RU2053013C1

RU2053013C1 - Apparatus for catalytic obtaining of high-octane gasoline

Info

Publication number: RU2053013C1
Authority: RU
Inventors: А.И. Богданов; К.Г. Ионе; А.В. Попов; В.М. Малахов; В.Г. Степанов
Original assignee: Инженерно-техническая фирма в форме товарищества с ограниченной ответственностью "Цеоконсалт"
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: petroleum chemistry. SUBSTANCE: apparatus has rectifying columns, device for catalytic reprocessing of raw material to supply heat to rectifying columns, heat-exchanging, capacitive and separating equipment. Device for catalytic reprocessing and supplying heat to rectifying columns has reactor-thermal units, each made in the form of circulation gas duct with heat-generator, shell-and-tube type reactor, heater, shell-and-tube type evaporator and exhaust fan positioned in series downstream of gaseous heat-carrier flow. Apparatus may be further provided with unit for obtaining regeneration gas from reactor- thermal unit flue gas. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к комплексным устройствам для каталитической переработки углеводородного, спиртово-эфирного сырья в неэтилированные высокооктановые бензины; в зависимости от природы сырья возможно также получение дизельных и остаточных фракций. Установка может быть использована как в составах химкомбинатов, НПЗ, ГПЗ и пр. на объектах добычи и первичной переработки нефти и газового конденсата, так и в самостоятельной эксплуатации. На установке возможна переработка нефтей и газовых конденсатов, прямогонных и вторичных бензиновых фракций, конденсатов попутных газов, углеводородных компрессатов, рафинатов процесса риформинга, газовых бензинов, олефинсодержащих газов (газов пиролиза, дегидрирования и т.п.), сивушных масел и других спиртово- и эфирсодержащих фракций и т.п. The invention relates to integrated devices for the catalytic processing of hydrocarbon, alcohol-ether feedstocks into unleaded high-octane gasolines; depending on the nature of the feed, it is also possible to obtain diesel and residual fractions. The installation can be used both in the composition of chemical plants, refineries, gas processing plants, etc. at the facilities for the production and primary processing of oil and gas condensate, and in independent operation. It is possible to process oils and gas condensates, straight-run and secondary gasoline fractions, associated gas condensates, hydrocarbon compresses, reforming process raffins, gas gasolines, olefin-containing gases (pyrolysis, dehydrogenation gases, etc.), fusel oils and other alcohol- and ether containing fractions and the like.

Известна установка каталитического крекинга углеводородного сырья тяжелых нефтяных фракций [1] содержащая каталитический реактор, регенератор, ректификационные колонны, печь, электрофильтр, котел-утилизатор, емкости, топку под давлением, насосы, воздуходувку, пневмоподъемник. Углеводородное сырье на установке перерабатывают в движущемся слое катализатора, продуктами переработки являются: высокооктановый бензин, газойль и углеводородные газы. Основными недостатками установки каталитического крекинга являются: организация движущегося слоя катализатора, что усложняет аппаратурное оформление установки и повышает расход катализатора вследствие его абразивного износа; сырьем процесса являются тяжелые нефтяные фракции с температурой начала кипения 300^оС и выше, что делает практически невозможным переработку углеводородных фракций, выкипающих до 200^оС.A known installation of catalytic cracking of hydrocarbon feedstocks of heavy oil fractions [1] comprising a catalytic reactor, a regenerator, distillation columns, a furnace, an electrostatic precipitator, a waste heat boiler, tanks, a pressure furnace, pumps, a blower, an air lift. Hydrocarbon raw materials at the installation are processed in a moving catalyst bed, the products of processing are: high-octane gasoline, gas oil and hydrocarbon gases. The main disadvantages of the catalytic cracking unit are: organization of a moving catalyst bed, which complicates the apparatus design and increases the catalyst consumption due to its abrasive wear; process raw materials are heavy petroleum fractions with initial boiling point ^of 300 C and above, making it virtually impossible to recycle hydrocarbon fractions boiling up to 200 ° ^C.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка цеоформинга, предназначенная для каталитической переработки прямогонных фракций газового конденсата в неэтилированные высокооктановые бензины [2] Установка цеоформинга содержит ректификационные колонны для фракционирования сырья и продуктов реакции, конденсаторы, сепараторы, пароподогреватели и теплообменники, каталитические реакторы со стационарным слоем катализатора, печь для нагрева и испарения сырья. Узлы фракционирования сырья и продуктов реакции работают в непрерывном режиме, а реакторы в режиме реакция-регенерация. Целевым продуктом установки является неэтилированный высокооктановый бензин, побочными продуктами углеводородные газы и остаточная (> 185^оС) фракция.Closest to the proposed is a zeoforming unit designed for the catalytic processing of straight-run gas condensate fractions into unleaded high-octane gasolines [2] A zeoforming unit contains distillation columns for fractionating raw materials and reaction products, condensers, separators, steam heaters and heat exchangers, catalytic reactors with a stationary catalyst layer, furnace for heating and evaporation of raw materials. The fractionation units of raw materials and reaction products operate in a continuous mode, and reactors in a reaction-regeneration mode. The target product of the installation is unleaded high-octane gasoline, by-products of hydrocarbon gases and residual (> 185 ^о С) fraction.

Основными недостатками данной установки являются: ограничение по сырьевой базе (переработка углеводородов, выкипающих только в области температур кипения бензина); производство на установке только одного целевого продукта бензина, дизельное топливо при этом производить нельзя; на установке не предусмотрена возможность получения газа для регенерации катализатора, что делает невозможным ее самостоятельную эксплуатацию; сложность регулирования температурных режимов работы аппаратов установки. The main disadvantages of this installation are: restriction on the raw material base (processing of hydrocarbons that boil away only in the gas boiling point); production of only one target product of gasoline at the installation; diesel fuel cannot be produced; the installation does not provide for the possibility of producing gas for catalyst regeneration, which makes it impossible to operate it independently; the difficulty of regulating the temperature conditions of the apparatus.

Сущность изобретения заключается в том, что установка каталитического получения высокооктанового бензина содержит технологически обвязанные: ректификационные колонны, сепараторы, теплообменники, подогреватели, холодильники, конденсаторы, емкости и реакторно-тепловые блоки (РТБ). Реакторно-тепловой блок представляет собой (фиг. 1) ряд аппаратов, объединенных в один циркуляционный газоход, в котором по ходу движения газа-теплоносителя расположены следующие функциональные устройства: теплогенератор, представляющий собой цилиндрическую футерованную топку со смесителем дымовых газов; реактор вертикальный аппарат кожухотрубчатого типа; подогреватель теплообменный аппарат змеевикового типа; испаритель вертикальный кожухотрубчатый аппарат; дымосос. Установка может содержать несколько реакторно-тепловых блоков, работающих параллельно. В зависимости от вида сырья установка может не содержать или содержать 1-4 ректификационные колонны для фракционирования сырья, где может происходить разделение исходного, например, углеводородного сырья на бензиновую, дизельную и остаточную (> 260^оС) фракции. Кроме того установка может содержать узел приготовления из дымовых газов для регенерации катализатора.The essence of the invention lies in the fact that the installation for the catalytic production of high-octane gasoline contains technologically connected: distillation columns, separators, heat exchangers, heaters, refrigerators, condensers, tanks and reactor thermal blocks (RTB). Reactor-thermal block is (Fig. 1) a series of devices combined into one circulation gas duct, in which the following functional devices are located along the heat carrier gas: a heat generator, which is a cylindrical lined firebox with a flue gas mixer; the reactor is a vertical shell-and-tube type apparatus; heater coil heat exchanger; evaporator vertical shell-and-tube apparatus; smoke exhaust. The installation may contain several reactor-thermal units operating in parallel. Depending on the type of feedstock, the plant may not contain or contain 1-4 distillation columns for fractionation of the feedstock, where separation of the feedstock, for example, hydrocarbon feedstock, into gasoline, diesel and residual (> 260 ^° C) fractions can occur. In addition, the installation may include a flue gas preparation unit for catalyst regeneration.

На фиг. 1 представлена схема реакторно-теплового блока; на фиг. 2 принципиальная схема установки каталитического получения высокооктанового бензина из углеводородного сырья, имеющего температуру конца кипения выше 300^оС (например, из газового конденсата или нефти).In FIG. 1 shows a diagram of a reactor-thermal block; in FIG. 2 a schematic diagram of the catalytic preparation of high octane gasoline from a hydrocarbon feed having a final boiling point above 300 ^{° C} (e.g., from a gas condensate or crude oil).

В данном варианте установка содержит технологически обвязанные: ректификационные колонны 1, 2, 3 и 4; емкости 5, теплообменники и подогреватели 6, холодильники и конденсаторы 7, емкости-сепараторы и сепараторы 8, печь 9, реакторно-тепловые блоки (РТБ-1, -2). Каждый реакторно-тепловой блок содержит циркуляци- онный газоход 10; по ходу движения газа которого расположены: теплогенератор 11, реактор 12 со стационарным слоем катализатора, подогреватель 13, испаритель 14, дымосос 15. На схеме показаны материальные технологические потоки: исходное сырье I, углеводородные газы II, бензиновая фракция сырья III, отбензиненное сырье IV, дизельная фракция V, остаточная фракция сырья (фракция > 260^оС) VI, продукты реакции VII, жидкий катализат VIII, стабильный катализат IX, высокооктановый бензин Х, остаточная фракция катализата (фракция > 160^оС) XI, воздух XII, газообразный теплоноситель XIII, охлажденный теплоноситель XIV, избыточный теплоноситель XV, регенерирующий (активирующий) газ XVI, отработавший регенерирующий (активирующий) газ XVII.In this embodiment, the installation contains technologically linked: distillation columns 1, 2, 3 and 4; containers 5, heat exchangers and heaters 6, refrigerators and condensers 7, separator tanks and separators 8, furnace 9, reactor-thermal units (RTB-1, -2). Each thermal reactor block contains a circulation duct 10; in the direction of movement of the gas of which there are: a heat generator 11, a reactor 12 with a fixed catalyst bed, a heater 13, an evaporator 14, a smoke exhauster 15. The diagram shows material process flows: feedstock I, hydrocarbon gases II, gasoline fraction of feedstock III, topped feedstock IV, diesel fraction V, residual fraction of raw materials (fraction> 260 ^° C) VI, reaction products VII, liquid catalysis VIII, stable catalysis IX, high-octane gasoline X, residual fraction of catalysis (fraction> 160 ^° C) XI, air XII, gaseous coolant XIII cool each coolant XIV, excess coolant XV, regenerating (activating) gas XVI, spent regenerating (activating) gas XVII.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Сырье I (стабильный газовый конденсат или нефть) из сырьевой емкости 5 подают в ректификационную колонну 1, технологически обвязанную теплообменной (6, 7) и сепарирующей (8) аппаратурой. В колонне 1 происходит разделение сырья с выделением верхом колонны сырьевой бензиновой фракции III, выкипающей до 120-200^оС, а кубом колонны отбензиненное сырье IV. Отбензиненное сырье IV подают в ректификационную колонну 2, технологически обвязанную теплообменной (6, 7, 9) и емкостной (5) аппаратурой. В колонне 2 происходит разделение сырья с выделением верхом колонны дизельной фракции V, выкипающей в интервале 120-320^оС, а кубом колонны остаточной (> 260^оС) фракции (мазут) VI, являющихся конечными продуктами, производимыми на установке.Raw material I (stable gas condensate or oil) from the feed tank 5 is fed to a distillation column 1, technologically connected with a heat exchange (6, 7) and separation (8) equipment. In column 1, the raw materials are separated with the release of the top gasoline fraction III, boiling up to 120-200 ^о С, and the stripped raw material IV is cube-top. Raw material IV is fed to distillation column 2, technologically tied with heat exchange (6, 7, 9) and capacitive (5) equipment. In column 2, the raw materials are separated with the release of the diesel fraction V from the top of the column, boiling in the range 120-320 ^о С, and the residual (> 260 ^о С) fraction (fuel oil) VI, which are the final products produced at the plant, by the bottom ^{of the} column.

Бензиновую фракцию сырья III, выделенную в колонне 1, направляют в один из реакторно-тепловых блоков, работающий в режиме проведения каталитического процесса РТБ-1 (другой РТБ-2 работает в режиме или активации, или регенерации катализатора), первоначально в испаритель 14, где подогревают, испаряют и перегревают до 350-450^оС. Из испарителя 14 перегретое сырье направляют в трубное пространство каталитического реактора 12, в котором находится стационарный слой катализатора. На катализаторе в результате протекания реакций разрыва С-С связи углеводородов сырья, изомеризации, алкилирования, ароматизации и пр. при температуре реакции 320-480^оС и избыточном давлении происходит деструктивное превращение низкооктановых компонентов сырья в высокооктановые и газообразные углеводороды.The gasoline fraction of feedstock III, isolated in column 1, is sent to one of the reactor-thermal units operating in the RTB-1 catalytic process (the other RTB-2 operates in either the activation or regeneration of the catalyst), initially to the evaporator 14, where heated, evaporated and overheated to 350-450 ^about C. From the evaporator 14, the superheated feed is sent to the tube space of the catalytic reactor 12, in which there is a stationary catalyst layer. On the catalyst as a result of the flow gap reactions C-C bond of hydrocarbon feedstock, isomerization, alkylation, aromatization, etc. At a reaction temperature ^of 320-480 C and an overpressure occurs destructive conversion of low octane components in high octane feedstock and gaseous hydrocarbons.

После реактора 12 продукты реакции VII охлаждают, конденсируют и разделяют в сепараторе 8 с выделением углеводородных газов II и жидкого катализата VIII. Жидкий катализат VIII направляют в ректификационную (стабилизационную) колонну 3, технологически обвязанную теплообменной аппаратурой (6, 7) и сепаратором 8, где происходит стабилизация жидкого катализата (удаление растворенных газов). Низом колонны 3 отводят стабильный катализат IX, который направляют в ректификационную колонну 4, технологически обвязанную теплообменной аппаратурой (6, 7) и сепаратором 8. Верхом колонны 4 отбирают бензиновую фракцию (выкипающую до 205^оС), которую охлаждают, конденсируют, отделяют от остаточных углеводородных газов и отводят с установки в качестве целевого продукта высокооктанового бензина Х. Низом колонны 4 отбирают остаточную (> 160^оС) фракцию катализата XI, которую или отводят с установки в качестве побочного продукта, или смешивают с остаточной фракцией исходного сырья VI.After the reactor 12, reaction products VII are cooled, condensed and separated in a separator 8 with the release of hydrocarbon gases II and liquid catalyzate VIII. The liquid catalyzate VIII is sent to a distillation (stabilization) column 3, which is technologically connected with heat-exchange equipment (6, 7) and a separator 8, where liquid catalysis is stabilized (removal of dissolved gases). 3 is withdrawn column bottom stable catalysate IX, which is sent to distillation column 4, technologically tied heat exchange equipment (6, 7) and the separator 8. The column top 4 selected gasoline fraction (boiling up to 205 ° ^C), which is cooled, condensed, separated from residual hydrocarbon gases and withdrawn from the installation as the target product of high-octane gasoline X. Bottom of column 4 select the residual (> 160 ^о С) fraction of catalysis XI, which is either withdrawn from the installation as a by-product or mixed with the remainder full-time fraction of feedstock VI.

При работе РТБ-1 в режиме получения бензина РТБ-2 работает в режиме или активации (воздухом) "свежего", или регенерации (регенерирующим газом с определенным содержанием кислорода) работавшего в режиме получения бензина катализатора. Указанные газы XVI подают в РТБ-1 в трубчатку змеевика подогревателя 13, где они подогреваются до заданной температуры (в зависимости от режима активации или регенерации катализатора). Нагретый газ из подогревателя 13 РТБ-1 поступает в РТБ-2 в трубное пространство реактора 12, где происходит процесс регенерации (активации) катализатора. После реактора 12 отработанные газы направляют в трубное пространство испарителя 14, а затем сбрасывают XVII на "свечу" или в атмосферу через демпферную емкость. When RTB-1 is operating in the gasoline production mode, the RTB-2 operates in the “fresh” mode or by activation (by air) or regeneration (by a regenerating gas with a certain oxygen content) of the catalyst operating in the gasoline production mode. These gases XVI are fed into RTB-1 into the tube of the heater coil 13, where they are heated to a predetermined temperature (depending on the activation or regeneration of the catalyst). The heated gas from the heater 13 RTB-1 enters the RTB-2 in the tube space of the reactor 12, where the process of regeneration (activation) of the catalyst. After the reactor 12, the exhaust gases are sent to the tube space of the evaporator 14, and then they are discharged XVII onto the “candle” or into the atmosphere through the damper tank.

Использование предлагаемой установки позволяет обеспечить поддержание и регулирование температурных режимов работы функциональных узлов каждого реакторно-теплового блока (в системе: реактор 12, подогреватель 13, испаритель 14) за счет циркуляции газообразного теплоносителя XIII-XIV, циркулирующего по газоходу 10 (фиг. 1). Теплоносителем является образующаяся в смесителе теплогенератора 11 смесь дымовых газов, получаемых при сжигании угловодородного топлива II в топке теплогенератора 11, с циркулирующим охлажденным теплоносителем XIV. Рабочий теплоноситель из теплогенератора 11 по газоходу 10 поступает последовательнo: в межтрубное пространство реактора 12, в подогреватель 13, а затем в межтрубное пространство испарителя 14, где охлаждается за счет нагрева соответствующих материальных потоков. Часть охлажденного теплоносителя XIV поступает на дымосос 15 для рециркуляции по газоходу 10, а избыточное его количество XV сбрасывается через дымовую трубу. Using the proposed installation allows you to maintain and control the temperature of the functional units of each reactor-thermal unit (in the system: reactor 12, heater 13, evaporator 14) due to the circulation of the gaseous coolant XIII-XIV circulating through the duct 10 (Fig. 1). The heat carrier is the mixture of flue gases generated in the mixer of the heat generator 11 obtained by burning hydrocarbon fuel II in the furnace of the heat generator 11, with a circulating cooled coolant XIV. The working fluid from the heat generator 11 through the gas duct 10 enters sequentially: into the annulus of the reactor 12, into the heater 13, and then into the annulus of the evaporator 14, where it is cooled by heating the corresponding material flows. Part of the cooled coolant XIV enters the smoke exhauster 15 for recirculation through the flue 10, and its excess quantity XV is discharged through the chimney.

На предлагаемой установке каталитического получения высокооктанового бензина возможна переработка как углеводородного сырья, так и кислородсодержащих соединений (эфиров, спиртов, и т. п.). В зависимости от исходного сырья, при одной и той же конструкции реакторно-теплового блока установка может не содержать, а может и содержать от 1 до 4 ректификационных колонн для разделения сырья. Так, например, при переработке метанола-сырца или рафината риформинга, или углеводородных газов пиролиза, дегидрирования установка не содержит колонн для разделения сырья; при переработке нефти установка может содержать 4 колонны для фракционирования нефти с выделением прямогонного бензина, керосина, дизельной фракции и мазута. At the proposed installation for the catalytic production of high-octane gasoline, it is possible to process both hydrocarbon raw materials and oxygen-containing compounds (esters, alcohols, etc.). Depending on the feedstock, with the same design of the reactor-thermal unit, the installation may not contain, or may contain from 1 to 4 distillation columns for the separation of raw materials. So, for example, when processing crude methanol or reforming raffinate, or pyrolysis hydrocarbon gases, dehydrogenation, the installation does not contain columns for the separation of raw materials; during oil refining, the installation may contain 4 columns for oil fractionation with the evolution of straight-run gasoline, kerosene, diesel fraction and fuel oil.

П р и м е р 1. На установке каталитического получения высокооктанового бензина (фиг. 2) сырье I стабильный газовый конденсат фракционного состава, ^оС: н.к. 34, 10 об. 73, 50% 121, 90% 271, 96% 301, к.к. 345^оС, подают насосом из сырьевой емкости через теплообменник, где нагревают до 170^оС, в ректификационную колонну 1. В колонне 1 при давлении 0,4 МПа происходит разделение исходного сырья I с выделением верхом колонны при 120^оС 60,0 мас. бензиновой фракции и кубом колонны при 180^оС 40,0% отбензиненного конденсата IV. Дистиллят колонны 1 охлаждают и конденсируют в конденсаторе и направляют в емкость-сепаратор, где происходит отделение остаточных углеводородных газов II от жидкого дистиллята. Из сепаратора часть охлажденного дистиллята направляют в колонну 1 в качестве холодного орошения, а балансовую часть бензиновую фракцию сырья III (фракция 35-140^оС) направляют в один из двух реакторно-тепловых блоков на каталитическую переработку в высокооктановый бензин. Отбензиненный конденсат (фракция 140-360^оС), отбираемый с куба колонны 1, частично подогревают в подогревателе до 240^оС и возвращают в нижнюю секцию колонны 1 в качестве "горячей струи", а балансовую часть через теплообменник, где нагревают до 300^оС, подают в ректификационную колонну 2.PRI me R 1. On the installation of the catalytic production of high-octane gasoline (Fig. 2) raw materials I stable gas condensate fractional composition, ^about With: N. to. 34, 10 vol. 73, 50% 121, 90% 271, 96% 301, c.k. 345 ^{° C,} the raw material is pumped from the tank through the heat exchanger where it is heated to 170 ^{° C,} to the distillation column 1. The column 1 at a pressure of 0.4 MPa is separated I feedstock with separation column top at ¹²⁰ ° C 60.0 wt . gasoline fraction and cube column at 180 ^about With 40.0% topped condensate IV. The distillate of column 1 is cooled and condensed in a condenser and sent to a separator tank, where the residual hydrocarbon gases II are separated from the liquid distillate. From the separator portion of the cooled distillate is fed to column 1 as reflux cold, and carrying a part of raw gasoline fraction III (fraction 35-140 ^{° C)} is sent to one of two reactor-heat processing units on the catalyst to high octane gasoline. The condensate topped up (fraction 140-360 ^о С), taken from the cube of column 1, is partially heated in the heater to 240 ^о С and returned to the lower section of column 1 as a “hot stream”, and the balance part is heated through the heat exchanger, where it is heated to 300 ^о C, served in distillation column 2.

В колонне 2 при давлении 0,2 МПа происходит разделение отбензиненного конденсата с выделением верхом колонны при 260^оС 30,5 мас. дизельной фракции V и кубом колонны при 320^оС 9,5% остаточной фракции сырья VI. Дистиллят колонны 2 охлаждают и конденсируют в конденсаторе и направляют в рефлюксную емкость, откуда часть охлажденного дистиллята направляют в колонну 2 в качестве холодного орошения, а балансовую часть дизельную фракцию V (фракция 140-280^оС с цетановым числом 45) отводят с установки в качестве конечного продукта дизельного топлива. Часть кубового продукта колонны 2 (фракция 280-345^оС) направляют в печь, где нагревают до 350^оС и возвращают в колонну 2 в качестве "горячей струи", а балансовую часть охлаждают и отводят с установки в качестве продукта VI.In column 2 at a pressure of 0.2 MPa stripped condensate are separated with separation column top at 260 ^{° C} 30.5 wt. diesel fraction V and cubic column at 320 ^about With 9.5% of the residual fraction of raw materials VI. Column 2 a distillate is cooled and condensed in the condenser and sent to a reflux vessel where part of the cooled distillate is fed to the column 2 as reflux cold, and carrying part diesel fraction V (fraction 140-280 ^C with cetane number 45) is removed from the installation as final product of diesel fuel. Part of the bottoms product of the column 2 (fraction 280-345 ° ^C) fed into the oven where heated to 350 ^{° C} and returned to the column 2 as "hot jet" and carrying part is cooled and discharged from the installation VI as the product.

Бензиновую фракцию газового конденсата III, выделенную верхом колонны 1 для дальнейшей каталитической переработки в высокооктановый бензин и имеющую октановое число ОЧ 67 ММ, полают насосом под давлением 1,0-1,2 МПа в реакторно-тепловой блок РТБ-1. В РТБ-1 сырье III подают первоначально в трубное пространство испарителя 14, где нагревают, испаряют и перегревают до 350^оС, а затем в трубное пространство реактора 12. В реакторе 12 со стационарным слоем катализатора при температуре реакции примерно 350^оС, давлении 1,0-1,2 МПа и весовой скорости подачи сырья 2 ч^-1, на цеолитсодержащем катализаторе ИК-30 происходит превращение сырьевой фракции III. Катализатор содержит 30 мас. Al₂O₃ и 70% цеолита со структурой ZSM-11 состава 0,04Na₂O·Al₂O₃x xFe₂O₃·52SiO₂. Продукты реакции VII охлаждают, конденсируют в соответствующей теплообменной аппаратуре и направляют в емкость-сепаратор для отделения газообразных продуктов реакции II от жидкого катализата VIII.The gas fraction of gas condensate III, separated by the top of column 1 for further catalytic processing into high-octane gasoline and having an octane number of OHP of 67 MM, is pumped at a pressure of 1.0-1.2 MPa into the RTB-1 reactor-thermal unit. The RTB-1 Raw Materials III initially fed to the tube space of the evaporator 14, where the heated, vaporized and superheated to 350 ^{° C,} and then to the tube space of the reactor 12. The reactor 12 with a fixed bed of catalyst at a reaction temperature of about 350 ^{° C,} pressure 1 , 0-1.2 MPa and a weight feed rate of 2 h ^-1 , on a zeolite-containing catalyst IK-30, the conversion of the feed fraction III occurs. The catalyst contains 30 wt. Al ₂ O ₃ and 70% zeolite with a ZSM-11 structure of 0.04Na ₂ O · Al ₂ O ₃ x xFe ₂ O ₃ · 52SiO ₂ . The products of reaction VII are cooled, condensed in an appropriate heat exchange apparatus and sent to a separator tank to separate the gaseous products of reaction II from liquid catalyzate VIII.

Жидкие продукты реакции (катализат) VIII из сепаратора отбирают насосом и направляют через теплообменник, где нагревают до 120^оС, в ректификационную колонну 3, где под давлением 0,8 МПа происходит их стабилизация (выделение растворенных газов). Верхом колонны 3 при 70^оС отбирают легкую бензиновую фракцию, которую охлаждают, конденсируют в конденсаторе и подают в емкость-сепаратор для отделения углеводородных газов II; жидкий дистиллят возвращают в колонну 3 в качестве холодного орошения. Низом колонны 3 при 140^оС отбирают стабильный катализат IX, часть которого подогревают в теплообменнике до 170^оС и направляют в нижнюю секцию колонны 3 в качестве "горячей струи", а балансовую часть подают через подогреватель, где догревают до 150^оС, в ректификационную колонну 4, где под давлением 0,15 МПа происходит разделение катализата с выделением бензиновой фракции (фракция 35-195^оС) и остаточной фракции (фракция > 195^оС). С верха колонны 4 при температуре 140^оС отбирают пары бензиновой фракции, которые охлаждают, конденсируют в соответствующей теплообменной аппаратуре и направляют в емкость-сепаратор для отделения остаточных газов II. Часть бензина направляют в колонну 4 в качестве холодного орошения, а балансовую часть Х отводят с установки в качестве целевого продукта неэтилированного высокооктанового бензина с ОЧ77,6 ММ. Низом колонны 4 при 200^оС отводят остаточную фракцию катализата XI, выкипающую в пределах 160-300^оС, которую частично направляют через подогреватель, где догревают до 240^оС, в колонну 4 в качестве "горячей струи", а балансовую часть отводят с установки.Liquid reaction products (catalyzate) VIII are removed from the separator by a pump and sent through a heat exchanger, where they are heated to 120 ^° C, to distillation column 3, where they are stabilized under a pressure of 0.8 MPa (evolution of dissolved gases). Column top 3 at 70 ° ^C selected light gasoline fraction which is cooled, condensed in condenser and fed to a separator tank for separating hydrocarbon gases II; the liquid distillate is returned to column 3 as cold irrigation. Bottom of the column 3 at 140 ^{° C} is taken stable catalysate IX, part of which is heated in a heat exchanger to 170 ^{° C} and fed to the lower section of the column 3 as "hot jet" and carrying part is fed via a preheater which heats up to ¹⁵⁰ ° C, distillation column 4, where, under a pressure of 0.15 MPa, the catalysis is separated with the release of a gasoline fraction (fraction 35-195 ^о С) and a residual fraction (fraction> 195 ^о С). On top of the column 4 at a temperature of 140 ^{° C} gasoline fraction withdrawn vapors which is cooled, condensed in the corresponding heat exchange equipment and sent to a separator tank for separating the residual gas II. Part of the gasoline is sent to column 4 as cold irrigation, and the balance part X is removed from the plant as the target product of unleaded high-octane gasoline with an OCh77.6 MM. The bottom of column 4 at ²⁰⁰ ° C is withdrawn bottoms fraction catalyzate XI, boiling in the range 160-300 ^{° C,} which is partially directed through the heater, where heats up to 240 ^{° C,} to column 4 as the "hot jet" and carrying part is removed from installation.

Углеводородные газы II, выделяемые в сепараторах, отводят в коллектор углеводородных газов, и они могут быть использованы как в качестве продукта установки, так и в качестве углеводородного топлива в теплогенераторах 11 и в печи для энергообеспечения установки. Hydrocarbon gases II emitted in the separators are discharged to the hydrocarbon gas collector, and they can be used both as a product of the installation and as hydrocarbon fuel in heat generators 11 and in the furnace for energy supply of the installation.

Поддержание температурных режимов работы каждого реакторно-теплового блока обеспечивают за счет принудительной, под действием дымососа 15, циркуляции по газоходу 10 газообразного теплоносителя XIII-XIV. Теплоноситель XIII с температурой 600-650^оС получают путем сжигания в топке теплогенератора 11 смеси углеводородных газов II с воздухом XII с последующим смешением в смесителе теплогенератора 11 образовавшихся дымовых газов с циркулирующим по газоходу 10 охлажденным теплоносителем XIV. Рабочий теплоноситель из теплогенератора 11 по газоходу 1, поступает последовательно: в межтрубное пространство реактора 12, в подогреватель 13, а затем в межтрубное пространство испарителя 14, где охлаждается за счет нагрева соответствующих материальных потоков. Охлажденный до примерно 200^оС теплоноситель поступает частично на дымосос 15 для рециркуляции по газоходу 10, а избыточное его количество XV сбрасывают через дымовую трубу.Maintaining the temperature conditions of operation of each reactor-thermal unit is ensured by forced, under the influence of the smoke exhauster 15, circulation through the gas duct 10 of the gaseous heat carrier XIII-XIV. XIII heating medium with a temperature of 600-650 ^{° C} is obtained by burning in the firebox of the heat generator 11 a mixture of hydrocarbon gases with air XII II, followed by mixing in a mixer 11, a heat generator formed flue gases circulating gas duct 10 for cooled coolant XIV. The working fluid from the heat generator 11 through the gas duct 1, enters sequentially: into the annulus of the reactor 12, into the heater 13, and then into the annulus of the evaporator 14, where it is cooled by heating the corresponding material flows. Cooled to about 200 ^{° C} heating medium supplied in part by exhauster 15 for recirculation through the gas duct 10, and the excess amount thereof XV is released through the smokestack.

При работе РТБ-1 в режиме получения бензина РТБ-2 работает в режиме или активации (воздухом) "свежего" или регенерации (регенерирующим газом с определенным содержанием кислорода) работавшего в режиме получения бензина катализатора. При регенерации катализатора в РТБ-2 регенерирующий газ XVI подают в РТБ-1 в трубчатку змеевика подогревателя 13, где он нагревается до 500-520^оС. Нагретый регенерирующий газ XVI из подогревателя 13 РТБ-1 поступает в трубное пространство реактора 12 РТБ-2, где происходит процесс регенерации катализатора регулируемый отжиг коксовых отложений. После реактора 12 отработанные газы направляют в трубное пространство испарителя 14, а затем сбрасывают XVII на "свечу" или в атмосферу через демпферную емкость. При этом в межтрубное пространство реактора 12 для снятия тепла реакции горения кокса дымососом 15 подают атмосферный воздух, который циркулирует по газоходу 10, и избыточное его количество сбрасывается через дымовую трубу.When RTB-1 is operating in gasoline production mode, RTB-2 operates in the mode of either activating (by air) "fresh" or regenerating (regenerating gas with a certain oxygen content) operating in the catalyst gasoline production mode. When regeneration of the catalyst in TBS-2 regenerating gas is fed to RTB XVI-1 in pipe heater coil heater 13 where it is heated to 500-520 ° ^C. The heated regeneration gas from the preheater 13 XVI RTB-1 enters the tube side of the reactor 12 RTB-2 where the process of regeneration of the catalyst occurs controlled annealing of coke deposits. After the reactor 12, the exhaust gases are sent to the tube space of the evaporator 14, and then they are discharged XVII onto the “candle” or into the atmosphere through the damper tank. At the same time, atmospheric air is fed into the annulus of the reactor 12 to remove the heat of the combustion reaction of coke by the smoke exhaust 15, which circulates through the gas duct 10, and its excess amount is discharged through the chimney.

В результате переработки стабильного газового конденсата на установке каталитического получения высокооктанового бензина указанным способом, из исходного сырья в целом образуется, мас. неэтилированного бензина типа А-76 48,6; дизельного топлива 30,5; остаточной фракции > 160^оС 11,0 (в т.ч. кубовый остаток колонны 2 9,5 и кубовый остаток колонны 4 1,5) и углеводородных газов 9,9.As a result of processing stable gas condensate in a catalytic production unit for producing high-octane gasoline in the indicated manner, wt. unleaded gasoline type A-76 48.6; diesel fuel 30.5; residual fraction> 160 ^C 11.0 (including the column bottoms and the bottoms 2 9.5 4 1.5 column residue) and hydrocarbon gases 9.9.

П р и м е р 2. Аналогичен примеру 1. В результате переработки стабильного газового конденсата на установке каталитического получения высокооктанового бензина указанным способом при температуре реакции 400^оС из исходного сырья в целом образуется, мас. неэтилированный высокооктановый бензин типа АИ-93 (фракция 35-195^оС с октановыми числами 85,4 ММ и 93,8 ИМ) 38,2; дизельное топливо 30,5; остаточная фракция, выкипающая выше 160^оС 11,5 (в т.ч. кубовые остатки колонны 2 9,5 и колонны 4 2,0) и углеводородные газы 19,8.EXAMPLE Example 2 is similar to Example 1. As a result, the stable processing gas condensate in the catalytic preparation of high octane gasoline said process at a reaction temperature ^of 400 C is formed from the feedstock, by weight as a whole. unleaded high-octane gasoline AI-93 (fraction 35-195 ^{° C} with octane numbers of 85.4 and 93.8 MM MI) 38.2; diesel fuel 30.5; residual fraction boiling above 160 ^C 11.5 (including the bottoms of the column 2 and column 4 9.5 2.0) and hydrocarbon gases 19.8.

П р и м е р 3. На установке каталитического получения высокооктанового бензина сырье метанол-сырец (содержание воды 7%) насосом отбирают из сырьевой емкости и подают под давлением 0,2 МПа в трубное пространство испарителя реакторно-теплового блока, где нагревают, испаряют и перегревают до примерно 380^оС, а затем направляют в трубное пространство реактора. В реакторе при температуре реакции примерно 380^оС, давлении примерно 0,2 МПа и весовой скорости подачи сырья примерно 2 ч^-1 на стационарном слое цеолитсодержащего катализатора ИК-28 происходит превращение сырья (метанола) в углеводороды и воду. Катализатор содержит 70 мас. цеолита со структурой ZSM-5 состава 0,03Na₂O·Al₂O₃·0,3Fe₂O₃·86SiO₂, 30 мас. Al₂O₃ и модифицирован 3% La³⁺. Продукты реакции охлаждают, конденсируют в соответствующей теплообменной аппаратуре и направляют в емкость-сепаратор для разделения газообразных продуктов реакции, жидких углеводородов (катализата) и воды. Вода из емкости-сепаратора отбирается с нижнего слоя и отводится с установки.PRI me R 3. On the installation for the catalytic production of high-octane gasoline, raw methanol (water content 7%) is taken from the feed tank by a pump and fed under pressure of 0.2 MPa to the tube space of the reactor-thermal unit evaporator, where it is heated and evaporated and overheated to about 380 ^about C, and then sent to the tube space of the reactor. In the reactor, at a reaction temperature of about 380 ^{° C,} a pressure of about 0.2 MPa and a weight hourly space velocity of about 2 hr ^-1 to a fixed bed zeolite catalyst IR-28 conversion occurs raw material (methanol) to hydrocarbons and water. The catalyst contains 70 wt. zeolite with a ZSM-5 structure of 0.03Na ₂ O · Al ₂ O ₃ · 0.3Fe ₂ O ₃ · 86SiO ₂ , 30 wt. Al ₂ O ₃ and modified with 3% La ³⁺ . The reaction products are cooled, condensed in an appropriate heat exchange apparatus and sent to a separator tank to separate the gaseous reaction products, liquid hydrocarbons (catalysis) and water. Water from the separator tank is taken from the bottom layer and discharged from the installation.

Жидкие продукты реакции (катализат) из емкости-сепаратора отбирают насосом с верхнего слоя и далее перерабатывают аналогично примеру 1. Поддержание температурных режимов работы реакторно-теплового блока установки осуществляется аналогично примеру 1. Liquid reaction products (catalysis) from the separator tank are selected by the pump from the upper layer and then processed analogously to example 1. Maintenance of temperature conditions of the reactor-thermal unit is carried out analogously to example 1.

В результате переработки метанола-сырца на описанной установке каталитического получения высокооктанового бензина указанным способом из исходного сырья в целом образуется, мас. вода 47,7; углеводородные газы 19,1; остаточная фракция > 185^оС 1,7; высокооктановый бензин типа АИ-93 (с октановым числом 94 ИМ) 31,5. Выход на углеводородные продукты: углеводородных газов 36,6% остаточной фракции 3,2% высокооктанового бензина 60,2 мас.As a result of the processing of crude methanol in the described installation for the catalytic production of high-octane gasoline in this way from the feedstock as a whole is formed, wt. water 47.7; hydrocarbon gases 19.1; residual fraction> 185 ^° C 1.7; high-octane gasoline type AI-93 (with an octane rating of 94 IM) 31.5. Output on hydrocarbon products: hydrocarbon gases 36.6% of the residual fraction of 3.2% high-octane gasoline 60.2 wt.

Claims

1. INSTALLATION OF CATALYTIC PRODUCTION OF HIGH-OCTANE GASOLINE, containing distillation columns, devices for catalytic processing of raw materials and heat supply for the latter, technologically connected with columns and devices for catalytic processing, heat exchange, capacitive and separation equipment, characterized in that the devices for catalytic processing and heat supply for the latter in the form of reactor-thermal blocks, each of which is a circulating gas duct, consisting of a follower but located along the gaseous coolant of the heat generator, shell-and-tube type reactor, heater, shell-and-tube evaporator and smoke exhaust.

2. Installation according to claim 1, characterized in that, in order to conduct oxidative regeneration of the catalyst, it further comprises a unit for producing regenerating gas from the flue gas of the reactor-thermal unit.