RU2785341C2 - Column network with separating wall in complex technological installations - Google Patents
Column network with separating wall in complex technological installations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785341C2 RU2785341C2 RU2020138879A RU2020138879A RU2785341C2 RU 2785341 C2 RU2785341 C2 RU 2785341C2 RU 2020138879 A RU2020138879 A RU 2020138879A RU 2020138879 A RU2020138879 A RU 2020138879A RU 2785341 C2 RU2785341 C2 RU 2785341C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- dividing wall
- wall column
- naphtha
- section
- Prior art date
Links
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 claims abstract description 27
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 19
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N Octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
[0001] Данная патентная заявка испрашивает приоритет и включает в себя посредством ссылки полное описание предварительной патентной заявки США № 62/664762, поданной 30 апреля 2018. [0001] This patent application claims priority and incorporates by reference the full description of U.S. Provisional Application No. 62/664,762, filed April 30, 2018.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] В данном разделе представлена информация об известном уровне техники, способствующая лучшему пониманию различных аспектов изобретения. Следует понимать, что утверждения в данном разделе настоящего документа необходимо понимать именно в этом смысле, а не как признание известного уровня техники. [0002] This section provides information about the prior art, contributing to a better understanding of various aspects of the invention. It should be understood that the statements in this section of this document are to be understood in this sense and not as an admission of prior art.
[0003] Большинство применений колонн с разделительной стенкой (DWC) в нефтеперерабатывающей промышленности включает в себя автономные колонны, будь то усовершенствованная колонна или колонна базового уровня. Функциональные DWC обычно встречаются в разделителях нафты и разделителях риформата. [0003] Most applications of dividing wall columns (DWC) in the oil refining industry involve stand-alone columns, whether it be an advanced column or a baseline column. Functional DWCs are commonly found in naphtha separators and reformate separators.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[0004] Иллюстративная технологическая установка включает в себя установку гидроочистки нафты, содержащую первую колонну с разделительной стенкой. Первая колонна с разделительной стенкой включает в себя: стенку, разделяющую верхнюю часть первой колонны с разделительной стенкой на первую верхнюю секцию и вторую верхнюю секцию; выход, связанный со второй верхней секцией первой колонны с разделительной стенкой, для извлечения сжиженного нефтяного газа; выход, связанный с нижней частью первой колонны с разделительной стенкой и соединенный с системой разделителя нафты. Иллюстративная технологическая установка также включает в себя колонну-деизопентанизатор, соединенную с выходом из разделителя нафты, установку изомеризации, соединенную с выходом из колонны-деизопентанизатора и включающую вторую колонну с разделительной стенкой. Вторая колонна с разделительной стенкой включает в себя: стенку, разделяющую верхнюю часть второй колонны с разделительной стенкой на первую верхнюю секцию и вторую верхнюю секцию; вход, соединенный с выходом стабилизационной колонны установки изомеризации; выход, связанный со второй верхней секцией второй колонны с разделительной стенкой, для извлечения первого потока изомеризата; и выход, связанный с нижней частью второй колонны с разделительной стенкой, для извлечения второго потока изомеризата. Иллюстративный способ также включает реактор изомеризации, включенный между колонной-деизопентанизатором и стабилизационной колонной. [0004] An exemplary process unit includes a naphtha hydrotreater comprising a first dividing wall column. The first dividing wall column includes: a wall dividing the top of the first dividing wall column into a first top section and a second top section; an outlet connected to the second top section of the first dividing wall column for recovering liquefied petroleum gas; an outlet connected to the bottom of the first dividing wall column and connected to the naphtha separator system. The exemplary process unit also includes a deisopentanizer column connected to the outlet of the naphtha separator, an isomerization unit connected to the outlet of the deisopentanizer column and including a second column with a dividing wall. The second dividing wall column includes: a wall separating the top of the second dividing wall column into a first top section and a second top section; an inlet connected to the outlet of the stabilization column of the isomerization unit; an outlet connected to the second top section of the second dividing wall column for recovering the first isomerate stream; and an outlet connected to the bottom of the second dividing wall column for recovering the second isomerate stream. The exemplary process also includes an isomerization reactor interposed between the deisopentanizer column and the stabilization column.
[0005] В некоторых вариантах осуществления система разделителя нафты включает третью колонну с разделительной стенкой. Третья колонна с разделительной стенкой включает в себя: стенку, разделяющую среднюю часть третьей колонны с разделительной стенкой на первую среднюю секцию и вторую среднюю секцию; вход, связанный с нижней частью первой колонны с разделительной стенкой; выход, связанный с верхней частью третьей колонны с разделительной стенкой, для извлечения первого потока нафты; выход, связанный со второй средней секцией, для извлечения второго потока нафты; и выход, связанный с нижней частью третьей колонны с разделительной стенкой, для извлечения третьего потока нафты. [0005] In some embodiments, the naphtha separator system includes a third column with a dividing wall. The third dividing wall column includes: a wall separating a middle portion of the third dividing wall column into a first middle section and a second middle section; an inlet connected to the bottom of the first dividing wall column; an outlet connected to the top of the third dividing wall column for recovering the first naphtha stream; an outlet associated with the second middle section for recovering a second naphtha stream; and an outlet connected to the bottom of the third dividing wall column for recovering the third naphtha stream.
[0006] В некоторых вариантах осуществления стабилизационная колонна соединена с первой колонной с разделительной стенкой. [0006] In some embodiments, the implementation of the stabilization column is connected to the first column with a dividing wall.
[0007] В некоторых вариантах осуществления реактор изомеризации соединен с нижней частью второй колонны с разделительной стенкой. [0007] In some embodiments, the isomerization reactor is connected to the bottom of the second column with a dividing wall.
[0008] В некоторых вариантах осуществления вторая колонна с разделительной стенкой интегрирована по теплу с колонной-деизопентанизатором. [0008] In some embodiments, the second separation wall column is thermally integrated with the deisopentanizer column.
[0009] В некоторых вариантах осуществления технологическая установка включает в себя вход, связанный с первой верхней секцией первой колонны с разделительной стенкой и соединенный с нижней частью первой колонны с разделительной стенкой. [0009] In some embodiments, the process unit includes an inlet associated with a first upper section of the first dividing wall column and connected to the bottom of the first dividing wall column.
[00010] В некоторых вариантах осуществления технологическая установка включает в себя выход, связанный с первой верхней секцией второй колонны с разделительной стенкой и соединенный с колонной-деизопентанизатором. [00010] In some embodiments, the process unit includes an outlet associated with a first top section of a second dividing wall column and connected to a deisopentanizer column.
[00011] В некоторых вариантах осуществления первая верхняя секция первой колонны с разделительной стенкой выполнена с возможностью работы в качестве стабилизатора, и вторая верхняя секция первой колонны с разделительной стенкой выполнена с возможностью работы в качестве деэтанизатора. [00011] In some embodiments, the first top section of the first partition wall column is configured to operate as a stabilizer, and the second top section of the first partition wall column is configured to operate as a deethanizer.
[00012] В некоторых вариантах осуществления первая верхняя секция второй колонны с разделительной стенкой выполнена с возможностью работы в качестве депентанизатора, и вторая верхняя секция второй колонны с разделительной стенкой выполнена с возможностью работы в качестве деизогексанизатора. [00012] In some embodiments, the first top section of the second partition wall column is configured to operate as a depentanizer and the second upper section of the second partition wall column is configured to operate as a deisohexanizer.
[00013] Иллюстративный способ с теплоинтеграцией для системы, включающей установку гидроочистки нафты и установку изомеризации, включает подачу в первую колонну с разделительной стенкой. Первая колонна с разделительной стенкой включает в себя: стенку, разделяющую верхнюю часть первой колонны с разделительной стенкой на первую верхнюю секцию и вторую верхнюю секцию, выход, связанный со второй верхней секцией первой колонны с разделительной стенкой, для извлечения сжиженного нефтяного газа; выход, связанный с нижней частью первой колонны с разделительной стенкой и соединенный с системой разделителя нафты. Иллюстративный способ включает в себя удаление сжиженного нефтяного газа из второй верхней секции первой колонны с разделительной стенкой и подачу кубового продукта из первой колонны с разделительной стенкой во вторую колонну с разделительной стенкой. Вторая колонна с разделительной стенкой включает в себя: стенку, разделяющую среднюю часть второй колонны с разделительной стенкой на первую среднюю секцию и вторую среднюю секцию; вход, связанный с нижней частью первой колонны с разделительной стенкой; выход, связанный с верхней частью второй колонны с разделительной стенкой, для извлечения первого потока нафты; выход, связанный со второй средней секцией, для извлечения второго потока нафты; и выход, связанный с нижней частью второй колонны с разделительной стенкой, для извлечения третьего потока нафты. Иллюстративный способ включает в себя подачу первого потока нафты из верхней части второй колонны с разделительной стенкой в колонну-деизопентанизатор, подачу кубовой фракции из колонны-деизопентанизатора в реактор изомеризации, и подачу продукта из реактора изомеризации в стабилизационную колонну, подачу изомеризата из стабилизационной колонны в третью колонну с разделительной стенкой. Третья колонна с разделительной стенкой включает в себя: стенку, разделяющую верхнюю часть третьей колонны с разделительной стенкой на первую верхнюю секцию и вторую верхнюю секцию; вход, соединенный с выходом стабилизационной колонны установки изомеризации; выход, связанный со второй верхней секцией третьей колонны с разделительной стенкой, для извлечения первого потока изомеризата; и выход, связанный с нижней частью третьей колонны с разделительной стенкой, для извлечения второго потока изомеризата. Иллюстративный способ включает в себя извлечение изомеризата из третьей колонны с разделительной стенкой. [00013] An exemplary heat integration process for a system including a naphtha hydrotreater and an isomerization unit comprises feeding to a first dividing wall column. The first dividing wall column includes: a wall dividing the top of the first dividing wall column into a first top section and a second top section, an outlet connected to a second top section of the first dividing wall column for recovering liquefied petroleum gas; an outlet connected to the bottom of the first dividing wall column and connected to the naphtha separator system. An exemplary method includes removing liquefied petroleum gas from the second upper section of the first dividing wall column and feeding the bottom product from the first dividing wall column to the second dividing wall column. The second dividing wall column includes: a wall separating a middle portion of the second dividing wall column into a first middle section and a second middle section; an inlet connected to the bottom of the first dividing wall column; an outlet connected to the top of the second dividing wall column for recovering the first naphtha stream; an outlet associated with the second middle section for recovering a second naphtha stream; and an outlet connected to the bottom of the second dividing wall column for recovering a third naphtha stream. An exemplary process includes feeding a first naphtha stream from the top of a second dividing wall column to a deisopentanizer column, feeding the bottoms fraction from the deisopentanizer column to an isomerization reactor, and feeding product from the isomerization reactor to a stabilization column, feeding isomerate from the stabilization column to a third a column with a dividing wall. The third dividing wall column includes: a wall dividing the top of the third dividing wall column into a first top section and a second top section; an inlet connected to the outlet of the stabilization column of the isomerization unit; an outlet connected to the second top section of the third dividing wall column for recovering the first isomerate stream; and an outlet connected to the bottom of the third dividing wall column for recovering the second isomerate stream. An exemplary method includes recovering the isomerate from a third dividing wall column.
[00014] В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя подачу ISOM-потока из стабилизационной колонны в первую верхнюю секцию первой колонны с разделительной стенкой. [00014] In some embodiments, the method includes feeding the ISOM stream from the stabilization column to the first top section of the first dividing wall column.
[00015] В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя обмен тепла между текучей средой из второй верхней секции третьей колонны с разделительной стенкой и кубовым продуктом колонны-деизопентанизатора. [00015] In some embodiments, the method includes exchanging heat between the fluid from the second upper section of the third dividing wall column and the bottom product of the deisopentanizer column.
[00016] В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя подачу C5 из первой верхней секции третьей колонны с разделительной стенкой в колонну-деизопентанизатор. [00016] In some embodiments, the method includes feeding C5 from the first upper section of the third dividing wall column to the deisopentanizer column.
[00017] В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя подачу C6 из третьей колонны с разделительной стенкой в реактор изомеризации. [00017] In some embodiments, the method includes feeding C6 from a third separation wall column to an isomerization reactor.
[00018] В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя подачу кубового продукта первой колонны с разделительной стенкой в первую верхнюю секцию первой колонны с разделительной стенкой. [00018] In some embodiments, the method includes feeding the bottom product of the first dividing wall column to a first top section of the first dividing wall column.
[00019] В некоторых вариантах осуществления вторая колонна с разделительной стенкой интегрирована по теплу с колонной-деизопентанизатором. [00019] In some embodiments, the second separation wall column is thermally integrated with the deisopentanizer column.
[00020] В некоторых вариантах осуществления первая колонна с разделительной стенкой включает в себя вход, связанный с первой верхней секцией первой колонны с разделительной стенкой и соединенный с нижней частью первой колонны с разделительной стенкой. [00020] In some embodiments, the first partition wall column includes an inlet associated with the first upper section of the first partition wall column and connected to the bottom of the first partition wall column.
[00021] В некоторых вариантах осуществления вторая колонна с разделительной стенкой включает в себя выход, связанный с первой верхней секцией второй колонны с разделительной стенкой и соединенный с колонной-деизопентанизатором. [00021] In some embodiments, the second dividing wall column includes an outlet associated with a first upper section of the second dividing wall column and connected to the deisopentanizer column.
[00022] В некоторых вариантах осуществления первая верхняя секция первой колонны с разделительной стенкой выполнена с возможностью работы в качестве стабилизатора, и вторая верхняя секция первой колонны с разделительной стенкой выполнена с возможностью работы в качестве деэтанизатора. [00022] In some embodiments, the first top section of the first partition wall column is configured to operate as a stabilizer, and the second top section of the first partition wall column is configured to operate as a deethanizer.
[00023] В некоторых вариантах осуществления первая верхняя секция второй колонны с разделительной стенкой выполнена с возможностью работы в качестве депентанизатора, и вторая верхняя секция второй колонны с разделительной стенкой выполнена с возможностью работы в качестве деизогексанизатора. [00023] In some embodiments, the first top section of the second partition wall column is configured to operate as a depentanizer and the second upper section of the second partition wall column is configured to operate as a deisohexanizer.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[00024] Изобретение лучше всего можно понять из следующего ниже подробного описания при его прочтении с использованием прилагаемых чертежей. Следует подчеркнуть, что в соответствии с общепринятой практикой в отрасли различные элементы не представлены в масштабе. Фактически, размеры различных элементов могут быть произвольно увеличены или уменьшены для ясности описания. [00024] The invention is best understood from the following detailed description when read using the accompanying drawings. It should be emphasized that, in accordance with common industry practice, the various elements are not drawn to scale. In fact, the dimensions of the various elements may be arbitrarily enlarged or reduced for the sake of clarity of description.
[00025] На фиг.1 показана традиционная технологическая схема гидроочистки нафты и изомеризации; [00025] Figure 1 shows a conventional naphtha hydrotreatment and isomerization process;
[00026] На фиг.2 показана технологическая схема DWC с интеграцией тепла для установок NHT И ISOM в соответствии с аспектами изобретения; [00026] FIG. 2 is a flow diagram of DWC with heat integration for NHT and ISOM units in accordance with aspects of the invention;
[00027] На фиг.3А показан традиционный разделитель нафты, и на фиг.3В показан разделитель нафты DWC в соответствии с аспектами изобретения; [00027] Figure 3A shows a conventional naphtha separator and Figure 3B shows a DWC naphtha separator in accordance with aspects of the invention;
[00028] На фиг.4А показан традиционный разделитель, и на фиг.4В показаны DWC для извлечения СНГ в соответствии с аспектами изобретения; [00028] Figure 4A shows a traditional splitter and Figure 4B shows DWCs for LPG recovery in accordance with aspects of the invention;
[00029] На фиг.5 показана интеграция тепла головного потока между деизопентанизатором и деизогексанизатором DWC в соответствии с аспектами изобретения; и [00029] Figure 5 shows the overhead heat integration between a deisopentanizer and a DWC deisohexanizer in accordance with aspects of the invention; and
[00030] На фиг.6А показаны традиционные колонны депентанизатора и деизогексанизатора, на фиг.6В показан DWC депентанизатор/деизогексанизатор в соответствии с аспектами изобретения. [00030] FIG. 6A shows conventional depentanizer and deisohexanizer columns, FIG. 6B shows a DWC depentanizer/deisohexanizer in accordance with aspects of the invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
[00031] Следует понимать, что следующее описание представляет множество различных вариантов осуществления или примеров для реализации различных признаков различных вариантов осуществления. Конкретные примеры компонентов и устройств описаны ниже для упрощения описания. Они являются, конечно, просто примерами и не предназначены для ограничения. Кроме того, в описании могут повторяться номера позиций и/или буквы в различных примерах. Это повторение сделано для простоты и ясности и само по себе не определяет взаимосвязи между различными рассматриваемыми вариантами осуществления и/или конфигурациями. [00031] It should be understood that the following description represents many different embodiments or examples for implementing various features of various embodiments. Specific examples of components and devices are described below for ease of description. They are, of course, merely examples and are not intended to be limiting. In addition, reference numbers and/or letters may be repeated in the description in various examples. This repetition is for simplicity and clarity and does not in itself define relationships between the various contemplated embodiments and/or configurations.
[00032] Технология DWC может повысить эффективность и рентабельность комплексных нефтеперерабатывающих установок. Одна такая область представляет собой комплексные процессы, такие как гидроочистка нафты (NHT) и изомеризация (ISOM), которые обычно включают сеть колонн. Здесь обсуждается внедрение технологии DWC с объединением двух или более колонн в процессах NHT и ISOM для повышения общей рентабельности. [00032] DWC technology can improve the efficiency and profitability of complex oil refineries. One such area is complex processes such as naphtha hydrotreating (NHT) and isomerization (ISOM), which typically involve a network of columns. Discussed here is the introduction of DWC technology with the combination of two or more columns in the NHT and ISOM processes to improve overall profitability.
[00033] Установки NHT и ISOM часто работают при высоких давлениях и температурах, что приводит к дорогостоящей и энергоемкой эксплуатации. При росте спроса на установки NHT и ISOM в нефтеперерабатывающей промышленности, DWC могут революционизировать эти технологические схемы. DWC не только повышают энергоэффективность процессов, но также могут обеспечить и множество других преимуществ. Эти преимущества включают в себя более низкие капиталовложения и необходимость относительно небольшой площади по сравнению с полноценными традиционными схемами. [00033] NHT and ISOM units often operate at high pressures and temperatures, resulting in costly and energy intensive operation. With the growing demand for NHT and ISOM units in the oil refining industry, DWC can revolutionize these process flowsheets. DWCs not only increase the energy efficiency of processes, but can also provide many other benefits. These advantages include lower capital investment and the need for a relatively small footprint compared to full-fledged traditional schemes.
Уровень техники способаState of the art method
[00034] В приводимых в качестве примера установках NHT, таких как установка 100 NHT на фиг.1, стабилизирующая колонна 102 удаляет неконденсирующиеся газы из сырья 104 из секции реактора. Головной жидкий продукт 106 подается из стабилизационной колонны 102 в колонну-деэтанизатор 108 для извлечения продукта 110 сжиженного нефтяного газа (СНГ). Кубовый продукт 112 подается из стабилизационной колонны 102 в двухколонную последовательность разделителей нафты, включающую первый разделитель 114 нафты и второй разделитель 116 нафты. Двухколонная последовательность разделителей нафты разделяет легкую нафту (в основном C5-C6 компоненты) 118, среднюю нафту (C7) 120 и тяжелую нафту (C8 и тяжелее) 122. Легкая нафта 118 обрабатывается в колонне-деизопентанизаторе 124 для отделения потока 126, обогащенного i-C5, из верхней части колонны-деизопентанизатора 124. n-C5 и более тяжелая или кубовая фракция 128 подается в ISOM-реактор 130. [00034] In exemplary NHT plants, such as
[00035] В большинстве технологических схем стабилизационная колонна 102 работает при высоком давлении, что требует использования относительно дорогого пара среднего давления (СД). Кроме того, из-за использования частичной конденсации наблюдаются значительные потери С3-С4 в отходящем газе. Это приводит к использованию дополнительной колонны-деэтанизатора 108 для извлечения продукта 110 СНГ из отходящего газа. Сырье для изомеризации получают из кубового продукта 112 в двухколонной последовательности разделителей нафты. [00035] In most process flowsheets, the
[00036] Как также показано на фиг.1, установка 150 ISOM содержит множество колонн, включая стабилизационную колонну 154, колонну-депентанизатор 156 и колонну-деизогексанизатор 158. Колонна-деизопентанизатор 124 отделяет высокооктановые i-C5 компоненты 126 от сырьевого и рециркуляционного потоков. Низкооктановые компоненты (n-C5 и более тяжелая фракция 128) из куба колонны-деизопентанизатора 124 направляются в ISOM-реактор 130 для получения высокооктановых компонентов, наряду с некоторыми легкими компонентами. Продукт 131 из ISOM-реактора 130 подается в стабилизационную колонну 154. Стабилизационная колонна 154 удаляет более легкие углеводороды (С4-) 160 в отходящем газе. [00036] As also shown in FIG. 1, the
[00037] Стабилизированный изомеризат 162 подается в колонну-депентанизатор 156 для концентрирования C5. C5 157 рециркулируют из колонны-депентанизатора 156 в колонну-деизопентанизатор 124. В некоторых аспектах часть C5 157 рециркулируют в колонну-депентанизатор 156. Расположенная ниже по потоку колонна-деизогексанизатор 158 далее разделяет легкий изомеризат 164 (в основном i-C6) и тяжелый изомеризат 166 (в основном фракцию C7+), наряду с концентрированной фракцией n-C6 168. Концентрированную фракцию 168 n-C6 рециркулируют в ISOM-реактор 130 для повышения октанового числа. [00037] The stabilized
[00038] DWC работают по принципу устранения внутренних термодинамических недостатков конструкции традиционных дистилляционных колонн. Один из этих недостатков возникает из-за обратного смешивания сырья с боковым погоном, исходя из расположения двух потоков. На качество бокового погона влияет загрязнение более легких или более тяжелых компонентов. Использование DWC устраняет данную проблему и обеспечивает более качественный боковой погон. Следовательно, работа двух разделителей нафты по фиг.1 возможна в единственной DWC настоящего изобретения. Серия колонн на фиг.1 представляет собой хорошую возможность внедрения технологии DWC для повышения эффективности всего способа. DWC можно использовать для объединения работы двух или более колонн при достижении таких же технических характеристик продукта, что и при традиционной схеме. В результате, капиталовложения понижаются на 20-30%. Кроме того, эти колонны могут работать при более низких температурах или иметь более низкие эксплуатационные требования. Ожидается, что при использовании конфигурации DWC экономия энергии составит 20-30%. [00038] DWCs operate on the principle of eliminating inherent thermodynamic design flaws in conventional distillation columns. One of these disadvantages arises from the back mixing of the feedstock with the side cut, based on the location of the two streams. The quality of the side cut is affected by the contamination of lighter or heavier components. The use of DWC eliminates this problem and provides a higher quality side cut. Therefore, the operation of the two naphtha separators of Figure 1 is possible in a single DWC of the present invention. The series of columns in Figure 1 represents a good opportunity to introduce DWC technology to improve the efficiency of the whole process. DWC can be used to combine the operation of two or more columns while achieving the same product specifications as the conventional scheme. As a result, capital investments are reduced by 20-30%. In addition, these columns can operate at lower temperatures or have lower operating requirements. Energy savings are expected to be 20-30% when using a DWC configuration.
Колонны с разделительной стенкой в установках NHT и ISOMDividing wall columns in NHT and ISOM installations
[00039] По сравнению с установкой 100 NHT и установкой 150 ISOM фиг.1, установка 100 NHT и установка 150 ISOM на фиг.2 модифицированы для включения DWC. Например: стабилизационная колонна 102 и деэтанизатор 108 фиг.1 заменены колонной 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой; разделители 114, 116 нафты заменены DWC-разделителем 220 нафты; и колонна-депентанизатор 156 и колонна-деизогексанизатор 158 заменены DWC-колонной 250 депентанизатор/деизогексанизатор. Колонна 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой включает в себя стенку 203, которая разделяет верхнюю часть колонны 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой на две половины (верхнюю секцию 204 и верхнюю секцию 206), которые по существу работают как независимые колонны. Стенка 203 предотвращает любое перемешивание или утечку между двумя сторонами. В результате, различные технологические операции могут осуществляться внутри колонны 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой. [00039] Compared to NHT set 100 and ISOM set 150 of Figure 1, NHT set 100 and ISOM set 150 in Figure 2 are modified to include DWC. For example: the
[00040] На фиг.3A и фиг.3B приводится параллельное сравнение двух разделителей 114, 116 нафты фиг.1 с DWC-разделителем 220 нафты фиг.2. DWC-разделитель 220 нафты имеет среднюю стенку 222, которая разделяет DWC-разделитель 220 нафты на две средние секции 224, 226. Кубовый продукт 112 из колонны 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой подается в среднюю секцию 224 DWC-разделителя 220 нафты. Легкая нафта 118 подается из верхней части DWC-разделителя 220 нафты в деизопентанизатор 124. DWC-разделитель 220 нафты также отделяет среднюю нафту 120 в виде бокового погона и тяжелую нафту 122 в виде кубового продукта. [00040] Figures 3A and 3B show a side-by-side comparison of the two
[00041] На фиг.4A и фиг.4B приводится параллельное сравнение стабилизатора 102 и деэтанизатора 108 фиг.1 с колонной 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой фиг.2. Колонна 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой имеет верхнюю стенку 203, которая разделяет колонну 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой на две верхние секции 204, 206. Сырье 104 и, необязательно, поток 216 ISOM поступают в верхнюю секцию 204. В варианте осуществления колонны 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой верхняя секция 204 используется для абсорбции, и верхняя секция 206 используется для перегонки. Кроме того, параллельные зоны разделения, которые были образованы стенкой 203, имеют тенденцию уменьшать общую высоту колонны 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой по сравнению с установкой 100 NHT, которая включает в себя отдельные колонны (т.е. стабилизационную колонну 102 и колонну-деэтанизатор 108). Аналогичное число теоретических ступеней (или тарелок) может быть размещено в двух зонах для желаемого разделения. [00041] FIGS. 4A and 4B show a side-by-side comparison of the
[00042] Поток тяжелых углеводородов удаляет из отходящего газа 208 компоненты C3-C4 из секции 204 абсорбции колонны 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой. Эти компоненты концентрируются и удаляются на стороне перегонки 206 в виде продукта 110 СНГ. Часть 214 кубового продукта 112 из колонны 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой может быть рециркулирована обратно в секцию 204 абсорбции и использована для абсорбции, если сырье содержит подходящее количество С5. В качестве альтернативы, обедненный поток нафты можно использовать наряду с более тяжелым потоком C5 или независимо в качестве абсорбирующей среды. Другие потоки отходящего газа на нефтеперерабатывающем заводе, которые богаты C3-C4 компонентами, такие как поток 216 ISOM, могут подаваться в колонну 202 извлечения СНГ с верхней разделительной стенкой для улучшения извлечения СНГ (см. фиг.2 и фиг.4). В результате, другие стабилизаторы могут работать при относительно более низких давлениях и при более низких теплозатратах. [00042] The heavy hydrocarbon stream removes C3-C4 components from off-
[00043] На фиг.5 проиллюстрирована концепция верхней DWC, которая объединяет работу колонн депентанизатора и деизогексанизатора, таких как колонна-депентанизатор 156 и колонна-деизогексанизатор 158. Первая верхняя секция 252 DWC-колонны 250 депентанизатора/деизогексанизатора действует как колонна предварительного фракционирования для концентрации C5 компонентов (например, C5 компонентов из стабилизатора 154). Среднекипящие компоненты (C6) и тяжелокипящие компоненты (C7 и более тяжелые) выталкиваются вниз по DWC-колонне 250 депентанизатор/деизогексанизатор во вторую верхнюю секцию 254, которая действует как основная сторона фракционирования. Изомеризат C6 отделяется в виде головного продукта 164 из верхней секции 254. Концентрированный поток 168 n-C6 удаляется в виде бокового погона из места ниже нижней части разделительной стенки 251 и возвращается в ISOM-реактор 130. Кубовый продукт фракции C7+ получают в виде тяжелого изомеризата 166. В некоторых вариантах осуществления вторая верхняя секция 254 интегрирована по теплу с колонной-деизопентанизатором 124 через трубопроводы 260, 261. Трубопроводы 260, 261 соединены с теплообменником 262, который осуществляет теплообмен между текучей средой из второй верхней секции 254 и кубовым продуктом колонны-деизопентанизатора 124. На фиг.2 - фиг.6 показаны другие теплообменники, связанные с изображенными колоннами. В разных вариантах осуществления эти теплообменники могут использоваться по мере необходимости для передачи тепла между текучими средами описанных здесь процессов. На фиг.6A и фиг.6B приводится параллельное сравнение колонны-деэтанизатора 108 и колонны-деизопентанизатора 124 фиг.1 с DWC-колонной 250 депентанизатор/деизогексанизатор фиг.2. [00043] Figure 5 illustrates the concept of an overhead DWC that combines the operation of depentanizer and deisohexanizer columns such as
[00044] Для регионов с высокими затратами на коммунальные услуги возможна дополнительная экономия энергии за счет теплоинтеграции верхней DWC (например, см. фиг.5 и фиг.6). DWC-колонна 250 депентанизатор/деизогексанизатор работает при повышенном давлении. В результате, горячие пары головного погона на основной стороне 254 фракционирования могут использоваться для обеспечения теплопроизводительности колонны-деизопентанизатора 124 в установке NHT (см. фиг.5 и фиг.6). Поток способен обеспечить всю тепловую нагрузку, требуемую колонной-деизопентанизатором 124; в остальных случаях колонна обычно работает на паре низкого давления. [00044] For regions with high utility costs, additional energy savings may be possible through thermal integration of the top DWC (eg, see Figure 5 and Figure 6). The depentanizer/
[00045] В различных вариантах осуществления аспекты фиг.2 - фиг.6 могут быть включены в установку 100 NHT и установку 150 ISOM для создания новых систем, которые включают описанные здесь DWC по изобретению. [00045] In various embodiments, aspects of Figures 2-6 may be incorporated into
[00046] Преимущества сети DWC в установках NHT и ISOM резюмированы в таблицах 1 и 2 ниже: [00046] The benefits of a DWC network in NHT and ISOM installations are summarized in Tables 1 and 2 below:
Таблица 1: Сравнение количества единиц оборудования, капитальных и эксплуатационных затрат Table 1: Comparison of the number of pieces of equipment, capital and operating costs
Таблица 2: Сравнение теплозатрат Table 2: Comparison of heat costs
[00047] DWC представляет собой инновационный способ снижения капитальных и энергетических затрат комплексных процессов нефтепереработки, таких как изомеризация и гидроочистка нафты. Интеграция технологии DWC в технологическую схему NHT/ISOM может дать существенные преимущества, включая: меньшее количество колонн и сопутствующего оборудования для всей конфигурации; улучшенное извлечение СНГ; снижение энергозатрат за счет использования низкотемпературных систем для нагревания; и лучшую теплоинтеграцию внутри колонн. [00047] DWC is an innovative way to reduce the capital and energy costs of complex refinery processes such as naphtha isomerization and hydrotreating. Integrating DWC technology into an NHT/ISOM flowsheet can provide significant benefits, including: fewer columns and associated equipment for the entire configuration; improved LPG recovery; reduction of energy costs through the use of low-temperature systems for heating; and better thermal integration inside the columns.
Термин «по существу» определяется как в значительной степени, но не обязательно полностью то, что указано (и включает в себя указанное; например, по существу 90 градусов включает 90 градусов, и по существу параллельный включает параллельный), как понятно специалисту в области техники. В любом описанном варианте осуществления термин «по существу», «приблизительно», «как правило» и «примерно» могут быть заменены словами «в диапазоне [в процентах] от указанного», где процент включает 0,1, 1, 5 и 10 процентов.The term "substantially" is defined as substantially, but not necessarily all of, what is specified (and includes what is specified; for example, substantially 90 degrees includes 90 degrees, and substantially parallel includes parallel), as understood by one of ordinary skill in the art. . In any embodiment described, the terms "substantially", "approximately", "typically" and "about" may be replaced by the words "in the range [as a percentage] of the specified", where the percentage includes 0.1, 1, 5 and 10 percent.
[00048] Вышеизложенное описывает особенности нескольких вариантов осуществления, чтобы специалисты в данной области могли лучше понять аспекты изобретения. Специалисты в данной области должны понимать, что они могут легко использовать описание в качестве основы для разработки или модификации других процессов и структур для осуществления аналогичных целей и/или достижения аналогичных преимуществ вариантов осуществления, представленных в данном документе. Специалисты в данной области также должны понимать, что такие эквивалентные конструкции не выходят за пределы сущности и объема изобретения, и что они могут осуществлять различные изменения, замены и модификации без отклонения от сущности и объема изобретения. Объем изобретения должен определяться только прямым текстом следующей формулы изобретения. Термин «содержащий» в формуле изобретения означает «включающий по меньшей мере», так что перечисленный список элементов в формуле изобретения представляет собой открытую группу. Приведенные термины единственного числа предполагают включение в себя множественных форм, если они специально не исключены. [00048] The foregoing describes the features of several embodiments so that those skilled in the art can better understand aspects of the invention. Those skilled in the art should understand that they can easily use the description as a basis for developing or modifying other processes and structures to accomplish similar goals and/or achieve similar benefits of the embodiments presented herein. Those skilled in the art will also appreciate that such equivalent constructs do not depart from the spirit and scope of the invention, and that they may make various changes, substitutions, and modifications without departing from the spirit and scope of the invention. The scope of the invention is to be determined only by the plain text of the following claims. The term "comprising" in the claims means "comprising at least" so that the listed list of elements in the claims is an open group. The singular terms given are intended to include plural forms unless specifically excluded.
Claims (56)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/664,762 | 2018-04-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020138879A RU2020138879A (en) | 2022-05-30 |
RU2785341C2 true RU2785341C2 (en) | 2022-12-06 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6348637B1 (en) * | 2000-09-26 | 2002-02-19 | Uop Llc | Multifunction fractionation column for adsorptive separation processes |
US20060270885A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-11-30 | Boyer Christopher C | Normal heptane isomerization |
US7267746B1 (en) * | 2001-02-26 | 2007-09-11 | Uop Llc | Dividing wall distillation column control apparatus |
WO2012012088A2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-26 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Two stage hydroprocessing with divided wall column fractionator |
US20120184793A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Uop, Llc | Process for isomerizing a feed stream including one or more c4-c6 hydrocarbons |
WO2017050795A1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Haldor Topsøe A/S | Process for lpg recovery |
RU2638846C2 (en) * | 2013-02-21 | 2017-12-18 | ДжиТиСи ТЕКНОЛОДЖИ ЮЭс ЭлЭлСи | Separation processes using columns with partition walls |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6348637B1 (en) * | 2000-09-26 | 2002-02-19 | Uop Llc | Multifunction fractionation column for adsorptive separation processes |
US7267746B1 (en) * | 2001-02-26 | 2007-09-11 | Uop Llc | Dividing wall distillation column control apparatus |
US20060270885A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-11-30 | Boyer Christopher C | Normal heptane isomerization |
WO2012012088A2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-26 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Two stage hydroprocessing with divided wall column fractionator |
US20120184793A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Uop, Llc | Process for isomerizing a feed stream including one or more c4-c6 hydrocarbons |
RU2638846C2 (en) * | 2013-02-21 | 2017-12-18 | ДжиТиСи ТЕКНОЛОДЖИ ЮЭс ЭлЭлСи | Separation processes using columns with partition walls |
WO2017050795A1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Haldor Topsøe A/S | Process for lpg recovery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103261374B (en) | Process for hydrocracking a hydrocarbon feedstock | |
DK2732860T3 (en) | Apparatus and method for aromatic hydrocarbon preparation | |
RU2662814C2 (en) | Improved hydrogen extraction | |
JP2023085323A (en) | Network of dividing-wall column in complex process unit | |
CN111107916B (en) | Use of a top partition wall in an isomerization unit | |
RU2507188C1 (en) | Energy-saving in processes of distillation of heavy hydrocarbons | |
RU2717093C1 (en) | Methods of removing contaminants from a plurality of product streams | |
RU2757769C1 (en) | Methods for isomerisation of hydrocarbons | |
SA518392047B1 (en) | Purification of Mercaptans or Thiophenes Using Dividing Wall Column Distillation | |
US9969662B2 (en) | Method for separating olefins with gentle cleavage | |
RU2785341C2 (en) | Column network with separating wall in complex technological installations | |
US10125328B2 (en) | Processes for separating multiple streams from a feed | |
CN116261481A (en) | Method and system for electrification, decarbonization and reduction of energy demand and process carbon strength via integrated vapor compression in industrial processes | |
RU2662809C1 (en) | Nafta fractional separation tower heat recovery | |
RU2619931C2 (en) | Gas-oil fraction production method | |
US10473391B2 (en) | Process for heating the column for distillation of the C3 fraction from an FCC unit by means of a circuit of water heated by streams belonging to units placed upstream and/or downstream of the FCC unit | |
US11745116B2 (en) | Apparatus for a dividing wall column in an isomerization unit | |
WO2015147704A1 (en) | Hydrocracking unit and method to produce motor fuels | |
US10563140B2 (en) | Installation and process for jointly implementing compression of the acid gases from the hydroconversion or hydrotreatment unit and that of the gaseous effluents from the catalytic cracking unit | |
KR20170074793A (en) | Fractionation process for a process for oligomerising light olefins | |
US11015132B2 (en) | High conversion hydrocracking process | |
EP2930225A1 (en) | Process for hydrocracking a hydrocarbon feedstock | |
CN115066478B (en) | Separation of one or more purified hydrocarbon streams from a crude hydrocarbon stream, such as sites and cost effective apparatus and methods for naphtha stabilization and LPG recovery | |
RU2809322C2 (en) | Hexane as by-product of isomerization plant using dividing wall column | |
EP2630218B1 (en) | Process for hydrocracking a hydrocarbon feedstock |