RU2539977C1 - Multitonnage petrochemical cluster - Google Patents
Multitonnage petrochemical cluster Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539977C1 RU2539977C1 RU2013156723/04A RU2013156723A RU2539977C1 RU 2539977 C1 RU2539977 C1 RU 2539977C1 RU 2013156723/04 A RU2013156723/04 A RU 2013156723/04A RU 2013156723 A RU2013156723 A RU 2013156723A RU 2539977 C1 RU2539977 C1 RU 2539977C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- propane
- fraction
- petrochemical
- pyrolysis
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 113
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 55
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 39
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 13
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims abstract description 12
- 235000013844 butane Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 claims abstract description 10
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical class CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims abstract description 9
- 150000001336 alkenes Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical class CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 34
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 33
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 23
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 20
- JTXAHXNXKFGXIT-UHFFFAOYSA-N propane;prop-1-ene Chemical group CCC.CC=C JTXAHXNXKFGXIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 8
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 8
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 7
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical class [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 claims 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 39
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 20
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 6
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 5
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 4
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 4
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 4
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound 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
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G57/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by at least one cracking process or refining process and at least one other conversion process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G51/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more cracking processes only
- C10G51/06—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more cracking processes only plural parallel stages only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии переработки нефтяных газов и может быть использовано в нефте- и газоперерабатывающей промышленности.The invention relates to a technology for the processing of petroleum gases and can be used in the oil and gas processing industries.
На нефтеперерабатывающих заводах на многочисленных установках первичной (атмосферно-вакуумные трубчатки) и вторичной (термический и каталитический крекинг, коксование, гидрокрекинг, газофракционирование и другие) переработки нефти вырабатывается большое количество углеводородных газов. Эти газы содержат низкомолекулярные парафиновые и олефиновые углеводороды с примесью воды, сернистых, азотистых и иных примесей, причем заводы, имеющие различный набор технологических процессов и отличающиеся по мощности, имеют разную производительность и состав вырабатываемых нефтезаводских углеводородных газов, что существенно усложняет формирование набора технологических процессов и установок, обеспечивающих дальнейшую оптимальную переработку газов. Часто в одном регионе располагается несколько нефтеперерабатывающих заводов, так, например, в Уфе размещено три нефтеперерабатывающих завода различной производительности и производственной структуры. В подобной ситуации экономически нерационально на каждом заводе формировать свою оригинальную систему переработки нефтезаводских газов, более эффективно разработать специализированную группу установок, образующую совместно со связанными с ними нефтеперерабатывающими заводами мультитоннажный нефтехимический кластер, перерабатывающий газы нефтеперерабатывающих заводов всего региона.At refineries in numerous installations of primary (atmospheric-vacuum tubes) and secondary (thermal and catalytic cracking, coking, hydrocracking, gas fractionation and others), a large amount of hydrocarbon gas is produced. These gases contain low molecular weight paraffin and olefin hydrocarbons mixed with water, sulfur, nitrogen and other impurities, and plants that have a different set of technological processes and differ in power, have different performance and composition of the produced refinery hydrocarbon gases, which significantly complicates the formation of a set of technological processes and plants providing further optimal gas processing. Often in one region there are several oil refineries, for example, in Ufa there are three oil refineries of various capacities and production structures. In such a situation, it is economically irrational at each plant to form their own original refinery gas processing system, to more efficiently develop a specialized group of units, which together with the associated refineries will form a multi-ton petrochemical cluster processing the gases of refineries throughout the region.
Известные способы переработки нефтезаводских газов направлены преимущественно на извлечение из газа некоторых ценных компонентов с использованием основной части газа в качестве заводского топлива.Known methods for processing refinery gases are aimed primarily at extracting some valuable components from gas using the bulk of the gas as factory fuel.
Известен способ каталитической конверсии углеводородов, в котором продукты реакции каталитического крекинга отбирают из реактора и разделяют на фракции для получения легких олефинов, бензина, дизельного топлива, тяжелого дизельного топлива (патент на изобретение RU №2418842 С2, C10G 11/05, С07С 7/144, B01J 29/80, B01J 29/072, B01J 29/076, 20.05.2011). A known method for the catalytic conversion of hydrocarbons, in which the reaction products of catalytic cracking are taken from the reactor and separated into fractions to produce light olefins, gasoline, diesel fuel, heavy diesel fuel (patent RU No. 2418842 C2, C10G 11/05, C07C 7/144 , B01J 29/80, B01J 29/072, B01J 29/076, 05.20.2011).
Недостатком данного способа является выделение из исходного газа водорода и легких углеводородов - метана и этана - в виде отходящего сухого газа, используемого далее как топливо, что приводит к неэффективному использованию углеводородов и снижению ресурсов сырья нефтехимических производств.The disadvantage of this method is the allocation of hydrogen and light hydrocarbons - methane and ethane - from the source gas in the form of dry dry gas, which is used further as fuel, which leads to inefficient use of hydrocarbons and a decrease in the resources of the petrochemical industry.
Известен способ получения среднедистиллятного продукта и низших олефинов из углеводородного исходного сырья, в котором продукты каталитического крекинга газойля разделяются на несколько потоков крекированного газойлевого продукта с отделением по меньшей мере одного низшего олефинового соединения, используемого в качестве сырья для производства полиолефинов, при этом рафинатный поток, содержащий по меньшей мере один из С4 и С3 рафинатов, образуется в блоке экстракции бутадиена или блоке экстракции изопрена (заявка на изобретение RU №2010126474 A, C10G 11/18, 10.01.2012). A known method of producing a middle distillate product and lower olefins from a hydrocarbon feedstock, in which the products of catalytic cracking of gas oil are separated into several streams of cracked gas oil product with separation of at least one lower olefin compound used as raw material for the production of polyolefins, while the raffinate stream containing at least one of C 3 and C 4 raffinate formed in the extraction block of butadiene or isoprene extraction unit (application for invention RU 2010126474 A, C10G 11/18, 10.01.2012).
Недостатком данного способа также является выделение водорода и легких углеводородов - метана и этана - в виде отходящего сухого газа, используемого далее как топливо, что приводит к неэффективному использованию углеводородов и снижению ресурсов сырья нефтехимических производств.The disadvantage of this method is the allocation of hydrogen and light hydrocarbons - methane and ethane - in the form of dry dry gas, which is used further as fuel, which leads to inefficient use of hydrocarbons and a decrease in the resources of raw materials in petrochemical industries.
Известен также способ замедленного коксования нефтяных остатков и реактор коксования, в котором обеспечивается нагрев первичного исходного сырья в трубчатой печи, смешение его с кубовым остатком (квенчингом) ректификационной колонны с получением вторичного сырья, который далее нагревается в трубчатой печи и коксуется в реакторе с выделением парогазовых продуктов коксования, которые охлаждаются за счет ввода охлаждающей струи и сепарируются в циклоне, при этом паровую фазу отводят из циклона в концентрационную часть ректификационной колонны, а жидкую часть возвращают непосредственно в реактор, ректификационная колонна разделяет продукты коксования на газ, бензин, водный конденсат, отводимые с верха ректификационной колонны, легкий и тяжелый газойли, отводимые боковыми погонами из колонны, кроме того, ректификационная колонна снабжена двумя циркуляционными орошениями (патент на изобретение RU №2339674 C1, С10В 55/00, 27.11.2008). There is also a method of delayed coking of oil residues and a coking reactor, which provides heating of the primary feedstock in a tubular furnace, mixing it with still bottom residue (quenching) of a distillation column to produce secondary feedstock, which is then heated in a tubular furnace and coked in a reactor with the release of combined-cycle gas coking products, which are cooled by introducing a cooling stream and separated in a cyclone, while the vapor phase is removed from the cyclone to the concentration part of the distillation columns, and the liquid part is returned directly to the reactor, the distillation column separates the coking products into gas, gasoline, water condensate discharged from the top of the distillation column, light and heavy gas oils discharged from the side shoulder straps from the column, in addition, the distillation column is equipped with two circulation irrigations ( patent for invention RU No. 2339674 C1, СВВ 55/00, 11.27.2008).
Недостатком данного способа является отсутствие рационального использования газа, целиком направляемого в топливную сеть завода.The disadvantage of this method is the lack of rational use of gas, entirely directed to the fuel network of the plant.
Известен способ извлечения пропилена из газовых продуктов каталитического крекинга, который заключается в том, что исходное сырье, состоящее из охлажденных продуктов каталитического крекинга, поступает в сепаратор, где разделяется на два потока: нижний углеводородный поток поступает во фракционирующий абсорбер, а верхний водородсодержащий газовый поток проходит через устройство мембранного разделения, где извлекается водород, а сконцентрированная углеводородная часть подается на ту же тарелку фракционирующего абсорбера, на которую подается нижний углеводородный поток, на верх фракционирующего абсорбера подается свежий абсорбент на смешение с газовым потоком, выводимым из фракционирующего абсорбера в конденсатор, и после частичной конденсации получаемая во втором сепараторе смесь разделяется на сухой газ и конденсат, подаваемый на верх фракционирующего абсорбера в качестве абсорбента. Снизу фракционирующего абсорбера отводится отработанный абсорбент, насыщенный пропиленом и другими извлекаемыми из исходного сырья компонентами, на последующую регенерацию абсорбента и выделение извлекаемых из исходного сырья компонентов (Патент US 6,723,231 В1 «Извлечение пропилена» C10G 7/02; C10G 7/00; B01D 3/14). A known method for the extraction of propylene from gas products of catalytic cracking, which consists in the fact that the feedstock, consisting of chilled products of catalytic cracking, enters the separator, where it is divided into two streams: the lower hydrocarbon stream enters the fractionating absorber, and the upper hydrogen-containing gas stream passes through the membrane separation device, where hydrogen is extracted, and the concentrated hydrocarbon portion is fed to the same plate of the fractionating absorber, onto which the lower hydrocarbon stream is supplied, fresh absorbent is fed to the top of the fractionating absorber for mixing with the gas stream discharged from the fractionating absorber to the condenser, and after partial condensation, the mixture obtained in the second separator is separated into dry gas and the condensate supplied to the top of the fractionating absorber as an absorbent. Spent absorbent, saturated with propylene and other components extracted from the feedstock, is discharged from the bottom of the fractionating absorber to the subsequent regeneration of the absorbent and separation of components extracted from the feedstock (US Pat. No. 6,723,231 B1 “Propylene recovery” C10G 7/02; C10G 7/00; B01D 3/3 fourteen).
Недостатком данного изобретения является нерациональное использование сухого газа, направляемого в топливную сеть, в состав которого входят такие ценные компоненты, как водород, метан, этан, этилен, в качестве нефтезаводского топлива, а также низкая эффективность мембранного разделения в крупнотоннажных процессах.The disadvantage of this invention is the irrational use of dry gas sent to the fuel network, which includes such valuable components as hydrogen, methane, ethane, ethylene as a refinery fuel, as well as low membrane separation efficiency in large-capacity processes.
Известен также способ переработки углеводородного газа при помощи низкотемпературной конденсации, в котором охлажденный поток углеводородного газа подают на первую ступень фракционирования с получением верхнего продукта - газовой фазы, обогащенной метаном, и нижнего продукта - конденсата, который направляют на вторую ступень фракционирования с отводом полученной газовой фазы деэтанизации и жидкой фазы, обогащенной тяжелыми углеводородами С3 и выше (патент на изобретение RU №2382302 C1, F25J 3/00, 20.02.2010). There is also known a method of processing hydrocarbon gas using low-temperature condensation, in which a cooled stream of hydrocarbon gas is fed to the first fractionation stage to obtain the upper product — a gas phase enriched in methane, and the lower condensate product, which is sent to the second fractionation stage with removal of the obtained gas phase deethanization and the liquid phase enriched in heavy hydrocarbons With 3 and higher (patent RU No. 2382302 C1, F25J 3/00, 02/20/2010).
Недостатками данного изобретения являются:The disadvantages of this invention are:
1) в способе предусмотрены только деметанизация и деэтанизация углеводородного газа с получением фракции С3 и выше, что приводит к потере ценных углеводородов - метана и этана, а получаемая широкая фракция легких углеводородов требует дальнейшего разделения для получения конечных продуктов;1) the method provides only demethanization and deethanization of hydrocarbon gas to obtain a fraction of C 3 and higher, which leads to the loss of valuable hydrocarbons - methane and ethane, and the resulting wide fraction of light hydrocarbons requires further separation to obtain the final products;
2) рекомендация охлаждения газа деэтанизации дополнительно путем теплообмена с потоком нижней зоны первой ступени фракционирования практически нереализуема, поскольку температура газа во второй колонне ниже температуры потока нижней зоны предыдущей колонны, что не позволит охлаждать газ.2) the recommendation of cooling the deethanization gas additionally by heat exchange with the flow of the lower zone of the first fractionation stage is practically unrealizable, since the gas temperature in the second column is lower than the temperature of the flow of the lower zone of the previous column, which will not allow cooling the gas.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ получения олефинов, реализованный в объединенной в виде нефтехимического кластера нефтеперерабатывающего завода нефтехимической установки, имеющей одно предыдущее сырье, поступающее от нефтеперерабатывающего блока или другого устройства переработки углеводородов и одну последующую печь пиролиза. Способ включает в себя: получение нефтеперерабатывающим заводом отходящего газового потока, состоящего из этана, водорода, монооксида углерода, диоксида углерода, метана и пропана от вышележащего блока обработки; объединение потока (ов) отходящих газов из печи пиролиза этана или пропана сырьевого потока с обычным или любым другим сырьем крекинг-печи и насыщение объединенного потока водяным паром в сатураторе подачи или смешивание его с водяным паром разбавления. Далее происходит крекинг объединенного потока в нижней секции печи пиролиза для получения продукта крекинга и выделение из продукта крекинга водорода, метана, этилена, пропилена, бутена, более тяжелых продуктов (заявка на изобретение US 2012/0053383 A1, С07С 4/04; С07С 1/02; C10G 57/00, опубл. 01.03.2012). Closest to the claimed invention is a method for producing olefins, implemented in a petrochemical installation combined as a petrochemical cluster of a refinery, having one previous feedstock from a refinery or other hydrocarbon processing device and one subsequent pyrolysis furnace. The method includes: obtaining by the refinery an off-gas stream consisting of ethane, hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, methane and propane from an overlying processing unit; combining the exhaust gas stream (s) from the ethane or propane pyrolysis furnace of the feed stream with conventional or any other raw material from the cracking furnace and saturating the combined stream with water vapor in a feed saturator or mixing it with dilution water vapor. Then, the combined stream is cracked in the lower section of the pyrolysis furnace to obtain a cracked product and the separation of hydrogen, methane, ethylene, propylene, butene, and heavier products from the cracked product (patent application US 2012/0053383 A1, С07С 4/04; С07С 1 / 02; C10G 57/00, published 01.03.2012).
Недостатком данного изобретения является то, что использование блока низкотемпературной ректификации для очистки и разделения продуктов пиролиза имеет повышенную энергоемкость, так как:The disadvantage of this invention is that the use of a low-temperature distillation unit for the purification and separation of pyrolysis products has an increased energy intensity, since:
1) для выделения товарного этилена из продуктов пиролиза предусматривается дополнительная стадия низкотемпературной ректификации, которая требует дополнительного глубокого охлаждения, компримирования, осушки, а также очистки продуктов пиролиза от примесей;1) to isolate commercial ethylene from pyrolysis products, an additional stage of low-temperature rectification is provided, which requires additional deep cooling, compression, drying, as well as purification of the pyrolysis products from impurities;
2) двухступенчатое разделение газообразных потоков в блоке газоперерабатывающей установки низкотемпературной ректификации приводит к увеличению энергозатрат на реализацию данного способа глубокой переработки нефтезаводского углеводородного газа;2) a two-stage separation of gaseous flows in the unit of the gas processing unit of low-temperature distillation leads to an increase in energy consumption for the implementation of this method of deep processing of refinery hydrocarbon gas;
3) подача на смешение с сырьем пиролиза подсмольной воды после стадии закалки газов пиролиза после печи вносит в сырье тяжелые углеводороды и смолы, что приводит к их деструкции этих отрицательно влияющих на процесс пиролиза компонентов;3) feeding to the raw material for mixing with the pyrolysis feed of pitch resin water after the stage of quenching of the pyrolysis gases after the furnace introduces heavy hydrocarbons and resins into the feed, which leads to their destruction of these components negatively affecting the pyrolysis process;
4) смешение продуктов пиролиза с исходным сырьем на стадии низкотемпературной ректификации приводит к разбавлению исходного сырья ректификации насыщенными углеводородами, что снижает концентрацию ненасыщенных целевых углеводородов (этилена и пропилена), и, соответственно, к снижению фракционирующей способности колонн.4) the mixing of the pyrolysis products with the feedstock at the stage of low-temperature rectification leads to the dilution of the feedstock rectification with saturated hydrocarbons, which reduces the concentration of unsaturated target hydrocarbons (ethylene and propylene), and, accordingly, to reduce the fractionating ability of the columns.
При создании изобретения перед авторами ставилась задача целесообразного использования мультитоннажного потока нефтезаводского углеводородного газа различных технологических установок нескольких нефтеперерабатывающих заводов с получением комплекса углеводородов для их дальнейшего использования в процессах нефтехимии и нефтепереработки, повышения экономичности технологических процессов переработки газа и снижения удельных капитальных затрат за счет многократного увеличения единичной производительности аппаратов и уменьшения числа технологических установок в формируемом кластере.When creating the invention, the authors were given the task of expediently using a multi-tonnage flow of refinery hydrocarbon gas from various technological units of several oil refineries to produce a complex of hydrocarbons for their further use in petrochemical and oil refining processes, increasing the efficiency of gas processing processes and reducing unit capital costs by repeatedly increasing unit costs device performance and reduced I number of processing units in the formed cluster.
Для решения поставленной задачи предлагается мультитоннажный нефтехимический кластер по переработке нефтезаводского углеводородного газа в продукцию нефтехимии с помощью процесса пиролиза, объединяющий, по крайней мере, более двух нефтеперерабатывающих заводов, при этом для заводов, имеющих различный набор технологических процессов и разную выработку предельных и олефинсодержащих нефтезаводских газов, осуществляется сбор однотипных нефтезаводских газов, по крайней мере, в два потока, один поток объединяет нефтезаводские газы, именуемые офф-газами, содержащие предельные компоненты: этан, пропан, бутаны и не более 1% масс. пентанов, с последующей их очисткой от нежелательных примесей и разделением на целевые фракции с подачей напрямую в печь пиролиза, по крайней мере, одной фракции, содержащей смесь пропана и бутанов, и части другой фракции, содержащей этан, и подачей в топливную сеть заводов выделенной фракции, содержащей метан в полном объеме и оставшейся части фракции, содержащей этан в объеме, необходимом для поддержания должной теплотворной способности газа в топливной сети, и другой поток объединяет фракции, содержащие пропан и пропилен, являющиеся продуктами процессов термического и каталитического крекингов и коксования, который после очистки от нежелательных примесей поступает на фракционирование вместе с продуктами пиролиза.To solve this problem, we propose a multi-ton petrochemical cluster for the processing of refinery hydrocarbon gas into petrochemical products using the pyrolysis process, combining at least more than two refineries, while for plants that have a different set of technological processes and different production of marginal and olefin-containing refinery gases , the same type of refinery gases are collected in at least two streams, one stream combines refinery gases with uemye off-gases containing limiting components: ethane, propane, butanes and not more than 1% by weight. pentanes, followed by their purification from undesirable impurities and separation into target fractions, feeding at least one fraction containing a mixture of propane and butanes and part of another fraction containing ethane directly to the pyrolysis furnace and feeding the selected fraction to the fuel network of plants containing methane in its entirety and the remainder of the fraction containing ethane in the volume necessary to maintain proper calorific value of gas in the fuel network, and another stream combines fractions containing propane and propylene, which are ucts processes of thermal and catalytic cracking and coking, which after removal of undesirable impurities is supplied to fractionation together with the pyrolysis products.
Для максимальной загруженности нефтехимического кластера сырьем пиролиза и одновременного поддержания должной теплотворной способности газа для топливной сети заводов последний подпитывается природным газом.To maximize the load of the petrochemical cluster with raw materials of pyrolysis and at the same time maintain the proper calorific value of gas for the fuel network of plants, the latter is fed with natural gas.
Целесообразно для сокращения затрат на выделение фракции, содержащей смесь пропана и бутанов, использовать сжатие газов в несколько ступеней до давления 25 атм, но не более 30 атм, с организацией подачи на прием на вторую ступень офф-газов, имеющих более высокое давление, чем то, на которое рассчитана первая ступень.It is advisable to reduce the cost of separating a fraction containing a mixture of propane and butanes, use gas compression in several stages to a pressure of 25 atm, but not more than 30 atm, with the organization of the submission to the second stage of off-gases having a higher pressure than , which is designed for the first stage.
Для сокращения затрат при отбензинивании газов и выделении фракции, содержащей смесь пропана и бутанов, при разделении офф-газов на целевые фракции температура конденсации и фракционирования обеспечивается теплосъемом оборотной водой и охлаждением до температуры минус 15°C, но не ниже минус 33°C, с помощью испарения пропана в пропанохолодильных установках.To reduce costs during gas topping and separation of a fraction containing a mixture of propane and butanes, when off-gases are separated into target fractions, the condensation and fractionation temperature is provided by heat removal with circulating water and cooling to minus 15 ° C, but not lower than minus 33 ° C, s using propane vaporization in propane-refrigeration units.
Для сокращения затрат и увеличения глубины извлечения целевых компонентов из нефтезаводских газов в мультитоннажном нефтехимическом кластере используется абсорбционная очистка газов с помощью нафты.To reduce costs and increase the depth of extraction of target components from refinery gases in a multi-ton petrochemical cluster, absorption gas purification using naphtha is used.
Целесообразно также, чтобы в мультитоннажном нефтехимическом кластере для подготовки офф-газов к пиролизу на газоперерабатывающей установке осуществлялась поэтапная очистка газа от сероводорода и двуокиси углерода аминами, промывка щелочью для полного удаления кислых примесей, каталитическое удаление кислорода и NOx, полное удаление щелочью двуокиси углерода, удаление влаги и ртути адсорбцией на цеолитах, удаление примесей аммиака, меркаптанов и COS, арсинов и следов серы каталитической адсорбцией, проводится деэтанизация очищенного газа с использованием сжатия газа, откуда фракция С3 и выше непосредственно поступает на пиролиз, а газ деэтанизации подвергается деметанизации с выделением фракции, содержащей метан и этан.It is also advisable that in a multi-tonnage petrochemical cluster for the preparation of off-gases for pyrolysis at a gas processing plant, step-by-step gas purification from hydrogen sulfide and carbon dioxide by amines, washing with alkali to completely remove acidic impurities, catalytic removal of oxygen and NO x , complete removal of carbon dioxide by alkali, removal of moisture and mercury by adsorption on zeolites, removal of ammonia, mercaptans and COS, arsines and traces of sulfur by catalytic adsorption, deethanization of purified gas using gas compression, from where the fraction of C 3 and above directly goes to pyrolysis, and the deethanization gas is subjected to demethanization with the release of a fraction containing methane and ethane.
Целесообразно также для подготовки пропан-пропиленовой фракции к пиролизу на блоке очистки осуществлять каталитическое адсорбционное удаление воды, серы и аммиака с последующим каталитическим адсорбционным удалением арсинов, при этом для оптимизации процесса пиролиза формирование состава сырья, подготовка его к пиролизу и непосредственно сам процесс пиролиза, включая разделение его продуктов, проводятся в направлении выработки полипропилена в большей степени, чем полиэтилена и сопутствующих данному процессу других продуктов.It is also advisable to prepare the propane-propylene fraction for pyrolysis on the purification unit to carry out catalytic adsorption removal of water, sulfur and ammonia followed by catalytic adsorption removal of arsines, while optimizing the pyrolysis process, forming the composition of the raw material, preparing it for pyrolysis, and directly the pyrolysis process itself, including the separation of its products is carried out in the direction of polypropylene production to a greater extent than polyethylene and other products associated with this process.
На фигуре 1 представлена схематичная иллюстрация мультитоннажного нефтехимического кластера, основанного на переработке в процессе пиролиза пропан-пропиленовой и подготовленной пропан-бутановой фракций, собираемых с нефтеперерабатывающих заводов.The figure 1 presents a schematic illustration of a multi-ton petrochemical cluster, based on the processing during the pyrolysis of propane-propylene and prepared propane-butane fractions collected from oil refineries.
С трех нефтеперерабатывающих заводов 10, 20, 30 с различных технологических установок выделяются пропан-пропиленовая фракция (потоки 101, 110), пропан-бутановая фракция (потоки 104, 107), фракция углеводородов с повышенным содержанием водорода (потоки 102, 105, 108) и фракции, содержащие этан (потоки 103, 106, 109).Propane-propylene fraction (
Пропан-пропиленовая фракция (потоки 101, 110) поступает в блок низкотемпературного разделения 70, в состав которой входят подготовка фракций к пиролизу, компримирование, фракционирование. В блоке низкотемпературного разделения 70 пропан-пропиленовая фракция перерабатывается совместно с продуктами пиролиза (поток 118). Выделенные предельные углеводороды (поток 117) отводятся с блока низкотемпературного разделения 70 в печь пиролиза (блок 80).The propane-propylene fraction (
Фракция углеводородов с повышенным содержанием водорода (потоки 102, 105, 108) объединяется и направляется в блок 50, в котором осуществляются сбор этих фракций и подготовка к дальнейшей переработке. Из блока 50 отводится фракция углеводородов с повышенным содержанием водорода (поток 112) для выработки водорода, используемого далее как реагент в разнообразных нефтехимических процессах.The hydrocarbon fraction with a high hydrogen content (
Фракции, содержащие этан, в состав которой могут входить метан и инертные газы (поток 103, 106, 109), объединяются в блоке 60 и отправляются потоком 111 для дальнейшего использования в качестве топливного газа топливной сети нефтеперерабатывающих заводов, а также других объектов нефтехимического кластера, где осуществляется потребление газа для технологических печей. К этому потоку подпитывается природный газ для поддержания теплотворной способности топливной сети. Наиболее целесообразно использование блока 60 для приема избыточного количества вырабатываемых топливных газов, обедненных пропаном и бутаном с заводов для покрытия потребности в этих газах объектов нефтехимического кластера, например печей пиролиза.Fractions containing ethane, which may include methane and inert gases (
Пропан-бутановая фракция (потоки 104, 107), поступающая с нефтеперерабатывающих заводов 20 и 30, объединяется в блоке 40, где осуществляется подготовка сырья (поток 113) к подаче в печь пиролиза (блок 80). Продукты пиролиза (поток 118) поступают в блок низкотемпературного разделения 70, из которого отводят: этилен (поток 114), пропилен (поток 115) и остаток фракционирования продуктов пиролиза (поток 116). Эти продукты отправляются на объекты нефтехимического кластера, в которых вырабатываются товарные продукты. Так, этилен (поток 114) направляется на производство полиэтилена и (или) поливинилхлорида, окиси этилена и других продуктов нефтехимического синтеза, пропилен (поток 115) - на производство полипропилена.The propane-butane fraction (
На фигуре 2 представлена схематическая иллюстрация мультитоннажного нефтехимического кластера, основанного на переработке в процессе пиролиза офф-газов и пропан-пропиленовой фракции.The figure 2 presents a schematic illustration of a multi-ton petrochemical cluster, based on processing in the process of pyrolysis of off-gases and propane-propylene fraction.
С трех нефтеперерабатывающих заводов 10, 20, 30 с различных технологических установок выделяются пропан-пропиленовая фракция (потоки 201, 207), пропан-бутановая фракция (потоки 206, 209), фракция углеводородов с повышенным содержанием водорода (потоки 202, 204, 208) и нефтезаводские газы, именуемые офф-газами (потоки 203, 205, 210), относящие к категории сбросных газов технологических объектов.Propane-propylene fraction (streams 201, 207), propane-butane fraction (streams 206, 209), hydrocarbon fraction with a high hydrogen content (streams 202, 204, 208) are separated from three
Фракции углеводородов с повышенным содержанием водорода (потоки 202, 204, 208) объединяются и направляются в блок 50, в котором осуществляется сбор этих фракций и подготовка к дальнейшей переработке. Из блока 50 отводится фракция углеводородов с повышенным содержанием водорода (поток 211) для выработки водорода, используемого далее как реагент в разнообразных нефтехимических процессах.Hydrocarbon fractions with a high hydrogen content (streams 202, 204, 208) are combined and sent to
Пропан-пропиленовая фракция (потоки 201, 207) поступает в блок сбора пропан-пропиленовой фракции 40, после которого направляется потоком 212 в блок очистки 45, где осуществляется каталитическое адсорбционное удаление воды, серы и аммиака, с последующим каталитическим адсорбционным удалением арсинов. Очищенная пропан-пропиленовая фракция (поток 213) направляется в блок низкотемпературного разделения 70, в состав которого входят подготовка фракций к пиролизу, компримирование и фракционирование. В блоке низкотемпературного разделения 70 пропан-пропиленовая фракция перерабатывается совместно с продуктами пиролиза (поток 219). Выделенные предельные углеводороды (поток 220) отводятся с блока низкотемпературного разделения 70 в печь пиролиза (блок 80). Из блока низкотемпературного разделения 70 отводятся конечные продукты пиролиза: этилен (поток 221), пропилен (поток 222), остаток фракционирования продуктов пиролиза (поток 223). Эти продукты отправляются на объекты нефтехимического кластера, в которых вырабатываются товарные продукты. Так, этилен (поток 221) направляется на производство полиэтилена и (или) поливинилхлорида, окиси этилена и других продуктов нефтехимического синтеза, пропилен (поток 222) - на производство полипропилена.The propane-propylene fraction (streams 201, 207) enters the propane-propylene
Пропан-бутановая фракция (потоки 206, 209) объединяется в блоке 55, где осуществляется подготовка сырья (поток 224) к подаче в печь пиролиза (блок 80). Продукты пиролиза (поток 219) направляются в блок низкотемпературного разделения 70.The propane-butane fraction (streams 206, 209) is combined in block 55, where the raw materials are prepared (stream 224) for feeding into the pyrolysis furnace (block 80). The pyrolysis products (stream 219) are sent to the low-
Нефтезаводские газы, именуемые офф-газами (потоки 203, 205, 210) и относящие к категории сбросных газов технологических объектов, объединяются в блоке 60, после которого офф-газы (поток 214) направляются на очистку от сероводорода и двуокиси углерода в блок аминовой очистки 65. Очищенные от присутствия большого количества кислых компонентов нефтезаводские газы (поток 215), отводимые из блока 65, направляются на газоперерабатывающую установку 90, в которой осуществляется поэтапная промывка щелочью для полного удаления кислых примесей, каталитическое удаление кислорода и NOx, полное удаление щелочью примесей двуокиси углерода и сероводорода, удаление влаги и ртути адсорбцией на цеолитах, удаление примесей аммиака, меркаптанов и COS, арсинов и следов серы каталитической адсорбцией, проводится деэтанизация очищенного газа с использованием сжатия газа и низкотемпературной сепарации. С блока газоперерабатывающей установки 90 глубоко очищенная пропан-бутановая фракция (поток 217) непосредственно поступает на пиролиз (блок 80). Далее газ деэтанизации подвергается деметанизации, откуда выделяются фракции, содержащие метан и этан. Часть фракции, содержащей этан (поток 218), поступает на пиролиз (блок 80), а метановая фракция и оставшаяся часть фракции, содержащей этан (поток 216), отводится с блока 90 в топливную сеть нефтехимического кластера, в том числе в качестве топлива в печь пиролиза.Refinery gases, referred to as off-gases (streams 203, 205, 210) and belonging to the category of waste gases of technological objects, are combined in
Реализуемость предлагаемого мультитоннажного нефтехимического кластера обосновывается следующими примерами.The feasibility of the proposed multi-ton petrochemical cluster is justified by the following examples.
Пример 1. В качестве примера приводятся конкретные данные по практической разработке заявляемого изобретения с целью создания мультитоннажного нефтехимического кластера на базе группы башкирских нефтеперерабатывающих заводов, состоящего из трех заводов, отличающихся мощностью, качеством сырья, набором технологических процессов и ассортиментом продукции.Example 1. As an example, specific data on the practical development of the claimed invention with the aim of creating a multi-ton petrochemical cluster based on a group of Bashkir oil refineries, consisting of three plants differing in capacity, quality of raw materials, a set of technological processes and product range are given.
Один из заводов - топливного назначения - имеет мощность до 6 млн. т/год. В состав вторичных процессов входят установки каталитического крекинга и коксования, которые позволяют получать пропан-пропиленовую фракцию в количестве до 17 т/ч. Также вырабатываются офф-газы в количестве 50 т/ч, в которых ограничено содержание С5 и выше не более 1% масс.One of the plants - for fuel purposes - has a capacity of up to 6 million tons / year. The secondary processes include catalytic cracking and coking units, which make it possible to obtain a propane-propylene fraction in an amount of up to 17 t / h. Also produced off-gases in the amount of 50 t / h, in which the content of C 5 and above is limited to not more than 1% of the mass.
На втором заводе топливно-масляного назначения, аналогичной мощности, в потоках газов отсутствует С3-олефин и вырабатывается исключительно пропан-бутановая фракция в количестве 20 т/ч. Имеются офф-газы в количестве 78 т/ч, в которых также ограничено содержание С5 и выше не более 1% масс.At the second fuel and oil plant of a similar capacity, there is no C 3 -olefin in the gas streams and only 20 t / h propane-butane fraction is produced. There are off-gases in the amount of 78 t / h, in which the content of C 5 and above is also limited to not more than 1% of the mass.
Третий завод, мощностью до 9 млн т/год, аналогичный первому по составу вторичных процессов, дополнительно имеет в своем составе гидрокрекинг и получение ароматических углеводородов. На заводе получают пропан-пропиленовую фракцию в количестве до 14 т/ч и офф-газы в количестве 60 т/ч, в которых ограничено содержание С5 и выше не более 1% масс.The third plant, with a capacity of up to 9 million tons / year, similar to the first in the composition of secondary processes, additionally includes hydrocracking and the production of aromatic hydrocarbons. The plant receives propane-propylene fraction in an amount of up to 14 t / h and off-gases in an amount of 60 t / h, in which the content of C 5 and above is limited to no more than 1% of the mass.
Существующие на трех заводах мощности по переработке углеводородных газов не обеспечивают необходимого качества выделяемых фракций и рационального их использования, физически и морально устарели и требуют реконструкции и модернизации большого числа маломощных установок.The hydrocarbon gas processing facilities at three plants do not provide the required quality of the separated fractions and their rational use, are physically and morally obsolete and require reconstruction and modernization of a large number of low-power plants.
Суммарная мощность по нефтезаводским газам с трех заводов составляет около 2 млн т/год, что позволяет создать на базе систем переработки этого сырья с небольшим числом мощных современных установок и трех нефтеперерабатывающих заводов мультитоннажный нефтехимический кластер, что приведет к существенной экономии капиталовложений по сравнению с реконструкцией газоперерабатывающих систем каждого предприятия - на 25-30%.The total capacity for refinery gases from three plants is about 2 million tons / year, which allows us to create a multi-ton petrochemical cluster on the basis of processing systems of this raw material with a small number of powerful modern plants and three oil refineries, which will lead to a significant investment savings compared with the reconstruction of gas refineries systems of each enterprise - by 25-30%.
В заявляемом изобретении в последующих примерах представлены три варианта реализации мультитоннажного нефтехимического кластера для данной группы заводов, отличающихся мощностью загрузки пиролиза по предельному сырью и потреблением природного газа для компенсации выбывания из топливного газа заводов целевых фракций, используемых в качестве источника сырья для выработки нефтехимической продукции.In the claimed invention, in the following examples, there are three options for the implementation of a multi-ton petrochemical cluster for this group of plants, which differ in the pyrolysis loading capacity for the maximum raw material and the consumption of natural gas to compensate for the elimination of target fractions from the fuel gas used as a source of raw materials for the production of petrochemical products.
Пример 2. В первом варианте разработки мультитоннажного нефтехимического кластера за счет объединения с двух заводов пропан-пропиленовой фракции в один поток и подачи его на фракционирование вместе с продуктами пиролиза и за счет вовлечения напрямую в процесс пиролиза объединенной с двух заводов пропан-бутановой фракции обеспечивается загрузка пиролиза пропан-бутановой фракции, содержащей исключительно предельные углеводороды, в количестве 500 тыс. т/год. При этом теплотворная способность газа в топливной сети не ниже 11 тыс. ккал/м3 обеспечится за счет подпитки природного газа в количестве примерно 300 тыс. нм3/год при условии, что коэффициент полезного действия печей будет на уровне 85-92%.Example 2. In the first embodiment, the development of a multi-tonnage petrochemical cluster by combining the propane-propylene fraction from two plants into one stream and feeding it to fractionation together with the pyrolysis products and by directly involving the propane-butane fraction combined from the two plants in the pyrolysis process ensures loading pyrolysis of a propane-butane fraction containing exclusively saturated hydrocarbons in an amount of 500 thousand tons / year. At the same time, the calorific value of gas in the fuel network of at least 11 thousand kcal / m 3 will be ensured by feeding natural gas in an amount of approximately 300 thousand nm 3 / year, provided that the efficiency of the furnaces is at the level of 85-92%.
Пример 3. Во втором варианте мультитоннажного нефтехимического кластера технологическая схема кластера подобна первому, но в кластере повышена загрузка по пропан-бутановой фракции, примерно на 35%, за счет использования резервов одного из завода. При этом мощность по переработке предельных углеводородов достигнет 750 тыс. т/год, однако затраты на формирование кластера, относительно выработки дополнительного количества пропан-бутановой фракции в 1,6 раза, вырастают в 2,3 раза, также аналогично вырастет потребность нефтехимического кластера в природном газе.Example 3. In the second version of the multi-tonnage petrochemical cluster, the technological scheme of the cluster is similar to the first, but in the cluster the loading of the propane-butane fraction is increased by approximately 35% due to the use of reserves from one of the plants. At the same time, the processing capacity of saturated hydrocarbons will reach 750 thousand tons / year, however, the cost of cluster formation, relative to the generation of an additional amount of propane-butane fraction by 1.6 times, grow by 2.3 times, the demand for a petrochemical cluster in natural gas.
Пример 4. В третьем варианте, с целью доведения мощности пиролиза по переработке пропан-бутановой фракции до максимума при общей производительности кластера до 21 млн т/год нефти, что примерно составляет 1500 тыс. т/год, включая переработку предельных углеводородов пропан-бутановой фракции и этана, в количестве соответственно до 100 и 36 т/ч, выделенных практически из всего возможного к переработке объема офф-газов, в количестве до 200 т/ч, в том числе в переработку будет вовлечена пропан-пропиленовая фракция в количестве 20 т/ч с долей пропана 23% масс. В этом варианте мощность кластера с учетом переработки нефти и газа составит около 23 млн т/год.Example 4. In the third embodiment, in order to maximize the pyrolysis capacity of the propane-butane fraction processing with a total cluster capacity of up to 21 million tons / year of oil, which is approximately 1,500 thousand tons / year, including the processing of saturated hydrocarbons of the propane-butane fraction and ethane, in an amount up to 100 and 36 t / h, respectively, extracted from almost all off-gases that can be processed, in an amount up to 200 t / h, including the propane-propylene fraction in an amount of 20 t / h with a proportion of propane 23% wt from. In this option, the cluster capacity, taking into account oil and gas processing, will be about 23 million tons / year.
Этот вариант является наиболее дорогим по сравнению с другими. Затраты на формирование кластера увеличиваются по сравнению с первым вариантом (пример 2) в 6 раз. Однако окупаемость данного варианта наиболее привлекательна и составляет около 5 лет. Особенностью формирования кластера в этом случае является необходимость подачи в топливную сеть заводов природного газа в объеме, практически замещаемом весь нефтезаводской газ, поскольку доля метана в нефтезаводских газах после извлечения целевых компонентов станет крайне низкой из-за высокого содержания инертных газов. Ожидаемая потребность в природном газе при использовании на заводах современных печей составит до 1200 тыс. нм3/год.This option is the most expensive compared to others. The costs of cluster formation increase by 6 times compared with the first option (example 2). However, the payback of this option is the most attractive and is about 5 years. A feature of cluster formation in this case is the need to supply natural gas to the fuel network of plants in a volume practically replaced by all refinery gas, since the methane fraction in refinery gases after extraction of the target components will become extremely low due to the high content of inert gases. The expected demand for natural gas when using modern furnaces in factories will be up to 1200 thousand nm 3 / year.
Чтобы дополнительно увеличить мощность нефтехимического кластера, целесообразно ввести в состав первого завода процессы гидрокрекинга газойля и жесткого (газового) каталитического крекинга газойля в смеси с непревращенным остатком гидрокрекинга этого завода и аналогичного остатка с третьего завода. В этом случае выработка офф-газов и пропан-пропиленовой фракции существенно увеличится, что, соответственно, приведет к увеличению мощности кластера дополнительно на 15-20% по выработке пропилена и другой продукции нефтехимии.In order to further increase the capacity of the petrochemical cluster, it is advisable to introduce gas oil hydrocracking and hard (gas) catalytic cracking of gas oil in a mixture with the unconverted hydrocracking residue of this plant and a similar residue from the third plant. In this case, the production of off-gases and the propane-propylene fraction will increase significantly, which, accordingly, will lead to an increase in cluster power by an additional 15-20% for the production of propylene and other petrochemical products.
Как следует из представленных в заявляемом изобретении схем реализации мультитоннажного нефтехимического кластера и примеров его реализации, на практике авторами решена задача экономически выгодного использования нефтезаводского углеводородного газа, собранного с нескольких мощных нефтеперерабатывающих заводов, для выработки из него значительных объемов ценной нефтехимической продукции на базе процесса пиролиза, при этом необходимые удельные капитальные и эксплуатационные затраты, а также дополнительное привлечение природного газа для нужд заводов является окупаемым за достаточно короткий срок.As follows from the implementation schemes of the multi-tonnage petrochemical cluster presented in the claimed invention and examples of its implementation, in practice, the authors solved the problem of the economically advantageous use of refinery hydrocarbon gas collected from several powerful refineries to generate significant volumes of valuable petrochemical products based on the pyrolysis process, while the required specific capital and operating costs, as well as additional involvement of natural gas for the needs of factories is recouped in a fairly short time.
Claims (7)
3 Мультитоннажный нефтехимический кластер по п.1,отличающийся тем, что при выделении фракции, содержащей смесь пропана и бутанов, используют сжатие газов в несколько ступеней до давления 25 атм, но не более 30 атм, с организацией подачи на прием на вторую ступень офф-газов, имеющих более высокое давление, чем то, на которое рассчитана первая ступень.2. The multi-ton petrochemical cluster according to claim 1, characterized in that the gas for the fuel network of the plants is fed with natural gas.
3 The multi-ton petrochemical cluster according to claim 1, characterized in that when separating the fraction containing a mixture of propane and butanes, gas compression is used in several stages up to a pressure of 25 atm, but not more than 30 atm, with the organization of submission to the second stage off gases having a higher pressure than that for which the first stage is designed.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013156723/04A RU2539977C1 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | Multitonnage petrochemical cluster |
| PCT/RU2014/000806 WO2015094013A1 (en) | 2013-12-19 | 2014-10-27 | Multitonnage petrochemical cluster |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013156723/04A RU2539977C1 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | Multitonnage petrochemical cluster |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2539977C1 true RU2539977C1 (en) | 2015-01-27 |
Family
ID=53286702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013156723/04A RU2539977C1 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | Multitonnage petrochemical cluster |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2539977C1 (en) |
| WO (1) | WO2015094013A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6723231B1 (en) * | 1999-06-03 | 2004-04-20 | Shell Oil Company | Propene recovery |
| RU2382302C1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (ОАО "НИПИгазпереработка") | Method for low-temperature separation of hydrocarbon gas |
| US20120053383A1 (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Stone & Webster Process Technology, Inc. | Method for producing olefins by dilute feed cracking of refinery off-gas and other light hydrocarbons |
-
2013
- 2013-12-19 RU RU2013156723/04A patent/RU2539977C1/en active
-
2014
- 2014-10-27 WO PCT/RU2014/000806 patent/WO2015094013A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6723231B1 (en) * | 1999-06-03 | 2004-04-20 | Shell Oil Company | Propene recovery |
| RU2382302C1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (ОАО "НИПИгазпереработка") | Method for low-temperature separation of hydrocarbon gas |
| US20120053383A1 (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Stone & Webster Process Technology, Inc. | Method for producing olefins by dilute feed cracking of refinery off-gas and other light hydrocarbons |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015094013A1 (en) | 2015-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2416594C2 (en) | Method of increasing output of light olefins from hydrocarbon material through catalytic cracking | |
| CN103261374B (en) | Process for hydrocracking a hydrocarbon feed | |
| CN102408295B (en) | Integration of a methanol-to-olefin reaction system with a hydrocarbon pyrolysis system | |
| RU2493141C2 (en) | Method of producing olefin monomers from biological oils | |
| CN102408294B (en) | Integration of a methanol-to-olefin reaction system with a hydrocarbon pyrolysis system | |
| RU2529855C2 (en) | Producing 1-butene in apparatus for converting oxygen-containing compounds to olefins | |
| CN103626898B (en) | A kind of method recycling lighter hydrocarbons from F-T synthesis side-product gas | |
| RU2550354C1 (en) | Method for producing aromatic hydrocarbon concentrate of light aliphatic hydrocarbons and device for implementing it | |
| JP2017511813A (en) | Process for converting hydrocarbons to olefins | |
| EP4163267A1 (en) | Method for producing aromatic compound | |
| RU2502717C1 (en) | Method for comprehensive treatment of refinery hydrocarbon gas | |
| US9969662B2 (en) | Method for separating olefins with gentle cleavage | |
| US11279891B2 (en) | Systems and processes for direct crude oil upgrading to hydrogen and chemicals | |
| US12304887B2 (en) | Recovery of light olefins from dry hydrocarbon gas from refinery and petrochemical production processes for production of alkylate | |
| RU2539977C1 (en) | Multitonnage petrochemical cluster | |
| KR20220113809A (en) | Process for preparing a feed using a dividing wall column and/or a conventional column for a catalytic cracking unit intended for the production of olefins | |
| RU2540270C1 (en) | Advanced hydrocarbon refinery gas processing method | |
| KR20200026946A (en) | Process and equipment for producing propylene by combining steam cracking method with propane recycled to propane dehydrogenation and steam cracking | |
| JP2019526603A (en) | Benzene production method and system | |
| RU2789396C1 (en) | Method and plant for processing butane-butylene fraction into aromatic hydrocarbons | |
| CN219824087U (en) | Dry gas gradient utilization device of isomerization stabilizer | |
| RU2550690C1 (en) | Petrochemical cluster | |
| TW202528523A (en) | Fcc product vapour separation method for improved product recovery | |
| CA3117262A1 (en) | Method for fractionation of hydrocarbons | |
| SU914615A1 (en) | Process for producing olefins |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20181129 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |