10% перегоняется при

65ОС, 50% перегоняется при 71 С, 90% перегоняется при 82оС конец кипения 85ОС). С низа первой ректификационной колонны 4 концентрат сырья производства растворителя фракцию 83ОС вЂ” 189 С при 171 С направляют (138 м3/ч) на фракционировку в начале в.третью (основную) ректификационную колонну 10, где сверху по линии вывода 11 при 115ОС и давлении 0,56 ати направляют третью легкую бензиновую фракцию (с началом кипения 82ОС, 10% перегоняется при

87 С, 50% перегоняется при 92 С, 90Ъ перегоняется при 101 С, с концом ципения.108 С) для смешения с двумя другими легкими бензиновыми фракциями, выводимыми по линиям 7 и 8. Общее количество бензиновых фракций (63105 C) 1020 т/с. С боку колонны 10 отбирают промежуточную фракцию с началом кипения 103 С и концом кипения

144 С по линии 12 в количестве

1304 т)с, которая используется как сырье ароматического (ксилольного) риформинга. С нижней тарелки флегму

956544

Т а б л и ц а 1 астворитель бычный норма) Показатели

О, 790

160

170

10% отгона

90% отгона до 200 С перегоняется, % не менее

195

Температура вспышки, в закрытом тигле,"С, не ниже

3-4,5

Летучесть по ксилолу

Анилиновая точка, Ñ

Массовая доля ароматических углеводородов, % не более

Массовая доля общей серы, % не более

;О, 025

Ъ направляют в количестве 90 т/ч в печь

16 для нагрева как горячую струю (теплоноситель), которую одним потоком по линии 17 в количестве 70 т/ч при температуре после печи 205 С подают в нижнюю тарелку колонны 10 на стадию фракционирования, а второй поток горячей струи в количестве 20 т/ч с температурой 225 С направляют в рибойлер 20. После отделения паров от потков горячей струи и образования парового орошения полученную флегму — остаток перегонки по линии 18 при 196 С направляют на дополнительное фракционирование на верх четвертой (стриппинг) колонны 22 и в рибой- 15 лер 20, в котором при 210 С завершают отпарку..Второе паровое орошение направляют от рибойлера в низ колонны.

С низа рибойлера в количестве 226 т/с получают товарный растворитель.

Пример 2. Берут широкие бензиновые фракции аналогично примеру 1 и смешивают компонент 1 по отношению к компоненту 2 в весовом соотношении соответственно 1:0,14. Температурный режим и производительность установки получения растворителя аналогичны примеру 1, только температуру в,рибойлере поддерживают при 225 С. Растворитель получают rro содержанию серы 30 и ароматики лучшего качества.

Пример 3. Берут широкие бензиновые фракции аналогично приме10

Плотность, у4 не более

Фракционнйй состав, С

Температура начала перегонки, не выше

Остаток в колбе, % не более рам 1 и 2, и смешивают компонент 2 по отношению к компоненту 1 в весовом соотношении соответственно 2,2 1.

Растворитель получают по содержанию серы (0,0291) и содержанию ароматических углеводородов (16,2%) — выше нормы.

Пример 4 (сравнительный).

Берут широкие бензиновые фракции аналогично примеру 1 и смешивают их в соответствии с примером 1. Остаток перегонки 19, минуя дополнительное фракционирование, направляют для отпарки только в рибойлер 22. Ъастворитель получают по температуре вспышки на нижнем пределе (33 C) и скорости улетучивания по ксилолу ниже требования (2,9). Результаты экспериментов, проведеНных на установке с изменением соотношения компонентов в сырьевой смеси приведены в табл. 4.

Сравнительные данные по материальному балансу у известного и предложенного способов представлены в табл. 5.

Таким образом, обеспечение заданных параметров: соотношения смешиваемых широких бензиновых фракций и дополнительное фракционирование обеспечивает получение растворителя лигроиновой фракции, соответствующего требованию к углеводородному растворителю по ГОСТУ 3134-78.

956544

Таблица 2

Промышленные образцы нефтей

Малосериистые с низким содер- жание ароматических углеводороро> (Мангышлак1ское) Показатели

Сернистые и с высоким содержанием ароматических угле водородов (Тюмень, Ромашкинское, Туй-. мазинское и др ) Потенциальное содержание в нефти, мас.Ъ (на аппарате

АРН-2)

Плотность при 20 С, г/см3

10,1-15,2

О., 7675-0, 769 5

6,0-11,0

О, 76 30- О, 7646

Фракционный состав по

ГОСТ 2177-66

135-136

137-138

Температура начала кипения,C

10Ъ перегоняется при температуре, С

50Ъ

150-152

160-161

190-192

200-200

0,007-0,018

90Ъ

98%

Содержание серы, мас.Ъ

Групповой углеводородный состав, мас.Ъ

17-22

27-29

58-54

11-13

26-24

63-63

Ароматические углеводороды

Нафтеновые

Парафиновые

Таблица 3

Сырьевая смесь бензиновых фракций для выработки растворителя Э мпонент широкой бензиновой фракции

Показатели качества

Малосернистый с высоким содержанием ароматических углеводородов (из смеси Жирновско-коробковских нефтей) -2-ой компонент"

0,721

0,718

0,725

О, 720

50Ъ

90%

17,5

15,5

10,5

0,008

0,020

0,032

О, 018

" Составные части 2-ого компонента взяты в соотношении 1:1

Плотность, р Ко

Фракционный состав,0С

Температура начала перегонки

10% конец кипения . Массовая доля ароматических углеводородов,Ъ .Массовая доля общей серы, % алосернистый низким со ержанием ароатических глеводородов из мангышлаксой нефти) — 1-ый омпонент

76

108

172

197

141-142

"55-157

185-187

200-200

0,03-0,15

Сернистый с высоким содержанием ароматических углеводородов (из шаимс кой нефти)- 2-ой компонент

36 ,63

96

178

39

64

94

162

175

38

67

101

185

956544

Таблица 4

Способ по примерам

1 1 1

Основные показатели получения растворителя

1 2 3 4

Соотношение компонента 2 к компоненту 1 при смешении

2,0 0,14 2,2 2,0

15,5 13 16,2 15,2

0,025 0,016 0,029 0,025

35 . 36 36 33

Скорость улетучивания по кс. лолу

3,6

7,8

Отбор растворителя от сырья, Ъ

Расход горячей струи, т/ч позиция 17

20 позиция 18

" Дополнительное фракционирование остатка перегонки отсутствует.

Таблица 5

Способ

Показатели

Предлагаемый

Известный

Из смеси широких бензиновых фракций

2911

Сырье, т в, сутки

1000

100

100

Сумма бензиновый фракций

62 105оС т/с

1020

360

36

460

1304

44,7

Растворитель (уайт-спирит)

150 200оС т/с

226

7,8

6,5

Сумма: газ, фракция нк-62 потери

361 т/с

115

12,5

11 5

Итого т/с

2911

1000

100

100

Качество растворителя

Содержание ароматических углеводородов, мас.Ъ

Содержание серы, мас.Ъ

Температура вспышки, С

Промежуточная фракция

105-135 (150) т/с

3,6 3,7 2,9

7,8 7,8 7,8

70 70

20 20

Из широкой бензиновой фракции мангышлакской нефти

13

956544

Формула изобретения

Составитель Г . Белослюд ж

Техред Е.Харитончик Корректор Г. Огар

Редактор И. Митровка

Заказ 6516/4 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения углеводородного растворителя путем перегонки бензиновой фра:<ции с началом кипения 2550 С и концом кипения 170-200ОC, содержащей 0,002-0,016 мас.В серы, 4-12 мас.В ароматических углеводородов, на легкие бензиновые фракции и кубовый остаток с последующим фракционированием „остатка в рибойлере 10 и получением лигроиновой фракции углеводородного растворителя с началом кипения 135-160 С и концом кипения 170-200ОС, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения лиг- 15 роиновой фракции с повышенным выходом и улучшенным качеством при использовании бензиновой фракции, полученной из нефтей с повышенным содержанием ароматических углеводородов, к исходной бензиновой фракции добавляют бензиновые фракции, содержащие 0 0150,100 мас.В серы, 12-21 мас.В арома- . тических углеводородов, в соотношении на 1 вес.ч. исходной фракции

0,14-2,0 вес.ч. добавленных бензиновых фракций, остаток перед подачей в рибойлер направляют в дополнительную колонну для фракционирования в присутствии парового орошения из рибойлера и температуру в рибойлере поддерживают при 210-225 С.

Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 443854, кл, С 07 С 7/12, 1974.

2. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. М., "Химиями, 1972, ч. 1, с. 297-301 (прототип) .