PL207805B1 - Sposób rozdziału produktów procesu hydroodsiarczania ciężkiej pozostałości po próżniowej destylacji ropy naftowej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób rozdziału produktów procesu hydroodsiarczania ciężkiej pozostałości po próżniowej destylacji ropy naftowej, który to proces hydroodsiarczania prowadzi się w celu zmniejszenia zawartoś ci siarki w produktach naftowych i w celu pogłębienia przeróbki surowców naftowych, to jest zwiększenia uzysku produktów lżejszych i zmniejszenia ilości pozostałości ciężkiej po przerobie ropy naftowej.

Proces hydroodsiarczania ciężkiej pozostałości próżniowej jest jednym z procesów, które zostały opracowane i zastosowane przemysłowo w związku z coraz bardziej restrykcyjnymi przepisami dotyczącymi ochrony środowiska, ograniczającymi wielkość dopuszczalnej emisji substancji szkodliwych. Ze względu na skalę zużycia produktów pochodzenia naftowego - paliw silnikowych i paliw grzewczych - przepisy te w ogromnej mierze dotyczą przemysłu naftowego i wymuszają konieczność dokonywania takich zmian w technologiach przeróbki ropy naftowej, aby wytwarzane produkty spełniały stawiane im, coraz ostrzejsze, wymagania jakościowe. Dotyczy to szczególnie przeróbki i wykorzystania ciężkich produktów pozostałościowych, w których zawartość substancji szkodliwych jest największa.

Ciężka pozostałość po próżniowej destylacji ropy naftowej jest produktem o wysokim stopniu zasiarczenia, dochodzącym do 3% (m/m), i zawierającym głównie związki wysokocząsteczkowe występujące w ropie jako surowcu. Zawartość związków wysokocząsteczkowych o temperaturze wrzenia powyżej 524°C może wynosić do około 90% (m/m). W procesie hydroodsiarczania pozostałości próżniowej, prowadzonym na katalizatorach właściwych dla hydroprocesów, obok reakcji odsiarczania, odazotowania i odmetalizowania, zachodzą także reakcje hydrokrakingu, w których związki wysokocząsteczkowe ulegają konwersji do produktów lżejszych, o wyższej wartości, takich jak frakcja benzynowa, frakcja oleju napędowego i frakcje olejowe. Dzięki tym reakcjom ostateczna ilość ciężkiej pozostałości po przerobie ropy naftowej jest mniejsza, a ponadto jest to pozostałość o zawartości siarki zmniejszonej do około 1% (m/m).

W nowszych procesach hydroodsiarczanie i hydrokraking pozostałości próżniowej prowadzi się na złożu katalitycznym wrzącym, w odróżnieniu od procesów wcześniejszych, w których stosowano złoże stałe. W złożu katalitycznym wrzącym cząstki katalizatora są unoszone i utrzymywane w ruchu przez przepływający w górę reaktora strumień surowca i wodoru, a objętość złoża wrzącego jest większa, nawet kilkakrotnie, od objętości katalizatora w stanie spoczynku. Aby uzyskać jak najwyższą konwersję związków wysokocząsteczkowych do pożądanych niżej wrzących produktów, a jednocześnie zahamować reakcje kondensacji i polimeryzacji prowadzące do powstawania koksu, proces prowadzi się w ostrych warunkach ciśnienia i temperatury oraz przy wysokim ciśnieniu parcjalnym wodoru. W reaktorach stosuje się, na przykład, temperaturę 410-440°C, ciśnienie 170-210 MPa, a zużycie wodoru na 1 m³ surowca wynosi 130-300 Nm³. Mieszaninę poreakcyjną rozpręża się w separatorach, część ciekłą pozostałą po rozprężeniu ogrzewa się w piecu i następnie w kolumnie pracującej pod ciśnieniem atmosferycznym wydziela się z niej destylacyjnie frakcję benzynową i frakcję oleju napędowego. Odbieraną z dołu kolumny pozostałość atmosferyczną ogrzewa się w kolejnym piecu i podaje do kolumny destylacyjnej próżniowej, w której pozostałość rozdziela się na frakcje olejów próżniowych i na odbieraną z doł u kolumny odsiarczoną ciężk ą pozostał o ść próż niową . Mimo stosowania, jak wspomniano wyżej, ostrych warunków procesu w celu, między innymi, przeciwdziałania reakcjom tworzenia się koksu, zjawisko powstawania i osadzania się koksu w aparaturze ciągu technologicznego stanowi poważny problem występujący podczas eksploatacji instalacji przemysłowych. Osadzający się koks pogarsza wymianę ciepła, powoduje zwiększone zużycie mediów energetycznych i ogranicza przepływ strumieni technologicznych. Dla przywrócenia normalnych warunków pracy konieczne jest wyłączenie instalacji, usunięcie osadów koksu i jej ponowne uruchomienie. Częste postoje instalacji i uciążliwość operacji usuwania koksu stały się przyczyną poszukiwania sposobów ograniczenia iloś ci koksu powstającego w procesie.

W opisie patentowym USA nr 3 412 010 przedstawiono sposób przedłużenia okresów pracy instalacji polegający na zawracaniu do surowca przed reaktorem oleju ciężkiego o zakresie wrzenia 360-524°C, będącego produktem procesu. Okazało się jednak, że skuteczność sposobu jest ograniczona tylko do surowców zawierających małe ilości asfaltenów.

Według opisu patentowego USA nr 3 681 231 poprawę pracy instalacji polegającą na przedłużeniu cykli pracy, przy wysokiej jednocześnie konwersji surowców, także tych o dużej zawartości asfaltenów, uzyskuje się mieszając surowiec przed reaktorem z wysokoaromatycznym rozcieńczalnikiem

PL 207 805 B1 o temperaturze wrzenia 370-538°C. Rozcieńczalnik dodaje się w ilości 20-70% (v/v) w stosunku do objętości surowca.

Mieszanie surowca przed reaktorem z dobranymi rozpuszczalnikami łagodzi wprawdzie problemy związane z powstawaniem koksu, zwłaszcza w reaktorach, ale nadal występuje intensywne, istotnie wpływające na ciągłość pracy instalacji, osadzanie się koksu w ciągu aparatury służącej do rozdzielania produktów. Miejscem szczególnie newralgicznym pod tym względem, będącym źródłem powstawania koksu, są rury pieca, w którym wsad do próżniowej kolumny destylacyjnej ogrzewa się do temperatury 380-390°C. W następstwie szybkiemu zakoksowaniu ulega także próżniowa kolumna destylacyjna. Na zakoksowanie narażona jest szczególnie warstwa wypełnienia strukturalnego usytuowana w dolnej części kolumny, powyżej komory ewaporacyjnej, a także najniższa część kolumny skąd odprowadza się pozostałość próżniową oraz chłodnice pozostałości próżniowej. Szybkość narastania osadów koksu na wypełnieniu strukturalnym można zmniejszyć zawracając do strefy kolumny nad wypełnieniem część ciężkiego oleju próżniowego odbieranego z kolumny próżniowej z półki usytuowanej nad wypełnieniem, jako jeden z głównych produktów procesu. Celem tego zabiegu jest wymywanie koksu ze strumienia oparów przepływających z komory ewaporacyjnej. Osiągane rezultaty nie są jednak zadowalające. Olej ulega odparowaniu na wypełnieniu, tak, że jego działanie ochronne nie rozciąga się na całą warstwę wypełnienia. W dolnej części wypełnienia nadal obserwuje się szybkie osadzanie koksu. Ponadto, wadą zawracania ciężkiego oleju próżniowego jest dodatkowe obciążanie kolumny próżniowej w jej dolnej części i, w związku z tym, konieczność utrzymywania wyższej temperatury strumienia podawanego z pieca do kolumny próżniowej. Z punktu widzenia przeciwdziałania osadzaniu się koksu jest to zdecydowanie niekorzystne. W przypadku zaś zwiększania ilości zawracanego ciężkiego oleju próżniowego w celu efektywniejszej ochrony wypełnienia strukturalnego, wzrasta też odpowiednio obciążenie kolumny, a jednocześnie maleje uzysk ciężkiego oleju próżniowego jako produktu, ponieważ część oleju przechodzi do odsiarczonej pozostałości próżniowej odprowadzanej z dołu kolumny. W celu zmniejszenia intensywności koksowania w układzie odprowadzania z kolumny i schładzania pozostałości próżniowej, frakcji ciekłej spływającej spod dolnej warstwy wypełnienia, nazywanej produktem zaciemnionym, nie odprowadza się razem z pozostałością próżniową, lecz zbiera się ją na półce usytuowanej pod wypełnieniem, odprowadza z kolumny, i już poza kolumną łączy się produkt zaciemniony z pozostałością próżniową lub ewentualnie z destylatami próżniowymi. Jednak i to rozwiązanie nie zmniejsza w istotnym stopniu problemu koksowania.

Okazało się, że uciążliwości występujące w procesie, związane z tworzeniem się i osadzaniem koksu, można radykalnie zmniejszyć stosując sposób według wynalazku.

Sposób według wynalazku polega na tym, że dolną warstwę wypełnienia strukturalnego, usytuowaną nad komorą ewaporacyjną kolumny próżniowej, zrasza się w trakcie pracy kolumny w specjalny sposób, specjalnie dobranymi cieczami zraszającymi. W jednej z odmian wynalazku, dolną warstwę wypełnienia strukturalnego zraszaną od góry zawracanym ciężkim olejem próżniowym zrasza się dodatkowo od dołu ciężkim produktem naftowym o wysokiej zawartości węglowodorów aromatycznych. Wysokoaromatyczny ciężki produkt naftowy, podgrzany do odpowiednio wysokiej temperatury i rozpylony, rozpryskuje się na dolną powierzchnię warstwy wypełnienia. Jako wysokoaromatyczny ciężki produkt naftowy stosuje się na przykład sklarowaną frakcję pozostałościową pochodzącą z rozdestylowania produktów krakingu katalitycznego, ekstrakty aromatyczne z rafinacji selektywnej próżniowych frakcji olejowych metodą ciecz-ciecz za pomocą rozpuszczalników, takich jak furfurol, metylopirolidon, fenol i jego pochodne alkilowe itp., lub stosuje się ich mieszaniny. Można też stosować wysokoaromatyczne ciężkie produkty naftowe pochodzące z innych źródeł. Określenie „ciężkie oznacza, że zakres ich temperatury wrzenia odpowiada w przybliżeniu zakresowi temperatury wrzenia surowca rozdzielanego w kolumnie próżniowej. Wysokoaromatyczny ciężki produkt naftowy można wprowadzać pod warstwę wypełnienia także w postaci mieszaniny z ciężkim olejem próżniowym będącym produktem rozdziału. Ilość wysokoaromatycznego ciężkiego produktu naftowego, który wprowadza się do kolumny na zraszanie od dołu wypełnienia, także w przypadku stosowania wymienionej mieszaniny, wynosi 1-20% (m/m), korzystnie 2-6% (m/m), w stosunku do masy pozostałości atmosferycznej, którą podaje się do rozdziału w kolumnie próżniowej.

Opisane zjawiska koksowania ulegają także skutecznemu zahamowaniu kiedy dolną warstwę wypełnienia strukturalnego zraszanego od góry ciężkim olejem próżniowym, zrasza się dodatkowo, także od góry, produktem zaciemnionym zawierającym dodatek wysokoaromatycznego ciężkiego produktu naftowego. Część produktu zaciemnionego odprowadzanego z kolumny spod dolnej warstwy wypełnienia zawraca się do kolumny i wprowadza nad wypełnienie jako ciecz zraszającą. Produkt

PL 207 805 B1 wysokoaromatyczny można dodawać do produktu zaciemnionego w ten sposób, że produktem wysokoaromatycznym zrasza się dolną warstwę wypełnienia strukturalnego od dołu i/lub od góry, albo w ten sposób, ż e dodaje si ę go do produktu zaciemnionego zbieranego w kolumnie pod dolną warstwą wypełnienia, lub dodaje się go strumienia produktu zaciemnionego odprowadzanego z kolumny. Produkt zaciemniony zawierający dodatek produktu wysokoaromatycznego wprowadza się nad dolną warstwę wypełnienia oddzielnie lub jako mieszaninę z ciężkim olejem próżniowym podawanym na zraszanie. Ilość produktu zaciemnionego podawanego na zraszanie stanowi 10-80% (m/m) łącznej ilości produktu zaciemnionego i ciężkiego oleju próżniowego, którymi zrasza się wypełnienie, niezależnie od tego czy ciecze zraszające podaje się oddzielnie, czy w postaci mieszaniny. Nadmiar zbieranego produktu zaciemnionego, nieużyty na zraszanie wypełnienia, odbiera się jako jeden z produktów rozdziału i można go połączyć z pozostałością próżniową lub z destylatami próżniowymi.

Jeszcze inna odmiana sposobu według wynalazku polega na tym, że część produktu zaciemnionego odprowadzanego z kolumny oczyszcza się z zawartych w nim osadów, po czym oczyszczony produkt zawraca się do kolumny nad dolną warstwę wypełnienia strukturalnego i zrasza się nim od góry wymienioną warstwę. Oczyszczony produkt zaciemniony jest drugą, obok ciężkiego oleju próżniowego, cieczą, którą zrasza się wypełnienie od góry. Produkt zaciemniony i ciężki olej próżniowy mogą być podawane na zraszanie oddzielnie lub jako mieszanina. Ilość produktu zaciemnionego podawanego na zraszanie stanowi 10-80% (m/m) łącznej ilości produktu zaciemnionego i ciężkiego oleju próżniowego, którymi zrasza się wypełnienie, niezależnie od tego czy ciecze zraszające podaje się oddzielnie, czy w postaci mieszaniny. Osady zawarte w produkcie zaciemnionym można usuwać na stałych złożach adsorpcyjnych utworzonych z adsorbentów takich jak węgiel aktywny, koks, sita molekularne, zużyte katalizatory i innych odpowiednich do tego celu materiałów porowatych. W tej odmianie wynalazku korzystne jest także wprowadzenie do produktu zaciemnionego, w sposób jak opisano wyżej, dodatku wysokoaromatycznego ciężkiego produktu naftowego. Część oczyszczonego produktu zaciemnionego można też podawać na półki usytuowane w dolnej części kolumny poniżej miejsca wprowadzania pozostałości atmosferycznej do komory ewaporacyjnej, z której to dolnej części odprowadza się pozostałość próżniową.

W wyniku stosowania wynalazku polegają cego na specjalnym sposobie zraszania dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego następuje radykalne spowolnienie procesu osadzania się koksu na zraszanej warstwie wypełnienia. Okazało się też, że nieoczekiwanie korzystne skutki występują także w innych częściach układu technologicznego, zwłaszcza w piecu próżniowym i w układzie odbioru i schładzania pozostałości próżniowej. Dzięki użyciu jako cieczy zraszającej produktu zaciemnionego zawierającego dodatek produktu wysokoaromatycznego, lub użyciu oczyszczonego produktu zaciemnionego niezawierającego bądź zawierającego ten dodatek, możliwe stało się, bez pogorszenia efektywności rozdziału, obniżenie nawet o 20°C temperatury, do której w piecu ogrzewa się pozostałość atmosferyczną podawaną do kolumny próżniowej. Zahamowanie procesów koksowania na dolnej warstwie wypełnienia strukturalnego jest efektem nieoczekiwanie korzystnego sprzężonego oddziaływania zarówno zraszania wypełnienia jak i opisanego obniżenia temperatury. Skutkiem obniżenia temperatury jest także znaczące zmniejszenie szybkości koksowania w piecu.

Okazało się też, że usuwanie osadów z części produktu zaciemnionego zmienia korzystnie charakterystykę całego produktu zaciemnionego odbieranego z kolumny spod wypełnienia. Część oczyszczonego produktu zaciemnionego można podawać na półki usytuowane w dolnej części kolumny poniżej miejsca wprowadzania pozostałości atmosferycznej do komory ewaporacyjnej (z której to dolnej części, spod półek odprowadza się pozostałość próżniową), i uzyskać dzięki temu, oraz dzięki korzystnie zmienionej charakterystyce całego produktu zaciemnionego, znaczące, istotne zmniejszenie koksowania także w układach odbioru i schładzania odbieranej z kolumny pozostałości próżniowej. Podawanie oleju zaciemnionego na wymienione półki w przypadku pracy kolumny bez stosowania sposobu według wynalazku jak opisano wyżej, jest nie tylko niecelowe, ale wręcz szkodliwe.

Jeszcze korzystniej zmienia się charakterystyka produktu zaciemnionego w tych odmianach sposobu według wynalazku, w których do zraszania od dołu dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego stosuje się wysokoaromatyczny produkt naftowy, lub w których produkt wysokoaromatyczny wprowadza się w dowolny opisany wyżej sposób do produktu zaciemnionego. W produkcie zaciemnionym obserwuje się wtedy konglomerację zanieczyszczeń i zmianę ich struktury, a w efekcie także zmniejszenie przyczepności do powierzchni aparatów technologicznych i do materiałów adsorpcyjnych stosowanych do usuwania zanieczyszczeń. Dzięki temu zanieczyszczenia znacznie łatwiej usuwa się na adsorbentach stałych; warstwy adsorbenta zachowują dobrą przepuszczalność w długich okresach

PL 207 805 B1 czasu, i mimo osadzających na nich zanieczyszczeń, nie blokują przepływu oczyszczanego strumienia. Radykalnemu ograniczeniu ulega także osadzanie się złogów koksu na powierzeniach układu technologicznego, w tym w układach odbioru i schładzania pozostałości próżniowej, a osadzający się koks jest znacznie łatwiejszy do usunięcia i mniejsze są w związku z tym pracochłonność i koszty czyszczenia aparatury.

Podsumowując, dzięki stosowaniu wynalazku uzyskuje się cały szereg nieoczekiwanie korzystnych efektów, a mianowicie: czas pracy układu destylacji próżniowej między postojami koniecznymi dla usunięcia osadzonego koksu, a tym samym czas pracy całego układu hydroodsiarczania przedłuża się o 20-60%, na przykład jeśli czas pracy układu przy określonym stopniu konwersji w reaktorze wynosi 10 miesięcy, to po zastosowaniu wynalazku czas pracy może ulec przedłużeniu do 16 miesięcy; temperaturę ogrzewania pozostałości atmosferycznej w piecu próżniowym obniża się nawet o 20°C, a zatem zmniejsza się zużycie i koszty paliwa grzewczego; zmniejsza się pracochłonność i koszty uciążliwej operacji usuwania koksu; zmniejsza się ilość ciężkiego oleju próż niowego zawracanego do kolumny na zraszanie dolnej warstwy wypełnienia, a zatem większą część tego oleju odprowadza się jako produkt końcowy bez ponownego cyrkulowania przez kolumnę.

Sposób według wynalazku przedstawiony jest bliżej w przykładach w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie układ technologiczny do realizacji sposobu opisanego w przykładzie 1, fig. 2 - układ do realizacji sposobu opisanego w przykładzie 2, a fig. 3 - układ do realizacji sposobu opisanego w przykładzie 3.

P r z y k ł a d 1

Pozostałość po destylacji atmosferycznej produktów procesu hydroodsiarczania podaje się jako strumień 1 w ilości 200 t/h do pieca 2, ogrzewa do temperatury 380°C i następnie wprowadza się do komory ewaporacyjnej 3 kolumny destylacyjnej próżniowej 4. W komorze 3, w warunkach niskiego ciśnienia wynoszącego około 6 kPa, następuje odparowanie produktów lżejszych i oddzielenie ich od próżniowej pozostałości podestylacyjnej spływającej w dół kolumny i odbieranej jako strumień 10, który schładza się w układzie chłodzącym 11. Opary produktów przepływają przez dolną warstwę wypełnienia strukturalnego 5 w górę kolumny destylacyjnej 4. Powyżej warstwy wypełnienia 5 odbiera się z kolumny strumień ciężkiego oleju próżniowego 6. Część tego oleju, w ilości 70 t/h, podaje się jako strumień 7 na zraszanie od góry warstwy wypełnienia strukturalnego 5. Od dołu natomiast warstwę wypełnienia 5 zrasza się wysokoaromatycznym ciężkim produktem naftowym, którym jest sklarowana frakcja pozostałościowa pochodząca z krakingu katalitycznego. Frakcję tę, jako strumień 8 podaje się na zraszanie w ilości 2 t/h. Frakcję wprowadza się pod warstwę wypełnienia poprzez dysze rozpylające skierowane w górę. Produkt wysokoaromatyczny może też być wprowadzany w postaci mieszaniny z ciężkim olejem próżniowym, który jako strumień 14 dodaje się w ilości 10 t/h do produktu wysokoaromatycznego. Z półki 15 usytuowanej pod wymienioną warstwą wypełnienia 5 odbiera się strumień 9 produktu zaciemnionego, który jest jednym z produktów rozdziału, i który łączy się ze strumieniem 10 pozostałości próżniowej.

Końcowymi produktami procesu hydroodsiarczania, które odbiera się z kolumny próżniowej 4 są lekki olej próżniowy odbierany i odprowadzany z góry kolumny jako strumień 12, ciężki olej próżniowy odprowadzany jako strumień boczny 13, oraz wymienione wyżej pozostałość próżniowa i produkt zaciemniony.

Efektem opisanego sposobu rozdziału produktów w próżniowej kolumnie destylacyjnej jest przedłużenie czasu pracy węzła destylacji próżniowej pomiędzy postojami koniecznymi dla oczyszczenia aparatury, a tym samym czasu pracy całej instalacji hydroodsiarczania, z 10 do 12 miesięcy. Ponadto uzyskano wyraźne zmniejszenie ilości koksu w układzie chłodzenia pozostałości próżniowej 11, a osadzający się koks jest znacznie łatwiejszy do usunięcia. Efektem jest zmniejszenie pracochłonności i kosztów czyszczenia aparatury.

P r z y k ł a d 2

Pozostałość po destylacji atmosferycznej produktów procesu hydroodsiarczania podaje się jako strumień 1 w ilości 200 t/h do pieca 2, ogrzewa do temperatury 360°C i następnie wprowadza się do komory ewaporacyjnej 3 kolumny destylacyjnej próżniowej 4. W komorze, w warunkach niskiego ciśnienia wynoszącego około 6 kPa, następuje odparowanie produktów lżejszych i oddzielenie ich od próżniowej pozostałości podestylacyjnej spływającej w dół kolumny i odbieranej jako strumień 10. Opary produktów przepływają przez dolną warstwę wypełnienia strukturalnego 5 w górę kolumny destylacyjnej. Powyżej warstwy wypełnienia 5 odbiera się z kolumny strumień 6 ciężkiego oleju próżniowego. Część tego oleju, w ilości 35 t/h, podaje się jako strumień 7 na zraszanie od góry warstwy wy6

PL 207 805 B1 pełnienia strukturalnego 5. Z półki 15 usytuowanej pod wymienioną warstwą wypełnienia odbiera się strumień 9 produktu zaciemnionego, którego część, w postaci strumienia 16, w ilości 35 t/h, podaje się jako drugi czynnik zraszający od góry dolną warstwę wypełnienia 5. Ponadto, warstwę wypełnienia 5 zrasza się od dołu ciężkim produktem wysokoaromatycznym, którym jest sklarowana frakcja pozostałościowa pochodząca z krakingu katalitycznego. Frakcję tę, jako strumień 8, podaje się na zraszanie w ilości 2 t/h. Frakcję wprowadza się pod warstw ę wypeł nienia poprzez dysze rozpylają ce skierowane w górę. Nadmiar produktu zaciemnionego, który nie został użyty do zraszania warstwy wypełnienia 5, odprowadza się jako strumień 17 i łączy ze strumieniem pozostałości próżniowej 10. Lekki olej próżniowy i ciężki olej próżniowy będące produktami rozdziału odprowadza się z kolumny odpowiednio jako strumień 12 i strumień 13.

Dzięki opisanemu sposobowi pracy kolumny, w którym do zraszania wypełnienia 5 zastosowano produkt zaciemniony, temperaturę, do której ogrzewa się w piecu 2 wsad do kolumny 4 można było obniżyć z utrzymywanych zazwyczaj 380°C do 360°C, zaś czas pracy węzła destylacji próżniowej pomiędzy postojami koniecznymi dla oczyszczenia aparatury uległ wydłużeniu z 10 do 14 miesięcy. Wydłużenie czasu pracy jest skutkiem zarówno zastosowanego sposobu zraszania jak i obniżenia temperatury w piecu 2. Obniżenie temperatury pozwoliło na znaczne zmniejszenie zużycia paliwa spalanego w piecu. Okazało się też, że dzięki wprowadzaniu do kolumny także produktu wysokoaromatycznego, który częściowo przechodzi do produktu zaciemnionego spływającego spod wypełnienia 5, nastąpiło dodatkowo wyraźne zmniejszenie ilości koksu w układzie chłodzenia pozostałości próżniowej 11, a osadzający się koks jest znacznie łatwiejszy do usunięcia z zanieczyszczonych powierzchni aparatury. Mniejsze są więc w związku z tym pracochłonność i koszty czyszczenia aparatury.

P r z y k ł a d 3

Pozostałość po destylacji atmosferycznej produktów procesu hydroodsiarczania podaje się jako strumień 1 w ilości 200 t/h do pieca 2, ogrzewa do temperatury 360°C i następnie wprowadza się do komory ewaporacyjnej 3 kolumny destylacyjnej próżniowej 4. W komorze, w warunkach niskiego ciśnienia wynoszącego około 6 kPa, następuje odparowanie produktów lżejszych i oddzielenie ich od próżniowej pozostałości podestylacyjnej spływającej w dół kolumny i odbieranej jako strumień 10. Opary produktów przepływają przez dolną warstwę wypełnienia strukturalnego 5 w górę kolumny destylacyjnej. Powyżej warstwy wypełnienia 5 odbiera się z kolumny strumień 6 ciężkiego oleju próżniowego. Część tego oleju, w ilości 40 t/h, podaje się jako strumień 7 na zraszanie od góry warstwy wypełnienia strukturalnego 5. Z półki 15 usytuowanej pod wymienioną warstwą wypełnienia odbiera się strumień 9 produktu zaciemnionego, którego część oczyszcza się z zawartych w nim osadów przepuszczając go przez adsorber 18 wypełniony zużytym katalizatorem hydroodsiarczania, i jako strumień 16, w ilości 40 t/h, podaje się jako drugi czynnik zraszający od góry dolną warstwę wypełnienia 5. Ponadto, część oczyszczonego produktu zaciemnionego podaje się jako strumień 19 na półki 20 usytuowane w dolnej części kolumny poniżej miejsca wprowadzania pozostał o ś ci atmosferycznej do komory ewaporacyjnej 3.

Efektem stosowania opisanego sposobu rozdziału jest przedłużenie czasu pracy węzła destylacji próżniowej, a tym samym całej instalacji hydroodsiarczania, z 10 do 16 miesięcy. Efektem obniżenia do 360°C temperatury, do której ogrzewa się strumień 1 w piecu 2, jest także wyraźne spowolnienie procesu koksowania w piecu, oraz zmniejszenie o około 10% kosztów zużywanego w piecu paliwa. Obniżenie temperatury było możliwe dzięki zastosowaniu wynalazku. Okazało się, że bardzo duży wpływ na zahamowanie procesów koksowania ma usunięcie osadów z produktu zaciemnionego podawanego na zraszanie warstwy wypełnienia. Znacznie mniejszy jest także stopień zanieczyszczenia koksem układu chłodzącego pozostałości próżniowej 11.

Claims (23)

1. Sposób rozdziału produktów procesu hydroodsiarczania ciężkiej pozostałości po próżniowej destylacji ropy naftowej, który to proces polega na kontaktowaniu surowca i gazu wodorowego ze złożem katalizatora właściwego dla procesów wodorowych, w warunkach odpowiednich dla tego typu procesu, a następnie na rozdzielaniu produktów przez destylację atmosferyczną na produkty lżejsze, o zakresie wrzenia gazu pł ynnego, benzyny i oleju napę dowego, i na pozostał o ść atmosferyczną , którą poddaje się z kolei rozdziałowi w kolumnie destylacyjnej próżniowej, która zawiera warstwy wypełnienia strukturalnego, w tym warstwę dolną wypełnienia strukturalnego usytuowanego nad komorą

PL 207 805 B1 ewaporacyjną, z której to kolumny w górnej części odbiera się najlżejszy produkt destylacji próżniowej, a powyżej dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego odbiera się jako destylat boczny ciężki olej próżniowy, którego część zawraca się do kolumny i zrasza się nim od góry wymienioną dolną warstwę wypełnienia, zaś spod dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego zbiera się spływający w postaci cieczy produkt zaciemniony i odprowadza się go z kolumny, natomiast z dołu kolumny odbiera się pozostałość próżniową, znamienny tym, że wymienioną dolną warstwę wypełnienia strukturalnego zrasza się od dołu rozpylonym ciężkim wysokoaromatycznym produktem naftowym.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ciężki wysokoaromatyczny produkt naftowy stosuje się sklarowaną frakcję pozostałościową z rozdestylowania produktów krakingu katalitycznego, lub ekstrakt aromatyczny z rafinacji selektywnej próżniowych frakcji olejowych metodą ekstrakcji ciecz-ciecz, lub ich mieszaniny.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ciężki wysokoaromatyczny produkt naftowy, którym zrasza się wypełnienie strukturalne wprowadza się do kolumny w postaci mieszaniny z ciężkim olejem próżniowym.

4. Sposób według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, ż e ciężki wysokoaromatyczny produkt naftowy, którym zrasza się wypełnienie strukturalne wprowadza się do kolumny w ilości 1-20% (m/m), korzystnie 2-6% (m/m) w stosunku do masy pozostałości atmosferycznej wprowadzanej do kolumny próżniowej jako surowiec.

5. Sposób rozdział u produktów procesu hydroodsiarczania pozostał oś ci po próż niowej destylacji ropy naftowej, który to proces polega na kontaktowaniu surowca i gazu wodorowego ze złożem katalizatora właściwego dla procesów wodorowych, w warunkach odpowiednich dla tego typu procesu, a następnie na rozdzielaniu produktów przez destylację atmosferyczną na produkty lżejsze, o zakresie wrzenia gazu płynnego, benzyny i oleju napędowego, i na pozostałość atmosferyczną, którą poddaje się z kolei rozdziałowi w kolumnie destylacyjnej próżniowej, która zawiera warstwy wypełnienia strukturalnego, w tym warstwę dolną wypełnienia strukturalnego usytuowanego nad komorą ewaporacyjną, z której to kolumny w górnej części odbiera się najlżejszy produkt destylacji próżniowej, a powyż ej dolnej warstwy wypeł nienia strukturalnego odbiera się jako destylat boczny ciężki olej próż niowy, którego część zawraca się do kolumn i zrasza się nim od góry wymienioną dolną warstwę wypełnienia, zaś spod dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego zbiera się spływający w postaci cieczy produkt zaciemniony i odprowadza się go z kolumny, natomiast z dołu kolumny odbiera się pozostałość próżniową, znamienny tym, że część produktu zaciemnionego zbieranego spod dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego zawraca się do kolumny i zrasza się nim od góry wymienioną dolną warstwę wypełnienia, przy czym produkt zaciemniony zawiera dodatek wysokoaromatycznego ciężkiego produktu naftowego.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, ż e wysokoaromatyczny ciężki produkt naftowy dodaje się do produktu zaciemnionego w ten sposób, że wysokoaromatycznym produktem zrasza się od dołu i/lub od góry dolną warstwę wypełnienia strukturalnego.

7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, ż e wysokoaromatyczny ciężki produkt naftowy dodaje się do produktu zaciemnionego zbieranego w kolumnie spod dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego lub dodaje się go do strumienia produktu zaciemnionego odprowadzanego z kolumny.

8. Sposób wedł ug zastrz. 5 albo 6 albo 7, znamienny tym, ż e jako ciężki wysokoaromatyczny produkt naftowy stosuje się sklarowaną frakcję pozostałościową z rozdestylowania produktów krakingu katalitycznego, lub ekstrakt aromatyczny z rafinacji selektywnej próżniowych frakcji olejowych metodą ekstrakcji ciecz-ciecz, lub ich mieszaniny.

9. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że produkt zaciemniony podaje się nad dolną warstwę wypełnienia strukturalnego oddzielnie lub w postaci mieszaniny z ciężkim olejem próżniowym, który podaje się na zraszanie dolnej warstwy wypełnienia.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że produkt zaciemniony stanowi 10-80% (m/m) łącznej ilości produktu zaciemnionego i ciężkiego oleju próżniowego, którymi zrasza się od góry warstwę wypełnienia.

11. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że nadmiar produktu zaciemnionego zbieranego spod dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego odbiera się kolumny próżniowej jako jeden z produktów rozdziału.

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że nadmiar produktu zaciemnionego łączy się z pozostałoś cią próż niową lub z destylatami próżniowymi.

PL 207 805 B1

13. Sposób rozdziału produktów procesu hydroodsiarczania pozostałości po próżniowej destylacji ropy naftowej, który to proces polega na kontaktowaniu surowca i gazu wodorowego ze złożem katalizatora właściwego dla procesów wodorowych, w warunkach odpowiednich dla tego typu procesu, a następnie na rozdzielaniu produktów przez destylację atmosferyczną na produkty lżejsze, o zakresie wrzenia gazu płynnego, benzyny i oleju napędowego, i na pozostałość atmosferyczną, którą poddaje się z kolei rozdziałowi w kolumnie destylacyjnej próżniowej, która zawiera warstwy wypełnienia strukturalnego, w tym warstwę dolną wypełnienia strukturalnego usytuowanego nad komorą ewaporacyjną, z której to kolumny w górnej części odbiera się najlżejszy produkt destylacji próżniowej, a powyżej dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego odbiera się jako destylat boczny ciężki olej próżniowy, którego część zawraca się do kolumn i zrasza się nim od góry wymienioną dolną warstwę wypełnienia, zaś spod dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego zbiera się spływający w postaci cieczy produkt zaciemniony i odprowadza się go z kolumny, natomiast z dołu kolumny, wyposażonego w półki, odbiera się pozostał o ść próż niową , znamienny tym, ż e część produktu zaciemnionego zbieranego spod dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego i odprowadzanego z kolumny oczyszcza się z zawartych w nim osadów, po czym oczyszczony produkt zawraca się do kolumny i zrasza nim od góry wymienioną dolną warstwę wypełnienia.

14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że osady usuwa się na stałym złożu adsorpcyjnym.

15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że osady usuwa się na złożu utworzonym z adsorbentów takich jak węgiel aktywny, koks, sita molekularne, zuż yte katalizatory i inne.

16. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że oczyszczony produkt zaciemniony podaje się nad dolną warstwę wypełnienia strukturalnego oddzielnie lub w postaci mieszaniny z ciężkim olejem próżniowym, który podaje się na zraszanie od góry dolnej warstwy wypełnienia.

17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że oczyszczony produkt zaciemniony stanowi 10-80% (m/m) łącznej ilości produktu zaciemnionego i ciężkiego oleju próżniowego, którymi zrasza się od góry warstwę wypełnienia.

18. Sposób zastrz. 13, znamienny tym, że część oczyszczonego produktu zaciemnionego podaje się na półki usytuowane w dolnej części kolumny próżniowej poniżej miejsca wprowadzania pozostałości atmosferycznej do komory ewaporacyjnej kolumny.

19. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że nadmiar produktu zaciemnionego zbieranego spod warstwy wypełnienia strukturalnego odbiera się z kolumny próżniowej jako jeden z produktów rozdziału.

20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że nadmiar produktu zaciemnionego łączy się z pozostałoś cią próż niową lub z destylatami próżniowymi.

21. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że dolną warstwę wypełnienia strukturalnego zrasza się dodatkowo od dołu i/lub od góry wysokoaromatycznym ciężkim produktem naftowym.

22. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że do produktu zaciemnionego zbieranego spod dolnej warstwy wypełnienia strukturalnego dodaje się wysokoaromatyczny ciężki produkt naftowy, przy czym dodaje się go do produktu zaciemnionego w kolumnie lub do strumienia produktu zaciemnionego odprowadzanego z kolumny.

23. Sposób według zastrz. 21 albo 22, znamienny tym, że jako ciężki wysokoaromatyczny produkt naftowy stosuje się sklarowaną frakcję pozostałościową z rozdestylowania produktów krakingu katalitycznego, lub ekstrakt aromatyczny z rafinacji selektywnej próżniowych frakcji olejowych metodą ekstrakcji ciecz-ciecz, lub ich mieszaniny.