EA032739B1 - Способ фракционирования потока крекинг-газа с использованием промежуточного рециркуляционного потока и установка для его осуществления - Google Patents

Способ фракционирования потока крекинг-газа с использованием промежуточного рециркуляционного потока и установка для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
EA032739B1
EA032739B1 EA201690638A EA201690638A EA032739B1 EA 032739 B1 EA032739 B1 EA 032739B1 EA 201690638 A EA201690638 A EA 201690638A EA 201690638 A EA201690638 A EA 201690638A EA 032739 B1 EA032739 B1 EA 032739B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
stream
subsequent
cooling
heat exchanger
gas stream
Prior art date
Application number
EA201690638A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201690638A1 (ru
Inventor
Брюно Дестур
Ивон Симон
Орелиа Даду
Давид Шазале
Original Assignee
Текнип Франс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Текнип Франс filed Critical Текнип Франс
Publication of EA201690638A1 publication Critical patent/EA201690638A1/ru
Publication of EA032739B1 publication Critical patent/EA032739B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0219—Refinery gas, cracking gas, coke oven gas, gaseous mixtures containing aliphatic unsaturated CnHm or gaseous mixtures of undefined nature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/327—Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/005—Processes comprising at least two steps in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/09—Purification; Separation; Use of additives by fractional condensation
    • 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
    • C10G5/00—Recovery of liquid hydrocarbon mixtures from gases, e.g. natural gas
    • C10G5/06—Recovery of liquid hydrocarbon mixtures from gases, e.g. natural gas by cooling or compressing
    • 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
    • C10G70/00—Working-up undefined normally gaseous mixtures obtained by processes covered by groups C10G9/00, C10G11/00, C10G15/00, C10G47/00, C10G51/00
    • C10G70/04—Working-up undefined normally gaseous mixtures obtained by processes covered by groups C10G9/00, C10G11/00, C10G15/00, C10G47/00, C10G51/00 by physical processes
    • C10G70/041—Working-up undefined normally gaseous mixtures obtained by processes covered by groups C10G9/00, C10G11/00, C10G15/00, C10G47/00, C10G51/00 by physical processes by distillation
    • 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
    • C10G70/00—Working-up undefined normally gaseous mixtures obtained by processes covered by groups C10G9/00, C10G11/00, C10G15/00, C10G47/00, C10G51/00
    • C10G70/04—Working-up undefined normally gaseous mixtures obtained by processes covered by groups C10G9/00, C10G11/00, C10G15/00, C10G47/00, C10G51/00 by physical processes
    • C10G70/043—Working-up undefined normally gaseous mixtures obtained by processes covered by groups C10G9/00, C10G11/00, C10G15/00, C10G47/00, C10G51/00 by physical processes by fractional condensation
    • 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
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/002—Cooling of cracked gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0252—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0271—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of H2/CO mixtures, i.e. of synthesis gas
    • 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
    • C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/20—C2-C4 olefins
    • 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
    • C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/26—Fuel gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/06—Heat exchange, direct or indirect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/10—Recycling of a stream within the process or apparatus to reuse elsewhere therein
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/46—Compressors or pumps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/54—Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • C10L2290/543—Distillation, fractionation or rectification for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/04—Mixing or blending of fluids with the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/06—Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/12—Refinery or petrochemical off-gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/62—Ethane or ethylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/30—Compression of the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/02—Internal refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/04—Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • F25J2270/06—Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop with multiple gas expansion loops
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/60—Closed external refrigeration cycle with single component refrigerant [SCR], e.g. C1-, C2- or C3-hydrocarbons
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40—Ethylene production

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Предлагаемый способ включает следующие стадии: формирование расширенного промежуточного рециркуляционного потока (170) из жидкости (112, 128), полученной при проведении стадии предшествующего охлаждения и/или стадии промежуточного охлаждения, выше по потоку относительно стадии последующего охлаждения; циркуляцию промежуточного рециркуляционного потока (170), по меньшей мере, в предшествующий теплообменник (42) для охлаждения предшествующего потока (102) крекинг-газа; ввод повторного нагретого промежуточного рециркуляционного потока (170) обратно в сырой крекинг-газ (20) выше по потоку по меньшей мере от одного компрессора (36, 38) ступени (24) охлаждения и сжатия. Стадии предшествующего охлаждения промежуточного охлаждения и последующего охлаждения осуществляют без проведения теплообмена предшествующего потока (102) крекинг-газа, промежуточного потока (114) крекинг-газа и последующего потока (140) крекинг-газа соответственно с внешним контуром охлаждения, таким как этиленовый контур.

Description

Настоящее изобретение относится к способу фракционирования потока крекинг-газа, поступающего из установки для пиролиза углеводородов, для получения фракции, богатой этиленом, и потока топлива, бедного C2+ углеводородами, при этом способ включает стадии, на которых сжимают поток сырого крекинг-газа по меньшей мере в одном компрессоре ступени охлаждения и сжатия с образованием потока сжатого крекинг-газа;
осуществляют предшествующее охлаждение и частичную конденсацию по меньшей мере в одном предшествующем теплообменнике предшествующего потока крекинг-газа, полученного из потока сжатого крекинг-газа, и отделение предшествующей жидкости по меньшей мере в одном предшествующем сосуде с образованием промежуточного потока крекинг-газа, предварительно охлажденного до первой температуры;
осуществляют промежуточное охлаждение и частичную конденсацию промежуточного потока крекинг-газа в промежуточном теплообменнике и отделение промежуточной жидкости в промежуточном разделительном сосуде с образованием последующего потока крекинг-газа, охлажденного до второй температуры, более низкой, чем первая температура;
осуществляют последующее охлаждение и частичную конденсацию последующего потока крекинггаза по меньшей мере в одном последующем теплообменнике до третьей температуры, которая ниже второй температуры;
вводят поток частично сконденсированного крекинг-газа из последующего теплообменника в последующий сепаратор;
извлекают с верха последующего сепаратора газовый поток топлива высокого давления, обедненный C2+ углеводородами, и извлекают снизу указанного последующего сепаратора последующую жидкость, богатую C2+ углеводородами;
пропускают поток топлива высокого давления через последующий теплообменник и промежуточный теплообменник с получением потока нагретого топлива высокого давления;
осуществляют расширение потока нагретого топлива высокого давления по меньшей мере в одном первом устройстве динамического расширения с получением потока частично расширенного топлива;
нагревают поток частично расширенного топлива с помощью последующего теплообменника и промежуточного теплообменника;
осуществляют обработку по меньшей мере одного потока жидкости, полученного на стадиях предшествующего охлаждения, промежуточного охлаждения и последующего охлаждения с получением фракции, богатой этиленом.
Крекинг-газ поступает из установки для пиролиза углеводородов, такой как печь парового крекинга. Газ, вводимый в установку пиролиза, предпочтительно содержит 60-70% этана вместе с пропаном, бутаном, нафтой и/или дизельным топливом.
Способ описанного выше типа предназначен для обработки крекинг-газа с получением этиленовой фракции, имеющей содержание этилена более 99,5 мол.%, с извлечением более 99,5 мол.% этилена, содержащегося в крекинг-газе.
Способ описанного выше типа, который позволяет получить такие высокие уровни производительности, описан, например, в патентном документе ЕР 1215459.
Этот способ предназначен для обработки очень больших объемов крекинг-газа, например более 50 тонн в час, в частности более 100 тонн в час.
Чтобы обеспечить очень высокую чистоту полученного потока этилена и одновременно максимальную степень извлечения этилена, необходимо охладить обработанный газ до температуры ниже -100°С, и в частности ниже -120°С.
С этой целью поток крекинг-газа приводят в теплообмен с этиленом, циркулирующим во внешнем контуре охлаждения.
Обычно этиленовый контур охлаждения имеет три температурных уровня, обеспечиваемых первым теплообменником приблизительно при температуре -50°С, вторым теплообменником приблизительно при температуре -75°С и третьим теплообменником приблизительно при температуре -100°С.
После каждого процесса теплообмена частично сконденсированный крекинг-газ вводят в сепаратор для удаления образовавшейся жидкости.
Собранные жидкости, обычно богатые C2+ углеводородами, направляют в узел обработки, содержащий по меньшей мере одну колонну фракционирования. Колонна фракционирования производит поток, содержащий этилен, извлеченный с помощью криогенного метода извлечения.
Использование внешнего контура охлаждения на основе этилена, с тремя температурными уровнями при реализации этого (известного) способа значительно увеличивает потребление энергии. Капиталовложения, необходимые для монтажа контура, также являются значительными.
В патентном документе WO 2011/051614 описан способ решения этой проблемы, в соответствии с которым третий холодный уровень цикла охлаждения на основе этилена исключен и заменен двукратным расширением потока топлива в двух последовательно размещенных устройствах динамического расширения потока с получением фригорий (единица холода, обратная калории), необходимых для низкотемпературного охлаждения потока крекинг-газа.
- 1 032739
Таким образом, описанный способ исключает один температурный уровень из этиленового цикла охлаждения, что ограничивает капиталовложения, необходимые для его осуществления. Тем не менее, способ сохраняет свою полную эффективность с точки зрения степени извлечения этилена и в то же время характеризуется повышенной энергетической эффективностью.
В некоторых случаях желательно еще больше уменьшить требуемые капиталовложения. Это, например, относится к небольшим установкам для производства этилена, в которых монтаж этиленового контура и последующие пусконаладочные работы связаны с издержками, которые могут составлять до 5% стоимости оборудования установки.
Кроме того, первоначальное снабжение этиленом для запуска установки и управление ее работой в процессе ввода в эксплуатацию контура охлаждения могут создавать сложности, в частности, если транспортирование этилена в установку затруднительно.
Одна задача изобретения, следовательно, заключается в том, чтобы обеспечить способ фракционирования крекинг-газа, который требует еще меньших капиталовложений, в частности применительно к небольшим установкам, обеспечивая в то же время очень высокую степень извлечения этилена и удовлетворительные уровни энергетической эффективности.
В связи с этим изобретение относится к способу вышеуказанного типа, который отличается тем, что включает стадии, на которых формируют расширенный промежуточный рециркуляционный поток жидкости, полученной на стадиях предшествующего охлаждения и/или промежуточного охлаждения, выше по потоку относительно стадии последующего охлаждения;
осуществляют циркуляцию промежуточного рециркуляционного потока по меньшей мере в последующий теплообменник для охлаждения предшествующего потока крекинг-газа;
повторно вводят повторно нагретый промежуточный рециркуляционный поток в сырой крекинг-газ выше по потоку от по меньшей мере одного компрессора ступени охлаждения и сжатия;
причем стадии предшествующего охлаждения, промежуточного охлаждения и последующего охлаждения осуществляют без теплообмена предшествующего потока крекинг-газа, промежуточного потока крекинг-газа и последующего потока крекинг-газа соответственно с внешним контуром охлаждения, таким как этиленовый контур.
Способ в соответствии с изобретением может включать один или большее число следующих признаков, рассмотренных отдельно или в соответствии с любой технически возможной комбинацией:
давление подвергнутого расширению промежуточного рециркуляционного потока составляет более 15% и предпочтительно составляет от 20 до 50% от давления потока сжатого крекинг-газа;
давление расширенного промежуточного рециркуляционного потока составляет более 5 бар, в частности находится в интервале от 5 до 20 бар;
молярный расход расширенного промежуточного рециркуляционного потока составляет более 25%, в частности находится в интервале от 30 до 60% от молярного расхода потока сырого крекинг-газа;
молярное содержание этилена в расширенном промежуточном рециркуляционном потоке составляет более 50%, в частности находится в интервале от 55 до 65%;
молярное содержание этана в промежуточном рециркуляционном потоке находится в интервале от 15 до 30%, а молярное содержание метана в указанном промежуточном рециркуляционном потоке находится в интервале от 10 до 20%;
отношение молярного содержания этилена к молярному содержанию водорода в потоке сжатого сырого крекинг-газа после повторного ввода расширенного промежуточного рециркуляционного потока более чем в 1,3 раза превышает отношение молярного содержания этилена к молярному содержанию водорода в потоке сырого крекинг-газа перед повторным вводом расширенного промежуточного рециркуляционного потока в поток сырого крекинг-газа;
температура промежуточного рециркуляционного потока после расширения и перед вводом в теплообменник находится в интервале от -75 до -95°С;
способ включает стадию, на которой формируют расширенный рециркуляционный поток по меньшей мере из одной промежуточной жидкости и/или по меньшей мере одной части последующей жидкости, при этом расширенный рециркуляционный поток вводят в последующий теплообменник и/или в промежуточный теплообменник перед смешиванием с потоком сырого крекинг-газа до пропускания потока сырого крекинг-газа по меньшей мере в один компрессор ступени охлаждения и сжатия, при этом давление указанного расширенного рециркуляционного потока меньше давления расширенного промежуточного рециркуляционного потока;
вводят по меньшей мере одну часть, отобранную из газового потока топлива высокого давления, в расширенный рециркуляционный поток;
отводят байпасный поток из промежуточного потока крекинг-газа выше по потоку от промежуточного теплообменника и вводят байпасный поток после его расширения в расширенный промежуточный рециркуляционный поток;
формируют по меньшей мере один промежуточный рециркуляционный поток из предшествующей жидкости, отводимой из предшествующего разделительного сосуда, и формируют по меньшей мере один
- 2 032739 промежуточный рециркуляционный поток из промежуточной жидкости, отводимой из промежуточного разделительного сосуда;
обеспечивают теплообмен между по меньшей мере одной частью потока сжатого крекинг-газа и хладагентом, циркулирующим во внешнем контуре циркуляции, и затем указанную часть потока вводят в предшествующий разделительный сосуд с получением предшествующего потока крекинг-газа;
при этом способ включает стадии, на которых * пропускают частично расширенный поток топлива, выходящий из промежуточного теплообменника, во второе устройство динамического расширения с получением потока расширенного топлива;
* нагревают поток расширенного топлива, выходящий из второго устройства для динамического расширения, в последующем теплообменнике, в промежуточном теплообменнике и в предшествующем теплообменнике;
* сжимают поток нагретого и расширенного топлива по меньшей мере в одном компрессоре, соединенном по меньшей мере с одной расширительной турбиной (турбодетандером) первого устройства динамического расширения и/или второго устройства динамического расширения с образованием потока топлива, обедненного C2+ углеводородами;
тепловая энергия, необходимая для охлаждения предшествующего потока крекинг-газа до достижения первой температуры, обеспечивается в предшествующем теплообменнике посредством теплообмена с промежуточным рециркуляционным потоком и предпочтительно за счет теплообмена с потоком расширенного топлива, при отсутствии теплообмена с внешним хладагентом, циркулирующим в контуре охлаждения;
тепловая энергия, необходимая для охлаждения промежуточного потока крекинг-газа до достижения второй температуры, обеспечивается в промежуточном теплообменнике за счет теплообмена с потоком топлива высокого давления, теплообмена с потоком частично расширенного топлива, теплообмена с промежуточным рециркуляционным потоком и предпочтительно за счет теплообмена с потоком расширенного топлива при отсутствии теплообмена с внешним хладагентом, циркулирующим в контуре охлаждения;
тепловая энергия, необходимая для охлаждения последующего потока крекинг-газа до достижения третьей температуры, обеспечивается в последующем теплообменнике за счет теплообмена с потоком топлива высокого давления, теплообмена с потоком частично расширенного топлива, предпочтительно за счет теплообмена с потоком расширенного топлива и предпочтительно за счет теплообмена с рециркуляционным потоком газа при отсутствии теплообмена с внешним хладагентом, циркулирующим в контуре охлаждения;
весь нагретый поток топлива высокого давления, поступающий из промежуточного теплообменника, вводят в первое устройство динамического расширения, а весь поток нагретого частично расширенного топлива из промежуточного теплообменника вводят во второе устройство динамического расширения;
стадия обработки включает ввод по меньшей мере одного потока, образованного из предшествующей жидкости, промежуточной жидкости и/или последующей жидкости, в колонну фракционирования и получение в указанной колонне фракционирования потока, богатого этиленом, предназначенного для формирования фракции, богатой этиленом;
верхний поток из колонны фракционирования полностью направляют в предшествующий теплообменник и предпочтительно в предшествующий теплообменник вторичного подогрева перед смешиванием с сырым крекинг-газом, при этом отсутствует конденсируемая часть потока, предназначенная для направления в качестве обратного орошения в колонну фракционирования;
молярное содержание водорода в потоке топлива высокого давления составляет более 75%;
первая температура ниже -63°С, вторая температура ниже -85°С и третья температура ниже -125°С;
способ включает стадию формирования потока топлива, бедного C2+ углеводородами, из потока частично расширенного топлива при его сжатии по меньшей мере в одном компрессоре;
способ включает стадию расширения потока частично расширенного топлива, повторно нагреваемого по меньшей мере в одном теплообменнике.
Настоящее изобретение относится также к фракционирующей установке первого потока крекинггаза, выходящего из установки пиролиза углеводородов, для получения фракции, богатой этиленом, и потока топлива, бедного C2+ углеводородами, которая содержит ступень охлаждения и сжатия потока сырого крекинг-газа, содержащую по меньшей мере один компрессор для получения потока сжатого крекинг-газа;
предшествующий узел охлаждения и частичной конденсации предшествующего потока крекинггаза, полученного из потока сжатого крекинг-газа, при этом предшествующий узел содержит по меньшей мере один предшествующий теплообменник и по меньшей мере один предшествующий разделительный сосуд для отделения предшествующей жидкости и получения промежуточного потока крекинг-газа, предварительно охлажденного до первой температуры;
промежуточный узел охлаждения и частичной конденсации промежуточного потока крекинг-газа, при этом указанный промежуточный узел содержит промежуточный теплообменник и промежуточный разделительный сосуд для отделения промежуточной жидкости и получения последующего потока кре
- 3 032739 кинг-газа, охлажденного до второй температуры, которая ниже первой температуры;
последующий узел охлаждения и частичной конденсации последующего потока крекинг-газа, предназначенный для охлаждения последующего потока крекинг-газа до третьей температуры, которая ниже второй температуры, причем указанный последующий узел содержит по меньшей мере один последующий теплообменник;
последующий сепаратор и узел ввода последующего потока частично сконденсированного крекинггаза, поступающего из последующего теплообменника, в последующий сепаратор;
узел извлечения сверху последующего сепаратора для извлечения газового потока топлива высокого давления, бедного C2+ углеводородами, и снизу последующего сепаратора для извлечения последующей жидкости, богатой C2+ углеводородами;
линия для пропускания потока топлива высокого давления через последующий теплообменник и промежуточный теплообменник с образованием потока повторно нагретого топлива высокого давления;
по меньшей мере одно устройство динамического расширения для потока повторно нагретого топлива высокого давления для получения потока частично расширенного топлива;
линия для пропускания потока частично расширенного топлива через последующий теплообменник и промежуточный теплообменник для повторного нагревания частично расширенного топлива;
узел обработки по меньшей мере одного потока жидкости, полученного по меньшей мере в одном из узлов предшествующего охлаждения, промежуточного охлаждения и последующего охлаждения, предназначенный для получения фракции, богатой этиленом;
установка отличается тем, что содержит узел формирования расширенного промежуточного рециркуляционного потока из жидкости, полученной по меньшей мере в одном из предшествующего и/или промежуточного узла охлаждения, выше по потоку от последующего узла охлаждения;
узел циркуляции промежуточного рециркуляционного потока по меньшей мере в предшествующий теплообменник для охлаждения предшествующего потока крекинг-газа;
узел для повторного ввода нагретого промежуточного рециркуляционного потока в сырой крекинггаз выше по потоку по меньшей мере от одного компрессора ступени охлаждения и сжатия;
причем предшествующий, промежуточный и последующий узлы охлаждения выполнены с возможностью охлаждения предшествующего потока крекинг-газа, промежуточного потока крекинг-газа и последующего потока крекинг-газа соответственно без осуществления теплообмена с внешним контуром циркуляции, таким как этиленовый контур.
Настоящее изобретение будет более понятным из нижеследующего описания, приведенного лишь в качестве примера и со ссылками на сопровождающие чертежи.
Фиг. 1 - принципиальная технологическая схема предпочтительной фракционирующей установки в соответствии с изобретением, предназначенной для осуществления первого способа согласно изобретению.
Фиг. 2 - детальная схема альтернативной фракционирующей установки в соответствии с изобретением.
Здесь и далее одинаковым ссылочным номером позиции обозначен поток, циркулирующий в трубопроводе, и сам трубопровод, который транспортирует этот поток. Кроме того, если не оговорено иное, проценты являются молярными процентами, а давления выражены в соответствующих барах.
На фиг. 1 представлена первая установка 10 парового крекинга в соответствии с изобретением.
Эта установка 10 предназначена для получения из загрузки 16 фракции 12, богатой этиленом, и потока 14 газообразного топлива, обедненного C2+ углеводородами.
Установка 10 содержит установку 18 пиролиза углеводородов, содержащую печь парового крекинга, предназначенную для получения потока 20 сырого крекинг-газа. Кроме того, установка содержит систему 22 фракционирования сырого обработанного газа для получения потока 14 газообразного топлива и фракции 12, богатой этиленом.
Загрузка 16 предпочтительно содержит по меньшей мере 60 мол.% этана в сочетании с пропаном, бутаном, нафтой и/или дизельным топливом.
Печь 18 для парового крекинга выполнена с возможностью циркуляции в ней загрузки 16 для ее нагревания до температуры выше 800°С. Такая температура приводит к термическому крекингу молекул углеводородов, содержащихся в загрузке 16, с образованием потока 20 сырого крекинг-газа.
Фракционирующая система 22 содержит последовательно расположенные ступени 24 охлаждения и сжатия, предшествующий узел 26, промежуточный узел 28 и последующий узел 30 для охлаждения и разделения крекинг-газа.
В соответствии с изобретением предшествующий узел 26, промежуточный узел 28 и последующий узел 30 не снабжены внешним контуром охлаждения, в частности этиленовым контуром.
Фракционирующая система 22, кроме того, содержит узел 32 обработки для жидкостей, полученных в узлах от 26 до 30, и узел 34 расширения и нагревания для газообразного топлива.
Ступень 24 сжатия и охлаждения содержит охлаждающее устройство (не показано), первичный компрессор 36 и вторичный компрессор 38, при этом вторичный компрессор 38 размещен ниже по ходу
- 4 032739 потока относительно первичного компрессора 36.
Предшествующий узел 26 охлаждения и разделения содержит первый предшествующий разделительный сосуд 40, предшествующий теплообменник 42 и второй предшествующий разделительный сосуд 46.
Промежуточный узел 26 охлаждения и разделения содержит от области выше по потоку до области ниже по потоку промежуточный теплообменник 50 и промежуточный разделительный сосуд 56. В рассматриваемом примере промежуточный узел 28 содержит единственный промежуточный теплообменник 50.
Последующий узел 30 охлаждения и разделения содержит последующий теплообменник 58 и последующий разделительный сосуд 60, предназначенные для получения потока газообразного топлива.
Узел 32 обработки жидкости содержит колонну 62 фракционирования, ребойлер 64 и насос 66 для отвода из колонны нижнего продукта.
В рассматриваемом примере узел 32 дополнительно предпочтительно содержит вспомогательный теплообменник 67, способный обеспечить переменную тепловую энергию охлаждения в зависимости от тепловой энергии охлаждения, обеспечиваемой с помощью ребойлера 64. Вспомогательный теплообменник 67 питается, например, хладагентом, в качестве которого используется пропилен.
Узел 34 расширения и нагревания содержит первое устройство 68 динамического расширения и предпочтительно второе устройство 70 динамического расширения. Каждое из устройств 68 и 70 снабжено по меньшей мере одной турбиной 68А, 70А динамического расширения.
Узел 34 расширения и нагревания, кроме того, содержит теплообменник 72 повторного нагревания, первое устройство 74 сжатия и второе устройство 75 сжатия, при этом каждое из устройств 74 и 75 содержит по меньшей мере один компрессор 74А и 75А, каждый из которых соединен с соответствующей расширительной турбиной 68А, 70А первого устройства 68 динамического расширения и второго устройства 70 динамического расширения.
В теплообменнике 72 повторного нагревания происходит охлаждение хладагента, циркулирующего в пропиленовом контуре 78 охлаждения. Пропиленовый контур 78 содержит теплообменник 80 для нижнего продукта, размещенный ниже по потоку от насоса 66 для откачивания нижнего продукта колонны. Теплообменник 80 может быть встроен в теплообменник 72.
Далее будет описан первый способ в соответствии с изобретением, осуществляемый в установке 10 для обработки потока крекинг-газа, полученного в результате парового крекинга загрузки 16.
Первоначально загрузку 16, содержащую большую часть этана, вводят в печь 18 парового крекинга для нагревания до температуры выше 800°С и подвергают термическому крекингу.
Поток 20 сырого крекинг-газа отводят из печи 18 при температуре выше 800°С и давлении более 1 бар.
Этот поток 20 затем охлаждают и вводят в первичный компрессор 36 для сжатия при давлении более 10 бар, существенно меньшем, чем давление в колонне 62 фракционирования, затем во вторичный компрессор 38 для сжатия при давлении более 30 бар.
Поток 90 сжатого крекинг-газа, выходящий из вторичного компрессора 38, затем разделяют на первую часть 92 для кипячения и вторую часть 94.
В примере, иллюстрируемом на фиг. 1, часть 92 потока для кипячения сначала вводят во вспомогательный теплообменник 67 для частичного в нем охлаждения за счет использования тепловой энергии, величину которой задают в зависимости от тепловой энергии, необходимой для ребойлера 64.
Часть 92 потока, используемая для кипячения, вводится в ребойлер 64, где она охлаждается и частично конденсируется.
Вторую часть 94 потока пропускают через первый клапан 96 регулирования расхода перед последующим смешиванием с частью 92 для кипячения, выходящей из ребойлера 64, и образованием потока 98 частично сконденсированного сжатого крекинг-газа.
В одном альтернативном воплощении способа поток 90 крекинг-газа может предпочтительно циркулировать, частично или полностью, через теплообменник 72 повторного нагрева и/или вспомогательный теплообменник 67 перед разделением этого потока на части 92 и 94 для охлаждения в теплообменнике 72 и/или вспомогательном теплообменнике 67.
Молярное отношение первой части 92 потока для кипячения ко второй части 94 находится в интервале от 0 до 20%. Поток 98 частично сконденсированного крекинг-газа содержит по меньшей мере 15 мол. % жидкости и имеет температуру ниже -30°С.
Затем поток 98 вводят в первый предшествующий разделительный сосуд 40 с образованием первой предшествующей жидкости 100 и предшествующего потока 102 крекинг-газа.
Первую предшествующую жидкость 100 отбирают с низа первого разделительного сосуда 40 и вводят в колонну 62 фракционирования на более низком уровне N1 этой колонны после прохождения и расширения во втором клапане 104 регулирования расхода.
Давление в колонне 62 фракционирования предпочтительно находится в интервале от 10 до 14 бар.
Предшествующий поток 102 крекинг-газа затем вводят в предшествующий теплообменник 42. В указанном предшествующем теплообменнике 42 этот поток крекинг-газа охлаждается и частично конденсируется.
В соответствии с изобретением, как будет видно ниже, охлаждение и частичная конденсация пред
- 5 032739 шествующего потока крекинг-газа 102 не требует использования внешнего хладагента, циркулирующего в контуре охлаждения, в частности этилена.
Предшествующий поток 102 крекинг-газа охлаждается в предшествующем теплообменнике 42 до первой температуры менее -63°С и, в частности, по существу, до температуры в интервале от -63 до -78°С.
На выходе указанного предшествующего теплообменника 42 получают частично сконденсированный предшествующий поток 110 крекинг-газа. Этот предшествующий поток 110 частично сконденсированного крекинг-газа вводят во второй предшествующий разделительный сосуд.
Молярное содержание жидкости в указанном предшествующем потоке 110 частично сконденсированного крекинг-газа находится в диапазоне от 30 до 60%.
Во втором предшествующем разделительном сосуде 46 предшествующий поток 110 частично сконденсированного крекинг-газа разделяется на вторую предшествующую жидкость 112 и промежуточный газовый поток 114 крекинг-газа, охлажденного до первой температуры, составляющей менее -63°С.
Вторую предшествующую жидкость 112 отводят снизу второго предшествующего разделительного сосуда 46. Первая часть 113 второй предшествующей жидкости 112 проходит через третий клапан 116 регулирования расхода и поступает после расширения в колонну 62 фракционирования на уровне N2, находящемся выше уровня N1, предпочтительно на верху колонны 62.
Промежуточный поток 114 крекинг-газа вводят в первый промежуточный теплообменник 50 для охлаждения в этом теплообменнике до температуры ниже -85°С и для образования промежуточного потока 126 частично сконденсированного крекинг-газа. Поток 126 имеет температуру менее -85°С, в частности температуру в интервале от -105 до -120°С, и содержание жидкости в интервале от 5 до 30 мол.%.
В способе согласно изобретению охлаждение потока 114 осуществляют только путем пропускания потока через промежуточный теплообменник 50 при отсутствии необходимости прохождения в другом промежуточном теплообменнике или без теплообмена с внешним хладагентом, циркулирующим во внешнем контуре охлаждения, в частности этиленовом контуре.
Промежуточный поток 126 частично сконденсированного крекинг-газа затем вводят в промежуточный разделительный сосуд 56 с образованием промежуточной жидкости 128 и последующего газового потока 130 крекинг-газа.
В соответствии с изобретением по меньшей мере один расширенный промежуточный рециркуляционный поток 170 формируют из жидкостей 112, 128, полученных на стадиях предшествующего охлаждения и/или промежуточного охлаждения, выше по ходу потока от стадии последующего охлаждения.
В данном примере расширенный промежуточный рециркуляционный поток 170 сформирован из второй части 122 предшествующей жидкости 112 и из первой части 132 промежуточной жидкости 128.
Для этого вторую часть 122 предшествующей жидкости 112 вводят и расширяют в четвертом регулирующем клапане 124. Молярный расход второй части 122 предшествующей жидкости 112 предпочтительно составляет от 50 до 90 мол.% от молярного расхода предшествующей жидкости 112.
Первую часть 132 второй промежуточной жидкости 128 вводят и подвергают расширению при прохождении через пятый клапан 134 регулирования расхода.
Вторая рециркуляционная часть 136 второй промежуточной жидкости 128 подвергается переохлаждению в последующем теплообменнике 58, как это будет видно из последующего описания.
Молярный расход первой части 132 промежуточной жидкости 128 предпочтительно составляет от 70 до 100 мол.% от молярного расхода промежуточной жидкости 128.
Части 122, 132 жидкости затем смешивают с образованием промежуточного рециркуляционного потока 170.
Температура промежуточного рециркуляционного потока 170 находится в интервале от -75 до -95°С после расширения в клапанах 124, 134 и перед вводом в теплообменник 50.
Промежуточный рециркуляционный поток 170 затем повторно нагревают при прохождении через промежуточный теплообменник 50, через предшествующий теплообменник 42 и теплообменник 72 повторного нагревания.
После этого указанный поток возвращают обратно в сырой крекинг-газ 20 при прохождении через ступень 24 сжатия и охлаждения выше по ходу потока по меньшей мере от одного компрессора 36, 38.
В примере, иллюстрируемом на фиг. 1, промежуточный рециркуляционный поток 170 возвращают обратно в сырой крекинг-газ 20 между первым компрессором 36 и вторым компрессором 38.
В соответствии с изобретением промежуточный рециркуляционный поток 170 является не полностью расширенным. Поток 170 фактически расширен до среднего давления, что позволяет возвращать его обратно в поток сырого крекинг-газа после первого компрессора 36.
Таким образом, давление расширенного промежуточного рециркуляционного потока 170 после расширения в клапанах 124, 134 и перед его поступлением в промежуточный теплообменник 50 составляет более 15%, предпочтительно от 20 до 50%, от давления потока 90 сжатого крекинг-газа.
Предпочтительно давление расширенного промежуточного рециркуляционного потока 170 превышает 5 бар и, в частности, находится в интервале от 5 до 30 бар, в частности от 8 до 15 бар.
Молярный расход промежуточного рециркуляционного потока 170 достаточно высокий. Этот мо
- 6 032739 лярный расход на 25% выше, чем молярный расход потока 20 сырого крекинг-газа перед прохождением через ступень 24 охлаждения и сжатия. В частности, указанный молярный расход находится в пределах от 30 до 60% от молярного расхода потока 20 сырого крекинг-газа, предпочтительно от 40 до 60% от молярного расхода потока 20 сырого крекинг-газа.
Промежуточный рециркуляционный поток 170 обогащен этиленом. Молярное содержание этилена в промежуточном рециркуляционном потоке 170 предпочтительно составляет более 50% и, в частности, находится в интервале от 55 до 65%.
Обычно молярное содержание этана в промежуточном рециркуляционном потоке 170 находится в диапазоне от 15 до 30%, а молярное содержание метана в промежуточном рециркуляционном потоке 170 составляет от 10 до 20%. Предпочтительно промежуточный рециркуляционный поток 170 содержит менее 3 мол.% водорода и менее 1 мол.% соединений, содержащих три или большее число атомов углерода.
Одно основное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что типичный молярный состав потока 170 является, по существу, постоянным по времени, независимо от содержания этана в потоке 20 сырого крекинг-газа. Этот состав незначительно варьирует при конверсии загрузки 16 в печи 18.
Процесс фракционирования в соответствии с изобретением, таким образом, стабилизируется за счет добавления потока 170 в поток 20 сырого крекинг-газа, даже если состав этого исходного крекинг-газа 20 варьирует.
Поток 170 обогащает поток 20 сырого крекинг-газа этиленом после его ввода обратно в поток 20.
Таким образом, отношение молярного содержания этилена к молярному содержанию водорода в потоке 90 сжатого сырого крекинг-газа после повторного ввода расширенного промежуточного рециркуляционного потока 170 более чем в 1,3 раза, в частности более чем в 1,5 раза, превышает отношение молярного содержания этилена к молярному содержанию водорода в потоке 20 сырого крекинг-газа перед вводом в него расширенного промежуточного рециркуляционного потока 170. Это создает благоприятный эффект увеличения парциального давления этилена и конденсации этилена в потоках 90, 98, 102, 114, 130 при более высокой температуре, снижение затрат энергии.
Последующий поток 130 крекинг-газа вводят в последующий теплообменник 58 для охлаждения с образованием последующего потока 140 частично сконденсированного крекинг-газа. Температура потока 140 на выходе из последующего теплообменника 58 ниже -125°С и, в частности, составляет от -125 до -140°С.
Поток 140 затем вводят в последующий разделительный сосуд 60, в котором происходит разделение на последующую жидкость 142 и газовый поток 144 топлива высокого давления, подлежащий расширению. Газовый поток 144 топлива содержит более 75 мол.% водорода и менее чем 0,5 мол.% C2+ углеводородов.
Поток 144 сначала вводят в последующий теплообменник 58 для повторного нагрева в противоточном теплообмене с последующим потоком 130 охлаждаемого крекинг-газа, затем в теплообменник 50 для повторного нагрева за счет теплообмена с первым промежуточным потоком 114 крекинг-газа до температуры выше -85°С.
Поток 146 газообразного топлива высокого давления, повторно нагретый до температуры выше -85°С, затем поступает в турбину 68А динамического расширения первого устройства 68 динамического расширения для расширения до давления ниже 12 бар и образования потока 148 газообразного топлива при промежуточном давлении.
Температура потока 148 составляет менее -150°С. Поток 148 затем вновь направляют в последующий теплообменник 58, затем в промежуточный теплообменник 50 для последовательного повторного нагрева за счет теплообмена с потоком 130 и потоком 114 соответственно, как было изложено выше.
Такое пропускание потока 148 через теплообменники 50, 58 осуществляется между турбиной 68А первого устройства 68 и турбиной 70А второго устройства 70 динамического расширения.
Предпочтительно поток 150 газообразного топлива, повторно нагретый при промежуточном давлении, направляется затем в турбину 70А динамического расширения второго устройства 70 динамического расширения для расширения в ней до давления менее 4 бар и образования потока 152 охлажденного газообразного топлива при низком давлении.
Температура потока 152, таким образом, составляет ниже -115°С, а давление - менее 4 бар.
Поток 152 затем последовательно вводится в последующий теплообменник 58, затем в теплообменник 50 для повторного нагрева в них в противотоке с потоком 130 и потоком 114 соответственно, как было отмечено выше.
Поток 154 повторно нагретого газообразного топлива низкого давления, выходящий из первого промежуточного теплообменника 50, затем последовательно поступает в предшествующий теплообменник 42 для осуществления теплообмена с газообразным потоком 102 крекинг-газа, а затем в теплообменник 72 повторного нагревания.
В теплообменнике 72 повторного нагревания поток 154 нагревается за счет теплообмена с пропиленовым хладагентом 156, циркулирующим в контуре 78 охлаждения.
Поток 160 повторно нагретого газообразного топлива низкого давления, выходящий из теплообменника 72, имеет, таким образом, давление, близкое к атмосферному давлению.
- 7 032739
После этого поток 160 последовательно вводится в компрессор 75А второго устройства 75 сжатия, затем в компрессор 74А устройства 74 сжатия, расположенного ниже по ходу потока, для получения потока 14 топлива, предназначенного для питания энергосистемы установки. Давление потока 14 выше 5 бар.
Содержание этилена в газообразном топливе 144 высокого давления, как и в газообразном топливе 14, составляет менее 0,5 мол.%. Степень извлечения этилена в установке составляет более 99,5%.
Поток 14 топлива предпочтительно содержит более чем 99% метана, содержащегося в потоке 20 сырого крекинг-газа.
Последующая жидкость 142 содержит более 25% C2+ углеводородов. Эта жидкость поступает в последующий теплообменник 58 для переохлаждения до температуры ниже -130°С.
После теплообменника 58 жидкости 136, 142 расширяются, затем смешиваются и последовательно вводятся в теплообменники 58, 50, 42 и 72 для повторного нагрева и испарения посредством теплообмена с соответствующими потоками, циркулирующими в этих теплообменниках.
Таким образом, эти жидкости образуют предварительно нагретый рециркуляционный газовый поток 162, который имеет температуру выше 10°С. Газообразный поток 162 вводится обратно в поток 20 сырого крекинг-газа в первичном компрессоре 36.
Рециркуляционный газовый поток 162 является расширенным при низком давлении. При этом расширение осуществляется при давлении, которое ниже давления промежуточного рециркуляционного потока 170, в частности на 40% ниже давления промежуточного рециркуляционного потока 170.
Давление рециркуляционного газового потока 162 перед прохождением через последующий теплообменник 58 составляет менее 5 бар, в частности менее 2 бар.
Колонна 62 фракционирования производит верхний поток 164, богатый метаном, и нижний поток 166, богатый этиленом.
Верхний поток 164 вводят после повторного нагрева в предшествующем теплообменнике 42 и затем после повторного нагрева в теплообменнике 72 повторного нагрева в поток 20 сырого крекинг-газа между первичным компрессором 36 и вторичным компрессором 38.
Нижний поток 166, выходящий из колонны 62 фракционирования, откачивают насосом 66 перед вводом в теплообменник 80 извлечения (который может быть встроен в теплообменник 72). В указанном теплообменнике 80 он подвергается повторному нагреву при контактировании с пропиленом, который является хладагентом в контуре 78. После ввода указанного потока в теплообменник 80 образуется фракция 12, богатая этиленом. Эта фракция 12 содержит более 99,5 мол.% этилена, находящегося в потоке 20 сырого крекинг-газа.
В соответствии с изобретением предшествующий поток 102 крекинг-газа, охлажденный до температуры в интервале от -30 до -50° С вследствие охлаждения в теплообменниках 64 и 67, затем охлаждают до температуры ниже -63°С в теплообменнике 42, после чего охлаждают до температуры ниже -85°С в теплообменнике 50 и затем до температуры ниже -125°С в теплообменнике 58.
Такое охлаждение осуществлено исключительно путем теплообмена с потоком 144 газообразного топлива высокого давления, с потоком 148 частично расширенного газообразного топлива, предпочтительно с потоком 152 расширенного газообразного топлива и посредством повторного нагрева рециркуляционного потока 162, взаимосвязанного с повторным нагревом промежуточного рециркуляционного потока 170.
В результате отсутствует необходимость в использовании внешнего контура охлаждения, использующего в качестве хладагента, в частности, этилен. Это позволяет уменьшить потребление энергии в способе и капиталовложения, необходимые для осуществления способа.
Способ согласно изобретению, таким образом, является в особенности подходящим для установок небольшой и средней производительности, для которых капиталовложения и эксплуатационные расходы могут быть минимизированы.
Таким образом, можно обеспечить низкую удельную энергию охлаждения, сохраняя в то же время степень извлечения этана более 99,5% и получение фракции 12, богатой этиленом.
Этот результат получен за счет снижения капиталовложений, необходимых для установки, поскольку больше не является необходимым использовать оборудование для создания внешнего контура охлаждения, использующего этилен, такого как компрессоры, теплообменники и разделительные сосуды.
Осуществление способа согласно изобретению можно также начинать при отсутствии необходимости обеспечения этиленом в начальной стадии, например в местах, которые являются труднодоступными.
Примеры температуры, давления, молярного расхода и состава для потоков 20, 90, 170 и 144 приведены в качестве иллюстрации ниже в табл. 1.
- 8 032739
Таблица 1
Поток 20 90 170 144
Расход (100-базовый расход) 100 170 50 2
Температура (°C) Окружающая Окружающая -20 °C -75°С до -95°С -130°Сдо -155°С
Давление (бар) 0,8 35 10,5 1
Состав
Водород 36% 22% 2% 15%
Метан 7% 12% 15% 53%
Этилен 34% 44% 60% 29%
Этан 21% 21% 22% 3%
с3+ 2% 1% 0% 0%
Приведенная табл. 1 иллюстрирует повышение содержания этилена в потоке 90 благодаря потоку 170, а также его стабилизирующему воздействию. Увеличение уровня содержания этилена при постоянном давлении приводит к повышению его парциального давления, что позволяет сконденсировать этилен при более высокой температуре и с меньшими затратами энергии.
Энергия, потребляемая компрессорами, приведена ниже в табл. 2 для случая расширения при среднем (промежуточном) давлении промежуточного рециркуляционного потока, электрическая мощность приведена при базовой величине 100 для ступени 24 сжатия в способе согласно патентному документу WO 2011/051614.
Таблица 2
Потребляемая мощность (100 - базовая) Способ согласно WO 2011/051614 Способ в соответствии с изобретением
Ступень 24 сжатия 100 120
Хладагент с пропиленом 60 60
Хладагент с этиленом 20 -
Общая 180 180
Способ в соответствии с изобретением позволяет получить потребляемую тепловую энергию, подобную потребляемой в представляющем интерес эффективном способе, описанном в WO 2011/051614, но при отсутствии необходимости создания этиленового контура.
Этот результат получен весьма неожиданно при расширении промежуточного рециркуляционного потока 170 при среднем давлении, а не при низком давлении, как это делают обычно для получения по возможности наиболее низкой температуры после расширения.
В одном альтернативном воплощении способа, показанном пунктирными линиями на фиг. 1, часть 180 верхнего потока 144 газообразного топлива отводят и вводят в газообразный рециркуляционный поток 162 после расширения в регулирующем клапане 182.
Отношение молярного расхода части 180 потока к молярному расходу верхнего потока 144 газообразного топлива перед отводом составляет менее 5% и, в частности находится в интервале от 0,5 до 2%.
В другом альтернативном воплощении способа, показанном пунктирными линиями на фиг. 1, из промежуточного потока 114 крекинг-газа выше по ходу потока от промежуточного теплообменника 50 отводят байпасный поток 200. Байпасный поток 200 расширяется в регулирующем клапане 202 и затем вводится в расширенный промежуточный рециркуляционный поток 170.
Отношение молярного расхода байпасной части потока к молярному расходу промежуточного потока 114 крекинг-газа перед отводом для байпасирования составляет менее 5%, в частности находится в интервале от 1 до 3%.
В другом альтернативном воплощении способа жидкости фазы 136 и 142 направляют по отдельности в теплообменники 50, 42 и 72 для повторного нагрева перед повторным вводом этих жидкостей обратно в поток 20 сырого крекинг-газа.
Согласно одной альтернативе каждое устройство 68 динамического расширения содержит множество турбин динамического расширения, например от двух до трех турбин динамического расширения. Согласно другой альтернативе ниже по ходу потока от компрессоров 76А, 76В размещен дополнительный компрессор для сжатия газообразного топлива 14 до более высокого давления.
В соответствии с другими альтернативами установка для обработки содержит множество колонн фракционирования, как, например, описано в документе ЕР 1215459.
Способ, частично иллюстрируемый на фиг. 2, отличается от иллюстрируемого на фиг. 1 тем, что включает формирование первого промежуточного рециркуляционного потока 170 из второй части 122 предшествующей жидкости 112 и формирование второго промежуточного рециркуляционного потока 270, отличного от первого промежуточного рециркуляционного потока 170, из первой части 132 промежуточной жидкости 128.
- 9 032739
Каждый поток 170, 270 затем повторно нагревают по отдельности при прохождении через промежуточный теплообменник 50, предшествующий теплообменник 42 и теплообменник 72 повторного нагревания.
Каждый поток 170, 270 затем подают обратно в сырой крекинг-газ 20 в ступени 24 выше по ходу потока по меньшей мере от одного компрессора 36, 38.
Следует отметить, что, как показано на фиг. 1, весь поток топлива 144 высокого давления последовательно нагревают в последующем теплообменнике 58 и в промежуточном теплообменнике 50 перед вводом всего потока в первое устройство 68 динамического расширения.
Подобным образом весь поток 148 частично расширенного топлива, выходящий из первого устройства 68 динамического расширения, последовательно проходит в последующий теплообменник 58 и в промежуточный теплообменник 50 перед вводом всего потока во второе устройство 70 динамического расширения.
Весь расширенный поток 152 топлива из второго устройства 70 динамического расширения после этого вводят в последующий теплообменник 58 и в промежуточный теплообменник 50.
В результате полученные фригории являются максимально возможными для охлаждения газа.
Следует также отметить, что сосуды 40, 46, 56 и 60 являются обычными простыми разделительными сосудами, а не ректификационными колоннами. Поэтому эти сосуды не оборудованы тарелками или внутренними элементами.
Колонна 62 фракционирования представляет собой колонну отпарного типа. Верхний поток 164, богатый метаном, выходящий из колонны 62, полностью возвращается обратно в сырой крекинг-газ 20 при отсутствии конденсации части этого потока 164 и последующего ее направления в колонну 62 в качестве орошения.

Claims (11)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ фрационирования потока (20) крекинг-газа, поступающего из установки (18) пиролиза углеводородов, для получения фракции (12), богатой этиленом, и потока (14) топлива, бедного C2+ углеводородами, включающий стадии, на которых сжимают поток (20) сырого крекинг-газа, по меньшей мере, в первом компрессоре (36) и втором компрессоре (38) ступени (24) охлаждения и сжатия с образованием потока (90) сжатого крекинг-газа;
осуществляют предшествующее охлаждение и частичную конденсацию по меньшей мере в одном предшествующем теплообменнике (42) предшествующего потока (102) крекинг-газа, полученного из потока (90) сжатого крекинг-газа, и отделение предшествующей жидкости (112) по меньшей мере в одном предшествующем сосуде (46) с образованием промежуточного потока (114) крекинг-газа, предварительно охлажденного до первой температуры;
осуществляют промежуточное охлаждение и частичную конденсацию промежуточного потока (114) крекинг-газа в промежуточном теплообменнике (50) и отделение промежуточной жидкости (128) в промежуточном разделительном сосуде (56) с образованием последующего потока (130) крекинг-газа, охлажденного до второй температуры, более низкой, чем первая температура;
осуществляют последующее охлаждение и частичную конденсацию последующего потока (130) крекинг-газа по меньшей мере в одном последующем теплообменнике (58) до третьей температуры, которая ниже второй температуры;
вводят поток (140) частично сконденсированного крекинг-газа из последующего теплообменника (58) в последующий сепаратор (60);
извлекают с верха последующего сепаратора (60) газовый поток (144) топлива высокого давления, обедненный C2+ углеводородами, и извлекают снизу указанного последующего сепаратора последующую жидкость (142), богатую C2+ углеводородами;
пропускают поток (144) топлива высокого давления через последующий теплообменник (58) и промежуточный теплообменник (50) с получением потока (146) нагретого топлива высокого давления;
осуществляют расширение потока (146) нагретого топлива высокого давления по меньшей мере в одном первом устройстве (68) динамического расширения с получением потока (148) частично расширенного топлива;
нагревают поток (148) частично расширенного топлива с помощью последующего теплообменника (58) и промежуточного теплообменника (50);
осуществляют обработку по меньшей мере одного потока (113) жидкости, полученного на стадиях предшествующего охлаждения, промежуточного охлаждения и последующего охлаждения, с получением фракции (12), богатой этиленом, отличающийся тем, что он включает стадии, на которых формируют расширенный промежуточный рециркуляционный поток (170) из жидкости (112, 128), полученной на стадиях предшествующего охлаждения и/или промежуточного охлаждения, выше по потоку относительно стадии последующего охлаждения;
осуществляют циркуляцию промежуточного рециркуляционного потока (170), по меньшей мере, в
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление расширенного промежуточного рециркуляционного потока (170) составляет от 20 до 50% от давления потока (90) сжатого крекинг-газа.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что давление расширенного промежуточного рециркуляционного потока (170) составляет более 5 бар, и в частности находится в интервале от 5 до 20 бар.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что молярный расход расширенного промежуточного рециркуляционного потока (170) составляет более 25%, в частности находится в интервале от 30 до 60% от молярного расхода потока (20) сырого крекинг-газа.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что молярное содержание этилена в расширенном промежуточном рециркуляционном потоке (170) составляет более 50%, в частности находится в интервале от 55 до 65%.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что молярное содержание этана в промежуточном рециркуляционном потоке (170) находится в интервале от 15 до 30%, а молярное содержание метана в указанном промежуточном рециркуляционном потоке (170) находится в интервале от 10 до 20%.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что отношение молярного содержания этилена к молярному содержанию водорода в потоке (90) сжатого сырого крекинг-газа после повторного ввода расширенного промежуточного рециркуляционного потока (170) более чем в 1,3 раза превышает отношение молярного содержания этилена к молярному содержанию водорода в потоке (20) сырого крекинггаза перед повторным вводом расширенного промежуточного рециркуляционного потока (170) в поток (20) сырого крекинг-газа.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что температура промежуточного рециркуляционного потока (170) после расширения и перед вводом в теплообменник находится в интервале от -75 до -95°С.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что он включает стадию, на которой формируют расширенный рециркуляционный поток (162) по меньшей мере из одной части промежуточной жидкости (128) и/или по меньшей мере одной части последующей жидкости (142), при этом расширенный рециркуляционный поток (162) вводят в последующий теплообменник (58) и/или в промежуточный теплообменник (50) перед смешиванием с потоком сырого крекинг-газа до пропускания потока (20) сырого крекинг-газа по меньшей мере в один компрессор (38) ступени (24) охлаждения и сжатия, при этом давление указанного расширенного рециркуляционного потока (162) меньше давления расширенного промежуточного рециркуляционного потока (170).
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что он включает стадию, на которой вводят по меньшей мере одну часть (180), отобранную из газового потока (144) топлива высокого давления, в расширенный рециркуляционный поток (162).
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что он включает стадию, на которой отводят байпасный поток (200) из промежуточного потока (114) крекинг-газа выше по потоку от промежуточного теплообменника (50) и вводят байпасный поток (200) после его расширения в расширенный промежуточный рециркуляционный поток (170).
12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что он включает стадию, на которой формируют по меньшей мере один промежуточный рециркуляционный поток (170) из предшествующей жидкости (112), отводимой из предшествующего разделительного сосуда (46), и формируют по меньшей мере один промежуточный рециркуляционный поток (170, 270) из промежуточной жидкости (128), отводимой из промежуточного разделительного сосуда (56).
13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что он включает стадию, на которой обеспечивают теплообмен между по меньшей мере одной частью (92) потока (90) сжатого крекинг-газа и хладагентом, циркулирующим во внешнем контуре циркуляции, и затем указанную часть потока вводят в предшествующий разделительный сосуд (40) с получением предшествующего потока (102) крекинг-газа.
14. Фракционирующая установка (22) для осуществления способа по любому из пп.1-13 для фракционирования первого потока (20) крекинг-газа, поступающего из установки (18) пиролиза углеводородов, для получения фракции (12), богатой этиленом, и потока (14) топлива, бедного C2+ углеводородами, которая содержит ступень (24) охлаждения и сжатия потока (20) сырного крекинг-газа, содержащую, по меньшей мере, первый компрессор (36) и второй компрессор (38) для получения потока (90) сжатого крекинг-газа;
- 10 032739 предшествующий теплообменник (42) для охлаждения предшествующего потока (102) крекинг-газа;
повторно вводят повторно нагретый промежуточный рециркуляционный поток (170) в сырой крекинг-газ (20) между первым компрессором (36) и вторым компрессором (38) ступени (24) охлаждения и сжатия;
причем стадии предшествующего охлаждения, промежуточного охлаждения и последующего охлаждения осуществляют без теплообмена предшествующего потока (102) крекинг-газа, промежуточного потока (114) крекинг-газа и последующего потока (140) крекинг-газа соответственно с внешним контуром охлаждения, таким как этиленовый контур;
причем давление расширенного промежуточного рециркуляционного потока (170) составляет более 15% от давления потока (90) сжатого крекинг-газа.
- 11 032739 предшествующий узел (26) охлаждения и частичной конденсации предшествующего потока (102) крекинг-газа, полученного из потока (90) сжатого крекинг-газа, при этом предшествующий узел (26) содержит по меньшей мере один предшествующий теплообменник (42) и по меньшей мере один предшествующий разделительный сосуд (46) для отделения предшествующей жидкости (112) и получения промежуточного потока (114) крекинг-газа, предварительно охлажденного до первой температуры;
промежуточный узел (28) охлаждения и частичной конденсации промежуточного потока (114) крекинг-газа, при этом указанный промежуточный узел (28) содержит промежуточный теплообменник (50) и промежуточный разделительный сосуд (56) для отделения промежуточной жидкости (128) и получения последующего потока (130) крекинг-газа, охлажденного до второй температуры, которая ниже первой температуры;
последующий узел (30) охлаждения и частичной конденсации последующего потока (130) крекинггаза, предназначенный для охлаждения последующего потока (130) крекинг-газа до третьей температуры, которая ниже второй температуры, причем указанный последующий узел (30) содержит по меньшей мере один последующий теплообменник (58);
последующий сепаратор (60) и узел ввода последующего потока (140) частично сконденсированного крекинг-газа, поступающего из последующего теплообменника (58) в последующий сепаратор (60);
узел извлечения сверху последующего сепаратора (60) для извлечения газового потока (144) топлива высокого давления, бедного C2+ углеводородами, и снизу последующего сепаратора (60) для извлечения последующей жидкости (142), богатой C2+ углеводородами;
линию (144) для пропускания потока топлива высокого давления через последующий теплообменник (58) и промежуточный теплообменник (50) с образованием потока (146) повторно нагретого топлива высокого давления;
по меньшей мере одно первое устройство (68) динамического расширения для потока (146) повторно нагретого топлива высокого давления для получения потока (148) частично расширенного топлива;
линия для пропускания потока (148) частично расширенного топлива через последующий теплообменник (58) и промежуточный теплообменник (50) для повторного нагревания потока (148) частично расширенного топлива;
узел (32) обработки по меньшей мере одного потока (113) жидкости, полученного в по меньшей мере одном из узлов (26, 28, 30) предшествующего охлаждения, промежуточного охлаждения и последующего охлаждения, предназначенный для получения фракции (12), богатой этиленом;
при этом установка (22) отличается тем, что содержит узел формирования расширенного промежуточного рециркуляционного потока (170), такого, что его давление составляет более 15% от давления потока (90) сжатого крекинг-газа, из жидкости (112, 128), полученной по меньшей мере в одном из предшествующего или промежуточного узла (26, 28) охлаждения, выше по потоку от последующего узла (30) охлаждения;
узел циркуляции промежуточного рециркуляционного потока (170), по меньшей мере, в предшествующий теплообменник (42) для охлаждения предшествующего потока (102) крекинг-газа;
узел для повторного ввода нагретого промежуточного рециркуляционного потока (170) в сырой крекинг-газ (20) между первым компрессором (36) и вторым компрессором (38) ступени (24) охлаждения и сжатия;
причем предшествующий, промежуточный и последующий узлы охлаждения выполнены с возможностью охлаждения предшествующего потока (102) крекинг-газа, промежуточного потока (114) крекинггаза и последующего потока (140) крекинг-газа соответственно без осуществления теплообмена с внешним контуром циркуляции, таким как этиленовый контур.
EA201690638A 2013-10-23 2014-10-23 Способ фракционирования потока крекинг-газа с использованием промежуточного рециркуляционного потока и установка для его осуществления EA032739B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1360349A FR3012150B1 (fr) 2013-10-23 2013-10-23 Procede de fractionnement d'un courant de gaz craque, mettant en oeuvre un courant de recycle intermediaire, et installation associee
PCT/EP2014/072767 WO2015059233A1 (fr) 2013-10-23 2014-10-23 Procédé de fractionnement d'un courant de gaz craqué, mettant en oeuvre un courant de recycle intermédiaire, et installation associée

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201690638A1 EA201690638A1 (ru) 2016-08-31
EA032739B1 true EA032739B1 (ru) 2019-07-31

Family

ID=50069090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201690638A EA032739B1 (ru) 2013-10-23 2014-10-23 Способ фракционирования потока крекинг-газа с использованием промежуточного рециркуляционного потока и установка для его осуществления

Country Status (15)

Country Link
US (1) US10458701B2 (ru)
EP (1) EP3060629B1 (ru)
CN (1) CN105829506B (ru)
AU (1) AU2014338968A1 (ru)
BR (1) BR112016008689B1 (ru)
EA (1) EA032739B1 (ru)
ES (1) ES2723893T3 (ru)
FR (1) FR3012150B1 (ru)
MX (1) MX2016004906A (ru)
MY (1) MY182018A (ru)
PL (1) PL3060629T3 (ru)
PT (1) PT3060629T (ru)
SA (1) SA516370996B1 (ru)
TR (1) TR201906202T4 (ru)
WO (1) WO2015059233A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10633305B2 (en) * 2017-05-21 2020-04-28 EnFlex, Inc. Process for separating hydrogen from an olefin hydrocarbon effluent vapor stream

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6271433B1 (en) * 1999-02-22 2001-08-07 Stone & Webster Engineering Corp. Cat cracker gas plant process for increased olefins recovery
US20060004242A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-05 Kellogg Brown & Root, Inc. Low pressure olefin recovery process
US20070199865A1 (en) * 2006-02-08 2007-08-30 Tuat Pham Duc Method for cold supply to the low-temperature separation stage of an olefin plant
WO2011051614A2 (fr) * 2009-10-27 2011-05-05 Technip France Procédé de fractionnement d'un courant de gaz craqué pour obtenir une coupe riche en éthylène et un courant de combustible, et installation associée

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4496381A (en) * 1983-02-01 1985-01-29 Stone & Webster Engineering Corp. Apparatus and method for recovering light hydrocarbons from hydrogen containing gases
US5421167A (en) * 1994-04-01 1995-06-06 The M. W. Kellogg Company Enhanced olefin recovery method
US5983664A (en) 1997-04-09 1999-11-16 Elcor Corporation Hydrocarbon gas processing
US6303841B1 (en) 1999-10-04 2001-10-16 Uop Llc Process for producing ethylene
FR2817767B1 (fr) 2000-12-07 2003-02-28 Technip Cie Procede et installation pour la recuperation et la purification de l'ethylene produit par pyrolyse d'hydrocarbures, et gaz obtenus par procede
US6526777B1 (en) 2001-04-20 2003-03-04 Elcor Corporation LNG production in cryogenic natural gas processing plants
US6889523B2 (en) 2003-03-07 2005-05-10 Elkcorp LNG production in cryogenic natural gas processing plants
EA011523B1 (ru) 2005-07-25 2009-04-28 Флуор Текнолоджиз Корпорейшн Способ извлечения газоконденсатных жидкостей и устройство для его реализации
AU2007267116B2 (en) 2006-05-30 2010-08-12 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for treating a hydrocarbon stream
US20080081938A1 (en) 2006-09-28 2008-04-03 Schultz Michael A Absorption recovery processing of light olefins free of carbon dioxide
US8262772B2 (en) * 2006-12-05 2012-09-11 Praxair Technology, Inc. Refinery gas upgrading via partial condensation and PSA
US20090282865A1 (en) 2008-05-16 2009-11-19 Ortloff Engineers, Ltd. Liquefied Natural Gas and Hydrocarbon Gas Processing
FR2944523B1 (fr) 2009-04-21 2011-08-26 Technip France Procede de production d'un courant riche en methane et d'une coupe riche en hydrocarbures en c2+ a partir d'un courant de gaz naturel de charge, et installation associee
WO2011001445A2 (en) 2009-07-02 2011-01-06 Reliance Industries Limited An improved process for recovery of propylene and lpg from fcc fuel gas using stripped main column overhead distillate as absorber oil
FR2947897B1 (fr) 2009-07-09 2014-05-09 Technip France Procede de production d'un courant riche en methane et d'un courant riche en hydrocarbures en c2+, et installation associee.
CN102597179A (zh) 2009-11-09 2012-07-18 环球油品公司 用于回收fcc产物的设备和方法
FR2969745B1 (fr) 2010-12-27 2013-01-25 Technip France Procede de production d'un courant riche en methane et d'un courant riche en hydrocarbures en c2+ et installation associee.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6271433B1 (en) * 1999-02-22 2001-08-07 Stone & Webster Engineering Corp. Cat cracker gas plant process for increased olefins recovery
US20060004242A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-05 Kellogg Brown & Root, Inc. Low pressure olefin recovery process
US20070199865A1 (en) * 2006-02-08 2007-08-30 Tuat Pham Duc Method for cold supply to the low-temperature separation stage of an olefin plant
WO2011051614A2 (fr) * 2009-10-27 2011-05-05 Technip France Procédé de fractionnement d'un courant de gaz craqué pour obtenir une coupe riche en éthylène et un courant de combustible, et installation associée

Also Published As

Publication number Publication date
MX2016004906A (es) 2016-07-11
FR3012150B1 (fr) 2016-09-02
EP3060629A1 (fr) 2016-08-31
FR3012150A1 (fr) 2015-04-24
BR112016008689B1 (pt) 2021-05-25
SA516370996B1 (ar) 2019-10-03
AU2014338968A1 (en) 2016-05-12
ES2723893T3 (es) 2019-09-03
TR201906202T4 (tr) 2019-05-21
US20160258676A1 (en) 2016-09-08
PL3060629T3 (pl) 2019-09-30
US10458701B2 (en) 2019-10-29
PT3060629T (pt) 2019-05-27
CN105829506B (zh) 2018-04-03
WO2015059233A1 (fr) 2015-04-30
CN105829506A (zh) 2016-08-03
EP3060629B1 (fr) 2019-01-30
EA201690638A1 (ru) 2016-08-31
MY182018A (en) 2021-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9316434B2 (en) Process for producing liquid and gaseous nitrogen streams, a gaseous stream which is rich in helium and a denitrided stream of hydrocarbons and associated installation
US20200208911A1 (en) Method for producing a methane-rich stream and a c2+ hydrocarbon-rich stream, and associated equipment
KR102587173B1 (ko) 잔류정유가스에서 c2+ 탄화수소 스트림의 회수방법과 관련 설비
RU2620601C2 (ru) Способ получения обработанного природного газа, фракции, обогащённой c3+- углеводородами, и, необязательно, потока, обогащённого этаном, а также относящаяся к данному способу установка
JP3724840B2 (ja) 炭化水素流からのオレフィン回収法
US20020095062A1 (en) Process and installation for separation of a gas mixture containing methane by distillation
US8522574B2 (en) Method for nitrogen rejection and or helium recovery in an LNG liquefaction plant
JP5481480B2 (ja) 拡張二成分冷却システムを用いた冷却方法
SA110310707B1 (ar) معالجة غاز هيدروكربونى
EA010386B1 (ru) Способ одновременного выделения из природного газа фракции с высоким содержанием c-углеводородов и потока с высоким содержанием этана и установка для его осуществления
US8552245B2 (en) Method for treating a cracked gas stream from a hydrocarbon pyrolysis installation and installation associated therewith
RU2614947C1 (ru) Способ переработки природного газа с извлечением С2+ и установка для его осуществления
CN112179048B (zh) 一种贫氦天然气轻烃回收与提氦的联产系统和方法
AU2014265950B2 (en) Methods for separating hydrocarbon gases
US10767924B2 (en) Method for fractionating a stream of cracked gas to obtain an ethylene-rich cut and a stream of fuel, and related installation
EA035004B1 (ru) Возврат флегмы в колоннах для деметанирования
RU2640969C1 (ru) Способ извлечения сжиженных углеводородных газов из природного газа магистральных газопроводов и установка для его осуществления
EA032739B1 (ru) Способ фракционирования потока крекинг-газа с использованием промежуточного рециркуляционного потока и установка для его осуществления
US9638462B2 (en) Method for producing a C3+ hydrocarbon-rich fraction and a methane- and ethane-rich stream from a hydrocarbon-rich feed stream, and related facility
EP2872842B1 (en) Methods for separating hydrocarbon gases
EA025641B1 (ru) Способ переработки газа
CA2902811A1 (en) Methods for separating hydrocarbon gases
KR20150113408A (ko) 천연가스의 예비 분리를 통한 천연가스오일 회수방법
EA023918B1 (ru) Способ переработки газа

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM