Способ контроля процесса разбавления газообразного углеводородного сырья — SU 2002792 (original) (raw)

САНИЕ ПАТЕ Комитет Российской Федераци по патентам и товарным знака(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА РАЗБАВЛЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ(51) 5 С 1009 00 разбавления газообразного углеводородного сырья парового крекинга водяным паром, при подаче в печь крекинга и их смеси, включает насыщение углеводородного сырья при одновременной подаче их параллельными потоками вверх, через трубчатую зону насыщения, последующее извлечение полученной двухфазной равновесной смеси, содержащей воду и водонасыщенное углеводородное сырье, из зоны насыщения Двухфазную равновесную смесь подают в зону сепарации, статическое давление в которой превышает давление в зоне насыщения. Насыщенное водой сырье и поток воды отводят из зоны сепарации 1 ил.Изобретение относится к паровому крекингу углеводородов с целью получения низших олефинов,Известен способ контроля процесса разбавления газообразного углеводородного сырья водяным паром, включающим насыщение углеводородного сырья нагретой при косвенном теплообмене водой, подачу насыщенного водой углеводородного потока в зону парового крекинга и циркуляцию отделенной воды, Соотношение пар:газ регулируется скоростью потока воды.Использование разбавляющего пара является фактором, влияющим на стоимость производства, поскольку его обычно генерируют из образующегося в процессе конденсата посредством теплообмена с паром высокого давления или дымовым газом в конвекционной секции крекинговой печи. Очевидно, что разбавляющий газ мог бы быть дешевле. если бы его можно было получать с помощью насыщения газового углеводородного сырья образующимся в процессе конденсатом таким образом, чтобы достигалось требующееся соотношение пар-углеводород. В этом случае можно использовать только низкоуровневый тепловой источник. практически не имеющий экономической ценности.Цель)ю изобретения является повышение экономичности процесса.Поставленная цель достигается способом контроля процесса разбавления газообразного углеводородного сырья парового крекинга водяным паром при подаче в печь крекинга смешанного сырьевого потока. включающего насыщение сырья водой с одновременной подачей их параллельными потоками вверх через трубчатую зону насыщения с последующим извлечением полученной двухфазной равновесной смеси, содержащей воду и водонасыщенное углеводородное сырье, из зоны насыщения, подачей двухфазной равновесной смеси взону сепарации, статическое давление вкоторой превышает давление в зоне насыщения, отводом из зоны сепарации насыщенного водой сырья и потока воды, Состав смешанного сырьевого потока или, другими словами, соотношение пар/углеводород регулируют за счет выбора температуры процесса насыщения в интервале, принятом для данной системы насыщения.Введение газового углеводородного сырьяв нижнюю заполненную часть трубчатой зоны насыщения обеспечивает полное насыщение газа при температуре воды, Температуру воды поддерживают путем регулирования скорости косвенного теплообмена в трубчатой зоне насыщения, 5 10 Трубчатая зона насыщения снабжена вертикальным кожухотрубным теплообменником, предназначенным для обеспечения циркуляции воды, предпочтительно, образующегося в процессе конденсата, через трубы в направлении вверх и для ввода в эти трубы в том же направлении газообразного углеводородного сырья одновременно с циркулирующей водой, Вода и газ в зоне нагреваются с переменной контроЛируемой скоростью эа счет косвенного теплообмена с нагревающей жидкостью. ДвухФазную равновесную смесь воды иводонасы щенного углеводородного сырья15 извлекают из зоны насыщения и вводят взону сепарации пар - жидкость, где статическое давление жидкости, больше, чем в зоненасыщения, Наиболее удобным являетсяразмещение сепаратора над насыщающим20 теплообменником,Восходящий поток воды через зону насыщения инициируется конвективной циркуляцией, которую обычно называюттермосифонной циркуляцией, являющейся25 результатом ввода в эту зону тепла. Эту циркуляцию можно увеличить путем ввода в зону насыщения газа в направлении вверх,Возможно, также дальнейшее ее увеличе.ние с помощью циркуляционного насоса.З 0 Пар, отделенный от двухфазной смеси,представляет собой поток сырья, состоящийиз газообразного углеводорода, полностьюнасыщенного водой при температуре потока. Эту температуру выбирают как соответЗ 5 ствующую температуре насыщения длясмешанного сырьевого потока, имеющеготребующееся соотношение пар/углеводород,В связи с тем, что смешанный сырьевой40 поток будет подвергаться в дальнейшемпредварительному нагреванию, обычно вконвекционных змеевиках печи для парового крекинга, он не должен содержать углеводородной жидкости во избежание45 сложностей, связанных с нагреванием впечных змеевиках двухфазной смеси. Болеетяжелые углеводороды, такие как нафты, могут сохраняться в газообразном состояниипри прохождении системы насыщения за50 счет поддерживания в ней высокой температуры. Однако в этом случае требуютсятепловые источники более высокого уровня,что соответственно снижает экономическиестимулы к использованию описанной систе 55 мы насыщения, В связи с этим предпочтительно в качестве нагревающей жидкостиприменять пар под давлением 0-7,2 бар, чтопозволяет выбрать контролируемую температуру смешанного потока пар - сырье в интервале 88-160 С, Поскольку обычное50 55 давление смешанного сырьевого потока составляет 2,7 - 8,3 бар, то при таком интервале. температур насыщения можно достичь массового отношения пар/углеводород в пределах 0,15 - 0,6.На чертеже показана печь 1 для парового крекинга, имеющая конвекционную нагревательную секцию 2 и радиационную нагревательную секцию 3, которую используют для крекировэния углеводородов до этилена и других нужных продуктов, Конвекционная секция 2 снабжена змеевиками 4, 5, 6 и 7, предназначенными для рекуперации тепла отходящих из печи потоков,П р и м е р, В конкретной, показанной на чертеже конструкции, смешанный сырьевой поток 8, имеющий давление 5,0 бар и содержащий разбавляющий пар и пропан в массовом соотношении 0,3:1 нагревают до температуры начала крекинга в змеевиках 5 и 7 и вводят в крекинговые трубы 9 (показана только одна труба), Крекированные газы из труб 9 быстро охлаждают в теплообменнике 10, где используется холодный продукт, и затем вводят в систему разделения (сепарации) продуктов. которая на чертеже не показана.В соответствии с изобретением разбавляющий паровой конденсат, отделенный от крекированных газов вводят в сепаратор 11 пар/жидкость по линии 12 в качестве свежей воды для системы насыщения газового сырья, Вода из сепаратора 11 стекает в направлении вниз, по линии 13, в заполненную нижнюю часть теплообменника 14 и затем движется вверх через трубчатую зону насыщения, образованную трубами 15, В систему по линии 16 вводят пропан, который впрыскивают в трубы 15, где он параллельно с водой, поданной по линии 13, течет в направлении вверх и насыщается ею. Смесь воды и пропана внутри системы нагревается за счет косвенного теплообмена, протекающего с произвольно регулируемой формула иэоб рете н ияСПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА РАЗБАВЛЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ парового крекинга водяным паром при подаче в печь крекинга смешанного сырьевого потока, включающий насыщение углеводородного сырья нагретой при косвенном теплообмене водой, регулирование скорости косвенного теплообмена в зоне насыщения температурой смешанного потока сырья и пара, циркуляцию воды, подачу насыщенного водой сырья в зону парового крекинга, отличаю 5 10 15 20 25 30 35 40 скоростью, с паром, имеющим давление 3,5 бара и вводимым через регулирующий клапан 17. Паровой конденсат удаляют иэ кожуховой части теплообменника 14 по линии 18.Двухфазную равновесную смесь воды и пропана извлекают из верхней части тепдообменника 14 и вводят по линии 19 в парожидкостной сепаратор 11, из которого полностью насыщенной водой пропан отводят по линии 20. Смешанный сырьевой поток имеет требующееся массовое соотношение пар - пропан на уровне 0,3:1, благодаря его полному насыщению водой при температуре и давлении, которые существуют в трубчатой зоне насыщения и которые в свою очередь регулируются в зависимости от давления и температуры системы, задаваемых с помощью регулятора 21. В данном примере, где давление смешанного сырьевого потока 8 поставляет 5,5 бар, температура смешанного сырьевого потока 20, покидающего сепаратор 11. необходимая для полного насыщения пропана с достижением требующегося соотношения пар/пропан составляет 130 С. Паровой поток через клапан 17 для поддержания выбранной температуры в 130 С контролируется с помощью регулятора температуры 21, Смешанный сырьевой поток затем может быть подвергнут предварительному нагреванию в теплообменнике 22 и далее нагрет до температуры начала крекинга, составляющей 650 С, в печных змеевиках 5 и 7 до его ввода в крекинговые трубы 9. В связи с тем, что в смешанном сырьевом потоке уже обеспечено необходимое соотношение пар/пропан в системе насыщения газового сырья, дополнительного добавления пара к потоку не требуется.(56) Патент Австрии М 226658, кл. 12 е 1/05,1963,Патент США М 3248445, кл. 260-679,1966. щийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса, насыщение сырья водой ведут при одновременной подаче их параллельными потоками вверх через трубчатую зону насыщения с последующим извлечением полученной двухфазной равновесной смеси. содержащей воду и водонасы щенное углеводородное сырье, из зоны насыщения, подачей двухфазной равновесной смеси в зону сепарации, статическое давление в которой превышает давление в зоне насыщения, отводом иэ зоны сепарации насыщенного водой сырья и потока воды.

Смотреть

Способ контроля процесса разбавления газообразного углеводородного сырья