CZ283755B6

CZ283755B6 - Způsob tepelného krakování uhlovodíkové násady

Info

Publication number: CZ283755B6
Application number: CZ952440A
Authority: CZ
Inventors: Hugo Gerardus Polderman; Hooft Leonardus M. M. Van; Voorst Willem C. J. Van; Franciscus A. M. Schrijvers
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1998-06-17
Also published as: FI119938B; KR960701171A; JP3499873B2; KR100295069B1; NO953715L; DE69400917D1; MD960308A; MD1207B2; DE69400917T2; NO309388B1; HUT73408A; CN1119875A; CN1038043C; HU216102B; RU2114894C1; AU6503894A; SA94140602B1; FI954441A0; EP0690900B1; CA2158765A1

Abstract

Tepelné krakování uhlovodíkové násady zahrnuje zahřívání násady v peci (1), zavádění násady do reakční komory (15), dělení proudu z reakční komory (15) na proud lehkých produktů a na proud těžkých produktů a dodávání proudu těžkých produktů do vakuové destilační kolony (30) k dělení proudu těžkých produktů na frakce. Dodávání proudu těžkých produktů do vakuové destilační kolony zahrnuje vedení proudu těžkých produktů přes průtokový řidicí ventil (36), vedení proudu těžkých produktů směrem vzhůru přes stoupací potrubí (38), které má takovou délku, že tlak kapaliny na konci stoupacího potrubí (38) je takový, že potlačuje odpařování na jeho spodním konci. Následně se proud těžkých produktů vede dopravní trubicí (40) ústící do vakuové destilační kolony (30), přičemž dopravní trubice (40) má takové uspořádání, že tlak kapaliny na jejím výstupu odpovídá tlaku kapaliny ve vakuové destilační koloně (30).ŕ

Description

Tento vynález se týká způsobu tepelného krakování uhlovodíkové násady.

Je známý způsob, popsaný v publikaci The Petroleum Handbook, 6. vyd., str. 279 až 281, 5 Elsevier (1983), kde tepelné krakování uhlovodíkové násady zahrnuje udržování násady zahříváním za tlaku 0,2 až 5 MPa na teplotě 390 až 530 °C, zavádění násady do reakční komory, oddělení proudu z reakční komory, na proud lehkých a těžkých produktů a dodávání proudu těžkých produktů do vakuové destilační kolony k dělení proudu těžkých produktů na frakce za tlaku 1 až 10 kPa a při teplotě 320 až 400 °C.

Dosavadní stav techniky

Při známých způsobech proudí těžké produkty do vakuové destilační kolony potrubím. Pokud tlak v proudu těžkých produktů je větší než tlak ve vakuové destilační koloně, má tlaková ztráta v potrubí vyrovnat rozdíl mezi tlakem v proudu těžkých produktů a tlakem ve vakuové destilační koloně. Jedním způsobem, jak dosáhnout velké tlakové ztráty v potrubí, je zařazení škrticího 15 elementu do proudu těžkých produktů, například regulačního ventilu. Avšak pokud těžké produkty proudí přes průtokový řídicí ventil, nastává rychlé odpařování. Toto rychlé odpařování je spojeno s tvorbou velmi malých kapiček kapaliny, se kterými se nemůže snadno manipulovat ve vakuové destilační koloně.

Tento vynález poskytuje jednoduchý způsob, jak zabránit nežádoucímu rychlému odpařování.

Podstata vynálezu

Způsob tepelného krakování uhlovodíkové násady, při kterém se zahříváním udržuje násada za tlaku 0,2 až 5 MPa na teplotě 390 až 530 °C, zavádí se do reakční komory, proud z reakční komory se dělí na proud lehkých produktů a na proud těžkých produktů, přičemž proud těžkých produktů se zavádí do vakuové destilační kolony k dělení proudu těžkých produktů na frakce za 25 tlaku 1 až 10 kPa o teplotě 320 až 400 °C, spočívá podle vynálezu v tom, že proud těžkých produktů do vakuové destilační kolony se zavádí přes omezovači otvor, dále se vede směrem vzhůru potrubím o takové délce, že tlak kapaliny na konci potrubí potlačuje odpařování u dna, a následně se vede dopravním potrubím, ústícím do vakuové destilační kolony, přičemž tlak kapaliny na svém výstupu odpovídá tlaku kapaliny ve vakuové destilační koloně.

Při tomto způsobu se proud těžkých produktů, vedených dopravním potrubím, opakovaně obrací o 180°. Proud z reakční komory se dělí v cyklonovém separátoru na proud lehkých a těžkých produktů. Nebo se proud z reakční komory zavádí do destilační komory, ze které se odděleně odvádí proud lehkých a těžkých produktů.

Výraz uspořádání dopravního potrubí se zde používá v souvislosti se znaky dopravního 35 potrubí, které zabraňují tlakové ztrátě v dopravním potrubí a jiným omezením toku, například v dopravním potrubí.

Vynález blíže objasňují připojené obrázky a popis příkladného provedení.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 ukazuje schematicky potrubí pro způsob podle vynálezu, a obr. 2 ukazuje schematicky 40 alternativní potrubí pro způsob podle vynálezu.

Sestava pro způsob podle vynálezu podle obr. 1 zahrnuje pec 1, opatřenou hořákem 2 a komínem 3, a topné potrubí 4, uspořádané v peci 1. Topné potrubí 4 je připojeno k přívodnímu potrubí 7 a odvodnímu potrubí 9. Odvodní potrubí 9 je spojeno s přívodem do reakční komory 15 (podle evropského patentového spisu č. 7 565). Odvod z reakční komoiy 15 je připojen prvním potrubím 17 k separačnímu zařízení ve formě cyklonového separátoru 20.

Cyklonový separátor 20 má dva výstupy, první výstup 21 pro lehký produkt a první vývod 24 pro těžké produkty. První výstup 21 pro lehké produkty je spojen vedením (neznázoměno) se zařízením (neznázoměno) pro další zpracování lehkých produktů. První vývod 24 pro těžké produkty je připojen pomocí potrubního systému k vakuové destilační koloně 30.

Vakuová destilační kolona 30 má odváděči potrubí 31, které je připojeno k vývěvě (neznázoměno), vedení 32 k odvodu zbytku pro těžké produkty a vedení 33 pro frakci meziproduktů. Zařízení k dosažení vhodného proudu zpětného toku do homí části vakuové destilační kolony 30 a proudu stripovacího média do vařákové části vakuové destilační kolony 30 nejsou znázorněna.

Potrubní systém 26 zahrnuje potrubní sekci 35, ve které je uspořádán omezovači otvor ve formě průtokového řídicího ventilu 36, potrubí 38 připojeno k potrubní sekci 35 a dopravní trubici 40 do vakuové destilační kolony 30.

Délka potrubí 38 je stanovena tak, že během normální operace tlak kapaliny na konci vařáku z potrubí 38 je takový·, že odpařování kapaliny na jeho konci vařáku je potlačeno. Výraz potlačení odpařování kapaliny znamená, že většina malého množství kapaliny je odpařena (méně než objemově asi 5 %).

Uspořádání dopravní trubice 40 je provedeno tak, že během normální operace tlak kapaliny v dopravní trubici 40 a na jeho výstupním konci 41 upravuje tlak kapaliny ve vakuové destilační koloně 30. To ukazuje, že dopravní trubice 40 je tak upravena, že tlak kapaliny, protékající dopravní trubicí 40. je roven rozdílu tlaku na výstupu z potrubí 38 a ve vakuové destilační koloně 30. V tomto případě dopravní trubice 40 zahrnuje několik přímých trubek 43, spojených pomocí zahnutých konektorů ve formě konektorů 44 tvaru U.

Během normální operace, se zavádí 3000 tun za den uhlovodíkové násady do pece 1 za tlaku 3 MPa, přičemž násada se zahřívá na teplotu 450 °C v peci i. Potom se zahřátá násada zavádí do reakční komory 15. kde se násada podrobí krakování. Proud produktů z reakční komory 15 se dělí v cyklonovém separátoru 20 na 900 tun za den lehkých produktů, které se odvádějí prvním výstupem 21, a na 2100 tun za den těžkých produktů, které se odstraňují prvním vývodem 24. Těžké produkty se dodávají potrubním systémem 26 do vakuové destilační kolony 30, která se provozuje za tlaku 5 kPa a při teplotě 380 °C. Ve vakuové destilační koloně se proud těžkých produktů dělí na 200 tun za den plynné frakce, která se odstraňuje odváděcím potrubím 31, 400 tun za den frakce meziproduktů, která se odtahuje vedením 33 pro frakci meziproduktů, a 1500 tun za den zbytku, který se odstraňuje vedením 32 k odvodu zbytku. Tlaková ztráta na průtokovém řídicím ventilu 36 je 150 kPa.

Délka druhého potrubí 38 je 15 m, tlak kapaliny v potrubí 38 zabraňuje odpařování kapaliny na výtokovém konci z průtokového řídicího ventilu 36. Délka dopravní trubice 40 je 70 m, střední vnitřní průměr dopravní trubice 40 je 50 cm a dopravní trubice zahrnuje čtyři konektory 44 tvaru U. Tlak kapaliny na výstupu z dopravní trubice 40 je 60 kPa a tlak kapaliny na jejím výstupu se rovná tlaku kapaliny ve vakuové destilační koloně 30.

Vynechání druhého potrubí 38 by mělo za následek odpařování blízko průtokového řídicího ventilu 36, kde by odpařování bylo neřízené a bylo by spojeno s tvorbou mimořádně malých kapiček kapaliny.

Na obr. 2 je alternativní sestava pro způsob podle vynálezu. Části sestavy, které jsou podobné jako v sestavě, popsané na obr. 1, mají stejné vztahové značky.

V sestavě podle obr. 2 se proud z reakční komory 15 dělí v destilační koloně 50 na proud lehkých produktů, který je odváděn druhým výstupem 51, a na proud těžkých produktů, který je

- 2 CZ 283755 B6 odváděn druhým vývodem 52. Proud těžkých produktů se potom dopravuje potrubním systémem 26 do vakuové destilační kolony 30.

Zařízení k dosažení vhodného proudu zpětného toku do horní části destilační kolony 50 a proudu stripovacího média do vařákové části destilační kolony 50 nejsou znázorněna.

Zahnuté konektory 44 mohou mít tvar U, jak je znázorněno na obr. 1, nebo tvar L.

Přítomnost kapaliny v potrubí zabraňuje odpařování kapaliny za dolním koncem omezovacího otvoru. Vynechání potrubí by mělo za následek odpařování v omezovacím otvoru nebo v jeho blízkosti, kde by odpařování bylo neřízené a bylo by spojeno s tvorbou mimořádně malých kapiček kapaliny. Ve vakuové destilační koloně se tyto jemné kapičky kapaliny nemohou oddělovat od plynného proudu, takže kapičky kapaliny jsou unášeny s frakcí, opouštějící vakuovou destilační kolonu přes výstupní vedení pro frakci meziproduktů, nebo s plynným proudem, opouštějícím horní část vakuové destilační kolony přes odváděči potrubí. Unášení nepříznivě ovlivňuje separační účinnost vakuové destilační kolony.

Potrubí 38, popsané v souvislosti s obr. 1 a 2, je svislé. Může být také vodorovné za předpokladu, že během normálního provozu je k zabránění odpařování dostatek kapaliny v potrubí.

Průmyslová využitelnost

Tepelné krakování uhlovodíkové násady, při kterém při vyrovnávání tlaku v potrubí a v destilační koloně nedochází k rychlému odpařování, spojenému s tvorbou velmi malých kapiček kapaliny, se kterými se nemůže snadno manipulovat ve vakuové destilační koloně.

Claims

1. Způsob tepelného krakování uhlovodíkové násady, při kterém se zahříváním udržuje násada za tlaku 0,2 až 5 MPa na teplotě 390 až 530 °C, zavádí se do reakční komory, proud z reakční komory se dělí na proud lehkých produktů a na proud těžkých produktů, přičemž proud těžkých produktů se zavádí do vakuové destilační kolony k dělení proudu těžkých produktů na frakce za tlaku 1 až 10 kPa o teplotě 320 až 400 °C, vyznačující se tím, že proud těžkých produktů do vakuové destilační kolony se zavádí přes omezovači otvor, dále se vede směrem vzhůru potrubím o takové délce, že tlak kapaliny na konci potrubí potlačuje odpařování u dna, a následně se vede dopravním potrubím, ústícím do vakuové destilační kolony, přičemž tlak kapaliny na svém výstupu odpovídá tlaku kapaliny ve vakuové destilační koloně.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se proud těžkých produktů, vedených dopravním potrubím, opakovaně obrací o 180°.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že proud z reakční komory se dělí v cyklonovém separátoru na proud lehkých a těžkých produktů.

4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se proud z reakční komory zavádí do destilační komory, ze které se odděleně odvádí proud lehkých a těžkých produktů.