RU2173695C2 - Усовершенствованный способ достижения значительного выхода олефинов из остаточного исходного сырья - Google Patents
Усовершенствованный способ достижения значительного выхода олефинов из остаточного исходного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2173695C2 RU2173695C2 RU2000100308/04A RU2000100308A RU2173695C2 RU 2173695 C2 RU2173695 C2 RU 2173695C2 RU 2000100308/04 A RU2000100308/04 A RU 2000100308/04A RU 2000100308 A RU2000100308 A RU 2000100308A RU 2173695 C2 RU2173695 C2 RU 2173695C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solids
- zone
- reaction zone
- contact
- residence time
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title claims abstract description 16
- 239000007858 starting material Substances 0.000 title abstract 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 6
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 4
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011269 tar Substances 0.000 claims description 2
- 239000011275 tar sand Substances 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 4
- 238000004230 steam cracking Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 238000004231 fluid catalytic cracking Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical group N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013844 butane Nutrition 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical class CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000003250 coal slurry Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Chemical group 0.000 description 1
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000003079 shale oil Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- -1 unsaturated C 4 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011364 vaporized material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения существенного количества олефинового продукта из остаточного исходного сырья путем использования установки термической обработки с кратковременным контактом паров, включающий горизонтальный движущийся слой флюидизированных горячих частиц. Способ включает подачу остаточного исходного сырья в указанную реакционную зону кратковременного парового контакта, где оно контактирует с флюидизированными горячими твердыми веществами. В результате получают компоненты с высоким содержанием углерода по Конрадсону и металлосодержащие компоненты, осаждающиеся на указанных горячих твердых веществах, и испаренную фракцию, содержащую олефиновые продукты. Испаренную фракцию отделяют от твердых веществ, которые проходят через указанную зону отпарки и где их приводят в контакт с отпаривающим газом, посредством чего из них удаляют летучие компоненты. Отпаренные твердые вещества проходят в зону нагрева, где их нагревают до эффективной температуры, которая поддерживает температуру реакционной зоны, и затем из зоны нагрева - в реакционную зону, где их приводят в контакт со свежим сырьем. Способ позволяет увеличить выход олефинов. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к способу получения существенного количества олефинового продукта из остаточного исходного сырья путем использования установки термической обработки с кратковременным контактом паров, включающей горизонтальный движущийся слой флюидизированных горячих частиц.
На обычном нефтеперерабатывающем заводе сырые нефти подвергают атмосферной дистилляции для получения более легких фракций, таких как газойли, керосины, бензины, широкая бензинолигроиновая фракция прямой перегонки (тяжелый бензин) и т.п. Фракции нефти в интервале кипения бензина, такие как нафта (бензинолигроиновые фракции) и те фракции, которые могут быть легко термически или каталитически превращены в продукты, кипящие в бензиновом интервале, такие как газойли, являются наиболее ценными потоками продуктов при нефтепереработке. Остаток от атмосферной перегонки перегоняют при давлении ниже атмосферного давления для получения вакуумного газойль-дистиллята и уменьшенного количества вакуумного нефтяного остатка, который часто содержит относительно высокие количества асфальтеновых молекул. Эти асфальтеновые молекулы обычно содержат большую часть углеродистого остатка по Конрадсону и металлических компонентов остатков. Они также содержат относительно высокие количества гетероатомов, таких как сера и азот. Такое сырье имеет малую промышленную ценность, главным образом из-за того, что оно не может быть использовано как жидкое топливо вследствие непрерывно возрастающей строгости экологических требований. Они также имеют малую ценность как исходные сырьевые материалы для процессов нефтепереработки, таких как флюид- каталитический крекинг, так как они дают чрезмерные количества газа и кокса. Высокое содержание металлов в них также ведет к дезактивации катализатора. Таким образом, имеется большая потребность в нефтепереработке для лучшего использования остаточного исходного сырья (из нефтяных остатков) или превращения его в более ценные чистые и легкие продукты.
В отличие от остаточного сырья, более ценные сырьевые материалы, такие как газойли, используют в флюид-каталитическом крекинге для получения транспортных топлив, а также используют как сырьевые материалы для получения олефиновых химических продуктов в установке парофазного крекинга. Установка парофазного крекинга является установкой термической обработки, включающей обогреваемые змеевики, где исходное сырье подвергают крекингу при температуре примерно от 540 до 800oC в присутствии пара. Хотя газойли являются пригодными сырьевыми материалами для таких целей, они являются также относительно дорогим сырьем, так как они предпочтительно служат сырьевым материалом для установки флюид-каталитического крекинга. С экономической точки зрения желательно использовать для парового крекинга более дешевое сырье, такое как остаточные продукты. Остаточные сырьевые материалы обычно непригодны для использования в установках парофазного крекинга из-за чрезмерного расщепления, коксообразования и отложения кокса в змеевиках для крекинга, что ведет к перегреву и закупориванию оборудования. Кроме того, было найдено, что пар может реагировать с коксом при температурах обработки с образованием существенного количества CO, который разбавляет пары продукта и серьезно усложняет выделение продукта.
Попытка решить эти проблемы была сделана в патенте США 2768127, в котором изучали использование остаточного сырья для получения потоков ароматических и олефиновых продуктов. Это достигается контактированием остаточного сырья с флюидизированным слоем частиц кокса, поддерживаемых при температурах примерно от 675 до 760oC. Хотя такой способ является приемлемым, сохраняется необходимость в улучшении способов получения олефиновых продуктов из остаточных сырьевых материалов без чрезмерного крекинга паров продукта.
В соответствии с настоящим изобретением предложен способ получения олефинов из остаточного сырья, который включает превращение сырья на технологической установке, содержащей:
i) зону нагрева, куда твердые вещества, содержащие углеродистые отложения, поступают из зоны отпарки и нагреваются в присутствии окисляющего газа;
ii) реакционную зону кратковременного парового контакта, содержащую горизонтальный движущийся слой флюидизированных горячих твердых веществ, рециклизованных из зоны нагрева, причем зону реакции поддерживают при температуре примерно от 670oC примерно до 870oC и при таких условиях, что время пребывания твердых веществ и время пребывания пара регулируют независимо, причем время пребывания пара составляет менее чем примерно 2 сек, а время пребывания твердых веществ - примерно от 5 примерно до 60 сек;
iii) зону отпарки, через которую твердые вещества, на которых имеются углеродистые отложения, пропускают из зоны реакции, и где низкокипящие углеводороды и летучие вещества выделяют с отпаривающим газом, причем способ включает:
а) подачу остаточного исходного сырья в указанную реакционную зону кратковременного парового контакта, где оно контактирует с флюидизированными горячими твердыми веществами, посредством чего получают компоненты с высоким содержанием углерода по Конрадсону и металлосодержащие компоненты, осаждающиеся на указанных горячих твердых веществах, и испаренную фракцию, содержащую олефиновые продукты,
б) отделение испаренной фракции от твердых веществ,
в) прохождение твердых веществ через указанную зону отпарки, где их приводят в контакт с отпаривающим газом, посредством чего из них удаляют летучие компоненты,
г) прохождение отпаренных твердых веществ в зону нагрева, где их нагревают до эффективной температуры, которая поддерживает температуру реакционной зоны, и
д) прохождение горячих твердых веществ из зоны нагрева в реакционную зону, где их приводят в контакт со свежим сырьем.
i) зону нагрева, куда твердые вещества, содержащие углеродистые отложения, поступают из зоны отпарки и нагреваются в присутствии окисляющего газа;
ii) реакционную зону кратковременного парового контакта, содержащую горизонтальный движущийся слой флюидизированных горячих твердых веществ, рециклизованных из зоны нагрева, причем зону реакции поддерживают при температуре примерно от 670oC примерно до 870oC и при таких условиях, что время пребывания твердых веществ и время пребывания пара регулируют независимо, причем время пребывания пара составляет менее чем примерно 2 сек, а время пребывания твердых веществ - примерно от 5 примерно до 60 сек;
iii) зону отпарки, через которую твердые вещества, на которых имеются углеродистые отложения, пропускают из зоны реакции, и где низкокипящие углеводороды и летучие вещества выделяют с отпаривающим газом, причем способ включает:
а) подачу остаточного исходного сырья в указанную реакционную зону кратковременного парового контакта, где оно контактирует с флюидизированными горячими твердыми веществами, посредством чего получают компоненты с высоким содержанием углерода по Конрадсону и металлосодержащие компоненты, осаждающиеся на указанных горячих твердых веществах, и испаренную фракцию, содержащую олефиновые продукты,
б) отделение испаренной фракции от твердых веществ,
в) прохождение твердых веществ через указанную зону отпарки, где их приводят в контакт с отпаривающим газом, посредством чего из них удаляют летучие компоненты,
г) прохождение отпаренных твердых веществ в зону нагрева, где их нагревают до эффективной температуры, которая поддерживает температуру реакционной зоны, и
д) прохождение горячих твердых веществ из зоны нагрева в реакционную зону, где их приводят в контакт со свежим сырьем.
Единственный чертеж дает схематический план течения потоков не ограничивающего предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения.
Остаточными сырьевыми материалами, которые пригодны для использования в настоящем изобретении, являются нефтяные фракции, кипящие примерно выше 480oC, предпочтительно примерно выше 540oC, более предпочтительно примерно выше 560oC. Не ограничивающие примеры таких фракций включают вакуумные кубовые остатки, атмосферные кубовые остатки, тяжелые и средние сырые нефтепродукты, каменноугольную смолу, асфальт, битум, масло из битуминозного песчаника, сланцевое масло, уголь, угольные суспензии и угольные ожиженные донные остатки. Понятно, что такие остаточные сырьевые материалы могут также содержать небольшие количества более низкокипящих веществ. Это сырье обычно не может быть использовано в качестве сырьевого материала для установок парофазного крекинга с целью получения олефиновых продуктов, так как оно чрезмерно коксуется. Такие сырьевые материалы, как правило, имеют содержание углерода по Конрадсону по меньшей мере 5 мас.%, обычно от 5 до 50 мас.%. Что касается углеродистого остатка по Конрадсону, смотри ASTM Test D 189-165.
Олефиновые продукты получают из остаточного сырья в соответствии с настоящим изобретением на технологической установке с кратковременным контактом пара, включающей зону нагрева, реакционную зону кратковременного контакта пара с горизонтальным движущимся флюидизированным слоем и зону отпаривания. Далее процесс рассматривается со ссылкой на чертеж, где остаточное исходное сырье подают через линию 10 в одну или более реакционных зон 1 кратковременного парового контакта, которая содержит горизонтальный движущийся слой флюидизированных горячих твердых веществ. Желательно, чтобы твердые вещества в реакторе с кратковременным паровым контактом были флюидизированы с помощью механических средств. Частицы флюидизируют с помощью флюидизирующего газа, такого как пар, механических средств и паров, которые получают при испарении части исходного сырья. Предпочтительно, чтобы механические средства представляли собой механические смесительные системы, характеризуемые тем, что они имеют относительно высокую смесительную эффективность, с очень небольшой степенью осевого обратного перемешивания. Такие смесительные системы действуют подобно системе, текущей под поршнем, с таким характером течения, который гарантирует, что время пребывания является приблизительно равным для всех частиц. Наиболее предпочтительным механическим смесителем является смеситель, который Lurgi AG из Германии называет LR-Mixer или LR-Flash Coker и который первоначально был разработан для переработки горючего сланца, угля и битуминозных песчаников. LR-Mixer состоит из двух горизонтально расположенных вращающихся шнеков, которые способствуют флюидизации частиц. Хотя предпочтительно, чтобы твердые частицы были частицами кокса, они могут также быть из любого другого пригодного тугоплавкого материала в виде частиц. Не ограничивающие примеры таких других пригодных тугоплавких материалов включают материалы, выбранные из группы, включающей диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид циркония, оксид магния, муллит, приготовленные синтетически или встречающиеся в природе материалы, такие как пемза, глина, кизельгур, диатомовая земля, боксит и т.п. В пределах объема настоящего изобретения эти твердые вещества могут быть инертными или обладать каталитическими свойствами. Твердые вещества должны иметь средний размер частицы примерно от 40 мкм до 2000 мкм, предпочтительно примерно от 50 мкм примерно до 800 мкм.
Когда исходное сырье приводят в контакт с флюидизированными горячими твердыми веществами, которые должны иметь температуру предпочтительно примерно от 670oC до 870oC, более предпочтительно примерно от 700oC до 800oC, существенная часть компонентов с высоким содержанием углерода по Конрадсону и металлосодержащих компонентов осаждается на горячих твердых частицах в форме углеродных и металлических составляющих высокой молекулярной массы. Остающаяся часть испаряется при контакте с горячими твердыми веществами. Эта испарившаяся часть содержит существенное количество олефиновых продуктов, обычно в диапазоне примерно от 20 до 50 мас.%, предпочтительно примерно от 25 до 50 мас.% и более предпочтительно примерно от 30 до 50 мас.% по отношению к общей массе потока продуктов. Доля олефинов в потоке продуктов, полученном при осуществлении настоящего изобретения, обычно составляет примерно от 5 до 15 мас.%, предпочтительно примерно от 7 до 10 мас.% метана; примерно от 10-20 мас.%, предпочтительно примерно от 12 до 18 мас.% этилена; и примерно от 5 до 15 мас.%, предпочтительно от 7 до 12 мас.% пропилена по отношению к поданному сырью.
Время пребывания парообразных продуктов в реакционных зонах 1 должно быть достаточно эффективным, но таким, чтобы не происходил значительный вторичный крекинг. Это время обычно составляет менее чем примерно 2 сек, предпочтительно менее чем примерно 1 сек, и более предпочтительно - менее чем примерно 0,5 сек. Время пребывания твердых веществ в зоне реакции должно быть примерно от 5 до 60 сек, предпочтительно примерно от 10 до 30 сек. Одним новым аспектом настоящего изобретения является то, что время пребывания твердых веществ и время пребывания парообразных продуктов в зоне реакции регулируют независимо. Большинство процессов с флюидизированным слоем сконструированы так, что время пребывания твердых веществ и время пребывания пара невозможно независимо регулировать, особенно при относительно коротких временах пребывания пара. Предпочтительно, чтобы технологическая установка кратковременного контакта пара работала так, чтобы отношение твердых веществ к сырью составляло примерно от 30 к 1, предпочтительно 20 к 1, более предпочтительно примерно 10 к 1 и наиболее предпочтительно примерно от 5 к 1. Следует понимать, что точное отношение твердых веществ к сырью будет прежде всего зависеть от требований по тепловому балансу в реакционной зоне кратковременного парового контакта. Согласование отношения нефти к твердым веществам с требованиями по тепловому балансу находится в пределах знаний обычного специалиста и потому не будет развиваться здесь далее. Небольшое количество исходного сырья осаждается на твердых веществах в форме горючего углеродистого материала. Металлические компоненты также будут осаждаться на твердых веществах. Следовательно, испаренная часть будет содержать значительно меньше углерода по Конрадсону, а также металлов, по сравнению с исходным сырьем.
Испаренная фракция проходит по трубопроводу 11 в циклон 20, где большую часть увлеченных твердых веществ или пыли удаляют. Обеспыленные пары затем проходят в зону 13 охлаждения по трубопроводу 24, где пары охлаждают до температур ниже тех, при которых происходит значительный термический крекинг. Эта температура предпочтительно ниже примерно 450oC, более предпочтительно ниже примерно 340oC. Твердые вещества, содержащие осажденные на них углеродистые материалы, проходят из зон 1 реакции по трубопроводу 15 к слою твердых веществ 17 в десорбционный аппарат 3. Твердые вещества проходят вниз через аппарат для отпарки и за зону отпарки в донной секции, где любые оставшиеся летучие вещества или испаряемые материалы отпариваются из твердых веществ при использовании отпарочного газа, предпочтительно пара, вводимого в зону отпарки (десорбции) через трубопровод 16. Десорбированные парообразные продукты проходят вверх в отпарной резервуар 3, через трубопровод 22 к циклону 20, в зону охлаждения 13 по трубопроводу 24, откуда легкий продукт, содержащий значительное количество олефинов, удаляют сверху по трубопроводу 28. Легкий продукт обычно является потоком продуктов, кипящих при 510oC и ниже. Этот поток продуктов, кипящих при 510oC и ниже, обычно содержит около 7-10 мас. % метана, 12-18 мас.% этилена, 7-12 мас.% пропилена и 6-9 мас.% ненасыщенных C4-углеводородов, таких как бутаны и бутадиены, по отношению к общей массе поданного сырья.
Поток продуктов, кипящих при 510oC и выше, собирают из зоны охлаждения по трубопроводу 26. Десорбированные твердые вещества проходят по трубопроводу 18 в нагреватель 2, который включает зону нагрева. Зона нагрева работает в окружении окисляющего газа, предпочтительно воздуха, при эффективной температуре, то есть при температуре, которая удовлетворяет тепловым требованиям реакционной зоны. Зона нагрева обычно работает при температуре, превышающей рабочую температуру реакционных зон 1 примерно на 40 - 200oC, предпочтительно примерно на 65oC - 175oC, более предпочтительно примерно на 65oC - 120oC.
Понятно, что в нагреватель может быть введен подогретый воздух. Нагреватель обычно работает при давлении в интервале примерно от 0,07 до 10,55 кг/см2 (от 1 до 150 избыт. фунт/кв. дюйм, psig), предпочтительно при давлении в интервале примерно от 1,055 до 3,164 кг/см2 (от 15 до 45 psig). Хотя некоторые углеродистые остатки могут загораться от твердых веществ в зоне нагрева, предпочтительно, чтобы имело место только частичное сгорание, так чтобы твердые вещества после прохождения через нагреватель имели бы ценность как горючее. Избыток твердых веществ может быть удален из технологической установки по трубопроводу 50. Дымовой газ удаляют сверху из нагревателя 2 по трубопроводу 40. Дымовой газ пропускают через циклонную систему 36 и 39 для удаления большей части высокодисперсных твердых частиц. Обеспыленный дымовой газ далее охлаждают в системе тепловой утилизации отходов (не показано), промывают для удаления загрязнений и твердых частиц и пропускают в CO-бойлер (не показан). Горячие инертные твердые вещества затем рециклизуют по трубопроводу 12 в термическую зону 1.
Следующий пример представлен для демонстрации того, что осуществление способа при кратковременном контакте является важным для получения увеличенного выхода олефинов из остаточного исходного сырья.
Пример
Вакуумные остатки нефти из Южной Луизианы использовали как исходное сырье и подавали со скоростью подачи 100 баррелей/день (0,16 м2/день) в пилотную установку флюидизированного коксования с кратковременным контактом. Рабочая температура в пилотной установке была 745oF (396oC) при времени пребывания пара менее 1 сек. Оценка превращения и выхода продуктов представлена ниже:
Скорость подачи сырья - 100
Температура, oC - 745
C- 3 превращение - 35
Выход газов в мас.% от подачи сырья:
Метан - 7-10
Этилен - 14-16
Пропилен - 9-12
Ненасыщенные C4 - 6-9
Выход жидкости в мас.% от подачи сырья:
C5/220oC - 17,5
220o/340oC - 8,0
340oC+ - 13.0
общее C+ 5 - 38,5
Общий кокс, мас.% от подачи сырья 18,7
Этилен/этан - 6,0
Пропилен/пропан - 19,0
Бутилен/бутан - 30,0
Вакуумные остатки нефти из Южной Луизианы использовали как исходное сырье и подавали со скоростью подачи 100 баррелей/день (0,16 м2/день) в пилотную установку флюидизированного коксования с кратковременным контактом. Рабочая температура в пилотной установке была 745oF (396oC) при времени пребывания пара менее 1 сек. Оценка превращения и выхода продуктов представлена ниже:
Скорость подачи сырья - 100
Температура, oC - 745
C- 3 превращение - 35
Выход газов в мас.% от подачи сырья:
Метан - 7-10
Этилен - 14-16
Пропилен - 9-12
Ненасыщенные C4 - 6-9
Выход жидкости в мас.% от подачи сырья:
C5/220oC - 17,5
220o/340oC - 8,0
340oC+ - 13.0
общее C+ 5 - 38,5
Общий кокс, мас.% от подачи сырья 18,7
Этилен/этан - 6,0
Пропилен/пропан - 19,0
Бутилен/бутан - 30,0
Claims (7)
1. Способ получения олефинов из остаточного исходного сырья, включающий превращение исходного сырья на технологической установке, содержащей: i) зону нагрева, в которую из зоны отпарки поступают твердые вещества, содержащие углеродистые отложения, и где их нагревают в присутствии окислительного газа; ii) реакционную зону кратковременного парового контакта, включающую горизонтальный движущийся слой флюидизированных горячих твердых веществ, рециклизованных из зоны нагрева, причем реакционная зона работает при температуре примерно от 670°С примерно до 870°С и в таких условиях, что время пребывания твердых веществ и время пребывания пара регулируют независимо, причем время пребывания пара составляет менее чем примерно 2 c, а время пребывания твердых веществ примерно от 5 до 60 с, и iii) зону отпарки, через которую твердые вещества, на которых имеются углеродистые отложения, проходят из зоны реакции, и в которой более низкокипящие добавочные углеводороды и летучие вещества извлекают с помощью отпарочного газа, причем способ включает: а) подачу остаточного исходного сырья в реакционную зону кратковременного парового контакта, где оно контактирует с флюидизированными горячими твердыми веществами, посредством чего получают компоненты с высоким содержанием углерода по Конрадсону и металлосодержащие компоненты, осаждающиеся на указанных горячих твердых веществах, и испаренную фракцию, содержащую олефиновые продукты, б) отделение испаренной фракции от твердых веществ, в) пропускание твердых веществ в указанную зону отпарки, где их приводят в контакт с отпаривающим газом, посредством чего из них удаляют летучие компоненты, г) пропускание отпаренных твердых веществ в зону нагрева, где их нагревают до эффективной температуры, которая поддерживает рабочую температуру зоны реакции, и д) рециклизацию горячих твердых веществ из зоны нагрева в зону реакции, где их приводят в контакт со свежим сырьем.
2. Способ по п. 1, в котором время пребывания пара в реакционной зоне кратковременного парового контакта составляет менее чем примерно 1 с.
3. Способ по п. 1, в котором остаточное исходное сырье выбирают из группы, состоящей из вакуумных кубовых остатков, атмосферных кубовых остатков, тяжелых и средних сырых нефтепродуктов, каменноугольной смолы, асфальта, битума, масла из битуминизированного песчаника, сланцевой смолы, угля, угольных суспензий и угольных ожиженных донных остатков.
4. Способ по п.3, в котором остаточным исходным сырьем являются вакуумные кубовые остатки.
5. Способ по п.2, в котором время пребывания твердых веществ в реакционной зоне кратковременного парового контакта составляет примерно от 10 до 30 с.
6. Способ по п.1, в котором частицы реакционной зоны кратковременного парового контакта флюидизированы с помощью механических средств.
7. Способ по п.6, в котором механические средства включают ряд горизонтально расположенных шнеков внутри реактора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000100308/04A RU2173695C2 (ru) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Усовершенствованный способ достижения значительного выхода олефинов из остаточного исходного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000100308/04A RU2173695C2 (ru) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Усовершенствованный способ достижения значительного выхода олефинов из остаточного исходного сырья |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000100308A RU2000100308A (ru) | 2001-09-10 |
| RU2173695C2 true RU2173695C2 (ru) | 2001-09-20 |
Family
ID=36608198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000100308/04A RU2173695C2 (ru) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Усовершенствованный способ достижения значительного выхода олефинов из остаточного исходного сырья |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2173695C2 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2768127A (en) * | 1951-05-17 | 1956-10-23 | Exxon Research Engineering Co | Improved residual oil conversion process for the production of chemicals |
| CA1121749A (en) * | 1979-10-12 | 1982-04-13 | Aecom Canada Ltd. | Apparatus and process for recovery of hydrocarbons from inorganic host materials |
| SU1581734A1 (ru) * | 1987-07-27 | 1990-07-30 | Ленинградское Научно-Производственное Объединение По Разработке И Внедрению Нефтехимических Процессов | Способ переработки нефт ного сырь и устройство дл его осуществлени |
-
1997
- 1997-06-25 RU RU2000100308/04A patent/RU2173695C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2768127A (en) * | 1951-05-17 | 1956-10-23 | Exxon Research Engineering Co | Improved residual oil conversion process for the production of chemicals |
| CA1121749A (en) * | 1979-10-12 | 1982-04-13 | Aecom Canada Ltd. | Apparatus and process for recovery of hydrocarbons from inorganic host materials |
| SU1581734A1 (ru) * | 1987-07-27 | 1990-07-30 | Ленинградское Научно-Производственное Объединение По Разработке И Внедрению Нефтехимических Процессов | Способ переработки нефт ного сырь и устройство дл его осуществлени |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5714663A (en) | Process for obtaining significant olefin yields from residua feedstocks | |
| AU717437B2 (en) | Process for obtaining olefins from residual and other heavy feedstocks | |
| EA001351B1 (ru) | Комплексное облагораживание мазута и жидкофазный каталитический крекинг | |
| US5658455A (en) | Fluidized bed coking process | |
| JPH11509259A (ja) | 統合された残油品質向上及び流動接触分解 | |
| RU2173695C2 (ru) | Усовершенствованный способ достижения значительного выхода олефинов из остаточного исходного сырья | |
| US5879535A (en) | Two-stage process for obtaining significant olefin yields from residua feedstocks | |
| US6352638B2 (en) | Two-stage process for converting residua to gasoline blendstocks and light olefins | |
| US5879536A (en) | Two-stage process for obtaining significant olefin yields from residua feedstocks | |
| RU2186822C2 (ru) | Способ коксования в псевдоожиженном слое | |
| WO1998059018A1 (en) | Improved process for obtaining significant olefin yields from residua feedstocks | |
| CN1259984A (zh) | 改进的流化床焦化工艺 | |
| JP2001504517A (ja) | 残留及びその他の重質供給原料からオレフィンを得る方法 | |
| CN1259982A (zh) | 从残油进料中获得高烯烃收率的改进方法 | |
| CA2290022A1 (en) | Improved fluidized bed coking process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040626 |