RU2793786C2 - Propylene stream production method and related production equipment - Google Patents
Propylene stream production method and related production equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2793786C2 RU2793786C2 RU2020138151A RU2020138151A RU2793786C2 RU 2793786 C2 RU2793786 C2 RU 2793786C2 RU 2020138151 A RU2020138151 A RU 2020138151A RU 2020138151 A RU2020138151 A RU 2020138151A RU 2793786 C2 RU2793786 C2 RU 2793786C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stream
- enriched
- propylene
- hydrocarbons
- ethylene
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу производства потока пропилена, включающему следующие далее стадии: The present invention relates to a process for producing a propylene stream, comprising the following steps:
- введение подаваемого погона, обогащенного по С4 и/или С5 углеводородам, и по меньшей мере одного погона, обогащенного по этилену, в реактор метатезиса; - introducing a feed stream enriched in C4 and/or C5 hydrocarbons and at least one stream enriched in ethylene into the metathesis reactor;
- извлечение продукта метатезиса на выпускном отверстии реактора метатезиса; - extraction of the metathesis product at the outlet of the metathesis reactor;
- введение продукта метатезиса в этиленоотгонную колонну; - introduction of the metathesis product into the ethylene stripper;
- производство в головной части этиленоотгонной колонны головного потока, обогащенного по этилену, и в кубовой части этиленоотгонной колонны подаваемого потока; - production at the head of the ethylene stripper of the head stream enriched in ethylene, and at the bottom of the ethylene stripper of the feed stream;
- введение указанного подаваемого потока в пропиленоотгонную колонну и извлечение в кубовой части пропиленоотгонной колонны кубового потока, содержащего С4+ углеводороды; - introducing said feed stream into the propylene remover and recovering a bottom stream containing C4+ hydrocarbons in the bottom of the propylene remover;
- извлечение потока пропилена из головного потока пропиленоотгонной колонны; - extracting the propylene stream from the head stream of the propylene stripper;
- боковой отбор рециркуляционного потока, обогащенного по С4 и/или С5 углеводородам, и возврат указанного рециркуляционного потока в реактор метатезиса. - lateral withdrawal of the recirculation stream enriched in C4 and/or C5 hydrocarbons and return of said recirculation stream to the metathesis reactor.
Такой способ воплощают, в частности, в пределах установки крекинга углеводородов, в частности, установки парового крекинга и/или установки переработки нефтепродуктов (установки каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем (FCC) или другой установки), или параллельно с ней. Such a process is carried out in particular within or in parallel with a hydrocarbon cracker, in particular a steam cracker and/or an oil refinery (Fluid Catalytic Cracker (FCC) or other unit).
Пропилен производят при использовании способа введения в контакт потока 2-бутена и потока этилена в реакторе метатезиса. Propylene is produced using a process for contacting a 2-butene stream and an ethylene stream in a metathesis reactor.
В одном известном способе поток 2-бутена и поток этилена для метатезиса поступают из установки парового крекинга. В качестве еще одного источника бутена необязательно используется C4 погон от установки переработки нефтепродуктов (каталитического крекинга или других). С4 погон (погоны) обычно подвергают обработке выше по ходу технологического потока от метатезиса для получения подаваемого продукта, который является свободным от бутадиена, обедненным по изобутену и характеризующимся соотношением 2-бутен/1-бутен, по возможности в наибольшей степени ориентированным в направлении 2-бутена. 2-бутен также может быть получен в результате димеризации этилена с образованием 1-бутена с последующей изомеризацией 1-бутена с образованием 2-бутена. In one known process, the 2-butene stream and the metathesis ethylene stream come from a steam cracker. As another source of butene, C4 is optionally used from a petroleum refinery (catalytic cracker or otherwise). The C4 cut(s) are typically processed upstream of the metathesis to produce a feed that is butadiene-free, isobutene-lean, and has a 2-butene/1-butene ratio as oriented as possible in the 2- butene. 2-butene can also be obtained by dimerizing ethylene to form 1-butene followed by isomerization of 1-butene to form 2-butene.
Для случая С4 погона парового крекинга, указанный погон до обработки в перегонной колонне для удаления изобутена обычно подвергают обработке в устройстве для селективного гидрирования бутадиена, что также обеспечивает гидроизомеризацию 1-бутена с образованием 2-бутена. В альтернативном варианте, бутадиен может быть выделен при использовании предназначенного для этого устройства, и/или изобутен выделяют при использовании устройства, относящегося к типу для метил-трет-бутилового эфира (MTBE). После этого рафинат, выделенный из данного устройства (устройств) и обогащенный по 2-бутену, отправляют в реактор метатезиса. In the case of a C4 steam cracked cut, said cut is typically treated in a butadiene selective hydrogenation unit prior to processing in a distillation column to remove isobutene, which also allows 1-butene to be hydroisomerized to form 2-butene. Alternatively, butadiene can be isolated using a dedicated device and/or isobutene can be isolated using a methyl tert-butyl ether (MTBE) type device. After that, the raffinate isolated from this device (devices) and enriched in 2-butene is sent to the metathesis reactor.
Ниже по ходу технологического потока от устройства метатезиса также расположена секция разделения для обработки выходящего потока. Первая перегонная колонна (ниже в настоящем документе обозначаемая термином «этиленоотгонная колонна») отделяет непрореагировавший этилен из С3+ погона, производимого при использовании реактора метатезиса. There is also a separation section downstream of the metathesis device to process the effluent. The first distillation column (hereinafter referred to as "ethylene stripper") separates unreacted ethylene from the C3+ distillate produced using the metathesis reactor.
Этилен, извлеченный в головном потоке, разделяют на этиленовый продувочный поток и рециркуляционный поток этилена в реактор метатезиса. The ethylene recovered in the top stream is separated into an ethylene purge stream and an ethylene recycle stream to the metathesis reactor.
С3+ погон, произведенный в кубовой части этиленоотгонной колонны, отправляют во вторую перегонную колонну (ниже в настоящем документе обозначаемую термином «пропиленоотгонная колонна»). Пропилен производят из верха данной колонны. Погон, обогащенный по С4 углеводородам, отбирают в жидкой фазе между питательной тарелкой и кубовой частью колонны, после этого отправляют на рецикл в реактор метатезиса. The C3+ cut produced in the bottoms of the ethylene remover is sent to a second distillation column (hereinafter referred to as "propylene remover"). Propylene is produced from the top of this column. The shoulder strap enriched in C4 hydrocarbons is taken in the liquid phase between the feed tray and the bottom part of the column, after which it is sent for recycling to the metathesis reactor.
Такой способ не является оптимальным применительно к суммарному выходу пропилена и/или продолжительности цикла реактора. Such a process is not optimal in terms of overall propylene yield and/or reactor cycle time.
Прежде всего, отправление парафиновых соединений (изобутана, н-бутана, ...) на рецикл в реактор является ненужным, поскольку данные насыщенные соединения по своей природе являются инертными по отношению к реакции метатезиса. First of all, sending paraffinic compounds (isobutane, n-butane, ...) for recycling to the reactor is unnecessary, since these saturated compounds are inherently inert with respect to the metathesis reaction.
Кроме того, реакция метатезиса изобутена с этиленом не приводит к образованию новых продуктов, в то время как на реакцию метатезиса изобутена с самим собой и/или другими С4 олефиновыми углеводородами накладываются ограничения в присутствии избыточного этилена. Поэтому отправление изобутена на рецикл в реактор метатезиса не является выгодным. In addition, the isobutene metathesis reaction with ethylene does not produce new products, while the isobutene metathesis reaction with itself and/or other C4 olefinic hydrocarbons is limited in the presence of excess ethylene. Therefore, sending isobutene for recycling to the metathesis reactor is not advantageous.
Когда данные соединения присутствуют в устройстве в больших количествах, они блокируют активные центры катализатора, приводя к получению маленького или нулевого выхода, и они накапливаются в рециркуляционном потоке, обогащенном по С4 углеводородам. Это будет приводить к получению ненужного перерасхода и/или ограничения для устройства, если только не потребуется обеспечить оборудование большей производительности. When these compounds are present in the device in large quantities, they block the active sites of the catalyst, resulting in little or no yield, and they accumulate in the recycle stream enriched in C4 hydrocarbons. This will result in an unnecessary overhead and/or limitation on the device, unless it is required to provide higher capacity hardware.
Кроме того, погон, обогащенный по С4 углеводородам и предназначенный для отправления на рецикл в реактор метатезиса, выделяют из пропиленоотгонной колонны в результате отбора в жидкой фазе из кубовой зоны колонны. Данная компоновка означает то, что некоторые из тяжелых компонентов (в частности, С6+ углеводороды), полученные во время реакции метатезиса и/или произведенные в результате прохождения побочных реакций, также отправляются на рецикл в реактор. Такие соединения вызывают загрязнение и преждевременное закоксовывание катализатора, что может уменьшить продолжительность цикла катализаторов, использованных для реакции метатезиса, и, в конечном счете, их срок службы. In addition, the cut, enriched in C4 hydrocarbons and intended for recycling to the metathesis reactor, is separated from the propylene distillation column as a result of selection in the liquid phase from the bottom zone of the column. This arrangement means that some of the heavy components (particularly C6+ hydrocarbons) produced during the metathesis reaction and/or produced from side reactions are also recycled to the reactor. Such compounds cause fouling and premature coking of the catalyst, which can reduce the cycle time of the catalysts used for the metathesis reaction and, ultimately, their life.
Поэтому одна цель изобретения заключается в получении способа производства очень высококачественного пропилена из реактора метатезиса, демонстрирующего улучшенный выход и/или увеличенную производительность при отсутствии значительного неблагоприятного воздействия на структуру оборудования, использованного для воплощения способа. Therefore, one object of the invention is to provide a process for the production of very high quality propylene from a metathesis reactor, showing improved yield and/or increased productivity without significant adverse effect on the structure of the equipment used to implement the process.
В данных целях изобретение относится к способу, соответствующему вышеупомянутому типу и характеризующемуся наличием следующей далее стадии: For these purposes, the invention relates to a method corresponding to the above type and characterized by the presence of the following further stage:
- боковой отвод в пропиленоотгонной колонне продувочного потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену. - side outlet in the propylene distillation column of the purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene.
Способ, соответствующий изобретению, может включать одну или несколько следующих далее характеристик, взятых индивидуально или в любой технически возможной комбинации: The method according to the invention may include one or more of the following characteristics, taken individually or in any technically feasible combination:
- упомянутый способ включает отправление продувочного потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену, на рецикл в печь парового крекинга; said method includes sending a purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene for recycling to a steam cracker;
- головной поток из пропиленоотгонной колонны по меньшей мере частично конденсируют для получения жидкой фракции, при этом указанную жидкую фракцию разделяют на обратное орошение, вводимое на уровне N1 пропиленоотгонной колонны, и поток пропилена, причем продувочный поток, обогащенный по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенный по изобутену, отбирают из пропиленоотгонной колонны сбоку на уровне N2, расположенном ниже уровня N1; - the head stream from the propylene remover column is at least partially condensed to obtain a liquid fraction, while the specified liquid fraction is separated into a reverse reflux introduced at the N1 level of the propylene remover column, and a propylene stream, and the purge stream is enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and / or enriched for isobutene, taken from the side of the propylene stripper at the N2 level, located below the N1 level;
- боковой отбор рециркуляционного потока проводят на уровне N4 пропиленоотгонной колонны, расположенном ниже уровня N2 бокового отвода продувочного потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену; - side withdrawal of the recirculation stream is carried out at the N4 level of the propylene distillation column, located below the N2 level of the side outlet of the purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene;
- боковой отбор рециркуляционного потока проводят в газовой фазе; - side selection of the recirculation flow is carried out in the gas phase;
- продувочный поток, обогащенный по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенный по изобутену, отбирают в газовой фазе; - a purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene is taken in the gas phase;
- упомянутый способ, соответствующий вышеупомянутому типу, включает следующие далее стадии: said method, corresponding to the above type, comprises the following steps:
* охлаждение и/или конденсация рециркуляционного потока, * cooling and/or condensation of the recirculation stream,
* введение охлажденного и/или сконденсированного рециркуляционного потока л в указанный подаваемый погон; и * the introduction of the cooled and/or condensed recirculation stream l in the specified supplied shoulder strap; And
- подаваемый погон образован из С4 погона парового крекинга и/или С4 погона установки переработки нефтепродуктов, в выгодном случае полученного в результате каталитического крекинга. the feed stream is formed from a C4 stream from a steam cracker and/or a C4 stream from a petroleum refinery, advantageously from catalytic cracking.
Объект изобретения также представляет собой способ производства потока пропилена, включающий следующие далее стадии: The subject of the invention is also a process for producing a propylene stream, comprising the following steps:
- введение подаваемого погона, обогащенного по С4 и/или С5 углеводородам, и по меньшей мере одного погона, обогащенного по этилену, в реактор метатезиса; - introducing a feed stream enriched in C4 and/or C5 hydrocarbons and at least one stream enriched in ethylene into the metathesis reactor;
- извлечение продукта метатезиса на выпускном отверстии реактора метатезиса; - extraction of the metathesis product at the outlet of the metathesis reactor;
- введение продукта метатезиса в этиленоотгонную колонну; - introduction of the metathesis product into the ethylene stripper;
- производство в головной части этиленоотгонной колонны головного потока, обогащенного по этилену, и в кубовой части этиленоотгонной колонны подаваемого потока; - production at the head of the ethylene stripper of the head stream enriched in ethylene, and at the bottom of the ethylene stripper of the feed stream;
- введение указанного подаваемого потока в пропиленоотгонную колонну и извлечение в кубовой части пропиленоотгонной колонны кубового потока, содержащего С4+ углеводороды; - introducing said feed stream into the propylene remover and recovering a bottom stream containing C4+ hydrocarbons in the bottom of the propylene remover;
- извлечение потока пропилена из головного потока пропиленоотгонной колонны; - extracting the propylene stream from the head stream of the propylene stripper;
- боковой отбор рециркуляционного потока, обогащенного по С4 и/или С5 углеводородам, и возврат указанного рециркуляционного потока в реактор метатезиса; - side selection of the recirculation stream enriched in C4 and/or C5 hydrocarbons, and the return of the specified recirculation stream to the metathesis reactor;
характеризующийся тем, что боковой отбор рециркуляционного потока проводят в газовой фазе. characterized in that the side selection of the recirculation stream is carried out in the gas phase.
Способ, соответствующий изобретению, необязательно включает боковой отвод в пропиленоотгонной колонне продувочного потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену. Он может включать одну или несколько вышеупомянутых характеристик, взятых изолированно или в любой технически возможной комбинации. The process according to the invention optionally includes a side draw in the propylene distillation column of a purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene. It may include one or more of the above characteristics taken in isolation or in any technically feasible combination.
Объект изобретения также представляет собой установку для производства пропилена, содержащую: The object of the invention is also a plant for the production of propylene, containing:
- реактор метатезиса, снабжаемый по меньшей мере одним подаваемым погоном, обогащенным по С4 и/или С5 углеводородам, и по меньшей мере одним погоном, обогащенным по этилену, при этом реактор метатезиса производит продукт метатезиса; a metathesis reactor provided with at least one feed stream enriched in C4 and/or C5 hydrocarbons and at least one feed stream enriched in ethylene, wherein the metathesis reactor produces a metathesis product;
- этиленоотгонную колонну, запитываемую продуктом метатезиса из реактора метатезиса, при этом этиленоотгонная колонна производит из верхней части головной поток, обогащенный по этилену, и производит в кубовой части подаваемый поток; - an ethylene stripper fed with a metathesis product from the metathesis reactor, wherein the ethylene stripper produces an ethylene-rich overhead stream and produces a feed stream at the bottom;
- пропиленоотгонную колонну, принимающую указанный подаваемый поток и производящую в кубовой части кубовый поток, содержащий С4+ углеводороды, и в верхней части головной поток, обогащенный по пропилену; - a propylene stripper receiving said feed stream and producing a bottom stream containing C4+ hydrocarbons and an overhead stream enriched in propylene at the bottom;
- блок для извлечения потока пропилена из головного потока пропиленоотгонной колонны; - a block for extracting the propylene stream from the head stream of the propylene stripper;
- блок для бокового отбора рециркуляционного потока, обогащенного по С4 и/или С5 углеводородам, и для возврата рециркуляционного потока в реактор метатезиса; - block for lateral selection of the recirculation stream enriched in C4 and/or C5 hydrocarbons, and for returning the recirculation stream to the metathesis reactor;
характеризующуюся наличием: characterized by the presence of:
- блока для бокового отвода продувочного потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену, в пропиленоотгонной колонне. - a block for side outlet of the purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene in the propylene stripper.
Установка, соответствующая изобретению, может содержать одну или несколько следующих далее характеристик, взятых изолированно или в любой технически возможной комбинации: The installation according to the invention may contain one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:
- упомянутая установка содержит по меньшей мере одно устройство для рециркуляции продувочного потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену, в печь парового крекинга; said plant comprises at least one device for recirculating a purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene to the steam cracker;
- упомянутая установка содержит конденсатор, подходящий для по меньшей мере частичной конденсации головного потока из пропиленоотгонной колонны для получения жидкой фракции, и сепаратор, подходящий для фракционирования указанной жидкой фракции на обратное орошение, вводимое на уровне N1 пропиленоотгонной колонны, и поток пропилена, при этом блок для отбора продувочного потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену, расположен сбоку на уровне N2, расположенном ниже уровня N1; said plant comprises a condenser suitable for at least partially condensing the head stream from the propylene remover to obtain a liquid fraction, and a separator suitable for fractionating said liquid fraction into a reflux introduced at the N1 level of the propylene remover and a propylene stream, wherein the block for sampling the purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene, located laterally at the N2 level located below the N1 level;
- блок для бокового отбора является подходящим для отбора рециркуляционного потока, обогащенного по С4 углеводородам, в газовой фазе; - the side take-off unit is suitable for taking the recirculation stream enriched in C4 hydrocarbons in the gas phase;
- блок для отвода является подходящим для отбора продувочного потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену, в газовой фазе; - the diversion unit is suitable for withdrawing a purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene in the gas phase;
- упомянутая установка содержит: - said installation contains:
* блок для охлаждения и/или конденсации рециркуляционного потока, * block for cooling and/or condensation of the recirculation flow,
* блок для введения охлажденного и/или сконденсированного рециркуляционного потока в подаваемый погон; * block for the introduction of the cooled and/or condensed recirculation stream in the supplied shoulder strap;
- пропиленоотгонная колонна содержит внутреннюю разделительную стенку, определяющую первую область, расположенную на одной стороне разделительной стенки, обращенной к впускному отверстию для подаваемого потока, и противоположную область, расположенную на другой стороне стенки для отделения от впускного отверстия для подаваемого потока, при этом блок для бокового отвода продувочного потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену, открывается в указанную противоположную область; - the propylene stripper contains an internal dividing wall defining a first area located on one side of the dividing wall facing the inlet for the feed stream, and the opposite area located on the other side of the wall for separating from the inlet for the feed stream, while the block for the side the outlet of the purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene opens into said opposite region;
- пропиленоотгонная колонна включает две фракционирующие колонны, соединенные последовательно; - propylene distillation column includes two fractionating columns connected in series;
- установка содержит конденсатор, подходящий для по меньшей мере частичной конденсации головного потока из этиленоотгонной колонны для получения жидкой фракции и парового продувочного потока, и сепаратор, подходящий для фракционирования жидкой фракции на обратное орошение, вводимое в этиленоотгонную колонну, и рециркуляционный этиленовый поток, возвращаемый в реактор метатезиса. - the plant comprises a condenser suitable for at least partial condensation of the overhead stream from the ethylene stripper to obtain a liquid fraction and a vapor purge stream, and a separator suitable for fractionating the liquid fraction into a reflux introduced into the ethylene stripper and a recirculating ethylene stream returned to metathesis reactor.
Объект изобретения также представляет собой установку для производства пропилена, содержащую: The object of the invention is also a plant for the production of propylene, containing:
- реактор метатезиса, снабжаемый по меньшей мере одним подаваемым погоном, обогащенным по С4 и/или С5 углеводородам, и по меньшей мере одним погоном, обогащенным по этилену, при этом реактор метатезиса производит продукт метатезиса; a metathesis reactor provided with at least one feed stream enriched in C4 and/or C5 hydrocarbons and at least one feed stream enriched in ethylene, wherein the metathesis reactor produces a metathesis product;
- этиленоотгонную колонну, запитываемую продуктом метатезиса из реактора метатезиса, при этом этиленоотгонная колонна производит из верхней части головной поток, обогащенный по этилену, и производит в кубовой части подаваемый поток; - an ethylene stripper fed with a metathesis product from the metathesis reactor, wherein the ethylene stripper produces an ethylene-rich overhead stream and produces a feed stream at the bottom;
- пропиленоотгонную колонну, принимающую указанный подаваемый поток и производящую в кубовой части кубовый поток, содержащий С4+ углеводороды, и в верхней части головной поток, обогащенный по пропилену; - a propylene stripper receiving said feed stream and producing a bottom stream containing C4+ hydrocarbons and an overhead stream enriched in propylene at the bottom;
- блок для извлечения потока пропилена из головного потока пропиленоотгонной колонны; - a block for extracting the propylene stream from the head stream of the propylene stripper;
- блок для бокового отбора рециркуляционного потока, обогащенного по С4 и/или С5 углеводородам, и возврата указанного рециркуляционного потока в реактор метатезиса, - a block for lateral withdrawal of the recirculation stream enriched in C4 and/or C5 hydrocarbons and return of said recirculation stream to the metathesis reactor,
характеризующуюся тем, что блок для бокового отбора выполнен с возможностью отбора рециркуляционного потока в газовой фазе. characterized in that the side extraction unit is configured to extract the recirculation flow in the gas phase.
Установка, соответствующая изобретению, необязательно включает блок для бокового отвода продувочного потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену в пропиленоотгонной колонне. The plant according to the invention optionally includes a unit for side-drawing a purge stream enriched in C4 paraffinic hydrocarbons and/or enriched in isobutene in the propylene distiller.
Она может включать одну или несколько вышеупомянутых характеристик, взятых индивидуально или в любой технически возможной комбинации. It may include one or more of the above characteristics, taken individually or in any technically feasible combination.
Изобретение станет лучше понятным после прочтения представленного далее описания изобретения, которое представлено исключительно в качестве примера и приведено со ссылкой на прилагающиеся чертежи, в числе которых: The invention will become better understood after reading the following description of the invention, which is presented by way of example only and is given with reference to the accompanying drawings, including:
фиг. 1 представляет собой функциональную блок-схему для первой производственной установки, предназначенной для воплощения способа, соответствующего изобретению; fig. 1 is a functional block diagram for a first production plant for carrying out the method according to the invention;
фиг. 2 представляет собой изображение детализированного вида устройства для метатезиса из установки с фиг. 1; fig. 2 is a detailed view of the metathesis device from the setup of FIG. 1;
фиг. 3 представляет собой изображение детализированного вида второй производственной установки, предназначенной для воплощения способа, соответствующего изобретению. fig. 3 is a detailed view of a second production plant for carrying out the method according to the invention.
В последующем изложении одна и та же ссылочная позиция обозначает текучую среду, циркулирующую в трубе, и трубу, которая транспортирует данную текучую среду. Кроме того, если только не будет указываться на другое, то уровни процентного содержания будут являться уровнями молярного процентного содержания, а давления будут представлены в соответствующих барах. In the following, the same reference numeral designates a fluid circulating in a pipe and a pipe that conveys that fluid. Also, unless otherwise indicated, percentage levels will be molar percentage levels and pressures will be in the appropriate bar.
Первая установка 10 для производства потока 11 пропилена иллюстрируется на фиг. 1 и 2. Установка 10 интегрирована в установку 12 для производства углеводородных производных, в частности, в установку для крекинга и разделения углеводородов, частично проиллюстрированную на фиг. 1. The
Установка 12 для производства углеводородных производных содержит по меньшей мере одну установку 13 парового крекинга и/или установку 13 переработки нефтепродуктов, относящуюся к типу установки каталитического крекинга или установки другого типа, и перегонные колонны 13А, подходящие для успешного разделения погонов углеводородов. The
В частности, установка 12 для производства углеводородных производных содержит оборудование 14 для производства сырьевого погона 16 С4 углеводородов, оборудование 17 для селективного гидрирования бутадиена, содержащегося в сырьевом погоне 16, также обеспечивающее гидроизомеризацию 1-бутена из погона 16 с образованием 2-бутена, и колонну 18 для отделения изобутена. In particular, the
Оборудование 17 и 18, соответственно, может быть замещено устройствами для выделения бутадиена со следующими далее изомеризацией 1-бутена с образованием 2-бутена (блок 17) и установкой для метил-трет-бутилового эфира МТВЕ (блок 18).
Установка 12 для производства углеводородных производных, кроме того, содержит оборудование 20 для производства погона 22, обогащенного по этилену.
Как это можно сказать при обращении к фиг. 2, установка 10 содержит по меньшей мере одну единицу оборудования 24 для очистки погона 22, обогащенного по этилену, и для очистки подаваемого погона 26, обогащенного по С4 олефиновым углеводородам, поступающего из разделительной колонны 18. Установка 10, кроме того, содержит реактор 28 метатезиса, первую разделительную колонну (ниже в настоящем документе обозначаемую термином «этиленоотгонная колонна 30»), предназначенную для разделения продукта 32 метатезиса, произведенного в реакторе 28, и вторую разделительную колонну (ниже в настоящем документе обозначаемую термином «пропиленоотгонная колонна 34»), предназначенную для разделения выходящего потока из этиленоотгонной колонны 30. As can be said with reference to FIG. 2,
Каждая из этиленоотгонной колонны 30 и пропиленоотгонной колонны 34 оснащена системой 36 и 38, соответственно, конденсации и обратного орошения, каждая из которых включает конденсатор 40А, 40В, соответственно, сепаратор 42А, 42В, соответственно, и насос 44А, 44В, соответственно, обратного орошения.
Каждая из этиленоотгонной колонны 30 и пропиленоотгонной колонны 34, также оснащена кубовым ребойлером 46 и 48, соответственно. Each of the
Установка 10, кроме того, содержит контур 50 рециркуляции для потока, обогащенного по С4 углеводородам, включающий блок 52 для отбора в пропиленоотгонной колонне 34 и теплообменник 54 для охлаждения потока, обогащенного по С4 углеводородам. The
Установка 10, кроме того, содержит в данном примере блок 58 для бокового отвода потока, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену, в пропиленоотгонной колонне 34. Блок 58 для бокового отвода включает по меньшей мере один боковой слив в пропиленоотгонной колонне 34.
Теперь будет описываться способ производства пропилена в установке 10. The method for producing propylene in
Первоначально производят сырьевой погон 16 С4 углеводородов из установки 13 парового крекинга и/или установки 13 переработки нефтепродуктов (установки каталитического крекинга или другой установки) и со стадий разделения в оборудовании 14. Initially, a
В том случае, когда данный погон 16 произведен только при использовании установки парового крекинга и в выгодном случае при функционировании последней в условиях средней жесткости (например, Р/Е = 0,61) С4 погон содержит следовые количества ацетиленовых С4 соединений (например, менее, чем 5 мол.%), от 40 мол.% до 50 мол.% бутадиена (в частности, приблизительно 45 мол.%), от 15 мол.% до 25 мол.% 1-бутена (в частности, приблизительно 19 мол.%), от 5 мол.% до 15 мол.% 2-бутена (в частности, приблизительно 10 мол.%), от 15 мол.% до 25 мол.% изобутена (в частности, приблизительно 20 мол.%) и от 2 мол.% до 10 мол.% С4 парафиновых соединений (в частности, приблизительно 6 мол.% н-бутана и изобутана). In the case when this
Соединения в погоне из установки для переработки нефтепродуктов (FCC или других установок) являются подобными за исключением уровня процентного содержания парафиновых соединений, который является более значительным, например, составляющим более, чем 11 мол.%. The effluents from a petroleum refinery (FCC or other units) are similar except for the percentage of paraffinic compounds which is more significant, eg greater than 11 mole %.
Обычно погон 16 сначала вводят в оборудование 17 для удаления бутадиена в результате селективного гидрирования, также обеспечивающего гидроизомеризацию 1-бутена с образованием 2-бутена. Таким образом, погон 16 вводят в контакт с потоком 60 водорода и производят гидрированный поток 62 С4 углеводородов, включающих 1-бутен, 2-бутен, изобутен и С4 парафины. В альтернативном варианте, погон 62 производят в результате выделения бутадиена. Typically, cut 16 is first introduced into
После этого гидрированный поток 62, свободный от бутадиена, может быть подвергнут обработке по нескольким вариантам для производства потока, истощенного по изобутену, например, при использовании колонны 18 для отделения изобутена. Thereafter, the butadiene-free
В данном случае колонна 18 производит головной поток 64, который содержит отделенный изобутен, изобутан из гидрированного потока 62 и часть 1-бутена, поскольку 1-бутен характеризуется температурой кипения, очень близкой к тому, что имеет место для изобутена (разность при атмосферном давлении между температурой кипения изобутена и температурой кипения 1-бутена составляет менее, чем 1°С). In this case,
Колонна 18 производит в кубовой части поток, составляющий подаваемый погон 26.
Подаваемый погон 26 в основном содержит (например, более, чем 60 мол.%) нормальные олефины, нормальные парафины и в небольших количествах (например, менее, чем 20 мол.%) изоолефины и изопарафины. The
В альтернативном варианте, изобутен также может быть удален при использовании различных реакций, которые включают реакцию с метанолом с образованием МТВЕ, реакцию с водой с образованием трет-бутилового спирта (ТВА) или реакцию с самим собой с образованием С8 потока. Alternatively, isobutene can also be removed using a variety of reactions that include reaction with methanol to form MTBE, reaction with water to form tert-butyl alcohol (TBA), or reaction with itself to form a C8 stream.
Подаваемый погон 26 в случае производства из С4 потока установки парового крекинга (при ведении эксплуатации в выгодном случае при типичном соотношении Р/Е 0,61), подвергнутого обработке в результате гидрирования, после этого фракционирования для удаления изобутена, содержит много 2-бутена (например, порядка 80 мол.% или более). В качестве варианта, в соответствии с другими обработками, разъясненными выше, и/или другим происхождением С4 погона, присутствие 2-бутена в композиции является меньшим. The
В других вариантах С4 погон смешивают с (или даже замещают) С5 углеводородным погоном. In other embodiments, the C4 cut is mixed with (or even replaced by) the C5 hydrocarbon cut.
Подаваемый погон 26 является обогащенным по С4 и/или С5 олефиновым углеводородам, при этом уровень содержания С4 и/или С5 олефиновых углеводородов в подаваемом погоне 26 в общем случае составляет более, чем 65 мол.%. The
Следующее далее описание изобретения относится к подаваемому погону 26, образованному из С4 углеводородов, но то же самое описание может быть экстраполировано и на подаваемый погон 26, образованный из смеси из С4 и С5 углеводородов, или даже на погон С4 и С5 углеводородов или подаваемый погон 26, состоящий только из С5 углеводородов. The following description of the invention refers to a
Параллельно этому производят погон 22, обогащенный по этилену, например, из установки 13 парового крекинга и со стадий разделения в оборудовании 20. Parallel to this, an ethylene-enriched
Обогащенный по этилену погон 22 при производстве из установки парового крекинга обычно характеризуется уровнем молярного содержания этилена, составляющим более, чем 99,9%. Однако, в данном способе не требуется наличие такой высокой степени чистоты, и приемлемым также является и этилен, являющийся химически чистым, (при меньших уровнях содержания, то есть, составляющих 99 мол.% или менее). Ethylene-
После этого подаваемый погон 26 и обогащенный по этилену погон 22 подвергают переработке в оборудовании 24 в целях обеспечения улавливания ядов для катализаторов метатезиса, таких как вода, сера, спирты, СО2, азотсодержащие соединения, тяжелые металлы и т.д. Thereafter, feed cut 26 and ethylene-
В зависимости от источника загрузок и их условий границы установки «красная линия» оборудование 24А, 24В представляет собой специализированные или объединенные защитные слои. Обычно они подвергают переработке также и этиленовый рециркуляционный поток 76 и рециркуляционный поток 92, обогащенный по С4 углеводородам, что будет описываться ниже. Depending on the source of the loads and their conditions of the boundary of the "red line" installation, the
В примере, продемонстрированном на фиг. 2, защитные слои 24А, 24В являются специализированными. Подаваемый погон 26 (и связанный с ним рециркуляционный поток 92) подвергают переработке на жидкофазном слое 24А для получения подвергнутого переработке подаваемого погона 66, а обогащенный по этилену погон 22 (и связанный с ним рециркуляционный поток 76) подвергают переработке на слое 24В в паровой фазе для получения погона 67, обогащенного по подвергнутому переработке этилену. In the example shown in FIG. 2,
После этого подвергнутый переработке подаваемый погон 66 смешивают с подвергнутым переработке обогащенным по этилену погоном 67. Смесь образует подаваемый погон 67А для реактора 28, который испаряют, нагревают и вводят в реактор 28 метатезиса. Thereafter, the processed
В одном (не продемонстрированном) варианте погон 26 и погон 22 (а также соответствующие потоки 92 и 76) смешивают и вводят в один и тот же защитный слой 24А, функционирующий в жидкой фазе, в целях получения погона 67А для запитывания ректора 28. Погон 67А отправляют в реактор метатезиса 28 после испарения и повторного нагревания. In one (not shown) embodiment, cut 26 and cut 22 (as well as
Известным образом в реакторе 28 метатезиса вследствие присутствия катализатора имеет место реакция метатезиса между 2-бутеном и этиленом. Это стимулирует в качестве основной реакции взаимообмен фрагментами между молекулами 2-бутена и этилена с образованием молекул пропилена. Реакция метатезиса теоритически может иметь место между любыми олефиновыми соединениями, поскольку она представляет собой взаимную перестановку алкильных групп относительно двойных связей. Поэтому в реакторе имеет место множество побочных реакций. Все данные реакции управляются законами равновесия. In a known manner, in the
В целях промотирования равновесия по отношению к основной реакции расход для обогащенного по этилену погона 22 оптимизируют таким образом, чтобы проводить операцию в избытке этилена. Таким образом, отношение между молярными расходами для этилена и бутена (1-бутена и 2-бутена) в подаваемом погоне 67А в реактор в выгодном случае находится в диапазоне от 1,3 до 3. In order to promote equilibrium with respect to the main reaction, the flow rate for the ethylene-
Реакция метатезиса имеет место при температуре в общем случае в диапазоне от 250°С до 380°С и при давлении в диапазоне от 20 бар до 35 бар. The metathesis reaction takes place at a temperature generally in the range of 250° C. to 380° C. and at a pressure in the range of 20 bar to 35 bar.
Использованный катализатор в общем случае содержит комбинацию из катализатора, предназначенного для метатезиса, (переходный металл, необязательно объединенный с оксидом, например, оксид вольфрама, нанесенный на носитель в виде диоксида кремния, или оксид рения, нанесенный на носитель в виде оксида алюминия) и катализатора, предназначенного для изомеризации, (оксид металла из группы II периодической таблицы элементов, например, оксид магния или оксид кальция). The catalyst used generally comprises a combination of a metathesis catalyst (a transition metal optionally combined with an oxide, such as tungsten oxide supported on silica or rhenium oxide supported on an alumina support) and a catalyst. , intended for isomerization, (metal oxide from group II of the periodic table of elements, for example, magnesium oxide or calcium oxide).
Продукт 32 метатезиса получают на выпускном отверстии реактора 28 метатезиса. The
Продукт 32 метатезиса содержит этилен, пропилен, С4 олефиновые углеводороды, в том числе непрореагировавшие 1-бутен и 2-бутен, более тяжелые олефиновые соединения и парафиновые углеводороды. The
После этого продукт 32 метатезиса вводят в этиленоотгонную колонну 30 на первом промежуточном уровне L1 подачи. Thereafter, the
Давление, преобладающее в этиленоотгонной колонне 30, обычно находится в диапазоне от 18 бар до 30 бар. Этиленоотгонная колонна 30 является криогенной колонной. В конденсаторе 40А в качестве хладоагента обычно используют С3 углеводороды. The pressure prevailing in the
Из верхней части этиленоотгонной колонны 30 производят головной поток 70. Головной поток 70 обычно характеризуется уровнем содержания этилена, составляющим более, чем 95 мол.% . Головной поток 70 по меньшей мере частично конденсируют в конденсаторе 40А, а после этого подают в сепаратор 42А. An
В сепараторе 42А частично сконденсированный головной поток 70 разделяют на жидкостной поток 71 и паровой продувочный поток 74. In
Жидкостной поток 71, извлеченный в сосуде 42, обычно перекачивают и разделяют на обратное орошение 72 и этиленовый рециркуляционный поток этиленового 76. Паровой продувочный поток 74 имеет своей целью уменьшение в этиленовом рециркуляционном потоке 76 концентрации легких соединений, которые могут накапливаться, (метана, этана и тому подобного). Liquid stream 71 recovered in
Этилен, извлеченный в рециркуляционном потоке 76, обычно соответствует более, чем 95% этилена, содержащегося в продукте 32 метатезиса. The ethylene recovered in the
Обратное орошение 72 вводят на уровне L2 этиленоотгонной колонны 30, при этом уровень L2 располагается выше уровня L1 подачи.
Этиленовый рециркуляционный поток 76 рециркулируют в реактор 28 метатезиса. В примере, проиллюстрированном на фиг. 2, поток 76 смешивают с обогащенным по этилену погоном 22 выше по ходу технологического потока от блока 24 обработки. The
В кубовой части этиленоотгонной колонны 30 производят подаваемый поток 78 для запитывания пропиленоотгонной колонны 34. A
Подаваемый поток 78 содержит пропилен, обычно приблизительно 99% пропилена, содержащегося в продукте 32 метатезиса, а также С4 углеводороды, которые не были подвергнуты превращению в реакторе 28 метатезиса, и более тяжелые С5+ углеводороды, представляющие собой результат прохождения вторичных реакций метатезиса и/или уже присутствующих в подаваемом погоне 26.
Уровень содержания этилена составляет почти что ноль (например, менее, чем 20 ч./млн. по объему, поскольку он должен быть совместим с техническими требованиями по этилену для потока 11 пропилена, которые обычно являются очень низкими (менее, чем 40 ч./млн. по объему, в частности, приблизительно 30 ч./млн. по объему). The ethylene content is almost zero (eg, less than 20 ppmv, as it must be compatible with the ethylene specification for the
Подаваемый поток 78 вводят в пропиленоотгонную колонну 34 на уровне N3 подачи.
Давление, преобладающее в пропиленоотгонной колонне 34, обычно находится в диапазоне от 15 бар до 25 бар. The pressure prevailing in the
Пропиленоотгонная колонна 34 производит головной поток 80, который представляет собой пропилен, характеризующийся очень высокой степенью чистоты. В выгодном случае головной поток 80 соответствует техническим требованиям, типичным для пропилена полимерного сорта, и соответствующими чистоте более, чем 99,6 об.% или даже более, чем 99,9 об.%. The
Головной поток 80 по меньшей мере частично конденсируют, обычно при использовании воды в качестве охлаждающей текучей среды, в конденсаторе 40В, а после этого вводят в сепаратор 42В. Со дна сепаратора 42В отбирают жидкую фракцию 82, которую после этого закачивают в насос 44В до разделения на обратное орошение 84 и поток 11 пропилена. Обратное орошение 84 повторно вводят в пропиленоотгонную колонну 34 на уровне N1, расположенном выше уровня N3. The
Как это было указано выше, поток 11 пропилена характеризуется «качеством, подходящим для получения полимера» при уровне молярного содержания пропилена, составляющем в общем случае более, чем 99,6 об.% или даже более, чем 99,9 об.%, уровне содержания этилена, в общем случае составляющем менее, чем 50 ч./млн. по объему, обычно порядка 30 ч./млн. по объему, и уровне содержания С4 углеводородов, в общем случае составляющем менее, чем 40 ч./млн. по объему, обычно порядка 20 ч./млн. по объему. As mentioned above, the
Пропилен, извлеченный в потоке 11, обычно соответствует более, чем 99,5% пропилена, содержащегося в подаваемом потоке 78. The propylene recovered in
Отбор из рециркуляционного потока 92, обогащенного по С4 углеводородам и содержащего основное количество (в выгодном случае более, чем 70%) н-бутеновых соединений продукта 32 метатезиса, которые не были подвергнуты превращению в реакторе 28 метатезиса, проводят из пропиленоотгонной колонны 34 при использовании блока 52 для отбора на уровне N4, расположенном ниже уровня N3 подачи. The selection from the
Обычно данный рециркуляционный поток 92 также содержит часть С5 углеводородов, произведенных в реакторе 28 метатезиса и/или присутствующих в подаваемом погоне 26. Typically, this
Рециркуляционный поток 92 рециркулируют в реактор 28 метатезиса. Таким образом, его охлаждают в теплообменнике 54 до повторного введения в подаваемый погон 26 выше по ходу технологического потока от оборудования 24 очистки. The
В выгодном случае количество олефиновых С5 углеводородов в рециркуляционном потоке 92 оптимизируют таким образом, чтобы ограничить или даже заблокировать прохождение определенных побочных реакций в реакторе 28 метатезиса. Advantageously, the amount of C5 olefinic hydrocarbons in the
Кубовый поток 88 отбирают из кубовой части пропиленоотгонной колонны 34. Кубовый поток 88 осуществляет продувку в отношении С6 и более тяжелых углеводородов, а также С4 и С5 углеводородов, которые не могут вступать в реакцию по механизму метатезиса.
Степень продувки обычно устанавливают для содержания достаточного количества парафиновых С4 углеводородов в целях предотвращения их накопления в рециркуляционном потоке 92. В альтернативном варианте, за пропиленоотгонной колонной 34 следует еще одна (не продемонстрированная) перегонная колонна, принимающая кубовый поток 88 для того, чтобы разделять соединения С4 и С5+. The purge ratio is usually set to contain enough paraffinic C4 hydrocarbons to prevent their accumulation in the
В соответствии с изобретением продувочный поток 90, обогащенный по парафиновым углеводородам С4 и/или обогащенный по изобутену, отбирают из пропиленоотгонной колонны 34 при использовании блока 58 для бокового отвода на уровне N2 отвода, расположенном ниже уровня N3 подачи и расположенном выше уровня N4 для отбора рециркуляционного потока 92. In accordance with the invention, a
Продувочный поток 90 содержит легкие нереакционноспособные компоненты, такие как С4 парафиновые углеводороды, в частности, изобутан и н-бутан. Он также содержит некоторое количество легких олефинов, которые являются непривлекательными для способа, в частности, изобутен.
Количество С4 парафиновых углеводородов и/или изобутена в продувочном потоке 90 составляет в общем случае более, чем 50 мол.%, в частности, более, чем 60 мол.%. The amount of C4 paraffinic hydrocarbons and/or isobutene in the
Поскольку температуры кипения С4 углеводородов являются очень близкими, продувочный поток 90 также содержит 1-бутен и 2-бутен. Позицию данного отвода в пропиленоотгонной колонне 34 и расход, извлекаемый из пропиленоотгонной колонны 34, оптимизируют для сведения к минимуму уноса данных двух последних соединений. Since the boiling points of the C4 hydrocarbons are very close, the
Поэтому молярное соотношение расходов между продувочным потоком 90 и подаваемым потоком 78 подстраивают в зависимости от количества н-бутана, изобутана и изобутена, присутствующих в подаваемом потоке 26. Благодаря задействованию продувочного потока 90 осуществляют продувку в отношении порядка 90% С4 парафиновых углеводородов, присутствующих в подаваемом погоне 26. Therefore, the molar flow ratio between the
Продувочный поток 90 в выгодном случае возвращают в установку 13 парового крекинга и/или в установку 13 каталитического крекинга. Таким образом, парафиновые углеводороды, присутствующие в продувочном потоке 90, используются для производства дополнительных олефинов, которые разделяют выше по ходу технологического потока от установки 10. The
Суммарный выход для способа производства пропилена по механизму метатезиса в общем случае определяют в виде: The overall yield for the propylene production process by the metathesis mechanism is generally defined as:
Степень превращения в реакторе 28 метатезиса определяют в виде: The degree of conversion in the
Теоретическая максимальная степень превращения очень сильно зависит от загрузки, поскольку она определяется равновесием всех вовлеченных реакций метатезиса. Во всех случаях ожидаемые значения имеют порядок 70% как максимум или даже менее того для случая, когда погон 26 обогащен по 1-бутену. Поэтому для получения привлекательных суммарных выходов (например, порядка значения в диапазоне от 80% до 90%) существенной является рециркуляция непрореагировавших 1-бутена и 2-бутена в реактор 28 метатезиса. Таким образом, при постоянном расходе для рециркуляционного потока 92, обогащенного по С4 углеводородам: The theoretical maximum degree of conversion is very much dependent on loading as it is determined by the balance of all the metathesis reactions involved. In all cases, the expected values are on the order of 70% as the maximum, or even less for the case where cut 26 is enriched in 1-butene. Therefore, to obtain attractive overall yields (eg, of the order of magnitude in the range of 80% to 90%), it is essential to recycle the unreacted 1-butene and 2-butene to the
- чем больше будет данный поток 92 обогащен по 1-бутену и 2-бутену, тем лучшим будет суммарный выход; наоборот, - the more this
- чем больше данный поток 92 будет содержать инертные по отношению к реакции метатезиса соединения (обычно парафины) и/или соединения, способные накладывать ограничения на основную реакцию превращения 2-бутена в пропилен, (обычно изобутен), тем менее хорошим будет суммарный выход. - the more a given
Поэтому также стимулируется то, чтобы при постоянной суммарной эффективности: Therefore, it is also stimulated that, with a constant total efficiency:
- чем более обогащенным был бы рециркуляционный поток 92 по 1-бутену и 2-бутену, тем меньшим был бы требуемый расход; наоборот, - the richer the
- чем больше рециркуляционный поток 92 содержал бы соединения, инертные по отношению к реакции метатезиса, (обычно парафины) и/или соединения, способные накладывать ограничения на основную реакцию превращения 2-бутена в пропилен, (обычно изобутен), тем большим был бы требуемый расход. - the
В соответствии с изобретением отвод продувочного потока 90, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену, уменьшает расход для рециркуляционного потока 92. Таким образом, размеры оборудования (и магистралей), использованного для рециркуляции, в значительной степени уменьшаются. Подобным образом, уменьшается совокупный расход, проходящий через оборудование 24 для очистки (например, защитные слои 24А, 24В), в реакторе 28 метатезиса в этиленоотгонной колонне 30 и в пропиленоотгонной колонне 34. In accordance with the invention, diverting
Кроме того, отсутствует необходимость в наложении строгих ограничений на уровень содержания изобутена в подаваемом погоне 26 для реактора 28 метатезиса, поскольку изобутен удаляют при использовании продувочного потока 90. Это в результате приводит к получению сбережения энергии и высоких эксплуатационных характеристик, уменьшению размера оборудования для предварительной переработки, в частности, колонны 18 для отделения изобутенов. In addition, there is no need to impose strict restrictions on the level of isobutene in the
В заключение, способ в соответствии с изобретением предлагает возможность устранения узких мест («бутылочных горлышек») в установке 10. Собственно говоря, как это было видно выше, добавление продувочного потока 90, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену, обеспечивает получение возможности эксплуатации установки 10 при ограниченном рециркуляционном потоке 92 С4 углеводородов и/или улучшения суммарного выхода при той же самой степени рециркуляции потока 92. Данное преимущество увеличивает выработку пропилена в результате увеличения потока подаваемого погона 26 при отсутствии необходимости в значительном модифицировании существующего оборудования. In conclusion, the method according to the invention offers the possibility of eliminating bottlenecks ("bottlenecks") in the
Рециркуляционный поток 92 отбирают в жидкостной форме. В одном варианте рециркуляционный поток отправления 92, обогащенный по С4 углеводородам, в выгодном случае отбирают в газовой фазе. Таким образом, в сопоставлении с отбором жидкости в рециркуляционном потоке 92 значительно уменьшается количество тяжелых компонентов, в частности, количество С6+ углеводородов.
В порядке иллюстрирования извлечения в пропиленоотгонной колонне 34 различных соединений, присутствующих в рециркуляционном потоке 92, полученном из подаваемого погона 26, соответствующего описанию в представленной ниже таблице 1, иллюстрируются в представленной ниже таблице 2. Определение степени R извлечения соединения Х в пропиленоотгонной колонне 34 понимается в виде: By way of illustrating the recovery in the
(Х) = расход для соединения Х (X) = flow rate for connection X
В таблице 2 сопоставляется установка предшествующего уровня техники, лишенная продувочного потока 90 С4 парафиновых углеводородов, с установкой 10, соответствующей изобретению. Представлены две гипотезы для отвода продувочного потока 90, соответствующего изобретению, (отбора жидкости или отбора газа). Table 2 compares a prior art plant devoid of paraffinic
Вариант, в котором рециркуляционный поток 92 является газообразным, также представлен в таблице 2. The option in which the
Подаваемый погон 26 характеризуется следующей далее композицией:
Таблица 1Table 1
Для всех данных в отношении различных опций в таблице 2 рассматриваются один и тот же массовый расход для рециркуляционного потока 92 С4 углеводородов (обычно массовый расход для рециркуляционного потока 92 считается идентичным массовому расходу для подаваемого погона 26) и одно и то же количество избыточного этилена в реакторе 28 метатезиса. For all data for the various options in Table 2, the same mass flow rate for the
Таблица 2table 2
Благодаря воплощению продувочного потока 90 количество 2-бутена, извлеченного в рециркуляционном потоке 92, является значительно большим, что делает возможными лучшее повторное использование данного соединения и поэтому лучший суммарный выход пропилена. By implementing the
Наоборот, количество легких парафиновых соединений, инертных по отношению к реакции метатезиса, (в частности, изобутана) и/или легких соединений, способных накладывать ограничения на основную реакцию превращения 2-бутена в пропилен, (в частности, изобутена) значительно уменьшается, что позволяет избегать ненужной рециркуляции данных соединений в реактор. Conversely, the amount of light paraffinic compounds that are inert to the metathesis reaction (in particular isobutane) and/or light compounds capable of imposing restrictions on the main reaction of the conversion of 2-butene to propylene (in particular isobutene) is significantly reduced, which allows avoid unnecessary recycling of these compounds to the reactor.
В представленном примере достигнутые успехи являются еще более привлекательными при отборе продувочного потока 90 в газообразной форме, а не в жидкостной форме и при отборе самого рециркуляционного потока 92 С4 углеводородов в газообразной, а не в жидкостной форме. In the example shown, the progress made is even more attractive when the
В дополнение к этому, степень извлечения С6+ углеводородов в пропиленоотгонной колонне переходит от типичного значения, составляющего приблизительно 25%, при отборе рециркуляционного потока 92 в жидкостной форме, до менее, чем 10% при газообразной форме отбора. Резкое уменьшение степени извлечения С6+ углеводородов при переходе от жидкостного к паровому рециркуляционному потоку 92 не зависит от присутствия продувочного потока 90, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену. In addition, the recovery of C6+ hydrocarbons in the depropylene column goes from a typical value of approximately 25% when withdrawing
При отборе рециркуляционного потока 92 в паровой фазе тяжелые соединения, которые представляют собой источники загрязнения и преждевременного закокосовывания катализатора метатезиса, больше почти что не рециркулируются в реактор 28, что продлевает продолжительность цикла катализатора. Поскольку успешные регенерирования при очень высокой температуре уменьшают активность катализатора, катализатор должен быть замещен после нескольких циклов. Поэтому продление продолжительности цикла увеличивает срок службы катализаторов. By withdrawing vapor phase recycle
Выходы, ожидаемые исходя из воплощения продувочного потока 90, обогащенного по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенного по изобутену, зависят от композиции подаваемого погона 26. В примере, представленном выше, (подаваемый погон 26, соответствующий таблице 1): Yields expected from an embodiment of
- при одном и том же расходе для рециркуляционного потока 92 в виде погона, обогащенного по С4 углеводородам, суммарный выход увеличивается на 1,5%, - at the same flow rate for the
- при одной и той же выработке пропилена расход для рециркуляционного потока 92 в виде погона, обогащенного по С4 углеводородам, уменьшается на приблизительно 15%, что уменьшает размер оборудования 24 для очистки, реактора 28 метатезиса, этиленоотгонной колонны 30 и пропиленоотгонной колонны 34 на величину порядка 6%. - at the same production of propylene, the flow rate for the
Выбор между продувочным потоком 90 в газообразной или жидкостной форме представляет собой компромисс между увеличением выработки и расходами на капитальные вложения (CAPEX), поскольку также должен быть принят во внимание и конечный пункт назначения продувочного потока 90. The choice between
В одном варианте, проиллюстрированном на фиг. 3, установка 10, соответствующая изобретению, все еще включает продувочный поток 90, включающий парафиновые углеводороды, С4 и/или обогащенный по изобутену. Рециркуляционный поток 92, обогащенный по С4 углеводородам, отбирают из пропиленоотгонной колонны 34 в жидкостной форме. In one embodiment, illustrated in FIG. 3, the
Кроме того, пропиленоотгонная колонна 34 включает перегонную колонну, скомпонованную в соответствии с концепцией разделенных потоков при использовании вертикальной внутренней разделительной стенки 300, видимой на фиг. 3. Разделительная стенка 300 в перегонной колонне определяет первую область 302, расположенную на одной стороне разделительной стенки 300, обращенной к впускному отверстию для подаваемого потока 78, (слева на фиг. 3) и противоположную область 304, расположенную на другой стороне разделительной стенки 300 от впускного отверстия для подаваемого потока 78, (справа на фиг. 3). In addition, the
Таким образом, наиболее тяжелые соединения (в частности, С6+ углеводороды) подаваемого потока 78 перепускаются непосредственно через кубовую часть перегонной колонны, сквозь первую область 302 (слева на фиг. 3) и выгружаются в кубовый поток 88. Thus, the heaviest compounds (in particular, C6+ hydrocarbons) of the
Легкие соединения отгоняются в верхней части той же самой стороны разделительной стенки 300. Пропилен извлекают из верхней части в потоке 11, а С4 – С5 углеводороды продолжают свое разделение во второй области 304, определяемой разделительной стенкой 300, (справа на фиг. 3). Light compounds are stripped off at the top of the same side of the dividing
Продувочный поток 90, обогащенный по С4 парафиновым углеводородам и/или обогащенный по изобутену, отбирают (в газообразной или жидкостной форме) во второй области 304, определенной разделительной стенкой 300, а рециркуляционный поток 92, обогащенный по С4 углеводородам, отбирают ниже. A
Поток 92 выгодным образом отбирают в жидкой фазе при одновременном обеспечении низкой степени извлечения тяжелых соединений, поскольку последние не присутствуют в данной точке в пропиленоотгонной колонне 34. Использование колонны с разделенными потоками в качестве пропиленоотгонной колонны 34 продлевает продолжительность цикла переработки для реактора 28 метатезиса в соответствии с теми же самыми принципами, что и соответствующие принципы, представленные выше для пропиленоотгонной колонны с фиг. 2, при отборе рециркуляционного потока 92 в газообразной форме.
В одном варианте способ осуществляют при боковом отборе рециркуляционного потока 92, обогащенного по С4 и/или С5 углеводородам, проводимом в газовой фазе, но при отсутствии продувочного потока 90, содержащего С4 парафиновые углеводороды и/или обогащенного по изобутену.In one embodiment, the process is carried out with a side withdrawal of the
Claims (36)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1854284 | 2018-05-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020138151A RU2020138151A (en) | 2022-05-20 |
RU2793786C2 true RU2793786C2 (en) | 2023-04-06 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2256692C2 (en) * | 2000-01-12 | 2005-07-20 | МГ Текнолоджиз АГ | Process of production of c2 and c3 olefins from hydrocarbons |
WO2017003818A1 (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-05 | Saudi Arabian Oil Company | Systems and methods for producing propylene |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2256692C2 (en) * | 2000-01-12 | 2005-07-20 | МГ Текнолоджиз АГ | Process of production of c2 and c3 olefins from hydrocarbons |
WO2017003818A1 (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-05 | Saudi Arabian Oil Company | Systems and methods for producing propylene |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Химическая энциклопедия под ред. Н.С. Зефирова, т. 4, М. 1995, столбцы 460-461. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2346799B1 (en) | Metathesis unit pretreatment process with formation of octene | |
EP2303989B1 (en) | Improved separation process for olefin production | |
US20100197987A1 (en) | Deisobutenizer | |
NO339489B1 (en) | Propylene production from steam-cracking of hydrocarbons, especially ethane | |
US10214461B2 (en) | Process and plant for producing olefins from oxygenates | |
NO20110101A1 (en) | Process for separating an olefin from paraffin in a product stream from a dehydrogenation system | |
US11401221B2 (en) | Method for producing a stream of propylene and associated facility | |
US6156947A (en) | Process for the production of butene-1 from a mixture of C4 olefins | |
US20210395178A1 (en) | Selective dimerization and etherification of isobutylene via catalytic distillation | |
KR20060018252A (en) | Process for production of propylene and ethylbenzene from dilute ethylene streams | |
CN111228842A (en) | Separation method | |
RU2793786C2 (en) | Propylene stream production method and related production equipment | |
EP1423349A1 (en) | Method and system for improving the efficiency of a dimerization reactor | |
US11623906B2 (en) | Oxygen stripping in etherification, ethers decomposition and isooctene production | |
US20120149961A1 (en) | Process for separating at least one oligomerized effluent | |
EP0458048A1 (en) | Production of diisopropyl ether | |
US11530172B2 (en) | Integration of a steam cracker with acid alkylation | |
TWI757903B (en) | Co-production of high purity isobutane and butene-1 from mixed c4s | |
CN103547551A (en) | Method and system for removal of foulant precursors from a recycle stream of an olefins conversion process | |
RU2771814C1 (en) | Selective dimerization and etherification of isobutylene by catalytic distillation | |
RU2460713C1 (en) | Method for pretreatment in metathesis apparatus with formation of octene | |
US20130150643A1 (en) | Mixed-phase operation of butenes metathesis process for maximizing propylene production | |
CN114901374A (en) | Process for preparing a feed for a catalytic cracking unit for the production of olefins using a divided wall column and/or a conventional column |