EA039989B1

EA039989B1 - STAGE AND SYSTEM FOR COMPRESSING CRACKING GAS

Info

Publication number: EA039989B1
Application number: EA201990879
Authority: EA
Inventors: Виллигенбург Йорис Ван; Рихард Кёйперс; Хенк Хендрикс; Рекай Артан
Original assignee: Сабик Глоубл Текнолоджиз Б.В.
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2022-04-06

Description

По данной заявке испрашивается приоритет заявки на европейский патент № 16192720.7 (дата подачи - 07.10.2016), содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.This application claims the priority of European patent application No. 16192720.7 (filing date - 07.10.2016), the contents of which are fully incorporated into this description by reference.

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к способу и системе для сжатия крекинг-газа, поступающего из процесса крекинга.The present invention relates to a method and system for compressing cracked gas from a cracking process.

Уровень техникиState of the art

При производстве нефтепродуктов углеводородное сырье может быть подвергнуто крекингу, включающему короткую продолжительность времени нагревания испаренного углеводородного сырья до высоких температур с образованием компонентов крекированных углеводородов, имеющих уменьшенную длину углеродной цепи. В результате проведения процесса образуется крекинг-газ с такими компонентами, имеющий высокую температуру.In the production of petroleum products, the hydrocarbon feedstock may be subjected to cracking, which includes a short duration of heating of the vaporized hydrocarbon feedstock to high temperatures to form cracked hydrocarbon components having a reduced carbon chain length. As a result of the process, a cracking gas with such components is formed, which has a high temperature.

После охлаждения и очистки крекинг-газа в первичной фракционирующей колонне и/или колонне гашения в установке крекинга углеводородного сырья дальнейшая обработка крекинг-газа требует сжатия до высоких давлений порядка 3200-3800 КПа с целью отделения от крекинг-газа различных фракций углеводородов.After cooling and cleaning the cracked gas in the primary fractionating column and/or the quench column in the hydrocarbon feedstock cracking unit, further processing of the cracked gas requires compression to high pressures of the order of 3200-3800 kPa in order to separate various hydrocarbon fractions from the cracked gas.

Сжатие обычно осуществляется с использованием центробежного компрессора с турбоприводом, в ступенях сжатия, в количестве от четырех до пяти, с промежуточным охлаждением. Во время сжатия происходит конденсация некоторого количества воды и углеводородов, и в последних ступенях, удаляются кислые газы. Сжатый крекинг-газ охлаждают, и сконденсированные фракции углеводородов могут быть отделены от потока крекинг-газа. Сжатие может быть осуществлено в системе с многоступенчатым сжатием, в которой количество ступеней сжатия зависит, главным образом, от состава крекинг-газа, уровня температуры охлаждающего агента и самой высокой температуры, допустимой для отвода теплоты между ступенями. Компрессор обычно приводится в действие единственным приводом, содержащим турбину, или эквивалентным приводом.Compression is usually carried out using a turbo-driven centrifugal compressor, in four to five compression stages, with intercooling. During compression, some water and hydrocarbons condense, and in the last stages, acid gases are removed. The compressed cracked gas is cooled and the condensed hydrocarbon fractions can be separated from the cracked gas stream. The compression may be carried out in a multi-stage compression system in which the number of compression stages depends primarily on the composition of the cracked gas, the temperature level of the coolant, and the highest temperature allowed to remove heat between stages. The compressor is usually driven by a single drive containing a turbine or an equivalent drive.

Сжатие крекинг-газа представляет собой энергоемкий процесс. Компрессор и турбина, приводящая компрессор в действие, являются дорогостоящим оборудованием и представляют собой узкое место бутылочное горлышко во многих установках парового крекинга.The compression of the cracked gas is an energy intensive process. The compressor and the turbine driving the compressor are expensive pieces of equipment and are the bottleneck in many steam crackers.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В связи с изложенным задача настоящего изобретения заключается в обеспечении ступени сжатия для системы сжатия крекинг-газа, обладающей повышенной эффективностью.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a compression stage for a cracked gas compression system having improved efficiency.

Поставленная задача решается в ступени сжатия для сжатия крекинг-газа, которая содержит средство отделения жидкости или сепаратор жидкости для отделения жидких компонентов от газообразных компонентов крекинг-газа, компрессор, соединенный со средством отделения жидкости или сепаратором жидкости, средство охлаждения газа или газоохладитель, соединенный с компрессором, для охлаждения сжатого газа из компрессора, при этом средство охлаждения газа или газоохладитель охлаждаются с помощью первой охлаждающей текучей среды, поступающей из источника охлаждающей текучей среды.The problem is solved in a compression stage for compressing the cracked gas, which contains a liquid separation means or a liquid separator for separating liquid components from the gaseous components of the cracking gas, a compressor connected to a liquid separation means or a liquid separator, a gas cooling means or a gas cooler connected to a compressor to cool the compressed gas from the compressor, wherein the gas cooling means or the gas cooler is cooled by a first cooling fluid coming from a source of cooling fluid.

Ступень дополнительно содержит средство предварительного охлаждения газа или предохладитель газа, соединенный со средством отделения жидкости или сепаратором жидкости, содержащейся в крекинг-газе, снабженным впуском для подачи крекинг-газа.The stage further comprises a gas pre-cooler or a gas pre-cooler connected to a liquid separation means or a liquid separator contained in the cracked gas, provided with an inlet for supplying the cracked gas.

Предварительное охлаждение крекинг-газа перед сжатием в компрессоре позволяет уменьшить работу сжатия компрессора для достижения необходимого давления при более низкой температуре и, соответственно, при более низком объеме. Таким образом, отделение газа от жидкости осуществляется с такой же эффективностью, как и в существующем уровне техники, однако при более низких затратах. Как следствие, компрессор может быть выбран с более низкой производительностью, т.е. меньшего размера, чем в решениях, известных из уровня техники.The pre-cooling of the cracked gas prior to compression in the compressor makes it possible to reduce the compression work of the compressor in order to achieve the required pressure at a lower temperature and, consequently, at a lower volume. Thus, the separation of gas from liquid is carried out with the same efficiency as in the prior art, but at a lower cost. As a consequence, the compressor may be selected with a lower capacity, i.e. smaller size than in solutions known from the prior art.

В одном осуществлении средство предварительного охлаждения газа или предохладитель газа содержит теплообменное средство или теплообменник и средство абсорбционного охлаждения или абсорбционный охладитель, при этом теплообменное средство или теплообменник охлаждается второй охлаждающей текучей средой, поступающей из средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя (абсорбционного чиллера). Средство абсорбционного охлаждения или абсорбционный охладитель выполнен с возможностью получения второй охлаждающей текучей среды, используя для этого первую охлаждающую текучую среду из источника охлаждающей текучей среды и горячую воду из источника нагревающей текучей среды.In one embodiment, the gas pre-cooler or gas pre-cooler comprises a heat exchanger or heat exchanger and an absorption refrigeration means or absorption chiller, wherein the heat exchanger or heat exchanger is cooled by a second cooling fluid coming from the absorption refrigeration means or absorption chiller (absorption chiller). The absorption cooling means or absorption cooler is configured to produce a second cooling fluid using a first cooling fluid from a source of cooling fluid and hot water from a source of heating fluid.

Средство абсорбционного охлаждения обеспечивает получение второй охлаждающей текучей среды, используя источник охлаждения, который уже имеется в наличии, например, охлаждения сжатого газа в средстве охлаждения газа или газоохладителе после сжатия, и, используя нагревающую текучую среду, которая легко доступна в процессах крекинга и обычно может быть утилизирована.The absorption refrigeration means provides a second quench fluid using a refrigeration source that is already available, such as cooling the compressed gas in a gas quench or post-compression gas cooler, and using a heating fluid that is readily available in cracking processes and can typically be disposed of.

В одном осуществлении первая охлаждающая текучая среда для средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя поступает из первичного газоохладителя средства охлаждения газа указанной ступени сжатия, при этом первая охлаждающая текучая среда из средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя поступает во вторичный газоохладитель.In one embodiment, the first refrigerant fluid for the absorption refrigeration means or absorption cooler is supplied from the primary gas cooler of the gas cooler of said compression stage, wherein the first refrigerant fluid from the absorption refrigeration means or absorption cooler enters the secondary gas cooler.

Это обеспечивает более эффективное использование первой охлаждающей текучей среды, посту- 1 039989 пающей из источника первой охлаждающей текучей среды, которая используется в средстве для охлаждения газа или газоохладителе.This makes more efficient use of the first coolant coming from the source of the first coolant that is used in the gas cooler or gas cooler.

В одном альтернативном осуществлении первая охлаждающая текучая среда для средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя указанной ступени поступает из первичного газоохладителя средства охлаждения газа или газоохладителя другой ступени, при этом первая охлаждающая текучая среда из средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя поступает во вторичный газоохладитель другой ступени.In one alternative embodiment, the first cooling fluid for the absorption refrigeration means or absorption chiller of said stage is supplied from the primary gas cooler of the gas refrigeration means or the gas cooler of another stage, wherein the first cooling fluid from the absorption refrigeration means or absorption cooler enters the secondary gas cooler of the other stage.

Первая охлаждающая текучая среда может поступать для более эффективного использования из средства охлаждения газа или газоохладителя из любой ступени при сжатии крекинг-газа.The first cooling fluid may be supplied for more efficient use from the gas cooler or gas cooler from any stage in the compression of the cracked gas.

В одном осуществлении нагревающая текучая среда из источника нагревающей текучей среды для средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя имеет температуру в интервале от 70 до 110°С. Такой температурный интервал используется для производства достаточного количества пара, необходимого для работы средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя, т.е. генератора. При температуре ниже 70°С средство абсорбционного охлаждения или абсорбционный охладитель не работает, в то же время при температурах выше 110°С теплота используется не эффективно, поскольку температура источника теплоты выше необходимой.In one embodiment, the heating fluid from the heating fluid source for the absorption chiller or absorption cooler has a temperature in the range of 70 to 110°C. This temperature range is used to produce enough steam to operate the absorption chiller or absorption chiller, i.e. generator. At temperatures below 70°C, the absorption chiller or absorption cooler does not operate, while at temperatures above 110°C, heat is not used efficiently because the temperature of the heat source is higher than necessary.

В другом осуществлении нагревающая текучая среда имеет температуру в интервале от 70 до 95°С. Такая температура обеспечивает наибольшую эффективность работы средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя.In another implementation, the heating fluid has a temperature in the range from 70 to 95°C. This temperature provides the most efficient operation of the absorption chiller or absorption cooler.

Еще в одном осуществлении источник нагревающей текучей среды представляет собой источник горячей отработавшей воды.In yet another embodiment, the heating fluid source is a hot exhaust water source.

В другом осуществлении источник нагревающей текучей среды представляет собой колонну гашения установки парового крекинга.In another embodiment, the source of heating fluid is a quench column of a steam cracker.

Теплота воды гашения из колонны гашения установки парового крекинга в обычных условиях может быть утилизирована путем охлаждения или может быть использована для повторного кипячения в дистилляционных колоннах, однако она может быть эффективным образом использована в ступенях сжатия в соответствии с настоящим изобретением для снижения нагрузки компрессоров в ступенях сжатия в соответствии с изобретением.The heat of the quench water from the quench column of a steam cracker can normally be recovered by cooling or can be used for reboiling in distillation columns, however, it can be effectively used in the compression stages according to the present invention to reduce the load on the compressors in the compression stages. in accordance with the invention.

В одном осуществлении теплообменное средство или теплообменник средства предварительного охлаждения газа или предохладителя газа представляет собой охладитель.In one embodiment, the heat exchange means or heat exchanger of the gas pre-cooler or gas pre-cooler is a refrigerant.

В одном осуществлении средство отделения жидкости или сепаратор жидкости содержит впуск текучей среды для подачи текучей среды из другой ступени сжатия.In one embodiment, the liquid separating means or liquid separator comprises a fluid inlet for supplying fluid from another compression stage.

Это позволяет осуществить рециркуляцию жидких компонентов из последующих ступеней сжатия для достижения улучшенного разделения газообразных и жидких компонентов крекинг-газа.This allows the liquid components to be recycled from subsequent compression stages to achieve improved separation of the gaseous and liquid components of the cracked gas.

Задача изобретения заключается также в обеспечении системы сжатия крекинг-газа, содержащей множество расположенных каскадом описанных выше ступеней сжатия, при этом первая ступень сжатия снабжена средством предварительного охлаждения газа или предохладителем газа, соединенным с источником крекинг-газа, а последующая ступень сжатия снабжена средством предварительного охлаждения газа или предохладителем газа, соединенным со средством охлаждения газа или газоохладителем предшествующей ступени сжатия.It is also an object of the invention to provide a cracked gas compression system comprising a plurality of cascaded compression stages as described above, wherein the first compression stage is provided with a gas pre-cooler or gas pre-cooler connected to the cracked gas source, and the subsequent compression stage is provided with a pre-cooler. gas or gas pre-cooler connected to the gas cooler or gas cooler of the previous compression stage.

Ступени сжатия в соответствии с изобретением могут быть расположены каскадом. За счет использования предварительного охлаждения может быть уменьшена общая нагрузка компрессоров в системе.The compression stages according to the invention may be cascaded. By using pre-cooling, the total load of the compressors in the system can be reduced.

В одном осуществлении компрессор в каждой ступени приводится в действие общим приводом компрессоров.In one embodiment, the compressor in each stage is driven by a common compressor drive.

Компрессоры предпочтительно могут приводиться в действие общим приводом на общем валу, приводимом во вращение газотурбинным двигателем, дизельным двигателем, электродвигателем и тому подобным двигателем.The compressors may preferably be driven by a common drive on a common shaft driven by a gas turbine engine, a diesel engine, an electric motor, and the like.

Задача изобретения заключается также в обеспечении способа сжатия крекинг-газа, при этом способ включает отделение жидких компонентов от газообразных компонентов крекинг-газа в средстве отделения жидкости или сепараторе жидкости, сжатие газообразных компонентов из средства отделения жидкости или сепаратора жидкости в компрессоре, охлаждение сжатых газообразных компонентов в средстве охлаждения газа или газоохладителе. Способ дополнительно включает предварительное охлаждение крекинг-газа, перед отделением жидких компонентов от газообразных компонентов крекинг-газа в средстве отделения жидкости или сепараторе жидкости в средстве предварительного охлаждения газа или предохладителе газа, охлаждение средства предварительного охлаждения газа или предохладителя газа с помощью второй охлаждающей текучей среды из средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя, использующего первую охлаждающую текучую среду из источника охлаждающей текучей среды и горячую воду из источника нагревающей текучей среды.It is also an object of the invention to provide a method for compressing a cracked gas, the method comprising separating the liquid components from the gaseous components of the cracking gas in a liquid separator or liquid separator, compressing the gaseous components from a liquid separator or liquid separator in a compressor, cooling the compressed gaseous components in a gas cooler or gas cooler. The method further includes pre-cooling the cracking gas, before separating the liquid components from the gaseous components of the cracking gas in the liquid separator or liquid separator in the gas pre-cooler or gas pre-cooler, cooling the gas pre-cooler or gas pre-cooler with a second cooling fluid from absorption cooling means or an absorption cooler using a first cooling fluid from a source of cooling fluid and hot water from a source of heating fluid.

В одном осуществлении средство предварительного охлаждения содержит теплообменное средство или теплообменник и средство абсорбционного охлаждения или абсорбционный охладитель, а способ дополнительно включает охлаждение теплообменного средства или теплообменника с использованием второй охлаждающей текучей среды из средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охла- 2 039989 дителя, получение второй охлаждающей текучей среды в средстве абсорбционного охлаждения или абсорбционном охладителе с использованием первой охлаждающей текучей среды из источника охлаждающей текучей среды и горячей воды из источника нагревающей текучей среды.In one embodiment, the pre-cooling means comprises a heat exchange means or a heat exchanger and an absorption cooling means or an absorption cooler, and the method further comprises cooling the heat exchange means or the heat exchanger using a second cooling fluid from the absorption cooling means or an absorption cooler, obtaining a second cooling fluid media in the absorption chiller or absorption chiller using a first cooling fluid from a source of cooling fluid and hot water from a source of heating fluid.

Ниже приведены определения различных терминов и фраз, используемых в этом описании.Below are definitions of various terms and phrases used in this description.

Термины приблизительно или около определяют нахождение объекта настолько близко, насколько это понимает специалист в данной области техники. В одном не ограничивающем осуществлении эти термины определяют нахождение в пределах 10%, предпочтительно в пределах 5%, более предпочтительно в пределах 1% и наиболее предпочтительно в пределах 0,5%.The terms approximately or near define the location of an object as close as one skilled in the art understands. In one non-limiting implementation, these terms define being within 10%, preferably within 5%, more preferably within 1%, and most preferably within 0.5%.

Термины мас.%, об.% или мол.% относятся к массовому, объемному или молярному проценту содержания компонента, соответственно, исходя из общей массы, общего объема или общих молей материала (вещества), которое содержит этот компонент. В не ограничивающем примере 10 молей компонента в 100 молях материала составляет 10 мол.% этого компонента.The terms wt.%, vol.% or mol.% refer to the mass, volume or mole percent content of the component, respectively, based on the total mass, total volume or total moles of the material (substance) that contains this component. In a non-limiting example, 10 moles of a component in 100 moles of material is 10 mole % of that component.

Термин эффективный, используемый в описании и/или пунктах формулы, означает достаточный (подходящий) для достижения желаемого, ожидаемого или предполагаемого результата.The term effective used in the description and/or claims means sufficient (suitable) to achieve the desired, expected or intended result.

Использование единственного числа в сочетании с термином содержащий в пунктах формулы или в описании может означать один, но согласуется также со значением один или более, по меньшей мере один и один или более, чем один.The use of the singular in conjunction with the term containing in a claim or description may mean one, but is also consistent with the meaning of one or more, at least one and one or more than one.

Термины содержащий (и любая его форма, например, содержать и содержит), имеющий (и любая его форма, например, иметь, имеет), включающий (и любая его форма, например, включает и включать) или охватывающий (и любая его форма, например, охватывает и охватывать) являются включительными или открытыми, и не исключают дополнительные, не перечисленные элементы или стадии способа.The terms containing (and any of its forms, for example, contain and contains), having (and any of its forms, for example, have, has), including (and any of its forms, for example, includes and include) or covering (and any of its forms, covers and cover) are inclusive or open-ended, and do not exclude additional, not listed, elements or method steps.

Способ согласно настоящему изобретению может включать, состоять по существу из или состоять из определенных ингредиентов, компонентов, композиций, стадий и т.д., раскрытых во всем описании. Следует также понимать, что описание продукта/композиции/способа/системы, содержащих определенные компоненты, раскрывает также продукт/композицию/систему, состоящие из этих компонентов. Продукт/композиция/способ/система, состоящая из этих компонентов, может быть предпочтительной, например тем, что обеспечивает более простой, более экономичный способ приготовления этого продукта/композиции. Подобным образом, следует понимать, что, например, описание способа, включающего определенные стадии, раскрывает также способ, состоящий из этих стадий. Указанный способ, состоящий из этих стадий, может быть предпочтительным тем, что является более простым, более экономичным способом.The method according to the present invention may include, consist essentially of, or consist of certain ingredients, components, compositions, steps, etc., disclosed throughout the description. It should also be understood that the description of a product/composition/method/system containing certain components also discloses a product/composition/system consisting of these components. A product/composition/method/system comprising these components may be preferred, for example in that it provides a simpler, more economical method of preparing the product/composition. Likewise, it should be understood that, for example, a description of a method comprising certain steps also discloses a method consisting of those steps. Said process consisting of these steps may be preferred in that it is a simpler, more economical process.

Если указаны величины для нижнего предела и верхнего предела параметра, то понятно, что интервалы из комбинации величин нижнего предела параметра и величин верхнего предела также раскрыты.If the values for the lower limit and the upper limit of the parameter are indicated, then it is understood that the ranges of the combination of the values of the lower parameter limit and the upper limit values are also disclosed.

В контексте настоящего изобретения ниже описано 14 осуществлений изобретения. Осуществление 1 представляет собой ступень сжатия для сжатия крекинг-газа, при этом указанная ступень сжатия содержит средство отделения жидкости или сепаратор жидкости для отделения жидких компонентов от газообразных компонентов крекинг-газа; компрессор, соединенный со средством отделения жидкости или сепаратором жидкости; средство охлаждения газа или газоохладитель, соединенный с компрессором, для охлаждения сжатого газа из компрессора, при этом указанное средство охлаждения газа или газоохладитель охлаждается первой охлаждающей текучей средой из источника охлаждающей текучей среды; упомянутая ступень также содержит средство предварительного охлаждения газа, соединенное со средством отделения жидкости, имеющее впуск для подачи крекинг-газа. Осуществлением 2 является ступень в соответствии с осуществлением 1, в которой средство предварительного охлаждения газа или предохладитель газа содержит теплообменное средство или теплообменник и средство абсорбционного охлаждения или абсорбционный охладитель, при этом указанное теплообменное средство или теплообменник охлаждается с помощью второй охлаждающей текучей среды из средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя, причем средство абсорбционного охлаждения или абсорбционный охладитель выполнен с возможностью получения второй охлаждающей текучей среды с использованием первой охлаждающей текучей среды из источника охлаждающей текучей среды и горячей воды из источника нагревающей текучей среды. Осуществлением 3 является ступень в соответствии с осуществлениями 1 или 2, в которой первая охлаждающая текучая среда для средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя подводится из первичного газоохладителя средства охлаждения газа или газоохладителя упомянутой ступени, и в которой первая охлаждающая текучая среда из средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя поступает во вторичный газоохладитель. Осуществлением 4 является ступень в соответствии с осуществлениями 1 или 2, в которой первая охлаждающая текучая среда для средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя ступени подводится из первичного газоохладителя средства охлаждения газа или газоохладителя другой ступени, и в которой первая охлаждающая текучая среда из средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя поступает во вторичный газоохладитель другой ступени. Осуществлением 5 является ступень в соответствии с любым из осуществлений 1-4, в которой нагревающая текучая среда из источника нагревающей текучей среды средства абсорбционного охлаждения или абсорбционногоIn the context of the present invention, 14 embodiments of the invention are described below. Embodiment 1 is a compression stage for compressing a cracked gas, said compression stage comprising a liquid separating means or a liquid separator for separating liquid components from gaseous components of the cracking gas; a compressor connected to a liquid separating means or a liquid separator; a gas cooling means or gas cooler connected to the compressor for cooling the compressed gas from the compressor, said gas cooling means or gas cooler being cooled by a first cooling fluid from a source of cooling fluid; said stage also comprises a gas pre-cooler connected to a liquid separating means having an inlet for supplying cracking gas. Embodiment 2 is the stage according to embodiment 1, wherein the gas pre-cooler or gas pre-cooler comprises a heat exchanger or heat exchanger and an absorption refrigeration or absorption cooler, said heat exchanger or heat exchanger being cooled by a second cooling fluid from the absorption refrigeration. or an absorption cooler, wherein the absorption cooling means or absorption cooler is configured to produce a second cooling fluid using the first cooling fluid from the cooling fluid source and hot water from the heating fluid source. Embodiment 3 is a stage according to embodiments 1 or 2, in which the first cooling fluid for the absorption cooling means or absorption cooler is supplied from the primary gas cooler of the gas cooling means or the gas cooler of said stage, and in which the first cooling fluid is from the absorption cooling means or absorption cooler. coolant enters the secondary gas cooler. Embodiment 4 is a stage according to embodiments 1 or 2, in which the first cooling fluid for the absorption cooling means or the stage absorption cooler is supplied from the primary gas cooler of the gas cooling means or the gas cooler of another stage, and in which the first cooling fluid is from the absorption cooling means or absorption cooler enters the secondary gas cooler of another stage. Embodiment 5 is the stage according to any one of embodiments 1-4, wherein the heating fluid from the heating fluid source of the absorption cooling means or absorption

- 3 039989 охладителя имеет температуру в интервале от 70 до 110°С. Осуществлением 6 является ступень в соответствии с осуществлением 5, в которой нагревающая текучая среда имеет температуру в интервале от 70 до 95°С. Осуществлением 7 является ступень в соответствии с осуществлением 5 или 6, в которой источник нагревающей текучей среды представляет собой колонну гашения установки парового крекинга. Осуществлением 8 является ступень в соответствии с осуществлением 5 или 6, в которой источник нагревающей текучей среды представляет собой источник горячей отработавшей воды. Осуществлением 9 является ступень в соответствии с любым из осуществлений 1-8, в которой теплообменное средство или теплообменник средства предварительного охлаждения газа или предохладителя газа представляет собой охладитель. Осуществлением 10 является ступень в соответствии с любым из осуществлений 1-9, в которой средство отделения жидкости или сепаратор жидкости имеет впуск текучей среды для подачи текучей среды из другой ступени сжатия.- 3 039989 cooler has a temperature in the range from 70 to 110°C. Embodiment 6 is the stage according to embodiment 5, in which the heating fluid has a temperature in the range of 70 to 95°C. Embodiment 7 is the stage according to Embodiment 5 or 6, wherein the heating fluid source is a quench column of a steam cracker. Embodiment 8 is the stage according to Embodiment 5 or 6, wherein the heating fluid source is a hot exhaust water source. Embodiment 9 is the stage according to any one of embodiments 1 to 8, wherein the heat exchange means or the heat exchanger of the gas precooler or gas precooler is a refrigerant. Embodiment 10 is a stage according to any of embodiments 1-9, wherein the liquid separating means or liquid separator has a fluid inlet for supplying fluid from another compression stage.

Осуществлением 11 является система для сжатия крекинг-газа, содержащая множество расположенных каскадом ступеней сжатия в соответствии с любым из осуществлений 1-10, в которой первая ступень сжатия содержит свое средство предварительного охлаждения газа или предохладитель газа, соединенный с источником крекинг-газа, и в которой последующая ступень сжатия содержит свое средство предварительного охлаждения газа или предохладитель газа, соединенный со средством охлаждения газа или предохладителем газа предшествующей ступени сжатия. Осуществлением 12 является система в соответствии с осуществлением 11, в которой компрессор в каждой ступени приводится в действие общим приводом компрессора.Embodiment 11 is a system for compressing a cracked gas comprising a plurality of cascaded compression stages according to any one of embodiments 1-10, wherein the first compression stage comprises its gas pre-cooler or gas pre-cooler connected to a source of cracked gas, and in in which the subsequent compression stage comprises its gas pre-cooler or gas pre-cooler connected to the gas-cooler or gas pre-cooler of the preceding compression stage. Embodiment 12 is the system according to embodiment 11, in which the compressor in each stage is driven by a common compressor drive.

Осуществление 13 обеспечивает способ сжатия крекинг-газа, включающий стадии отделения жидких компонент от газообразных компонент крекинг-газа в средстве отделения жидкости или сепараторе жидкости; сжатия в компрессоре газообразных компонентов из средства отделения жидкости или сепаратора жидкости; охлаждения сжатых газообразных компонентов в средстве охлаждения газа или газоохладителе, первичном газоохладителе; способ также включает предварительное охлаждение крекинггаза в средстве предварительного охлаждения газа или предохладителе газа перед отделением жидких компонентов от газообразных компонентов крекинг-газа в средстве отделения жидкости или сепараторе жидкости; и охлаждение средства предварительного охлаждения газа с использованием второй охлаждающей текучей среды из средства абсорбционного охлаждения, с использованием первой охлаждающей текучей среды из источника охлаждающей текучей среды и горячей воды из источника нагревающей текучей среды. Осуществлением 14 является способ в соответствии с осуществлением 13, в котором средство предварительного охлаждения газа или предохладитель газа содержит теплообменное средство или теплообменник и средство абсорбционного охлаждения или абсорбционный охладитель, при этом способ дополнительно включает охлаждение теплообменного средства или теплообменника с помощью второй охлаждающей текучей среды из средства абсорбционного охлаждения или абсорбционного охладителя; получение второй охлаждающей текучей среды в средстве абсорбционного охлаждения или абсорбционном охладителе с использованием первой охлаждающей текучей среды из источника охлаждающей текучей среды и горячей воды из источника нагревающей текучей среды.Embodiment 13 provides a method for compressing a cracked gas, comprising the steps of separating liquid components from gaseous components of the cracked gas in a liquid separator or liquid separator; compressing in the compressor the gaseous components from the liquid separating means or the liquid separator; cooling the compressed gaseous components in the gas cooler or gas cooler, the primary gas cooler; the method also includes pre-cooling the cracked gas in a gas pre-cooler or gas pre-cooler before separating the liquid components from the gaseous cracking gas components in the liquid separating means or liquid separator; and cooling the gas pre-cooler using a second cooling fluid from the absorption cooling means, using the first cooling fluid from the cooling fluid source and hot water from the heating fluid source. Embodiment 14 is a method according to embodiment 13, wherein the gas pre-cooling means or gas precooler comprises a heat exchange means or a heat exchanger and an absorption cooling means or an absorption cooler, the method further comprising cooling the heat exchange means or the heat exchanger with a second cooling fluid from the means absorption cooling or absorption cooler; obtaining a second cooling fluid in the absorption cooling means or absorption cooler using the first cooling fluid from a source of cooling fluid and hot water from a source of heating fluid.

Другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны из приведенного ниже подробного описания, приложенных чертежей и примеров. Следует отметить, что изобретение относится ко всем возможным комбинациям раскрытых здесь признаков; предпочтительными, в частности, являются комбинации признаков, которые изложены в пунктах формулы. Таким образом, следует принимать во внимание, что в описании раскрыты все комбинации признаков, характеризующих композицию, способ, систему в соответствии с изобретением; раскрыты также все комбинации признаков, характеризующих способ в соответствии с изобретением и все комбинации признаков, относящихся к системе в соответствии с изобретением, и признаки, относящиеся к способу в соответствии с изобретением. Следует понимать, что чертежи, подробное описание и примеры, хотя они и раскрывают определенные осуществления изобретения, приведены лишь в целях иллюстрации и не предназначены для ограничения изобретения. Кроме того, следует иметь в виду, что из этого подробного описания для специалистов в данной области техники будут очевидны изменения и модификации без выхода за пределы объема и сущности изобретения. В дополнительных осуществлениях признаки конкретных осуществлений могут быть скомбинированы с признаками других осуществлений. Например, признаки одного осуществления могут быть скомбинированы с признаками любых других осуществлений. В дополнительных осуществлениях описанные здесь конкретные осуществления могут быть дополнены дополнительными признаками.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, the accompanying drawings and examples. It should be noted that the invention relates to all possible combinations of features disclosed here; preferred, in particular, are the combinations of features that are set forth in the claims. Thus, it should be taken into account that the description discloses all combinations of features that characterize the composition, method, system in accordance with the invention; all combinations of features that characterize the method according to the invention and all combinations of features related to the system according to the invention and features related to the method according to the invention are also disclosed. It should be understood that the drawings, detailed description and examples, although they disclose certain embodiments of the invention, are provided for purposes of illustration only and are not intended to limit the invention. In addition, it should be understood that changes and modifications will be apparent to those skilled in the art from this detailed description without departing from the scope and spirit of the invention. In additional implementations, features of specific implementations may be combined with features of other implementations. For example, features of one embodiment may be combined with features of any other embodiments. In additional implementations, the specific implementation described here can be supplemented with additional features.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1а - принципиальная схема системы сжатия, содержащей ступени сжатия в соответствии с существующим уровнем техники.Fig. 1a is a schematic diagram of a compression system containing compression stages according to the prior art.

Фиг. 1b - принципиальная схема системы сжатия, содержащей ступени сжатия в соответствии с существующим уровнем техники.Fig. 1b is a schematic diagram of a compression system containing compression stages in accordance with the prior art.

Фиг. 2а - ступень сжатия в соответствии с осуществлением изобретения.Fig. 2a shows a compression stage according to an embodiment of the invention.

Фиг. 2b - ступень сжатия в соответствии с осуществлением изобретения.Fig. 2b shows a compression stage according to an embodiment of the invention.

Фиг. 2с - принципиальная схема системы сжатия, содержащей ступени сжатия в соответствии с осуществлением изобретения.Fig. 2c is a schematic diagram of a compression system comprising compression stages in accordance with an embodiment of the invention.

- 4 039989- 4 039989

Фиг. 3 - принципиальная схема абсорбционного охладителя в соответствии с существующим уровнем техники.Fig. 3 is a schematic diagram of an absorption chiller according to the state of the art.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Как известно из уровня техники, возможно множество схем, в которых используется от трех до пяти ступеней сжатия с промежуточными охладителями между ступенями. На фиг. 1а представлена одна схема в соответствии с существующим уровнем техники, в которой используется пять ступеней. Каждая ступень сжатия содержит колонну V-101, V-111, V-121, V-131, V-141 гашения для разделения газа и жидкости, компрессор K-111, K-121, K-131, K-141, K-151 и промежуточный охладитель Н-111/112, Н121/122, Н-131/13 2, Н-141/142, Н-151/151. После промежуточных охладителей вода и конденсаты углеводородов могут быть направлены по линиям 102, 116, 126, 136, 146, 156 для дальнейшей обработки, например в колонну фракционирования, или в другую ступень сжатия, в колонну гашения, предшествующую компрессору. В процессе жидкостного крекинга большая часть бензиновой фракции, содержащая С6-С8 ароматические соединения, конденсируется в промежуточных охладителях компрессора а также большое количество компонентов С4 и С5. Компрессоры K-111-K-151 в данном примере приводятся в действие общим газотурбинным двигателем Х-101 посредством общего вала 108.As is known in the art, a variety of schemes are possible that use three to five compression stages with intercoolers between the stages. In FIG. 1a shows one scheme according to the state of the art, which uses five stages. Each compression stage contains a quench column V-101, V-111, V-121, V-131, V-141 for gas-liquid separation, compressor K-111, K-121, K-131, K-141, K- 151 and intercooler H-111/112, H121/122, H-131/13 2, H-141/142, H-151/151. After the intercoolers, water and hydrocarbon condensates can be sent through lines 102, 116, 126, 136, 146, 156 for further processing, for example, to a fractionation column, or to another compression stage, to a quench column preceding the compressor. During the liquid cracking process, most of the gasoline fraction containing C6-C8 aromatics condenses in the compressor intercoolers, as well as a large amount of C4 and C5 components. Compressors K-111-K-151 in this example are driven by a common gas turbine engine X-101 through a common shaft 108.

На фиг. 1b представлена другая схема системы, известная в уровне техники, подобная схеме, представленной на фиг. 1а, с возвратом конденсата воды и углеводородов на предшествующую ступень, при этом колонны V-111-V-141 гашения снабжены впуском для подачи жидких компонентов из последующей ступени.In FIG. 1b shows another system diagram known in the art, similar to that shown in FIG. 1a, with the return of the condensate of water and hydrocarbons to the previous stage, while the quench columns V-111-V-141 are equipped with an inlet for supplying liquid components from the subsequent stage.

Было выполнено два компьютерных моделирования для компрессора, сжимающего крекинг-газ, состоящего из пяти ступеней в соответствии с фиг. 1а и фиг. 1b соответственно, при этом осуществляется сжатие крекинг-газа, содержащего этилен, с расходом 100 т/ч, полученного из нафты, подвергнутой крекингу, проводимому в условиях мягкого крекинга (отношение пропилен/этилен составляет 0,58). Температуры в выпускных трубопроводах 114-154 промежуточных охладителей поддерживаются на уровне 30°С. Каждый компрессор K-111-K-151 имеет изоэнтропический КПД 80%.Two computer simulations were performed for a cracked gas compressor consisting of five stages according to FIG. 1a and fig. 1b, respectively, while compressing an ethylene-containing cracked gas at a rate of 100 t/h, obtained from soft-cracked naphtha (propylene/ethylene ratio is 0.58). Temperatures in the exhaust pipes 114-154 intercoolers are maintained at 30°C. Each K-111-K-151 compressor has an isentropic efficiency of 80%.

Крекинг-газ (101) из колонны гашения направляется во входной сепаратор (V-101) компрессора, при этом любые конденсаты (102) нагнетаются обратно в колонну гашения, в то же время крекинг-газ (1x1) направляется на вход компрессора (K-1x1) (1-й, 2-й, 3-й, 4-й, 5-й) ступени при абсолютном давлении 0,15 МПа абс. Выходящий поток из компрессоров K-1x1 охлаждается охлаждающей водой из источника 104 охлаждающей воды с помощью теплообменников (Н-1х1 и Н-1х2) до температуры 30°С, затем во входном сепараторе V-111, V-121, V-131, V-141 и V-151 сконденсированные углеводороды и вода 106, 116, 126, 136, 146, 156 отделяются от крекинг-газа 101, 111, 121, 131, 141, 151, соответственно.The cracked gas (101) from the quench column is sent to the inlet separator (V-101) of the compressor, while any condensates (102) are injected back into the quench column, while the cracked gas (1x1) is sent to the compressor inlet (K- 1x1) (1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th) stages at an absolute pressure of 0.15 MPa abs. The outlet stream from the compressors K-1x1 is cooled with cooling water from the cooling water source 104 using heat exchangers (H-1x1 and H-1x2) to a temperature of 30°C, then in the inlet separator V-111, V-121, V-131, V -141 and V-151 condensed hydrocarbons and water 106, 116, 126, 136, 146, 156 are separated from the cracked gas 101, 111, 121, 131, 141, 151, respectively.

Между 3-й и 4-й ступенями компрессора осуществляется обработка газа в устройстве Z-100 для обработки газа так, как это описано в уровне техники. В упомянутом устройстве Z-100 для обработки газа газ очищается путем удаления таких газов, как диоксид углерода, сероводород, кислые компоненты и т.д. Крекинг-газ сжимают до абсолютного давления 3,6 МПа (поток 161) при расчетной мощности компрессора 36,2 МВт (механическая мощность). В схеме на фиг. 1а потоки конденсата (116, 126, 136, 146, 156) не рециркулируют (непосредственно) обратно в компрессор, а подвергаются обработке в колонне фракционирования, разделению однократным испарением и/или в отстойнике для извлечения продуктов и могут быть откачаны, нагреты и/или охлаждены до достижения желаемых давления и температуры для последующей обработки.Between the 3rd and 4th stages of the compressor, the gas is treated in the Z-100 gas treatment device as described in the prior art. In said Z-100 gas treatment device, gas is purified by removing gases such as carbon dioxide, hydrogen sulfide, acid components, and so on. The cracked gas is compressed to an absolute pressure of 3.6 MPa (stream 161) with a design compressor power of 36.2 MW (mechanical power). In the diagram in Fig. 1a, the condensate streams (116, 126, 136, 146, 156) are not recycled (directly) back to the compressor, but are treated in a fractionator, flash separation and/or product recovery settler and may be pumped, heated and/or cooled to the desired pressure and temperature for further processing.

В схеме на фиг. 1b сконденсированные потоки 116, 126, 136, 146, 156 не обрабатывают по отдельности, а рециркулируют обратно на предшествующую ступень: поток 116 возвращается обратно в колонну гашения или во входной сепаратор (V-101) первой ступени. Поток 126 направляется во входной сепаратор V-111, поток 136 - в V-121, поток 146 - в V-132 и поток 156 - в V-141, как это показано на фиг. 1b. Для этой схемы общая расчетная механическая мощность компрессора составляла 39,5 МВт.In the diagram in Fig. 1b, condensed streams 116, 126, 136, 146, 156 are not treated separately, but are recycled back to the previous stage: stream 116 is returned back to the quench column or to the inlet separator (V-101) of the first stage. Stream 126 is directed to inlet separator V-111, stream 136 to V-121, stream 146 to V-132, and stream 156 to V-141 as shown in FIG. 1b. For this scheme, the total design mechanical power of the compressor was 39.5 MW.

На фиг. 2а показана ступень S-201 сжатия, содержащая входной сепаратор V-201, компрессор K211, приводимый в действие газотурбинным двигателем Х-201 посредством вала 271, промежуточный охладитель Н-211/Н-212 и предохладитель Н-201. Выпускной трубопровод 214 промежуточного охладителя Н-211/Н-212 может быть соединен с последующей ступенью сжатия (S-201, см., например, фиг. 2с).In FIG. 2a shows a compression stage S-201 comprising an inlet separator V-201, a compressor K211 driven by an X-201 gas turbine engine via a shaft 271, an H-211/H-212 intercooler, and an H-201 precooler. The outlet line 214 of the H-211/H-212 intercooler may be connected to a subsequent compression stage (S-201, see, for example, FIG. 2c).

Крекинг-газ, транспортируемый через входной трубопровод 201, охлаждается в предохладителе Н201 до 15°С (интервал температур может составлять от 1 до 25°С) и направляется во входной сепаратор V-201 для разделения жидких и газообразных компонентов. Охладитель Н-201 передает теплоту от крекинг-газа в контур (208) водяного охлаждения, который охлаждается абсорбционным охладителем Y201. Абсорбционный охладитель Y-201 использует теплоту от источника 274 воды гашения путем ее охлаждения от 80 до 73°С и возвращения в магистральный трубопровод 275 теплой воды гашения. Абсорбционный охладитель Y-201 передает теплоту от вышеупомянутых воды гашения и контура водяного охлаждения охлаждающей воде, поступающей из источника 273 охлаждающей воды при температуре 25°С, и направляемой в магистральный трубопровод 272 охлаждающей воды при 35°С.The cracked gas transported through the inlet pipeline 201 is cooled in the pre-cooler H201 to 15°C (temperature range can be from 1 to 25°C) and sent to the inlet separator V-201 to separate liquid and gaseous components. Cooler H-201 transfers the heat from the cracking gas to the water cooling circuit (208), which is cooled by absorption cooler Y201. Absorption cooler Y-201 uses the heat from the source 274 of the extinguishing water by cooling it from 80 to 73°C and returning the warm extinguishing water to the main pipeline 275. The absorption cooler Y-201 transfers heat from the above-mentioned quench water and cooling water circuit to cooling water coming from the cooling water source 273 at 25°C and sent to the main cooling water pipeline 272 at 35°C.

Во входном сепараторе V-201 сконденсированные вода и углеводороды отделяются (поток 203), откачиваются насосом и нагреваются, чтобы разделить их на газовый поток 204, направляемый обратно в колонну гашения, и жидкостный поток 205, углеводороды которого могут быть отделены от воды в от- 5 039989 стойнике (не показано на фиг. 2а).In the inlet separator V-201, the condensed water and hydrocarbons are separated (stream 203), pumped and heated to separate them into a gas stream 204 which is sent back to the quench column and a liquid stream 205 whose hydrocarbons can be separated from the water at 5 039989 stand (not shown in Fig. 2a).

Вода гашения из колонны гашения в источнике 274 воды гашения обычно имеет температуру в интервале от 85 до 75°С, но ее использование в паровом крекинге ограничивается некоторыми ребойлерами в ректификационных колоннах, при этом основным потребителем является ребойлер, используемый для разделения на С3 парафины/олефины. Большое количество такой воды гашения не может быть использовано, и поэтому теплоту необходимо утилизировать путем охлаждения с использованием воздуха и охлаждающей воды. Таким образом вода гашения выгодным образом может быть использована для функционирования абсорбционного охладителя Y-201. Функционирование абсорбционного охладителя будет понятно из фиг. 3 и соответствующего описания.The quench water from the quench column in the quench water source 274 typically has a temperature in the range of 85 to 75°C, but its use in steam cracking is limited to some reboilers in distillation columns, with the main consumer being the reboiler used for separation into C3 paraffins/olefins. . A large amount of such extinguishing water cannot be used, and therefore the heat must be recovered by cooling using air and cooling water. Thus, the quench water can advantageously be used to operate the Y-201 absorption cooler. The operation of the absorption cooler will be clear from FIG. 3 and the corresponding description.

Источником холодной воды на фиг. 2b для охладителя 201 является абсорбционный охладитель Y211, который охлаждается с использованием охлаждающей воды, поступающей из первичного охладителя Н-212. Охлаждающая вода из абсорбционного охладителя Y-211 поступает затем во вторичный охладитель Н-211. В результате охлаждающая вода из источника 273 охлаждающей воды используется более эффективно.The source of cold water in Fig. 2b for cooler 201 is the Y211 absorption cooler, which is cooled using cooling water from primary cooler H-212. The cooling water from the Y-211 absorption cooler then flows to the H-211 aftercooler. As a result, the cooling water from the cooling water source 273 is used more efficiently.

На фиг. 2с представлены обе конфигурации для использования охлаждающей воды из охладителя 201 на первой ступени в соответствии с фиг. 1а и 1b соответственно. Охладитель 201 ступени S-201 принимает охлаждающую текучую среду из абсорбционного охладителя Y-201, который охлаждается непосредственно с помощью охлаждающей воды из источника 273 охлаждающей воды, в то же время в охладитель Н-213 ступени S-202 поступает своя охлаждающая текучая среда из адсорбционного охладителя Y-211, который охлаждается с помощью охлаждающей текучей среды из первичного газоохладителя Н212 ступени S-201.In FIG. 2c shows both configurations for using cooling water from cooler 201 in the first stage according to FIG. 1a and 1b, respectively. Chiller 201 of stage S-201 receives cooling fluid from absorption chiller Y-201, which is cooled directly by cooling water from cooling water source 273, while coolant H-213 of stage S-202 receives its own cooling fluid from adsorption cooler Y-211, which is cooled by the cooling fluid from the primary gas cooler H212 of stage S-201.

На фиг. 2с другие ступени S-203-S-205 сжатия показаны в каскаде из ступеней сжатия. При этом ступень S-203 сжатия содержит устройство Z-200 для обработки газа с такой же функцией, что и в схеме, представленной на фиг. 1а и 1b.In FIG. 2c, other compression stages S-203-S-205 are shown in a cascade of compression stages. Meanwhile, the compression stage S-203 includes a gas treatment device Z-200 with the same function as that shown in FIG. 1a and 1b.

На фиг. 2с пары из входного сепаратора V-201 (211) направляются в первую ступень S-201 сжатия и подвергаются сжатию с помощью компрессора K-211 до абсолютного давления 0,3 МПа (212), и после сжатия они охлаждают с помощью охладителей Н-211 и Н-212 до температуры в интервале от 20 до 50°С, предпочтительно до температуры около 30°С, и затем с помощью Н-213 охлаждается до температуры в интервале от 1 до 25°С, предпочтительно приблизительно до 15°С, и направляется во входной сепаратор V-211 второй ступени S-202 с прохождением через охладитель Н-213, в котором газ предварительно охлаждается перед ступенью S-202.In FIG. 2s, vapors from the inlet separator V-201 (211) are sent to the first compression stage S-201 and are compressed with a compressor K-211 to an absolute pressure of 0.3 MPa (212), and after compression they are cooled with coolers H-211 and H-212 to a temperature in the range of 20 to 50°C, preferably to a temperature of about 30°C, and then cooled with H-213 to a temperature in the range of 1 to 25°C, preferably to about 15°C, and is sent to the inlet separator V-211 of the second stage S-202 with passage through the cooler H-213, in which the gas is pre-cooled before the stage S-202.

Во входном сепараторе V-211 ступени S-202 конденсированные вода и углеводороды отделяются в виде потока 216, в котором углеводороды могут быть отделены от воды в отстойнике. Пары из входного сепаратора V-211 направляются в компрессор K-221. Выходящие из компрессора K-221 пары охлаждаются с помощью газоохладителей Н-221 и H-222.In the inlet separator V-211 of stage S-202, condensed water and hydrocarbons are separated as stream 216, in which the hydrocarbons can be separated from the water in the sump. Vapors from the inlet separator V-211 are sent to the compressor K-221. The vapors leaving the compressor K-221 are cooled by gas coolers H-221 and H-222.

Охладитель Н-213 передает теплоту от крекинг-газа в контур 218 водяного охлаждения, который охлаждается с помощью абсорбционного охладителя Y-211. Абсорбционный охладитель Y-211 использует теплоту из источника 274 воды гашения посредством охлаждения этой воды от 80 до 73°С и возвращения ее в магистральный трубопровод 275 теплой воды гашения. Теплота от охладителей Н-211, Н212 и абсорбционного охладителя Y-211 передается по каскаду охлаждающей воде 217, которая сначала нагревается в охладителе Н-212, затем в абсорбционном охладителе Y-211 и охладителе Н-211.Cooler H-213 transfers the heat from the cracking gas to the cooling water circuit 218, which is cooled by absorption cooler Y-211. Absorption cooler Y-211 utilizes heat from source 274 of extinguishing water by cooling this water from 80 to 73°C and returning it to the main pipeline 275 of warm extinguishing water. Heat from coolers H-211, H212 and absorption cooler Y-211 is transferred through the cascade to cooling water 217, which is first heated in cooler H-212, then in absorption cooler Y-211 and cooler H-211.

Указанная выше последовательность повторяется в ступенях S-203 и S-205. Пары из ступени S-202 предварительно охлаждаются в охладителе Н-223 и направляются во входной сепаратор V-221, из которого поступают в компрессор K-231 ступени, сжимаются до абсолютного давления 3 бар (232) и затем охлаждаются с помощью охладителей Н-231 и Н-232 до температуры 30°С (в интервале от 20 до 50°С) и т.д.The above sequence is repeated in steps S-203 and S-205. Vapors from the S-202 stage are pre-cooled in the H-223 cooler and are sent to the V-221 inlet separator, from which they enter the stage K-231 compressor, are compressed to an absolute pressure of 3 bar (232) and then cooled using the H-231 coolers and H-232 to a temperature of 30°C (in the range from 20 to 50°C), etc.

Между ступенями S-203 и S-204 размещено упомянутое выше устройство Z-200 для обработки газа. В этом случае охладитель Н-233 размещен ниже по ходу потока от этой стадии очистки газа. Во входные сепараторы V-202, V-201, V-211, V-221, V-232, V-241, V-251 могут быть добавлены дополнительные углеводородсодержащие потоки (на фигурах не показано).Between stages S-203 and S-204, the gas treatment apparatus Z-200 mentioned above is placed. In this case, the H-233 cooler is located downstream of this gas purification stage. Additional hydrocarbon-containing streams (not shown in the figures) can be added to the inlet separators V-202, V-201, V-211, V-221, V-232, V-241, V-251.

По сравнению с описанной выше системой, представленной на фиг. 1а, работа сжатия компрессора в значительной степени уменьшается, при этом общая механическая работа сжатия компрессора снижается от 36,2 до 33,5 МВт. В табл. 1 представлены результаты, полученные для компрессора каждой ступени сжатия.Compared to the system described above, shown in FIG. 1a, the compression work of the compressor is greatly reduced, with the total compression mechanical work of the compressor being reduced from 36.2 to 33.5 MW. In table. 1 shows the results obtained for the compressor of each compression stage.

- 6 039989- 6 039989

Способ 100 Method 100 Способ 200 Method 200 Таблица 1 Table 1 (фиг. 1а, согласно (Fig. 1a, according to (фиг. 2с, в соответствии с изобретением) (Fig. 2c, in accordance with the invention) уровню техники) state of the art) Работа Job Работа Job Компрессор Compressor (МВТмех) (MWmech) Компрессор Compressor (МВт_мех)(MW _me x) К-111 K-111 7,8 7.8 К-211 K-211 5,9 5.9 К-121 K-121 7,7 7.7 К-221 K-221 6,4 6.4 К-131 K-131 7,4 7.4 К-231 K-231 6,8 6.8 К-141 K-141 7,0 7.0 К-241 K-241 7,1 7.1 К-151 K-151 6,4 6.4 К-251 K-251 7,4 7.4 полная full 36,2 36.2 полная full 33,5 33.5

Из сравнительного примера в табл. 1 видно, что использование предварительного охлаждения крекинг-газа перед сжатием обеспечивает экономию механической работы приблизительно соответствующую 3 МВт.From the comparative example in table. 1 it can be seen that the use of pre-cooling the cracked gas prior to compression results in mechanical work savings of approximately 3 MW.

Другой важный эффект охлаждения на входе ступени с использованием абсорбционного охладителя заключается в температуре выхода ступени сжатия, которая в этом примере согласно фиг. 2с ниже, чем в соответствии с уровнем техники на фиг. 1а на величину, находящуюся в интервале от 9 до 17°С. Это уменьшает образование отложений в компрессоре и промежуточных охладителях. Кроме того, приводит к менее затратному конструктивному решению системы с меньшим количеством ступеней сжатия.Another important effect of stage inlet cooling using an absorption chiller is the outlet temperature of the compression stage, which in this example according to FIG. 2c is lower than according to the prior art in FIG. 1a by a value in the range from 9 to 17°C. This reduces the formation of deposits in the compressor and intercoolers. In addition, it leads to a less costly design solution for a system with fewer compression stages.

В табл. 2 приведены входные и выходные температуры компрессоров K-111, K-121, K-131, K-141, K-151, показанных на фиг. 1а, и компрессоров K-211, K-221, K-231, K-241,K-251 на фиг. 2с.In table. 2 shows the inlet and outlet temperatures of compressors K-111, K-121, K-131, K-141, K-151 shown in FIG. 1a, and compressors K-211, K-221, K-231, K-241, K-251 in Fig. 2s.

Таблица 2table 2

Способ 100 Способ 200 (фиг. 1а, уровень техники) (фиг.2с, в соответствии с изобретением)Method 100 Method 200 (fig. 1a, prior art) (fig. 2c, in accordance with the invention)

Входная Input Выходная day off Входная Input Выходная day off Компрессор Compressor температура °C temperature °C температура °C temperature °C Компрессор Compressor температура °C temperature °C температура °C temperature °C К-111 K-111 30 thirty 74 74 К-211 K-211 15 15 65 65 К-121 K-121 34 34 79 79 К-221 K-221 19 19 64 64 К-131 K-131 34 34 81 81 К-231 K-231 17 17 64 64 К-141 K-141 32 32 81 81 К-241 K-241 16 16 65 65 К-151 K-151 31 31 83 83 К-251 K-251 16 16 67 67

Расход воды гашения в абсорбционном охладителе Y-241 составляет 672 т/ч. Горячая вода гашения из магистрали 274 поступает в абсорбционный охладитель Y-241 с температурой 80°С и после отдачи тепловой мощности 6,3 МВт возвращается с температурой 73°С в магистральный трубопровод 275 в качестве теплой воды гашения. Эта теплая вода гашения еще может быть использована, например, как теплота для ребойлера (Н-261) колонны фракционирования С3 углеводородов. Такой каскад воды гашения обеспечивает оптимальное использование располагаемой теплоты, передаваемой от колонны гашения. Такие же принципы и количественные показатели применимы к абсорбционным охладителям Y-201, Y211, Y-221, Y-231.The consumption of quench water in the Y-241 absorption cooler is 672 t/h. Hot extinguishing water from line 274 enters the absorption cooler Y-241 with a temperature of 80°C and, after the release of a thermal power of 6.3 MW, returns with a temperature of 73°C to the main pipeline 275 as warm extinguishing water. This warm quench water can still be used, for example, as heat for the reboiler (H-261) of the C3 fractionation column. Such a quench water cascade ensures optimal use of the available heat transferred from the quench tower. The same principles and quantities apply to Y-201, Y211, Y-221, Y-231 absorption chillers.

В отношении подаваемых каскадом потоков 217, 227, 237 и 247 охлаждающей воды ниже приводится пример для потока 247 в соответствии с фиг. 2с. Как показано на фиг. 2с, охлаждающая вода (247) поступает сначала во вторичный газоохладитель Н-242 крекинг-газа, затем в абсорбционный охладитель Y-241 и затем в первый газоохладитель Н-241 крекинг-газа. Это позволяет экономить охлаждающую воду. Пример: 1400 т/ч охлаждающей воды (247) с температурой 25°С из источника 273 охлаждающей воды направляется во второй промежуточный охладитель Н-242 4-й ступени, где охлаждающая вода поглощает теплоту, соответствующую 1,9 МВт, и выходит с температурой 26,2°С. Далее охлаждающая вода используется в абсорбционном охладителе для поглощения 10,6 МВт теплоты, переданной от охладителя (теплота от воды гашения+теплота, отведенная из процесса), и в результате нагревается до 32,8°С. После этого охлаждающая вода направляется в первичный охладитель Н-241 4-й ступени, где она поглощает 3,5 МВт теплоты и нагревается до 35°С.With respect to the cascaded cooling water streams 217, 227, 237, and 247, an example is given below for stream 247 in accordance with FIG. 2s. As shown in FIG. 2c, cooling water (247) enters first the secondary cracking gas cooler H-242, then the absorption cooler Y-241, and then the first cracking gas cooler H-241. This saves cooling water. Example: 1400 t/h of cooling water (247) at a temperature of 25°C from the source of cooling water 273 is sent to the second intercooler H-242 4th stage, where the cooling water absorbs heat corresponding to 1.9 MW and exits at a temperature 26.2°C. Next, the cooling water is used in the absorption chiller to absorb 10.6 MW of heat transferred from the cooler (heat from the quench water + heat removed from the process), and as a result is heated to 32.8°C. After that, the cooling water is sent to the primary cooler H-241 of the 4th stage, where it absorbs 3.5 MW of heat and heats up to 35°C.

Схема с полным рециклом, представленная на фиг. 1b, может быть также применима к фиг. 2с. Отличие от схемы на фиг. 2с заключается в том, что потоки 216, 226, 236, 246 и 256 продуктов не являются отдельными продуктами и, как показано на фиг. 1b, рециркулируют обратно в соответствующий входной сепаратор предшествующей ступени сжатия.The full recycling scheme shown in Fig. 1b can also be applied to FIG. 2s. The difference from the diagram in Fig. 2c is that product streams 216, 226, 236, 246, and 256 are not separate products and, as shown in FIG. 1b are recycled back to the corresponding inlet separator of the previous compression stage.

В табл. 3 приведена величина работы сжатия компрессора в системе, соответствующей фиг. 1b, т.е. согласно известному уровню техники, по сравнению с системой на фиг. 2с, в которой потоки 216, 226, 236, 246 и 256 продуктов направляются на рециркуляцию в предшествующую ступень.In table. 3 shows the compression work of the compressor in the system according to FIG. 1b, i.e. according to the prior art, compared to the system of FIG. 2c, in which product streams 216, 226, 236, 246 and 256 are recycled to the previous stage.

- 7 039989- 7 039989

Способ 100 Method 100 Способ 200 Method 200 Таблица 3 Table 3 (фиг.1Ь, согласно (fig.1b, according to (фиг.2с, в соответствии с (Fig.2c, in accordance with изобретением) invention) уровню техники) state of the art) Работа Job Работа Job Компрессор Compressor (МВт_мех)(MW _me x) Компрессор Compressor (МВт_мех)(MW _me x) К-111 K-111 7,8 7.8 К-211 K-211 5,9 5.9 К-121 K-121 7,7 7.7 К-221 K-221 6,4 6.4 К-131 K-131 7,4 7.4 К-231 K-231 6,8 6.8 К-141 K-141 7,0 7.0 К-241 K-241 7,1 7.1 К-151 K-151 6,4 6.4 К-251 K-251 7,4 7.4 полная full 36,2 36.2 полная full 33,5 33.5

Из сравнительного примера в табл. 3 видно, что использование предварительного охлаждения крекинг-газа перед сжатием обеспечивает экономию механической работы, соответствующую приблизительно 3 МВт, причем также в том случае, если потоки 216, 226, 236, 246 и 256 промежуточных продуктов направляются на рециркуляцию в предшествующую ступень.From the comparative example in table. 3 that the use of pre-cooling the cracked gas prior to compression results in mechanical work savings of approximately 3 MW, also if the intermediate streams 216, 226, 236, 246 and 256 are recycled to the upstream stage.

На фиг. 3 представлено схематическое изображение абсорбционного охладителя (абсорбционного чиллера) 300, который используется в ступенях S-201-S-205 сжатия так, как описано ниже.In FIG. 3 is a schematic representation of an absorption chiller (absorption chiller) 300 which is used in compression stages S-201-S-205 as described below.

Цикл абсорбционного охлаждения в абсорбционном охладителе, подобный холодильному циклу с механическим сжатием паров, использует скрытую теплоту парообразования хладагента для отвода теплоты от поступающей охлаждаемой воды. Холодильные установки, работающие со сжатием паров, используют хладагент и компрессор для транспортирования паров хладагента, подлежащих конденсации в конденсаторе. При этом цикл абсорбции использует воду в качестве хладагента 305 и раствор бромида лития в качестве абсорбента 306 для абсорбции испаренного хладагента. Теплота затем подводится к раствору для выделения из абсорбента паров хладагента. Пары хладагента затем конденсируются в конденсаторе.The absorption refrigeration cycle in an absorption chiller, similar to the mechanical vapor compression refrigeration cycle, uses the latent heat of vaporization of the refrigerant to remove heat from the incoming chilled water. Vapor compression refrigeration units use a refrigerant and a compressor to transport refrigerant vapor to be condensed in a condenser. In this case, the absorption cycle uses water as the refrigerant 305 and a solution of lithium bromide as the absorbent 306 to absorb the evaporated refrigerant. Heat is then applied to the solution to release refrigerant vapor from the absorbent. The refrigerant vapor is then condensed in a condenser.

Типовой абсорбционный охладитель 300 одинарного эффекта, представленный на фиг. 3, содержит генератор 303, конденсатор 301, испаритель 310 и абсорбер 311 с хладагентом 305 и абсорбентом 306 в качестве рабочих растворов. Генератор 303 использует источник теплоты, например, текучую среду 307, такую как горячий газ из горелки, водяной пар или горячую воду для испарения хладагента 302 из раствора 306 абсорбента в генераторе 303. Выделяющиеся пары 302 хладагента переносятся в конденсатор 301, где конденсируются с обратным переходом в жидкий хладагент 305, передавая в теплообменнике 315 теплоту воде 304, поступающей из охлаждающей колонны. Сконденсированный жидкий хладагент 305 направляется в испаритель 310, где распределяется на поверхности испарительных труб 308, отводящих теплоту от охлаждаемой воды 316 в испарительных трубах 308 и испаряющих жидкий хладагент 305, который превращается в пары 314 хладагента.A typical single effect absorption chiller 300 shown in FIG. 3 contains a generator 303, a condenser 301, an evaporator 310, and an absorber 311 with refrigerant 305 and absorbent 306 as working solutions. The generator 303 uses a heat source, such as a fluid 307 such as hot gas from a burner, steam or hot water, to vaporize the refrigerant 302 from the absorbent solution 306 in the generator 303. into the liquid refrigerant 305, transferring heat in the heat exchanger 315 to the water 304 coming from the cooling column. The condensed liquid refrigerant 305 is directed to the evaporator 310 where it is distributed on the surface of the evaporator tubes 308, which remove heat from the chilled water 316 in the evaporator tubes 308 and evaporate the liquid refrigerant 305, which is converted into refrigerant vapor 314.

Раствор 306 абсорбента из генератора 303 поступает в абсорбер 311 через охлаждающие трубы 309, абсорбируя пары 314 хладагента из испарителя 310, при этом происходит разбавление раствора. Разбавленный раствор 312 абсорбента затем откачивается насосом 313 в генератор 303, в котором рабочий цикл начинается снова.Absorbent solution 306 from generator 303 enters absorber 311 through cooling tubes 309, absorbing refrigerant vapor 314 from evaporator 310, diluting the solution. The dilute absorbent solution 312 is then pumped by pump 313 to generator 303 where the cycle starts again.

Абсорбционный охладитель 300 обладает способностью потреблять низкотемпературную теплоту, которая выделяется в процессе конденсации водяной пар/вода из выходящего потока реактора, и обеспечивает производительность по холоду в интервале от 0 до 30°С.The absorption chiller 300 has the ability to consume low temperature heat, which is released during the steam/water condensation from the reactor effluent, and provides a cooling capacity in the range of 0 to 30°C.

Процесс с использованием абсорбционного охладителя не является в значительной степени энергетически эффективным процессом, обычно только 70% подводимой тепловой энергии превращается в производство холода. Однако поскольку этот процесс может использовать низкотемпературную отходящую теплоту, недостаточная энергетическая эффективность не является проблемой, если в наличии имеется достаточное количество отходящей теплоты.The absorption chiller process is not a very energy efficient process, typically only 70% of the heat input is converted into refrigeration. However, since this process can use low temperature waste heat, insufficient energy efficiency is not a problem if sufficient waste heat is available.

Хотя в рассмотренном примере в качестве рабочего раствора используется бромид лития, возможно также использование других рабочих веществ. Абсорбционные охладители на основе водоаммиачного раствора являются в равной степени широко используемыми и могут быть использованы вместо абсорбционного охладителя с бромидом лития.Although lithium bromide is used as the working solution in this example, it is also possible to use other working substances. Ammonia water absorption coolers are equally widely used and can be used in place of the lithium bromide absorption cooler.

В ступени 201 сжатия, представленной на фиг. 2а, от источника 274 воды гашения обеспечивают нагревающую текучую среду 307 для нагревания генератора 303. Охлаждающую воду 304 для конденсатора 301 получают из источника 273 охлаждающей воды или из выпуска охлаждающей воды газоохладителя Н-212. Трубы 308 испарителя обеспечивают охлаждение охлаждающей жидкости 316 для предохладителя Н-201 с помощью контура 208 циркуляции на фиг. 2а.In the compression stage 201 shown in FIG. 2a, a heating fluid 307 is provided from the quench water source 274 to heat the generator 303. Cooling water 304 for the condenser 301 is obtained from the cooling water source 273 or from the cooling water outlet of the gas cooler H-212. Evaporator tubes 308 provide cooling for coolant 316 for precooler H-201 via circulation loop 208 in FIG. 2a.

Описанные выше осуществления приведены лишь в качестве примера. Изменения и модификации этих осуществлений возможны без выхода за пределы объема защиты, определяемого изложенными ниже пунктами формулы изобретения.The embodiments described above are given by way of example only. Changes and modifications to these implementations are possible without going beyond the scope of protection defined by the following claims.

- 8 039989- 8 039989

Перечень ссылочных номеров позицийItem Reference List

101, 114, 124, 134, 144, 154 101, 114, 124, 134, 144, 154 впускной трубопровод крекинг-газа cracking gas inlet pipe К-111, К-121, К-131, К-141, К-151 K-111, K-121, K-131, K-141, K-151 компрессор compressor 108 108 общий приводной вал common drive shaft 112, 122, 132, 142, 152 112, 122, 132, 142, 152 выпускной трубопровод компрессора compressor exhaust pipe 111, 121, 131, 141, 151 111, 121, 131, 141, 151 впускной трубопровод компрессора compressor inlet pipe 117, 127, 137, 147, 157 117, 127, 137, 147, 157 впускной трубопровод охлаждающей воды cooling water inlet pipe ИЗ, 123, 133, 143, 153 FROM, 123, 133, 143, 153 соединительный трубопровод connecting pipeline 103 103 источник охлаждающей воды cooling water source 104 104 магистральный трубопровод охлаждающей воды main cooling water pipeline 139 139 впускной трубопровод газоочистителя gas cleaner inlet pipe Н-111, Н-121, Н-131, Н-141, Н-151 H-111, H-121, H-131, H-141, H-151 первичный газоохладитель primary gas cooler Н-112, Н-122, Н-132, Н-142, Н-152 H-112, H-122, H-132, H-142, H-152 вторичный газоохладитель secondary gas cooler 116, 126, 136, 146, 156 116, 126, 136, 146, 156 потоки промежуточных продуктов intermediate product streams Z-100 Z-100 газоочиститель scrubber 201, 202, 215, 225, 235, 245, 254 201, 202, 215, 225, 235, 245, 254 впускной трубопровод крекинг-газа cracking gas inlet pipe К-211, К-221, К-231, К-241, К-251 K-211, K-221, K-231, K-241, K-251 компрессор compressor Н-211, Н-221, Н-231, Н-241, Н-251 H-211, H-221, H-231, H-241, H-251 первичный газоохладитель primary gas cooler Н-212, Н-222, Н-232, Н-242, Н-252 H-212, H-222, H-232, H-242, H-252 вторичный газоохладитель secondary gas cooler Y-201, Y-211, Y-221, Y-232, Y-241 Y-201, Y-211, Y-221, Y-232, Y-241 абсорбционный охладитель absorption cooler V-201, V-211, V-221, V-232, V-241 V-201, V-211, V-221, V-232, V-241 сепаратор жидкости liquid separator V-202 V-202 сепаратор жидкости liquid separator Н-201, Н-213, Н-223, Н-233, Н-243 H-201, H-213, H-223, H-233, H-243 предохладитель precooler 216, 226, 236, 246, 256 216, 226, 236, 246, 256 потоки промежуточных продуктов intermediate product streams 273 273 источник охлаждающей воды cooling water source 272 272 магистральный трубопровод охлаждающей воды main cooling water pipeline 274 274 источник воды гашения extinguishing water source 275 275 магистральный трубопровод воды гашения extinguishing water main pipeline 300 300 абсорбционный охладитель absorption cooler 301 301 конденсатор capacitor 302 302 пары хладагента refrigerant vapor 303 303 генератор generator 304 304 вода для охлаждения конденсатора condenser cooling water 305 305 хладагент coolant 306 306 абсорбент absorbent 307 307 нагревающая текучая среда heating fluid 308 308 трубы испарителя evaporator pipes 309 309 охлаждающие трубы cooling pipes 310 310 испаритель evaporator 311 311 абсорбер absorber 312 312 разбавленный абсорбент diluted absorbent 315 315 теплообменник heat exchanger 316 316 охлаждаемая вода chilled water

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM

Claims

1. A device for processing cracked gas, containing: a heat exchanger (H-201) for pre-cooling the gas, provided with an inlet for supplying cracked gas;

liquid separating means (V-201) connected to the heat exchange means (H-201) for separating liquid components (203) from gaseous components (211) of the cracking gas;

a compressor (K-211) connected downstream of the gaseous components (211) of the cracking gas with a liquid separating means (V-201);

a secondary gas cooler (H-211) connected to the compressor (K-211) for cooling the compressed gas from the compressor;

a primary gas cooler (N-212) connected to a secondary gas cooler (N-211) for additional cooling of the compressed gas, while the primary gas cooler (N-212) is designed to cool the compressed gas using the first cooling fluid ( 217) from the source (273) of the cooling fluid; and absorption cooling means (Y-211) configured to produce a second cooling fluid using the first cooling fluid and hot water from the heating fluid source (274);

moreover, the heat exchange means (H-201) is connected to the absorption cooling means (Y-211) so that it is possible to direct the second cooling fluid from the said absorption cooling means (Y-211) to the said heat exchange means (H-201) for cooling cracking gas by a second cooling fluid from the absorption cooling means (Y-211), wherein the primary gas cooler (H-212) is connected to the absorption cooling means (Y-211) so that the first cooling fluid can be supplied from said primary gas cooler (H -212) into said absorption cooling means (Y-211) to obtain a second cooling fluid, and the absorption cooling means (Y-211) is connected to the secondary gas cooler (H-211) so that the first cooling fluid can be directed from said absorption cooling means (Y-211) into said secondary gas cooler (H-211) for cooling the compressed gas.

2. The apparatus of claim 1, wherein the hot water from the heating fluid source (274) for the absorption cooling means (Y-211) has a temperature in the range of 70 to 110°C.

3. Apparatus according to claim 2, wherein the hot water temperature is in the range of 70 to 95°C.

4. The apparatus of claim 2, wherein the heating fluid source is a quench column of a steam cracker.

5. The apparatus of claim 2, wherein the source of heating fluid is a source of hot exhaust water.

6. Apparatus according to claim 1, wherein the heat exchange medium (H-201) is a coolant.

7. Apparatus according to claim 1, wherein the liquid separating means (V-201) comprises an inlet for supplying fluid from another cracking gas treatment device.

8. A cracking gas treatment system comprising a plurality of cascaded cracking gas treatment devices according to any one of paragraphs. 1-7, in which the first cracking gas treatment device contains its heat exchange means (H-201) connected to the cracking gas source, while the subsequent cracking gas processing device contains its heat exchange means (H-201) connected to the primary gas cooler ( H-212) of the previous cracked gas treatment unit.

9. The system of claim 8, wherein the compressor of each cracked gas treatment device is configured to be driven by a common drive of the compressors.

10. A cracked gas treatment method using a cracked gas treatment device according to any one of claims 1 to 7 or a cracked gas treatment system according to claim 8 or 9, including pre-cooling the cracked gas in a heat exchange medium, separating liquid components from gaseous cracking gas components in the liquid separating means, compressing the gaseous components from the liquid separating means in the compressor, and cooling the compressed gaseous components in the secondary gas cooler and then in the primary gas cooler with the first cooling fluid from the source of cooling fluid;

wherein the cooling of the cracking gas in the heat exchange means is carried out with the help of the second cooling fluid from the absorption cooling means using the first cooling fluid and hot water from the source of the heating fluid to obtain it;

wherein the first cooling fluid for the absorption cooling means is supplied from the primary gas cooler, and the first cooling fluid from the absorption cooling means is directed to the secondary gas cooler to cool the compressed gaseous components.