RU2405022C1

RU2405022C1 - Improved olefin synthesis method

Info

Publication number: RU2405022C1
Application number: RU2009115874/04A
Authority: RU
Inventors: Адам Дж. КАНЬЮ (US); Адам Дж. КАНЬЮ
Original assignee: Юоп Ллк
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2010-11-27
Also published as: JP5357761B2; CN101522864B; WO2008039928A2; EP2082010A2; WO2008039928A3; JP2010505000A; CN101522864A; EP2082010A4

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to a method of cooling a stream (12, 116) coming from an olefin cracking reactor which involves bringing the stream coming from the olefin cracking reactor into contact with a stream (18) of heat-removing oil in a separate contact zone (14, 122) of a contact cooler to obtain a cooled stream (26) of vapour and formation of a heated stream (22) of heat-removing oil with pressure fall of less than 3.5 kPa from the inlet (24) of the contact cooler to the outlet (26) of the contact cooler. The invention also relates to a device for realising the said method.

EFFECT: invention reduces contamination of heat-exchange installations used to cool streams coming out of an olefin cracking reactor.

10 cl, 2 dwg

Description

Уровень техникиState of the art

Настоящее изобретение относится в общем к получению легких олефинов и в частности к получению легких олефинов посредством крекинга более тяжелых олефинов.The present invention relates generally to the production of light olefins and in particular to the production of light olefins by cracking heavier olefins.

Большая часть мировой нефтехимической промышленности заинтересована в получении легких олефиновых материалов и их последующем использовании в производстве многочисленных важных химических продуктов посредством полимеризации, олигомеризации, алкилирования и других известных химических реакций. Легкие олефины включают этилен, пропилен и их смеси. Эти легкие олефины являются важными структурными элементами для современной нефтехимической и химической промышленности.Most of the global petrochemical industry is interested in obtaining light olefin materials and their subsequent use in the production of numerous important chemical products through polymerization, oligomerization, alkylation and other known chemical reactions. Light olefins include ethylene, propylene, and mixtures thereof. These light olefins are important building blocks for the modern petrochemical and chemical industries.

Чтобы получать легкие олефины из других олефинов, могут использоваться технологии превращения олефинов. Такие процессы конверсии олефинов часто объединяют или интегрируют с другими технологиями получения олефинов, такими как, например, процессы каталитического крекинга в паровой или текучей фазе или процессы превращения оксигенатов в олефины, чтобы обеспечить увеличенный выход легких олефинов.To obtain light olefins from other olefins, olefin conversion techniques may be used. Such olefin conversion processes are often combined or integrated with other olefin production technologies, such as, for example, vapor or fluid catalytic cracking processes or oxygenate to olefin conversion processes to provide an increased yield of light olefins.

Существует два основных типа технологий превращения олефинов, пригодных для получения легких олефинов: метатезис и крекинг олефинов. Такие процессы метатезиса обычно продуцируют пропилен при реагировании этилена с 2-бутенами. Такие процессы крекинга олефинов обычно продуцируют этилен и пропилен при крекинге или превращении исходного сырья С₄-С₈ с образованием исходящих потоков, содержащих преимущественно соединения С₂-С₆ наряду с некоторым количеством водорода и других более легких газов. Такие исходящие потоки затем разделяют на потоки различных продуктов, такие как, например, потоки продуктов, содержащие этилен и пропилен.There are two main types of olefin conversion technologies suitable for producing light olefins: metathesis and cracking of olefins. Such metathesis processes typically produce propylene by reacting ethylene with 2-butenes. Such olefin cracking processes typically produce ethylene and propylene by cracking or converting C ₄ -C ₈ feedstocks to form effluent streams containing predominantly C ₂ -C ₆ compounds along with some hydrogen and other lighter gases. Such effluent streams are then separated into various product streams, such as, for example, product streams containing ethylene and propylene.

В то время как такие процессы могут привести к желаемым результатам, которые заключаются в образовании увеличенных относительных количеств пропилена и/или этилена, являются желаемыми и найдены дальнейшие усовершенствования, такие как дальнейшее увеличение относительного выхода и извлечения пропилена и/или этилена.While such processes can lead to the desired results, which are the formation of increased relative amounts of propylene and / or ethylene, are desired and further improvements are found, such as a further increase in the relative yield and recovery of propylene and / or ethylene.

В общем, процессы крекинга олефинов проводят в реакторе при повышенных температурах и обычно получают исходящие потоки, имеющие температуры свыше 500°С. Такие исходящие потоки реакторов крекинга олефинов затем охлаждают и подвергают компрессии, чтобы облегчить разделение на потоки индивидуальных продуктов. Исходящие потоки реакторов крекинга олефинов можно охладить, используя различные способы теплообмена, такие как, например, косвенный теплообмен с охлаждающей средой, такой как, например охлаждающая вода. Один такой способ косвенного теплообмена, в общем, включает прохождение горячего исходящего потока реактора крекинга олефинов через установку теплообмена, такую как, например, трубчатый и корпусной теплообменник, чтобы получить охлажденный исходящий поток реактора крекинга олефинов, имеющий температурный профиль, который является подходящим для эффективной компрессии.In general, olefin cracking processes are carried out in a reactor at elevated temperatures, and effluent streams having temperatures above 500 ° C are usually obtained. Such effluent streams of olefin cracking reactors are then cooled and compressed to facilitate separation into individual product streams. The effluents of olefin cracking reactors can be cooled using various heat exchange methods, such as, for example, indirect heat exchange with a cooling medium, such as, for example, cooling water. One such indirect heat exchange method generally involves passing a hot effluent from an olefin cracking reactor through a heat exchange apparatus such as, for example, a tubular and shell heat exchanger, to obtain a cooled effluent from an olefin cracking reactor having a temperature profile that is suitable for efficient compression .

Однако такие установки косвенного теплообмена могут быть чувствительными к загрязнению компонентами исходящего потока реактора крекинга олефинов. Например, тяжелые углеводородные соединения могут конденсироваться на поверхностях установки теплообмена, что может привести к снижению производительности по охлаждению установки теплообмена. В общем, температура газа, который должен быть подвергнут компрессии, влияет на производительность соответствующего компрессора, т.е. чем выше температура газа, тем меньше он может быть сжат. Таким образом, снижение производительности по охлаждению установки теплообмена приводит к пониженной производительности по компрессии в соответствующем компрессоре, что может, в свою очередь, привести к увеличению времени простоя для очистки установок теплообмена и сниженному выходу продукции.However, such indirect heat exchangers may be contamination sensitive components of the olefin cracking reactor effluent. For example, heavy hydrocarbon compounds may condense on the surfaces of a heat transfer unit, which may result in reduced cooling performance of the heat transfer unit. In general, the temperature of the gas to be compressed affects the performance of the respective compressor, i.e. the higher the temperature of the gas, the less it can be compressed. Thus, a decrease in the cooling capacity of the heat exchange unit leads to a reduced compression capacity in the corresponding compressor, which can, in turn, lead to an increase in downtime for cleaning the heat exchange units and a reduced yield.

Ввиду вышеизложенного существуют необходимость и потребность в технологических схемах и/или компоновках, эффективных для снижения загрязнения установок теплообмена, используемых для охлаждения исходящих потоков реактора крекинга олефинов.In view of the foregoing, there is a need and a need for technological schemes and / or arrangements effective to reduce pollution of heat exchangers used to cool the outflows of the olefin cracking reactor.

К тому же газообразные материалы, которые проходят через такие установки косвенного теплообмена, могут также испытывать значительное падение давления от входа к выходу, что приводит к получению охлажденного исходящего потока, имеющего давление более низкое, чем это желательно, и могут потребоваться дополнительные расходы энергии и увеличенный размер компрессора, чтобы сжать охлажденный исходящий поток до давления, подходящего для дальнейшей обработки в последующих установках разделения. Таким образом, существуют, кроме того, необходимость и потребность в технологических схемах и/или компоновках, которые приведут к снижению падения давления внутри установки теплообмена.In addition, gaseous materials that pass through such indirect heat exchangers may also experience a significant pressure drop from inlet to outlet, resulting in a cooled outflow having a pressure lower than desired, and additional energy and increased energy consumption may be required. compressor size to compress the cooled effluent to a pressure suitable for further processing in subsequent separation plants. Thus, there is, in addition, a need and a need for technological schemes and / or arrangements that will lead to a decrease in the pressure drop inside the heat exchange unit.

Кроме того, падение давления внутри установки теплообмена может привести к повышенному давлению на выходе соответствующего реактора крекинга олефинов, что может вызвать снижение выходов этилена и/или пропилена, которые получают в процессе крекинга олефинов. В соответствии с этим дополнительно существуют необходимость и потребность в технологических схемах и/или компоновках, эффективных для получения относительно высоких выходов легких олефинов, особенно этилена и/или пропилена.In addition, the pressure drop inside the heat exchange unit can lead to increased pressure at the outlet of the corresponding olefin cracking reactor, which can cause a decrease in the yields of ethylene and / or propylene, which are obtained in the process of cracking olefins. In accordance with this, there is additionally a need and a need for technological schemes and / or arrangements effective for obtaining relatively high yields of light olefins, especially ethylene and / or propylene.

Краткое изложение существа изобретенияSummary of the invention

Главная цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить улучшенный способ и систему для получения повышенного выхода легких олефинов из богатого олефинами потока сырья.The main objective of the present invention is to provide an improved method and system for obtaining an increased yield of light olefins from an olefin-rich feed stream.

Более определенная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть одну или более проблем, описанных выше.A more specific objective of the present invention is to overcome one or more of the problems described above.

Главная цель настоящего изобретения может быть достигнута, по меньшей мере, частично посредством способа для охлаждения исходящего потока реактора крекинга олефинов, включающего контактирование исходящего потока реактора крекинга олефинов с потоком теплоотводящего масла в отдельной зоне контакта контактного охладителя, чтобы получить охлажденный поток паров и образовать нагретый поток теплоотводящего масла, с падением давления между входом в контактный охладитель и выходом из контактного охладителя менее чем 3,5 кПа (0,5 фунт/кв. дюйм). Данный способ может дополнительно включать охлаждение нагретого потока теплоотводящего масла и возвращение части охлажденного потока масла в контактный охладитель.The main objective of the present invention can be achieved, at least in part, by a method for cooling an olefin cracking reactor effluent comprising contacting an olefin cracking reactor effluent with a heat-transfer oil stream in a separate contact cooler contact zone to produce a cooled vapor stream and generate a heated stream heat transfer oil, with a pressure drop between the inlet of the contact cooler and the output of the contact cooler of less than 3.5 kPa (0.5 psi) . This method may further include cooling the heated heat-transfer oil stream and returning part of the cooled oil flow to the contact cooler.

Предшествующий уровень техники, в общем, не в состоянии обеспечить технологические схемы и компоновки, которые являются столь эффективными, как это желательно, в повышении относительного выхода легких олефинов по сравнению с обычными способами крекинга и извлечения олефинов. Кроме того, предшествующий уровень техники, в общем, не в состоянии обеспечить технологические схемы и компоновки, которые приводят к желаемому пониженному загрязнению и/или падению давления внутри соответствующих установок теплообмена.The prior art, in General, is not able to provide technological schemes and layouts that are as effective as desired in increasing the relative yield of light olefins in comparison with conventional methods of cracking and extraction of olefins. In addition, the prior art, in General, is not able to provide technological schemes and layouts that lead to the desired reduced pollution and / or pressure drop inside the respective heat exchange units.

Согласно другому варианту воплощения способ обработки исходящего потока реактора крекинга олефинов включает охлаждение исходящего потока реактора крекинга олефинов посредством косвенного теплообмена с потоком сырья реактора в первой зоне теплообмена, чтобы получить охлажденный исходящий поток, имеющий температуру в диапазоне от 150 до 210°С. Данный способ, кроме того, включает контактирование охлажденного исходящего потока с потоком теплоотводящего масла в отдельной зоне контакта контактного охладителя со слоем набивки, чтобы получить охлажденный поток паров, имеющий температуру в диапазоне от 25 до 55°С, и образовать нагретый поток масла. Данный нагретый поток масла объединяют с потоком исходного тяжелого масла, чтобы получить объединенный поток тяжелого масла. По меньшей мере, первую часть объединенного потока тяжелого масла возвращают в охлаждающий охладитель, чтобы получить поток теплоотводящего масла.According to another embodiment, a method of treating an olefin cracking reactor effluent stream comprises cooling an olefin cracking reactor effluent by indirect heat exchange with a reactor feed stream in a first heat exchange zone to obtain a cooled effluent stream having a temperature in the range of 150 to 210 ° C. This method also includes contacting the cooled effluent stream with a heat-transfer oil stream in a separate contact zone of the contact cooler with the packing layer to obtain a cooled vapor stream having a temperature in the range of 25 to 55 ° C. and form a heated oil stream. This heated oil stream is combined with a heavy oil feed stream to form a combined heavy oil stream. At least the first part of the combined heavy oil stream is returned to the cooling cooler to obtain a heat-transfer oil stream.

Согласно еще одному варианту воплощения способ получения повышенного выхода легких олефинов из богатого олефинами потока сырья включает введение богатого олефинами потока сырья, включающего олефины от С₄ до С₈+, в реактор крекинга олефинов, чтобы получить исходящий поток, включающий, по меньшей мере, одно соединение из этилена и пропилена. Исходящий поток охлаждают посредством косвенного теплообмена с богатым олефинами потоком сырья в первой зоне теплообмена, чтобы получить охлажденный исходящий поток. Данный охлажденный исходящий поток подвергают контактированию с потоком теплоотводящего масла в отдельной зоне контакта контактного охладителя со слоем набивки, чтобы получить охлажденный поток паров и образовать нагретый поток теплоотводящего масла, при разности давлений между входом исходящего потока и выходом охлажденного потока паров контактного охладителя менее 3,5 кПа (0,5 фунт/кв. дюйм).According to yet another embodiment, a method of producing an increased yield of light olefins from an olefin-rich feed stream comprises introducing an olefin-rich feed stream comprising C ₄ to C ₈ + olefins into an olefin cracking reactor to produce an effluent stream comprising at least one compound of ethylene and propylene. The feed stream is cooled by indirect heat exchange with an olefin-rich feed stream in the first heat transfer zone to obtain a cooled feed stream. This cooled effluent stream is contacted with a heat-transfer oil stream in a separate contact zone of the contact cooler with the packing layer to obtain a cooled vapor stream and form a heated heat-transfer oil stream, with a pressure difference between the inlet stream input and the output of the contact contact cooler vapor stream less than 3.5 kPa (0.5 psi)

Охлажденный поток паров разделяют, по меньшей мере, на один поток легкой массы, включающий легкие олефины, выбранные из этилена, пропилена и их комбинаций. Нагретый поток теплоотводящего масла объединяют с потоком тяжелого масла, чтобы получить объединенный поток тяжелого масла. Объединенный поток тяжелого масла охлаждают посредством косвенного теплообмена с потоком охлаждающей среды во второй зоне теплообмена, чтобы получить поток охлажденного масла. Первую часть охлажденного потока масла возвращают в отдельный контактный охладитель со слоем набивки, чтобы получить поток теплоотводящего масла.The cooled vapor stream is divided into at least one light weight stream, including light olefins selected from ethylene, propylene and combinations thereof. The heated heat transfer oil stream is combined with the heavy oil stream to form a combined heavy oil stream. The combined heavy oil stream is cooled by indirect heat exchange with the cooling medium stream in the second heat exchange zone to obtain a cooled oil stream. The first part of the cooled oil stream is returned to a separate contact cooler with a packing layer to obtain a heat-transfer oil stream.

Также предлагается устройство для получения этилена и пропилена. Данное устройство включает реактор крекинга олефинов для превращения, по меньшей мере, части богатого олефинами С₄+ потока сырья в исходящий поток реактора крекинга олефинов, содержащий, по меньшей мере, одно соединение из этилена и пропилена. Устройство, кроме того, включает отдельный контактный охладитель со слоем набивки, в котором, по меньшей мере, часть исходящего потока реактора крекинга олефинов контактирует с потоком теплоотводящего масла в зоне контакта для получения охлажденного потока паров и образования нагретого потока теплоотводящего масла. Данный контактный охладитель имеет разность давлений между входом исходящего потока реактора крекинга олефинов и выходом охлажденного потока паров менее 3,5 кПа (менее 0,5 фунт/кв. дюйм). Данное устройство также включает теплообменник, в котором нагретый поток теплоотводящего масла охлаждают посредством косвенного теплообмена с потоком охлаждающей среды, чтобы образовать охлажденный поток масла.A device for producing ethylene and propylene is also provided. This device includes an olefin cracking reactor for converting at least a portion of the rich _C4 + olefin feed stream to the output stream olefin cracking reactor comprising at least one compound selected from ethylene and propylene. The device further includes a separate contact cooler with a packing layer in which at least a portion of the olefin cracking reactor effluent is contacted with a heat-transfer oil stream in the contact zone to produce a cooled vapor stream and generate a heated heat-transfer oil stream. This contact cooler has a pressure difference between the inlet stream of the olefin cracking reactor and the outlet of the cooled vapor stream of less than 3.5 kPa (less than 0.5 psi). The device also includes a heat exchanger in which a heated stream of heat-transferring oil is cooled by indirect heat exchange with a stream of cooling medium to form a cooled stream of oil.

Следует понимать, что ссылки на «легкие олефины», как они используются здесь, относятся, в общем, к олефинам С₂ и С₃, т.е. к этилену и пропилену.It should be understood that references to “light olefins,” as used herein, refer generally to C ₂ and C ₃ olefins, i.e. to ethylene and propylene.

Другие цели и преимущества будут понятны специалистам в данной области из следующего подробного описания, рассматриваемого в сочетании с приложенными формулой изобретения и фигурами.Other objectives and advantages will be apparent to those skilled in the art from the following detailed description, taken in conjunction with the appended claims and figures.

Краткое описание фигурBrief Description of the Figures

Фиг.1 представляет собой упрощенную принципиальную схему способа охлаждения исходящего потока реактора крекинга олефинов согласно одному варианту воплощения.Figure 1 is a simplified schematic diagram of a method for cooling the effluent of an olefin cracking reactor according to one embodiment.

Фиг.2 представляет собой упрощенную принципиальную схему способа обработки исходящего потока реактора крекинга олефинов согласно другому варианту воплощения.FIG. 2 is a simplified schematic diagram of a method for processing an effluent of an olefin cracking reactor according to another embodiment.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Богатый олефинами С₄+ поток сырья может быть подвергнут крекингу в реакторе, чтобы получить исходящий поток реактора крекинга олефинов, включающий диапазон углеводородных продуктов, включающий олефины С₂ и/или С₃, непревращенные углеводороды от С₄ до С₈+ и ароматические углеводороды, такие как, например, бензол и толуол, а также некоторое количество водорода и других легких газов, таких как, например, метан, этан и/или пропан. По меньшей мере, часть такого исходящего потока реактора крекинга олефинов можно затем охладить и разделить с целью извлечения этилена и/или пропилена.Rich _C4 + olefin feed stream may be cracked in a reactor to receive the effluent olefin cracking reactor comprising a range of hydrocarbon products comprising olefins C ₂ and / or C _3, unconverted hydrocarbons from C ₄ to C ₈ + and aromatic hydrocarbons, such as, for example, benzene and toluene, as well as some hydrogen and other light gases, such as, for example, methane, ethane and / or propane. At least a portion of such an olefin cracking reactor effluent can then be cooled and separated to recover ethylene and / or propylene.

Фиг.1 схематично иллюстрирует устройство, обозначенное в целом позицией 10, для охлаждения исходящего потока реактора крекинга олефинов, чтобы получить или привести к увеличенному относительному количеству легких олефинов согласно одному варианту воплощения.1 schematically illustrates a device, generally indicated at 10, for cooling an olefin cracking reactor effluent stream to produce or result in an increased relative amount of light olefins according to one embodiment.

Более подробно, в устройстве 10 исходящий поток 12 реактора крекинга олефинов вводят в контактный охладитель 14 ниже отдельной зоны 16 контакта. Поток 18 теплоотводящего масла вводят в контактный охладитель 14 выше отдельной зоны 16 контакта. Исходящий поток 12 реактора крекинга контактирует с потоком 18 теплоотводящего масла в отдельной зоне 16 контакта противоточным способом, чтобы получить охлажденный поток 20 паров и нагретый поток 22 теплоотводящего масла. Материалы, проходящие через контактный охладитель 14 от входа 24 исходящего потока крекинга олефинов до выхода 26 охлажденного потока паров, имеют падение давления менее чем 3,5 кПа (0,5 фунт/кв. дюйм).In more detail, in device 10, the olefin cracking reactor effluent 12 is introduced into a contact cooler 14 below a separate contact zone 16. The heat transfer oil stream 18 is introduced into the contact cooler 14 above a separate contact zone 16. The cracker reactor effluent 12 is contacted with a heat-transfer oil stream 18 in a separate contact zone 16 in a counter-current manner to obtain a cooled vapor stream 20 and a heated heat-transfer oil stream 22. Materials passing through contact cooler 14 from the inlet 24 of the olefin cracking effluent to the outlet 26 of the cooled vapor stream have a pressure drop of less than 3.5 kPa (0.5 psi).

Согласно некоторым вариантам воплощения исходящий поток 12 реактора крекинга олефинов может быть введен в контактный охладитель 14 при манометрическом давлении от 7 до 21 кПа (манометрическом давлении от 1 до 3 фунт/кв. дюйм).In some embodiments, the olefin cracking reactor effluent 12 may be introduced into the contact cooler 14 at a gauge pressure of 7 to 21 kPa (gauge pressure of 1 to 3 psi).

Исходящий поток 12 реактора крекинга олефинов, по желанию, может иметь температуру в диапазоне от 120 до 210°С (от 250 до 400°F) и может быть охлажден посредством контакта с потоком 18 теплоотводящего масла в зоне 16 контакта, чтобы получить охлажденный поток 20 паров, имеющий температуру в диапазоне от 25 до 55°С (от 75 до 130°F). Согласно некоторым вариантам воплощения исходящий поток 12 реактора крекинга олефинов может иметь температуру в диапазоне от 150 до 210°С (от 300 до 400°F) и может быть охлажден посредством контакта с потоком 18 теплоотводящего масла, чтобы получить охлажденный поток 20 паров, имеющий температуру в диапазоне от 35 до 45°С (от 95 до 115°F).The olefin cracking reactor effluent 12 may optionally have a temperature in the range of 120 to 210 ° C (250 to 400 ° F) and may be cooled by contacting the heat-transfer oil stream 18 in the contact zone 16 to obtain a cooled stream 20 vapor having a temperature in the range of 25 to 55 ° C (75 to 130 ° F). According to some embodiments, the olefin cracking reactor effluent 12 may have a temperature in the range of 150 to 210 ° C. (300 to 400 ° F.) and may be cooled by contacting the heat-transfer oil stream 18 to obtain a cooled vapor stream 20 having a temperature in the range of 35 to 45 ° C (95 to 115 ° F).

Согласно некоторым вариантам воплощения охлажденный поток 20 паров может быть затем разделен, по меньшей мере, на один поток соединений легкой массы, включающий легкие олефины, выбранные из этилена, пропилена и их комбинаций.In some embodiments, the cooled vapor stream 20 may then be separated into at least one stream of light weight compounds, including light olefins selected from ethylene, propylene, and combinations thereof.

Поток 18 теплоотводящего масла, по желанию, может иметь температуру в диапазоне от 20 до 40°С (от 70 до 100°F) и может быть нагрет посредством контакта с исходящим потоком 12 реактора крекинга олефинов в зоне контакта, чтобы образовать нагретый поток 22 теплоотводящего масла, имеющий температуру в диапазоне от 50 до 75°С (от 120 до 165°F). Согласно некоторым вариантам воплощения поток 18 теплоотводящего масла может иметь температуру в диапазоне от 30 до 35°С (от 85 до 95°F). Согласно некоторым другим вариантам воплощения поток 18 теплоотводящего масла может быть нагрет посредством контакта с исходящим потоком 12 реактора крекинга олефинов, чтобы образовать нагретый поток 22 теплоотводящего масла, имеющий температуру в диапазоне от 55 до 65°С (от 130 до 150°F).The heat transfer oil stream 18, optionally, can have a temperature in the range of 20 to 40 ° C. (70 to 100 ° F) and can be heated by contacting the olefin cracking reactor effluent 12 in the contact zone to form a heated heat transfer stream 22 oils having a temperature in the range of 50 to 75 ° C (120 to 165 ° F). In some embodiments, heat transfer oil stream 18 may have a temperature in the range of 30 to 35 ° C (85 to 95 ° F). In some other embodiments, the heat-transfer oil stream 18 may be heated by contact with the olefin cracking reactor effluent 12 to form a heat-transfer oil stream 22 having a temperature in the range of 55 to 65 ° C (130 to 150 ° F).

Согласно некоторым вариантам воплощения отдельная зона 16 контакта может быть отдельным слоем набивки, содержащим инертный насадочный материал. В слое набивки могут применяться различные подходящие насадочные материалы, известные в данной области, такие как, например, кольца Рашига. Согласно некоторым другим вариантам воплощения отдельная зона 16 контакта может включать комплект тарелок и/или может быть комбинацией слоя набивки и комплекта тарелок, такой как, например, кольца Рашига, за которыми следует комплект дискообразных и тороидальных тарелок.According to some embodiments, the separate contact zone 16 may be a separate packing layer containing an inert packing material. Various suitable packing materials known in the art can be used in the packing layer, such as, for example, Raschig rings. According to some other embodiments, the individual contact zone 16 may include a set of plates and / or may be a combination of a packing layer and a set of plates, such as, for example, Raschig rings, followed by a set of disk-shaped and toroidal plates.

Перед выходом из контактного охладителя 14 охлажденный поток 20 паров, соответственно, проходит через сетчатое покрытие или проволочный скруббер 28, в котором из охлажденного потока 20 паров удаляют капли жидкости, содержащие сконденсировавшиеся углеводороды, такие как, например, углеводороды С₆+ и/или ароматические соединения, такие как, например, бензол и толуол. Такие капли сконденсировавшейся жидкости, соответственно, поглощают потоком 18 теплоотводящего масла и удаляют из контактного охладителя 14 посредством нагретого потока 22 теплоотводящего масла. Такие сетчатое покрытие или проволочный скруббер 28 могут быть сделаны из плотно намотанной проволоки, состоящей из инертного и/или коррозионно-устойчивого материала, такого как, например, нержавеющая сталь 316.Before exiting the contact cooler 14, the cooled vapor stream 20, respectively, passes through a mesh coating or wire scrubber 28, in which liquid droplets containing condensed hydrocarbons, such as, for example, C ₆ + and / or aromatic hydrocarbons, are removed from the cooled vapor stream 20 compounds such as, for example, benzene and toluene. Such droplets of condensed liquid, respectively, are absorbed by the heat-transfer oil stream 18 and removed from the contact cooler 14 by means of the heated heat-transfer oil stream 22. Such a mesh coating or wire scrubber 28 may be made of tightly wound wire consisting of an inert and / or corrosion-resistant material, such as, for example, 316 stainless steel.

В дополнение к сконденсированным каплям жидкости поток 18 теплоотводящего масла может поглотить или, иными словами, экстрагировать тяжелые компоненты, такие как, например, углеводороды С₆+ и/или ароматические соединения, такие как, например, бензол и толуол, из исходящего потока 12 реактора крекинга олефинов посредством физического контакта исходящего потока 12 реактора крекинга олефинов с потоком 18 теплоотводящего масла в зоне 16 контакта. Такие тяжелые компоненты удаляют из зоны 16 контакта посредством нагретого потока 22 теплоотводящего масла.In addition to condensed liquid droplets, heat-transfer oil stream 18 can absorb or, in other words, extract heavy components, such as, for example, C ₆ + hydrocarbons and / or aromatics, such as, for example, benzene and toluene, from reactor effluent 12 olefin cracking by physical contact of the effluent stream 12 of the olefin cracking reactor with the heat-transfer oil stream 18 in the contact zone 16. Such heavy components are removed from the contact zone 16 by means of a heated heat-transfer oil stream 22.

Поток 18 теплоотводящего масла преимущественно включает, по меньшей мере, один углеводородный С₁₀+ материал. Использование таких углеводородных С₁₀+ материалов является желательным, чтобы минимизировать и/или, иными словами, предотвратить испарение материала теплоотводящего масла в охлажденный поток 20 паров. Согласно некоторым вариантам воплощения поток 18 теплоотводящего масла преимущественно включает керосин.The heat-transfer oil stream 18 advantageously includes at least one C ₁₀ + hydrocarbon material. Use of these C ₁₀ + hydrocarbon materials is desirable to minimize and / or otherwise prevent vaporization of the quench oil material into the cooled vapor stream 20. In some embodiments, heat transfer oil stream 18 advantageously comprises kerosene.

Устройство 10, кроме того, может включать первую зону 30 теплообмена, в которой нагретый поток 22 теплоотводящего масла охлаждают посредством косвенного теплообмена с потоком 32 охлаждающей среды, чтобы получить охлажденный поток 34 масла и нагретый поток 46 охлаждающей среды. Приемлемо, чтобы нагретый поток 22 теплоотводящего масла мог быть охлажден посредством косвенного теплообмена с потоком 32 охлаждающей среды, чтобы получить охлажденный поток 34 масла, имеющий температуру в диапазоне от 20 до 40°С (от 70 до 100°F). Согласно некоторым вариантам воплощения охлажденный поток 34 масла может иметь температуру в диапазоне от 35 до 40°С (от 95 до 100°F). По меньшей мере, первая часть 36 охлажденного потока 34 масла может быть возвращена в контактный охладитель 14, чтобы обеспечить поток 18 теплоотводящего масла.The device 10 may further include a first heat exchange zone 30 in which the heated heat-transfer oil stream 22 is cooled by indirect heat exchange with the cooling medium stream 32 to obtain a cooled oil stream 34 and a heated cooling medium stream 46. It is acceptable that the heated heat-transfer oil stream 22 can be cooled by indirect heat exchange with the cooling medium stream 32 to obtain a cooled oil stream 34 having a temperature in the range of 20 to 40 ° C (70 to 100 ° F). In some embodiments, the cooled oil stream 34 may have a temperature in the range of 35 to 40 ° C (95 to 100 ° F). At least the first portion 36 of the cooled oil stream 34 may be returned to the contact cooler 14 to provide a heat-transfer oil stream 18.

Вторая часть 38 охлажденного исходящего потока 34 может быть удалена или отведена из устройства 10, чтобы получить поток 40 извлеченного масла. Такой поток 40 извлеченного масла преимущественно отводят или удаляют от устройства 10, чтобы снизить или устранить накопление тяжелых углеводородов, таких как, например, углеводороды С₆+ и/или ароматические углеводороды, такие как, например, бензол и толуол, которые поглощены или экстрагированы из исходящего потока 12 реактора крекинга олефинов потоком 18 теплоотводящего масла в зоне 16 контакта. Отвод такого потока 40 извлеченного масла может также предотвратить накопление или конденсацию тяжелых углеводородов в пределах устройства 10.The second portion 38 of the cooled effluent stream 34 may be removed or diverted from the device 10 to obtain an extracted oil stream 40. Such recovered oil stream 40 is advantageously diverted or removed from the device 10 in order to reduce or eliminate the accumulation of heavy hydrocarbons, such as, for example, C ₆ + hydrocarbons and / or aromatic hydrocarbons, such as, for example, benzene and toluene, which are absorbed or extracted from the effluent stream 12 of the olefin cracking reactor by the heat transfer oil stream 18 in the contact zone 16. The removal of such an extracted oil stream 40 may also prevent the accumulation or condensation of heavy hydrocarbons within the device 10.

Согласно некоторым вариантам воплощения нагретый поток 22 теплоотводящего масла может быть объединен с потоком 42 тяжелого масла, чтобы получить объединенный поток 44 тяжелого масла. Такой объединенный поток 44 тяжелого масла может быть затем охлажден посредством косвенного теплообмена с потоком 32 охлаждающей среды в первой зоне 30 теплообмена, чтобы получить поток 34 охлаждающего масла, имеющего температуру в диапазоне от 20 до 40°С (от 70 до 100°F).In some embodiments, the heated heat transfer oil stream 22 may be combined with the heavy oil stream 42 to form a combined heavy oil stream 44. Such a combined heavy oil stream 44 may then be cooled by indirect heat exchange with the cooling medium stream 32 in the first heat exchange zone 30 to obtain a cooling oil stream 34 having a temperature in the range of 20 to 40 ° C (70 to 100 ° F).

Поток 42 тяжелого масла преимущественно включает, по меньшей мере, один углеводородный С₁₀+ материал. Использование такого углеводородного С₁₀+ материала является желательным, чтобы минимизировать и/или, иначе, предотвратить испарение материала теплоотводящего масла в охлажденный поток 20 паров. Согласно некоторым вариантам воплощения поток 42 тяжелого масла преимущественно включает керосин.The heavy oil stream 42 advantageously includes at least one C ₁₀ + hydrocarbon material. The use of such a hydrocarbon is desirable C + material ₁₀ to minimize and / or otherwise prevent vaporization of the quench oil material into the cooled vapor stream 20. In some embodiments, heavy oil stream 42 predominantly comprises kerosene.

Согласно некоторым вариантам воплощения поток 32 охлаждающей среды может включать поток охлаждающей воды или поток охлаждающего воздуха. Поток 32 охлаждающей среды приемлемо может иметь температуру менее чем 35°С (95°F). Практически поток 32 охлаждающей среды нагревают посредством косвенного теплообмена с нагретым потоком 22 теплоотводящего масла или согласно некоторым вариантам воплощения с объединенным потоком 44 тяжелого масла, чтобы образовать нагретый поток 46 охлаждающей среды.In some embodiments, the cooling medium stream 32 may include a cooling water stream or a cooling air stream. Coolant stream 32 may suitably have a temperature of less than 35 ° C (95 ° F). In practice, the coolant stream 32 is heated by indirect heat exchange with the heated heat-transfer oil stream 22, or according to some embodiments with the combined heavy oil stream 44, to form the heated coolant stream 46.

Согласно некоторым дополнительным вариантам воплощения устройство 10, кроме того, может включать насос 48 для возвращения нагретого потока 22 теплоотводящего масла или согласно некоторым вариантам воплощения (непоказанным) объединенного потока 44 тяжелого масла через первую зону 30 теплообмена, чтобы получить охлажденный поток 34 масла, поток 18 теплоотводящего масла и поток 40 извлеченного масла.According to some additional embodiments, the device 10 may also include a pump 48 for returning the heated heat-transfer oil stream 22 or according to some embodiments (not shown) of the combined heavy oil stream 44 through the first heat exchange zone 30 to obtain a cooled oil stream 34, stream 18 heat transfer oil and stream 40 extracted oil.

Согласно некоторым дополнительным вариантам воплощения, как проиллюстрировано на Фиг.2, устройство, в целом обозначенное позицией 110, для обработки исходящего потока реактора крекинга олефинов включает реактор 112 крекинга олефинов, в котором поток 114 богатого олефинами сырья, включающий олефины от С₄ до С₈+, подвергается крекингу, чтобы получить исходящий поток 116 реактора крекинга олефинов, включающий, по меньшей мере, одно соединение из этилена и пропилена.According to some further embodiments, as illustrated in FIG. 2, the apparatus generally indicated at 110 for treating the effluent of an olefin cracking reactor includes an olefin cracking reactor 112 in which an olefin-rich feed stream 114 comprising C ₄ to C ₈ olefins +, is cracked to produce an olefin cracking reactor effluent 116 comprising at least one compound of ethylene and propylene.

Согласно некоторым вариантам воплощения поток 114 богатого олефинами сырья может включать исходящий поток, выбранный из исходящих потоков парового крекинга, исходящих потоков каталитического крекинга в псевдоожиженном слое и исходящих потоков реактора превращения оксигенатов в олефины.In some embodiments, the olefin-rich feed stream 114 may include an effluent selected from steam cracking effluents, fluidized catalytic cracking effluents, and oxygenate to olefin reactor effluent streams.

Устройство 110 включает, кроме того, первую зону 118 теплообмена, в которой исходящий поток 116 реактора крекинга олефинов охлаждают посредством косвенного теплообмена с потоком 114 богатого олефинами сырья, чтобы получить охлажденный исходящий поток 120.The device 110 further includes a first heat exchange zone 118, in which the olefin cracking reactor effluent 116 is cooled by indirect heat exchange with the olefin-rich feed stream 114 to produce a cooled effluent stream 120.

Согласно некоторым вариантам воплощения исходящий поток 116 реактора крекинга олефинов, имеющий температуру в диапазоне от 500 до 600°С (от 930 до 1110°F), охлаждают посредством косвенного теплообмена с потоком 114 богатого олефинами сырья в первой зоне 118 теплообмена, чтобы получить охлажденный исходящий поток 120, имеющий температуру в диапазоне от 120 до 210°С (от 250 до 400°F). Согласно некоторым другим вариантам воплощения исходящий поток 116 реактора крекинга олефинов охлаждают в первой зоне 118 теплообмена, чтобы получить охлажденный исходящий поток 120, имеющий температуру в диапазоне от 150 до 210°С (от 300 до 400°F).In some embodiments, the olefin cracking reactor effluent 116 having a temperature in the range of 500 to 600 ° C (930 to 1110 ° F) is cooled by indirect heat exchange with the olefin-rich feed stream 114 in the first heat exchange zone 118 to produce a cooled effluent stream 120, having a temperature in the range from 120 to 210 ° C (from 250 to 400 ° F). In some other embodiments, the olefin cracking reactor effluent 116 is cooled in a first heat exchange zone 118 to provide a cooled effluent 120 having a temperature in the range of 150 to 210 ° C (300 to 400 ° F).

Охлажденный исходящий поток 120 вводят в контактный охладитель 122 ниже отдельной зоны 124 контакта. Поток 126 теплоотводящего масла вводят в контактный охладитель 122 выше отдельной зоны 124 контакта. Охлажденный исходящий поток 120 контактирует с потоком 126 теплоотводящего масла в отдельной зоне 124 контакта противоточным способом, чтобы получить охлажденный поток 128 паров и нагретый поток 130 теплоотводящего масла. Согласно некоторым вариантам воплощения материалы, проходящие через контактный охладитель 122 от входа 132 охлажденного исходящего потока до выхода 134 охлажденного потока паров, имеют падение давления менее чем 3,5 кПа (0,5 фунт/кв. дюйм).The cooled effluent 120 is introduced into the contact cooler 122 below a separate contact zone 124. The heat-transfer oil stream 126 is introduced into the contact cooler 122 above a separate contact zone 124. The cooled effluent stream 120 is in contact with the heat-transfer oil stream 126 in a separate contact zone 124 in a counter-current manner to obtain a cooled vapor stream 128 and a heated heat-transfer oil stream 130. In some embodiments, materials passing through contact cooler 122 from inlet 132 of the cooled effluent to outlet 134 of the cooled vapor stream have a pressure drop of less than 3.5 kPa (0.5 psi).

Согласно некоторым вариантам воплощения отдельная зона 124 контакта может быть отдельным слоем набивки, содержащим инертный насадочный материал, или комплектом тарелок, таким, как описано выше.According to some embodiments, the separate contact zone 124 may be a separate packing layer containing an inert packing material, or a set of plates, such as described above.

Нагретый поток 130 теплоотводящего масла затем объединяют с потоком 136 исходного тяжелого масла, чтобы получить объединенный поток 138 тяжелого масла. Согласно некоторым вариантам воплощения, по меньшей мере, первую часть объединенного потока 138 тяжелого масла возвращают в контактный охладитель 122, чтобы получить поток 126 теплоотводящего масла.The heated heat transfer oil stream 130 is then combined with the heavy oil feed stream 136 to form a combined heavy oil stream 138. In some embodiments, at least the first part of the combined heavy oil stream 138 is returned to the contact cooler 122 to produce a heat-transfer oil stream 126.

Преимущественно объединенный поток 138 тяжелого масла охлаждают во второй зоне 140 теплообмена посредством косвенного теплообмена с потоком 142 охлаждающей среды, чтобы получить охлажденный поток 144 масла и нагретый поток 146 охлаждающей среды. Первую часть 148 охлажденного потока 144 масла возвращают в контактный охладитель 122, чтобы получить поток теплоотводящего масла, а вторую часть 150 охлажденного потока 144 масла отбирают, чтобы образовать поток 152 извлеченного масла.Advantageously, the combined heavy oil stream 138 is cooled in the second heat exchange zone 140 by indirect heat exchange with the cooling medium stream 142 to obtain a cooled oil stream 144 and a heated cooling medium stream 146. The first portion 148 of the cooled oil stream 144 is returned to the contact cooler 122 to obtain a heat transfer oil stream, and the second part 150 of the cooled oil stream 144 is taken to form a recovered oil stream 152.

Варианты воплощения, такие как описанные выше, по желанию обеспечивают или приводят к улучшенной переработке исходящих потоков реакторов крекинга олефинов, чтобы получить повышенный относительный выход легких олефинов, каковая переработка по желанию является более эффективной и/или производительной, чем было прежде приемлемо возможным посредством обычных способов переработки крекингом олефинов и разделения сопутствующих продуктов. Более определенно, такие варианты воплощения с помощью охлаждения исходящих потоков реактора крекинга олефинов посредством прямого контакта с потоком теплоотводящего масла могут улучшить экономику переработки. Например, такая переработка может, по желанию, минимизировать загрязнение устройства тяжелыми углеводородами и снизить потери, связанные с перепадом давлений в течение процессов охлаждения и извлечения.Embodiments, such as those described above, optionally provide or result in improved processing of the olefin cracking reactor effluent streams to obtain an increased relative yield of light olefins, which processing is more efficient and / or productive as desired than previously acceptable through conventional processes cracking olefins and separation of related products. More specifically, such embodiments by cooling the effluent of the olefin cracking reactor through direct contact with the heat-transfer oil stream can improve the economics of processing. For example, such processing can, if desired, minimize the contamination of the device with heavy hydrocarbons and reduce the losses associated with the pressure drop during the cooling and recovery processes.

Настоящее изобретение, иллюстративно раскрытое здесь, приемлемым образом может быть осуществлено в отсутствие любого элемента, части, стадии, компонента или ингредиента, который не раскрыт здесь в явном виде.The present invention, illustratively disclosed herein, may suitably be practiced in the absence of any element, part, step, component or ingredient that is not explicitly disclosed herein.

В то время как в предшествующем подробном описании данное изобретение было описано в связи с некоторыми его предпочтительными вариантами воплощения и многие детали были сформулированы в иллюстративных целях, специалистам в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение допускает дополнительные варианты воплощения и что некоторые описанные здесь детали могут быть значительно изменены, не отступая от основных принципов настоящего изобретения.While the invention has been described in the foregoing detailed description in connection with some of its preferred embodiments and many details have been set forth for illustrative purposes, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention is capable of further embodiments and that some of the details described herein can be significantly changed without departing from the basic principles of the present invention.

Claims

1. A method for cooling an olefin cracking reactor effluent stream (12, 116), which comprises contacting an olefin cracking reactor effluent stream with a heat transfer oil stream (18) in a separate contact cooler contact zone (14, 122) to produce a cooled vapor stream (26) and the formation of a heated stream (22) of heat-transferring oil when the pressure drops from the inlet (24) of the contact cooler to the output (26) of the contact cooler less than 3.5 kPa.

2. The method according to claim 1, further comprising cooling the heated stream of heat-transferring oil through indirect heat exchange with the flow (32) of the cooling medium in the first heat transfer zone (30) to produce a cooled oil stream (34) and returning the first part (36) of the cooled oil stream into a contact cooler to ensure the flow of heat dissipating oil.

3. The method according to claim 1, further comprising cooling the effluent stream (116) of the olefin cracking reactor by indirect heat exchange with the reactor feed stream (114) in the second heat exchange zone (118) before contacting with the heat-transfer oil stream in the contact zone (122).

4. The method according to claim 1, wherein the olefin cracking reactor effluent prior to said contacting is at a temperature of from 120 to 210 ° C.

5. The method according to claim 1, in which the cooled vapor stream obtained by said contacting has a temperature of from 25 to 55 ° C.

6. The method according to claim 1, in which a separate contact cooler of the contact zone includes at least one layer of packing, a set of plates and a combination thereof.

7. The method according to claim 1, wherein the heat transfer oil comprises at least one C ₁₀ + hydrocarbon.

8. The method according to claim 1, wherein the olefin cracking reactor effluent comprises at least one compound of ethylene and propylene.

9. The method according to claim 1, further comprising introducing a stream (114) of an olefin-rich feedstock comprising C ₄ to C ₈ + olefins into an olefin cracking reactor (112) to produce said olefin cracking reactor effluent comprising at least at least one compound of ethylene and propylene.

10. The apparatus (110) for producing ethylene and propylene, comprising a reactor (112) for cracking an olefin conversion of at least part of the olefin-rich C ₄ + stream (114) of the feedstock in the effluent stream (116) an olefin cracking reactor comprising, at least one compound of ethylene and propylene; a separate contact cooler (122) with a packing layer in which at least a portion of the olefin cracking reactor effluent comes into contact with the heat-transfer oil stream (126) in the contact zone (124) to produce a cooled vapor stream (128) and form a heated heat-transfer oil stream (130), and this contact cooler has a pressure drop from the inlet (132) of the olefin cracking reactor effluent to the outlet (134) of the cooled vapor stream of less than 3.5 kPa; and a heat exchanger (140), in which a heated stream of heat transfer oil is cooled by indirect heat exchange with a cooling medium to form a cooled stream (144) of heat transfer oil.