FI119938B - Hiilivetysyötteen lämpökrakkaus - Google Patents

Description

Hill1vetysyötteen lämpökrakkaus Tämä keksintö koskee hiilivetysyötteen lämpökrak-kausta, jollaista kuvataan teoksessa The Petroleum Hand-5 book, 6. p. Elsevier 1983, s, 279 - 281.

Hiilivetysyötteem lämpökrakkaus käsittää syötteen kuumentamisen alueella 0,2 - 5 MPa olevassa paineessa ja alueella 390 - 530 eC olevassa lämpötilassa; syötteen syöttämisen reaktiokammioon; reaktiokammiosta tulevan vir-10 ran jakamisen kevyistä tuotteista koostuvaksi virraksi ja raskaista tuotteista koostuvaksi virraksi; ja raskaista tuotteista koostuvan virran syöttämisen alipainetislaus-kolönniin raskaista tuotteista koostuvan virran jakamiseksi fraktioiksi alueella 1 - 10 kPa olevassa paineessa ja 15 alueella 320 - 400 ÖC olevassa lämpötilassa.

Tunnetussa prosessissa käytetään kanavaa raskaista tuotteista koostuvan virran johtamiseen alipainetislausko-lonniin. Koska raskaista tuotteista koostuvan virran paine on korkeampi kuin alipainetislauskolonnissa vallitseva 20 paine, tulisi paineen alenemisen olla kanavassa yhtä suuri kuin raskaista tuotteista koostuvan virran paineen ja alipainetislauskolonnissa vallitsevaa paineen välinen paine-ero. Yksi tapa saada aikaan tämä sangen suuri paineen aleneminen kanavassa on kanavan varustaminen rajoitetulla 25 aukolla, esimerkiksi virtauksensäätöventtiilin muodossa. Kun raskaista tuotteista koostuva virta kuristetaan virtauksensäätöventtiilin kautta, tapahtuu kuitenkin nopea höyrystyminen. Tähän nopeaan höyrystymiseen liittyy hyvin pienten nestepisaroiden muodostuminen, joita ei pystytä 30 helposti käsittelemään alipainetislauskolonnissa.

Tämä keksintö tarjoaa käyttöön yksinkertaisen tavan vähentää höyrystymistä rajoitetussa aukossa.

Tämän aikaansaamiseksi tämän keksinnön mukainen menetelmä hiilivetysyötteen lämpökrakkaamiseksi käsittää 35 syötteen kuumentamisen alueella 0,2 - 5 MPa olevassa pai- 2 neessa ja alueella 390 - 530 °G olevassa lämpötilassa; syötteen syöttämisen reaktiokammioon; reaktiokammiosta tulevan virran jakamisen kevyistä tuotteista koostuvaksi virraksi ja raskaista tuotteista koostuvaksi virraksi; ja 5 raskaista tuotteista koostuvan virran syöttämisen alipai-netislauskolonniin raskaista tuotteista koostuvan virran jakamiseksi fraktioiksi alueella 1-10 kPa olevassa paineessa ja alueella 320 - 400 °C olevassa lämpötilassa, jolloin raskaista tuotteista koostuvan virran syöttäminen 10 alipainetislauskolönniin käsittää raskaista tuotteista koostuvan virran johtamisen rajoitetun aukon kautta, raskaista tuotteista koostuvan virran johtamisen ylöspäin pitkin nousuputkea, jonka pituus on sellainen, että nousu-putken päässä vallitseva nestepaine on sellainen, että 15 höyrystyminen estyy sen alapäässä, ja raskaista tuotteista koostuvan virran johtamisen sitten alipainetislauskolon-niin laskevan siirtokanavan kautta, jonka siirtokanavan rakenne on sellainen, että nestepaine sen ulosmenossa vastaa alipainetislauskolonnissa vallitsevaa nestepainetta. 20 Ilmausta "siirtokanavan rakenne" käytetään selityk sessä ja patenttivaatimuksissa tarkoittamaan siirtokanavan piirteitä, jotka myötävaikuttavat paineen alenemiseen siirtokanavassa, kuten siirtokanavan mittoja ja muita siirtokanavassa olevia virtausvastuksia, kuten mutkia tai 25 U-käännöksiä.

Keksintöä kuvataan nyt yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viitaten liitteenä oleviin piirustuksiin, j oxssa

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti yhtä tämän keksinnön 30 mukaista prosessilaitteistoa; kuvio 2 esittää kaaviomaisesti yhtä tämän keksinnön mukaista vaihtoehtoista prosessilaitteistoa.

Viitataan kuvioon 1. Tämän keksinnön mukainen pro-sessilaitteisto sisältää polttimella 2 varustetun uunin 1 35 ja uuniin 1 sijoitetut poistoputken 3 ja kuumennusputken 3 4. Kuumennusputki 4 on yhdistetty sisääntulokanavaan 7 ja ulosmenokanavaan 9 -

Uiosmenokanava 9 on Yhdistetty reaktiokammion 15 sisääntuloon. Reaktiokammiota kuvataan selkeämmin EP-pa-5 tenttjulkaisussa 7 656. Reaktiokammion 15 ulosmeno on yh distetty kanavalla 17 syklonierottimen 20 muodossa olevaan erotuslaitteeseen.

Syklonierottimessa 20 on kaksi ulosmenoa, ulosmeno 21 kevyitä tuotteita varten ja ulosmeno 24 raskaita tuotto teitä varten. Kevyille tuotteille tarkoitettu ulosmeno 21 on yhdistetty kanavalla (ei näy kuviossa) laitteeseen (ei näy kuviossa) kevyiden tuotteiden jatkökäsittelemiseksi. Raskaille tuotteille tarkoitettu ulosmeno 24 on yhdistetty kanavaj ärjestelmän 26 avulla alipainetislauskolonniin 30. 15 Älipainetislauskolonnissa 30 on uiosmenokanava 31, joka on kytketty alipäinepumppuun. (ei näy kuviossa), poh-jatuotteen uiosmenokanava 32 raskaita tuotteita varten ja uiosmenokanava 33 keskituotefraktiota varten. Laitteita sopivan paluuvirtauksen aikaansaamiseksi alipainetislaus-20 kolonnin 30 yläosaan ja strippausväliainevirran aikaansaamiseksi alipainetislauskolonnin 30 alaosaan ei esitetä kuviossa.

Kanavajärjestelmä 26 sisältää kanavan osan 35, johon on järjestetty virtauksensäätöventtiilin 36 muodossa 25 oleva rajoitettu aukko, kanavan osaan 35 liitetyn nousu-putken 38 ja alipainetislauskolonniin 30 johtavan siirtokanavan 40.

Nousuputken 38 pituus määrätään siten, että normaalin toiminnan aikana nousuputken 38 alapäässä vallitseva 30 nestepaine on sellainen, että nesteen höyrystyminen putken alapäässä estyy. Ilmausta "nesteen höyrystymisen estyminen" käytetään selityksessä ja patenttivaatimuksissa osoittamaan, että korkeintaan pieni määrä nestettä höyrystyy (vähemmän kuin noin 5 tilavuus-%).

4

Siirtokanavan 40 rakenne määrätään siten, että normaalin toiminnan aikana siirtoputken 40 ulosmenopäässä 41 vallitseva nestepaine vastaa alipainetislaiiskolonnissa 30 vallitsevaa nestepainetta. Tämä merkitsee, että siirtoka-5 nava 40 suunnitellaan siten, että kitka, jonka siirtokanavan 40 kautta virtaava neste kohtaa, on yhtä suuri kuin paine-ero nousuputken 38 ulosmenon ja aiipainetislausko-lonnin 30 välillä. Tässä tapauksessa siirtokanava 40 sisältää muutamia suoria linjoja 43, jotka on liitetty toi-10 siinsa U:n muotoisten välikappaleiden 44 muodossa olevilla käyrillä välikappaleilla.

Normaalin toiminnan aikana syötetään 3 097 t/d (3 000 ton/p) hiilivetysyötettä jatkuvasti uuniin 1 paineen 3 MPa alaisena ja syöte kuumennetaan lämpötilaan 15 450 ‘G uunissa .l. Sitten kuumennettu syöte syötetään reak- tiqkammiQon 15, jossa syötteen annetaan krakkautua. Reak-tiokammiosta 15 tuleva tuotevirta jaetaan syklonierotti-messa 20 kevyiksi tuotteiksi [914 t/d (900 ton/p)], jotka poistetaan ulosmenon 21 kautta, ja raskaiksi tuotteiksi 20 [2 134 t/d (2 100 ton/p)], jotka poistetaan ulosmenon 24 kautta. Raskaat tuotteet syötetään :kanavajärjestelmän 26 kautta alipainetislauskolonniin 30, joka toimii paineen 5 kPa alaisena ja lämpötilassa 380 °C. Älipainetislausko-lonnissa 30 raskaista tuotteista koostuva virta jaetaan 25 kaasumaiseksi fraktioksi [213 t/d (200 ton/p), joka poistetaan ulosmenokanavan 31 kautta, keskifraktioksi [406 t/d (400 ton/p)], joka poistetaan ulosmenokanavan 33 kautta, ja pohjatuotteeksi [1 524 t/d (1 500 ton/p)], joka poistetaan pöhjatuotteen ulosmenokanavan 32 kautta.

30 Paineen aleneminen virtauksensäätöventtiilissä 36 on 150 kPa.

Nousuputken 38 pituus on 15 m; nesteen läsnäolo nousuputkessa 38 estää nesteen höyrystymisen virtäuksen-säätöventtiilin 36 loppupäässä myötävirtaan katsottaessa.

5

Siirtokanavan 4Ö pituus on 70 m, siirtokanavan 40 keskimääräinen sisäläpimitta on 50 cm, ja siirtokanava sisältää neljä U:n muotoista välikappaletta 44. Siirtokanavan 40 sisääntulossa vallitseva nestepaine on 60 kPa ja 5 sen ulosmenossa vallitseva nestepaine vastaa alipainetis- lauskolonnissa 30 vallitsevaa nestepainetta.

Nousuputken 38 jättäminen pois johtaisi virtauksen-säätöventtiilin 36 kohdalla tai lähellä höyrystymiseen, joka on kontrolloimatonta ja johon liittyy äärimmäisen 10 pienten nestepisaroiden muodostuminen.

Nyt viitataan kuvioon 2, joka esittää yhtä tämän keksinnön mukaista vaihtoehtoista prosessilaitteistoa, Laitteiston niillä osilla, jotka ovat samanlaisia kuin kuvion 1 yhteydessä kuvatussa laitteistossa, on sama vii-15 tenumero.

Kuvion 2 mukaisessa laitteistossa reaktiokammiosta 15 tuleva virta jaetaan tislauskolonnissa 50 kevyistä tuotteista koostuvaksi virraksi, joka poistetaan ulosmenon 51 kautta, ja raskaista tuotteista koostuvaksi virraksi, 20 joka poistetaan ulosmenon 52 kautta.

Raskaista tuotteista koostuva virta syötetään sitten kanavajärjestelmän 26 kautta alipainetislauskolonniin 30.

Laitteita sopivan paluuvirtauksen aikaansaamiseksi 25 alipainetislauskolonnin 50 yläosaan ja strippausväliaine- virran aikaansaamiseksi alipainetislauskolonnin 50 ala osaan ei esitetä kuviossa.

Käyrät välikappaleet 44 voivat olla U:n muotoisia, kuten esitetään kuvioissa 1 ja 2, tai käyrät välikappaleet 30 voivat olla L:n muotoisia.

Nesteen läsnäolo nousuputkessa estää nesteen höyrystymisen rajoitetun aukon loppupäässä myötävirtaan katsottaessa, Nousuputken jättäminen pois johtaisi rajoitetun aukon kohdalla tai lähellä höyrystymiseen, joka on kont-35 rolloimatpnta ja johon liittyy äärimmäisen pienten neste- 6 pisaroiden muodostuminen. Näitä pieniä hienojakoisia nes-tepisaroita ei pystytä alipainetislauskolonnissa erottamaan kaasuvirrasta, niin että nestepisarat joutuvat fraktioon, joka poistuu alipainetislauskolonhista keskifräk-5 tion ulositienokanavan kautta, tai kaasuvirtaan, joka poistuu alipainetislauskolonnin huipulta ulosmenokanavan kautta. Tämä mukaan joutuminen vaikuttaa haitallisesti alipaine t i slauskolonnin erofustehoön.

Kuvioiden 1 ja 2 yhteydessä kuvattu nousuputki 38 10 on pystysuora putki; ymmärrettäneen, että nousuputki voi olla myös kalteva putki sillä edellytyksellä, että nousu-putkessa on normaalin toiminnan aikana riittävästi nestettä höyrystymisen estämiseksi.

Claims (4)

7

1. Menetelmä hii 1 ivetysyö11een lämpökrakkaamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää syötteen kuumen-5 tamisen alueella 0,2 - 5 MPa olevassa paineessa ja alueella 390 - 530 °G olevassa lämpötilassa; syötteen syöttämisen reaktiökammioon; reaktiokammiosta tulevan virran jakamisen kevyistä tuotteista koostuvaksi virraksi ja raskaista tuotteista koostuvaksi virraksi; ja raskaista tuotteis-10 ta koostuvan virran syöttämisen aiipainetislauskoionniin raskaista tuotteista koostuvan virran jakamiseksi fraktioiksi alueella 1 - 10 kPa olevassa paineessa ja alueella 320 - 400 °C olevassa lämpötilassa, jolloin raskaista tuotteista koostuvan virran syöttäminen alipainetislausko-15 lonniin käsittää raskaista tuotteista koostuvan virran johtamisen rajoitetun aukon kautta, raskaista tuotteista koostuvan virran johtamisen ylöspäin pitkin nousuputkea, jonka pituus on sellainen, että nousuputken päässä vallitseva nestepaine on sellainen, että höyrystyminen estyy sen 20 alapäässä, ja raskaista tuotteista koostuvan virran johtamisen sitten aiipainetislauskoionniin laskevan siirtokanavan kautta, jonka siirtokanavan rakenne on sellainen, että nestepaine sen ulosmenossa vastaa alipainetislauskölonnis-sa vallitsevaa nestepainetta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tutin e t t u siitä, että siirtokanava sisältää useita suoria osia, joita yhdistävät käyrät välikappaleet.

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k än -netecknat av att strömmen som kommer fr an reaktions-30 kammaten separeras i en cyklonseparator tili en Ström med lätta produkter och en Ström med tunga produkter.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiokammiosta tuleva virta 30 jaetaan syklonierottimessa kevyistä tuotteista koostuvaksi Virraksi ja raskaista tuotteista koostuvaksi virraksi.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, t u n n e t t u siitä, että reaktiokammiosta tuleva virta jaetaan tislauskolonnissa kevyistä tuotteista koostuvaksi 35 virraksi ja raskaista tuotteista koostuvaksi virraksi. i 8 I. Förfarande för värmekrackning av en kolvätein-matning, k ä n n e t e c k n a t av att det omfattar nppvärmning 5 av inmatningen i ett tryck i omradet 0,2 - 5 MPa och en temperatur i omradet 390 - 530 °C; inmatiling av inmatningen tili en reaktionskamraare; separering av flödet fran re-aktionskammaren tili en Ström med lätta produkter ocli tili en Ström med tunga produkter; och inmatning av strömmen 10 med tunga produkter tili en undertrycksdestillationskolonn för separering av de tunga produkterna tili fraktioner i ett tryck i omradet. 1 - 10 kPa och en temperatur i omradet 320 - 400 °C, varvid inmatningen av strömmen med tunga produkter tili undertryeksdestillatiohskolonneh. omfattar 15 ledning av strömmen med tunga produkter genom en begränsad öppning; ledning av strömmen med tunga produkter uppät längs ett löcLrätt rör, vars lärigd är sadan att. i ändan av det lodräta röret. är vätsketrycket sädant att förängning undviks i des s nedre ända, och därefter ledning av Ström-20 men med tunga produkter till undertrycksdestillationsko-lonnen med en förflyttniiigsledning, varvid strukturen av förflyttningsledningen är sädan att vätsketrycket i utflödet motsvarar det rädande trycket i undertrycksdestilla-tionskoionnen. 25 2. Förfarande enligt patentkrav 1, känneteck- nat av att förflyttningsledningen innehäller flera raka delar som är sammanlänkade med böjda mellanstycken.

4. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k anne tecknat av att strömmen som kommer frän reaktions-kammaren separeras i en destillatiohskölonn tili en Ström 35 med lätta produkter och en Ström med tunga produkter.