Абсорбционное разделение попутного газа

Абсорбционное разделение попутного газа

Ректификационное разделение попутного газа

Карбамидная депарафинизация

Парекс метод

Пиролиз

Коксование

Риформинг

Производство ацетилена окислительным пиролизом метана

Синтез газ окислительной конверсией метана

Производство этилбензола алкилированием бензола этиленом

Производство ацетилена из карбида кальция

Абсорбционное разделение попутного газа

Исходный газ сжимают трехступенчатым компрессором 1 до 12-20 кгс/см², в зависимости от содержания высших УВ. После каждой ступени сжатия газ проходит холодильник 2 и сепаратор 3 для отделения воды (на схеме показаны только для третьей ступени) и затем поступает в среднюю часть абсорбционно-отпарной колонны 4, орошаемой предварительно охлажденным абсорбентом (тяжелые фракции бензина или лигроин). Верхняя часть колонны 4 работает как абсорбер, причем из газа поглощаются полностью УВ С₅ и выше около 95% бутанов и 70-80% пропана. Непоглощенные газы, состоящие в основном из метана и этана, можно использовать в качестве топливного газа. Процесс абсорбции идет с выделением тепла, поэтому верхнюю часть колонны охлаждают в нескольких местах при помощи выносных холодильников (на схеме не показаны). Насыщенный абсорбент из куба колонны 4 проходит теплообменник 5, где нагревается горячим регенерированным абсорбентом, и направляется в десорбер 6, предназначенным для отгонки углеводородов С₃ и С_4. Он работает как обычная ректификационная колонна, повышенное давление в десорбере (11-12 кгс/см²) обеспечивает конденсацию верхнего продукта водой в конденсаторе 7, конденсат стекает в сборник 8 пропан-бутановой фракции, откуда часть его подается на орошение колонны 6, а остаток выводится с установки в виде сжиженного газа или подвергается ректификации для выделения индивидуальных УВ. Кубовая жидкость десорбера 6 через дроссельный вентиль 13, снижающий давление почти до атмосферного, поступает во второй десорбер 9, а здесь из нее отгоняются УВ С5 и выше (так называемый газовый бензин), которые после конденсации в аппарате 10 стекают в сборник 11. Часть газового бензина поступает на орошение колонны 9, а остальное количество выводится из системы в виде готового продукта или направляется на дальнейшее выделение пентанов. Кубовая жидкость из десорбера 9 представляет собой регенерированный абсорбент. Он охлаждается в теплообменнике 5 и холодильнике 12, после чего возвращается наверх абсорбционно-отпарной колонны 4.

 

Карбамиднаядепарафинизация

Высококачественные смазочные масла вырабатываются исключительно из парафинистых нефтей. Для этого масляные дистилляты подвергаются избирательной очистке, а полученные рафинаты – депарафинизации (отделению от масел парафинов). Для выделения твердых парафинов из масляных дистиллятов путем понижения температуры и фильтрации необходимо масло растворить в растворителе. В качестве растворителей применяются: смесь кетонов с бензолом и толуолом, пропан, нафта, карбамид и др.

Депарафинированный нефтепродукт смешивается с растворителем и подается в реактор 1, куда поступает также нагретый до 700С насыщенный водный раствор карбамида вместе с активатором (например, метанолом). В реакторе, снабженном перемешивающим устройством, происходит образование комплекса карбамида с “твердыми” углеводородами. Снятие тепла реакции осуществляется циркулирующей смесью, забираемой насосом Н-1 и прокачиваемой через водяной холодильник 2. Смесь комплекса с жидкой фазой поступает в вакуум – фильтр 3 для отделения комплекса. Образовавшаяся на фильтре 3 лепешка комплекса промывается тем же растворителем, который применялся для разбавления депарафинируемого сырья на входе в реактор 1. Фильтрат забирается насосом Н-3 и подается в отстойник 4, где происходит разделения его на две фазы: верхнюю – раствор депарафинизата в растворителе – и нижнюю – раствор карбамида в воде. В этот же отстойник поступает раствор карбамида в воде, образовавшийся в результате разложения комплекса в реакторе 5, куда поступает разбавленный растворителем комплекс с фильтра 3, и где под действием острого пара при температуре 850С он разлагается на составные части. При этом с верха реактора 5 отводится раствор парафина в растворителе, идущий затем в колонну 6, где от парафина отгоняется растворитель. Отогнанный растворитель конденсируется в холодильнике 7 и насосом Н-5 вновь возвращается на разбавление сырья, а парафин с низа колонны 6 откачивается в емкость. Раствор депарафинизата из отстойника 4 поступает на отгонку растворителя в колонну 8, с низа которой отводится готовое депарафинизированное масло, а с верху отводится пары растворителя, которые после конденсации возвращаются на разбавление сырья. Нижний слой из отстойника 4 (раствор карбамида в воде) направляется насосом Н-4 в испаритель 9, который нагревается глухим перегретым паром. С верха испарителя отводятся водяные пары, а с низа – насыщенный раствор карбамида, который затем охлаждается в холодильнике 10 и насосом Н-6 вновь возвращается в реактор 1.

Парекс метод

Процесс состоит из стадий адсорбции и десорбции, проводимых в газовой или жидкой фазах при температуре до 300-350°С и разном давлении.

Десорбция проводится: - снижением давления; - повышением температуры; - вытеснением другими веществами (н-пентаном, аммиаком)

Степень извлечения н-парафинов 80-98%, чистота - 98-99,2%.

Исходную нефтяную фракцию (сырье) смешивают с газом-носителем (азотом) и в его токе подогревают и испаряют в подогревателе 1. Полученная парогазовая смесь поступает в один из трех адсорбционных аппаратов 2, заполненных цеолитом, где происходит адсорбция н-парафинов. Выходящую из адсорбера смесь охлаждают в холодильнике 3, а в сепараторе 4 отделяют депарафинированный конденсат от газа-носителя; последний возвращают на смешение с исходной фракцией. Когда адсорбент полностью насыщается парафином, смесь газа-носителя с исходной фракцией направляют во второй адсорбер, в котором уже проведена стадия десорбции. В первый адсорбер подают газ-десорбент (аммиак), предварительно нагретый в подогревателе 5. После десорбции смесь десорбента с парафином охлаждают в холодильнике 6 и разделяют в сепараторе 7, направляя аммиак снова на десорбцию. Из трех адсорбционных аппаратов один работает на стадии адсорбции и два - на десорбции, причем переключение потоков автоматизировано.

Пиролиз

Пиролиз осуществляется в трубчатой печи 1, в горелки которой подают топливо и воздух. Тепло топочных газов после их выхода из конвекционной секции используется в теплообменниках 2, 3 и 4 соответственно для перегрева водяного пара, идущего на пиролиз, испарения и перегрева углеводородного сырья и нагревания водного конденсата, используемого для получения пара. После этого топочные газы через дымовую трубу выводятся в атмосферу. Продукты пиролиза выходят из трубчатой печи с температурой 850-870 °С. Во избежание полимеризации олефинов и осмоления их нужно быстро охладить до 500- 700°С, т. е. подвергнуть «закалке». Ранее для этой цели служили закалочные аппараты, в которых быстрое охлаждение достигалось за счет впрыскивания водного конденсата. Теперь применяют закалочно-испарительные аппараты (ЗИА), представляющие собой газотрубные котлы-утилизаторы (аппарат 5). В результате высокой линейной

скорости продуктов пиролиза, движущихся по трубам, предотвращается оседание твердых частиц на стенках, увеличивается коэффициент теплопередачи и достигается быстрое охлаждение до 350-400 °С. За счет этого тепла из водного конденсата, поступающего в ЗИА, генерируется пар высокого давления (11-13 МПа), который отделяется в паросборнике 6, перегревается до 450 °С в одной из секций печи 1 и затем используется для привода турбокомпрессоров. Частично охлажденные продукты пиролиза направляются в колонну первичного фракционирования 7, которая орошается легким маслом и тяжелым циркулирующим маслом. За счет испарения первого масла и нагревания второго продукты пиролиза охлаждаются до 100-120°С; из них конденсируется тяжелое масло, которое в нижней части колонны 7 улавливает сажу и кокс. Из этой смеси отделяется кокс в фильтре 10, а тепло тяжелого масла (фильтрата) используется в теплообменнике 11 для подогрева оборотной воды. Циркулирующее тяжелое масло отводят с одной из нижних тарелок колонны 7, и его тепло утилизируют для получения пара в котле-утилизаторе 8 с паро- сборником 6. Полученный пар перегревают в теплообменнике 2, и он служит для разбавления углеводородного сырья при пиролизе. Циркулирующее масло после котла- утилизатора 8 закачивают на орошение колонны 7.

Рис.4. Технологическая схема пиролиза бензина 1- трубчатая печь; 2, 3, 4 — теплообменники; 5 — «закалочный» аппарат; 6 — котел-утилизатор 7 — паросборник; 8 — колонна отгонки «среднего» масла; 9 - парогенератор; 10, 13 - циркуляционные насосы,11 - водяной скруббер; 12 - сепаратор; 14-холодильник; 15 - система утилизации тепла.

Охлажденные до 100-120°С продукты пиролиза вместе с водяным паром- растворителем направляются в колонну 12, орошаемую охлажденной водой. В результате этого из газа пиролиза конденсируются вода и так называемое легкое масло, а газ пиролиза выводится на установку разделения. Легкое масло отстаивается от воды в сепараторе 13, частично направляется па орошение колонны 7, а остальное количество выводится с установки на дальнейшую переработку. Горячая вода из сепаратора 13 проходит узел очистки 14, после чего часть ее через теплообменник 11 возвращается в котел-утилизатор 8 и затем в виде пара идет на пиролиз. Другая часть воды направляется в системы утилизации ее тепла 15 (например,

отопление помещений, подогрев технологических потоков), дополнительно охлаждается в холодильнике 16 и возвращается на орошение в аппарат 12.

Коксование

Риформинг

Абсорбционное разделение попутного газа