RU2818674C2

RU2818674C2 - Method of eliminating pressure drop in distillation column

Info

Publication number: RU2818674C2
Application number: RU2021118206A
Authority: RU
Inventors: Кейсуке КАРАКИ; Хироаки МИНАМИ; Кента ЭМОРИ
Original assignee: Курита Уотер Индастриз Лтд.
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2024-05-03

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to a method for eliminating pressure drop caused by re-precipitation of salt in distillation equipment, where salt is a salt obtained from impurities in oil feedstock in distillation equipment, involving the use of a quaternary ammonium compound represented by the following formula [1], as a salt removal agent: , where substitutes R¹, R² and R³ each independently represent a hydrocarbon group having from 1 to 4 carbon atoms, and n denotes integer from 1 to 10.

EFFECT: elimination of pressure loss (pressure drop) caused by salt obtained from impurities in raw material in distillation equipment during operation without negative effect on product quality or production efficiency.

5 cl, 3 ex, 2 tbl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

[0001][0001]

Настоящее изобретение относится к способу устранения перепада давления в дистилляционной колонне.The present invention relates to a method for eliminating pressure drop in a distillation column.

Уровень техникиState of the art

[0002][0002]

Осаждение солей, обычно хлорида аммония, препятствует протеканию процесса в дистилляционной колонне в оборудовании для дистилляции при проведении нефтеперерабатывающего процесса, нефтехимического процесса или углехимического процесса, вызывая потерю давления (далее может называться «перепадом давления»), что создает проблему снижения эффективности использования оборудования. Другая проблема состоит в возникновении сильной локальной коррозии оборудования из-за влаги, поглощаемой осажденной солью.Precipitation of salts, typically ammonium chloride, interferes with the process in the distillation column of distillation equipment in a petroleum refining process, petrochemical process, or coal chemical process, causing a loss of pressure (hereinafter may be referred to as “pressure drop”), which creates the problem of reduced equipment efficiency. Another problem is the occurrence of severe localized corrosion of equipment due to moisture absorbed by the precipitated salt.

В таких случаях в качестве способов подавления возникновения перепада давления, вызванного осаждением соли, обычно используют операцию сублимации или метод с применением очищающей воды в колонне.In such cases, a sublimation operation or a purifying water column method is generally used as methods for suppressing the occurrence of pressure drop caused by salt precipitation.

Операция сублимации относится к способу работы, при котором температуру дистилляционной колонны повышают для сублимации осажденной соли и соль сбрасывают в систему верха колонны дистилляционной колонны. Операция сублимации позволяет быстро удалять осажденную соль.Sublimation operation refers to a method of operation in which the temperature of the distillation column is raised to sublimate the precipitated salt, and the salt is discharged into the overhead system of the distillation column. The sublimation operation allows the precipitated salt to be quickly removed.

Способ с применением очищающей воды относится к способу обработки, при котором очищающую воду подают в линию верхнего орошения дистилляционной колонны так, чтобы подать очищающую на участок, где имеет место перепад давления из-за осаждения соли, для растворения и удаления соли. Подача очищающей воды может устранять перепад давления за короткое время.The purifying water method refers to a treatment method in which purifying water is supplied to the overhead reflux line of a distillation column so as to supply purifying water to the area where there is a pressure difference due to salt precipitation to dissolve and remove the salt. Supplying cleaning water can eliminate the pressure drop in a short time.

В НПД 1, например, раскрыта операция сублимации, при которой температуру дистилляционной колонны повышают на короткое время, чтобы сублимировать осажденную соль, и соль сбрасывают в систему верха колонны дистилляционной колонны.NPD 1, for example, discloses a sublimation operation in which the temperature of the distillation column is raised briefly to sublimate the precipitated salt, and the salt is discharged into the overhead system of the distillation column.

Кроме того, в ПД 1 раскрыта дистилляционная обработка углеводородного масла, содержащего водорастворимую соль, которая представляет собой способ перегонки углеводородного масла, включающий введение воды в дистилляционную колонну.In addition, PD 1 discloses distillation treatment of hydrocarbon oil containing a water-soluble salt, which is a method for distilling hydrocarbon oil including introducing water into a distillation column.

Список цитированияCitation list

Патентные документыPatent documents

[0003][0003]

ПД 1: JP 2000-096067 APD 1: JP 2000-096067 A

Непатентные документыNon-patent documents

[0004][0004]

НПД 1: GRACE DAVISION CATALAGRAM, ISSUE, 2010, No. 107, p. 34-39NAP 1: GRACE DAVISION CATALAGRAM, ISSUE, 2010, No. 107, p. 34-39

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Техническая задачаTechnical problem

[0005][0005]

Однако, когда операцию сублимации используют время от времени, система работает при температуре выше, чем при нормальной работе, и, следовательно, интервал температуры кипения фракции, очищенной в дистилляционной колонне (основные материалы нефтепродуктов), меняется, и продукт может не соответствовать стандарту. В этом случае большая часть фракции при операции сублимации должна быть очищена снова, чтобы повысить выход. Кроме того, когда операцию сублимации используют постоянно, приходится жертвовать выходом легких фракций. Оба варианта приводят к снижению эффективности производства.However, when the sublimation operation is used occasionally, the system operates at a temperature higher than normal operation, and therefore the boiling point range of the fraction purified in the distillation column (petroleum base materials) changes, and the product may not meet the standard. In this case, most of the fraction from the sublimation operation must be purified again to increase the yield. In addition, when the sublimation operation is used constantly, the yield of light fractions has to be sacrificed. Both options lead to a decrease in production efficiency.

Кроме того, в способе использования очищающей воды перепад давления может возникать снова из-за переосаждения соли или продуктов коррозии, если сливную воду, используемую для растворения соли, не сбрасывают надлежащим образом. Более того, развитие коррозии может сократить срок эксплуатации самого оборудования.In addition, in the method of using cleaning water, pressure drop may occur again due to redeposition of salt or corrosion products if the drain water used to dissolve the salt is not properly discharged. Moreover, the development of corrosion can shorten the life of the equipment itself.

[0006][0006]

Настоящее изобретение выполнено с учетом такой реальной ситуации, и цель изобретения состоит в том, чтобы разработать способ устранения потери давления (перепада давления), вызванной солью, получаемой из примесей в сырье, в оборудовании для дистилляции во время работы без негативного влияния на качество продукции или эффективность производства.The present invention is made in view of such a real situation, and the purpose of the invention is to develop a method for eliminating pressure loss (pressure drop) caused by salt derived from impurities in raw materials in distillation equipment during operation without adversely affecting product quality or production efficiency.

Решение задачиThe solution of the problem

[0007][0007]

В целях настоящего изобретения проведены интенсивные исследования для решения вышеуказанной проблемы и установлено, что проблема может быть решена путем подачи определенного четвертичного аммонийного соединения в оборудование для дистилляции и приведения его в контакт с осажденной солью, чтобы получить высоко текучую нейтральную соль и легко выгрузить ее из системы.For the purpose of the present invention, intensive research has been carried out to solve the above problem and it has been found that the problem can be solved by supplying a certain quaternary ammonium compound to the distillation equipment and bringing it into contact with the precipitated salt to obtain a highly fluid neutral salt and easily discharge it from the system .

Настоящее изобретение выполнено на основании приведенных выше выводов.The present invention has been completed based on the above findings.

[0008][0008]

Таким образом, настоящее изобретения относится к следующему.Thus, the present invention relates to the following.

(1) Способ устранения возникновения перепада давления, вызванного осаждением соли в оборудовании для дистилляции, включающий использование четвертичного аммонийного соединения, представленного следующей формулой [1], в качестве средства удаления соли:(1) A method for eliminating the occurrence of pressure drop caused by salt precipitation in distillation equipment, including using a quaternary ammonium compound represented by the following formula [1] as a salt removal agent:

, ,

где заместители R¹, R² и R³ каждый независимо представляет собой углеводородную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода, и n означает целое число от 1 до 10.where the substituents R ¹ , R ² and R ³ each independently represent a hydrocarbon group having from 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer from 1 to 10.

(2) Способ устранения перепада давления в соответствии с приведенным выше пунктом (1), где заместители R¹, R² и R³ в формуле [1] каждый независимо представляет собой углеводородную группу, имеющую от 1 до 3 атомов углерода, и n означает целое число от 1 до 4.(2) The method for eliminating pressure difference according to the above paragraph (1), wherein the substituents R ¹ , R ² and R ³ in the formula [1] each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and n is an integer from 1 to 4.

(3) Способ устранения перепада давления в соответствии с приведенным выше пунктом (1) или (2), где четвертичное аммонийное соединение представляет собой гидроксид β-гидрокси-этилтриметиламмония.(3) A method for eliminating pressure drop according to the above (1) or (2), where the quaternary ammonium compound is β-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide.

(4) Способ устранения перепада давления в соответствии с любым из приведенных выше пунктов (1)-(3), где оборудование для дистилляции предназначено для нефтеперегонного процесса, нефтехимического процесса или углехимического процесса.(4) The pressure drop elimination method according to any of the above (1) to (3), where the distillation equipment is for a petroleum refining process, a petrochemical process or a coal chemical process.

(5) Способ устранения перепада давления в соответствии с любым из приведенных выше пунктов (1)-(4), где четвертичное аммонийное соединение, представленное формулой [1], находится в технологической текучей среде, которую вводят в контакт с дистилляционной колонной в оборудовании для дистилляции.(5) A method for eliminating pressure drop according to any of the above (1) to (4), wherein the quaternary ammonium compound represented by formula [1] is in a process fluid that is brought into contact with a distillation column in the equipment for distillation.

(6) Средство устранения возникновения перепада давления, вызванного осаждением соли в оборудовании для дистилляции, содержащее четвертичное аммонийное соединение, представленное следующей формулой (1):(6) A means for eliminating the occurrence of pressure difference caused by salt precipitation in distillation equipment containing a quaternary ammonium compound represented by the following formula (1):

, ,

Положительный эффект изобретенияPositive effect of the invention

[0009][0009]

Настоящее изобретение может предложить способ устранения потери давления (перепада давления), вызванной солью, получаемой от примесей в сырье, в оборудовании для дистилляции во время работы без негативного влияния на качество продукции или эффективность производства.The present invention can provide a method for eliminating pressure loss (pressure drop) caused by salt derived from impurities in raw materials in distillation equipment during operation without adversely affecting product quality or production efficiency.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

[0010][0010]

[ФИГ. 1] ФИГ. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ устранения перепада давления в оборудовании для дистилляции в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.[FIG. 1] FIG. 1 is a flow diagram illustrating a method for eliminating pressure drop in distillation equipment in accordance with one embodiment of the present invention.

[ФИГ. 2] ФИГ. 2 представляет собой блок-схему установки для лабораторных испытаний, используемой в примерах по настоящему изобретению.[FIG. 2] FIG. 2 is a block diagram of a laboratory test apparatus used in examples of the present invention.

Описание вариантов осуществленияDescription of Embodiments

[0011][0011]

Способ устранения перепада давленияMethod for eliminating pressure drop

Способ устранения перепада давления по настоящему изобретению представляет собой способ устранения возникновения перепада давления, вызванного осаждением соли в оборудовании для дистилляции, включающий использование четвертичного аммонийного соединения, представленного следующей формулой [1], в качестве средства удаления соли:The pressure drop elimination method of the present invention is a method for eliminating the occurrence of pressure drop caused by salt precipitation in a distillation equipment, including using a quaternary ammonium compound represented by the following formula [1] as a salt removal agent:

, ,

Настоящее изобретение может устранять потерю давления (которое в данном описании может быть названо просто «перепадом давления»), вызванную солью, получаемой от примесей в сырье, в оборудовании для дистилляции, например, в дистилляционной колонне, путем использования четвертичного аммонийного соединения, представленного выше формулой [1], в качестве средства удаления соли. Средство удаления соли имеет высокую основность, и, следовательно, при введении в контакт с осажденной солью основный фрагмент соли может быть замещен им с образованием нейтральной соли. Нейтральная соль обладает высокой гигроскопичностью и высокой текучестью, и, следовательно, соль может быть выгружена из системы дистилляционной колонны в технологическом потоке. Способ устранения перепада давления по настоящему изобретению также включает предупреждение возникновения самого перепада давления путем подавления накопления соли в системе в дистилляционной колонне за счет постоянной подачи в дистилляционную колонну средства удаления соли, когда соль не образуется.The present invention can eliminate the pressure loss (which may be simply referred to as "pressure drop" herein) caused by salt derived from impurities in the raw material in a distillation equipment, such as a distillation column, by using the quaternary ammonium compound represented by the above formula [1], as a salt remover. The salt removing agent has a high basicity and therefore, when brought into contact with the precipitated salt, the main salt moiety can be replaced by it to form a neutral salt. The neutral salt has high hygroscopicity and high fluidity, and therefore the salt can be discharged from the distillation column system in the process stream. The method for eliminating the pressure drop of the present invention also includes preventing the occurrence of the pressure drop itself by suppressing the accumulation of salt in the system in the distillation column by continuously supplying salt removal agent to the distillation column when no salt is generated.

Настоящее изобретение не оказывает влияния на фракции, которые очищают, не снижает производительность или не влияет на оборудование.The present invention does not affect the fractions that are purified, does not reduce productivity or does not affect the equipment.

[0012][0012]

В настоящем изобретении четвертичное аммонийное соединение, представленное следующей формулой [1], используют в качестве средства удаления соли:In the present invention, a quaternary ammonium compound represented by the following formula [1] is used as a salt removing agent:

, ,

Примеры углеводородных групп, имеющих от 1 до 4 атомов углерода, в формуле [1] включают линейную или разветвленную алкильную группу, такую как метильная группа, этильная группа, н-пропильная группа, изопропильная группа, н-бутильная группа, изобутильная группа, втор-бутильная группа и трет-бутильная группа.Examples of hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms in the formula [1] include a linear or branched alkyl group such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec. butyl group and tert-butyl group.

Примеры четвертичных аммонийных соединений включают гидроксид гидроксиметилтриметиламмония, гидроксид гидроксиметил-триэтиламмония, гидроксид гидроксиэтилтриметиламмония, гидроксид (2-гидроксиэтил)триэтиламмония и гидроксид (3-гидроксипропил)-триметиламмония. Также могут быть использованы сверхсильные основные соединения, такие как 1,8-диазабицикло[5.4.0]ундецен-7.Examples of quaternary ammonium compounds include hydroxymethyltrimethylammonium hydroxide, hydroxymethyltriethylammonium hydroxide, hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide, (2-hydroxyethyl)triethylammonium hydroxide and (3-hydroxypropyl)trimethylammonium hydroxide. Ultra-strong basic compounds such as 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7 can also be used.

Одно из таких четвертичных аммонийных соединений может быть использовано отдельно, или два или несколько из них могут быть использованы в комбинации.One of these quaternary ammonium compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

[0013][0013]

Предпочтительно, чтобы заместители R¹, R² и R³ каждый независимо представляли собой углеводородную группу, имеющую от 1 до 3 атомов углерода, и n представляло собой целое число от 1 до 4.Preferably, the substituents R ¹ , R ² and R ³ each independently represent a hydrocarbon group having from 1 to 3 carbon atoms, and n is an integer from 1 to 4.

Когда четвертичное аммонийное соединение имеет низкую молекулярную массу, оно обладает прекрасной растворимостью в воде и его легко сделать эффективным для устранения перепада давления даже при добавлении в небольшом количестве.When the quaternary ammonium compound has a low molecular weight, it has excellent water solubility and is easily made effective in eliminating pressure drop even when added in small quantities.

Гидроксид β-Гидроксиэтилтриметиламмония, в котором заместители R¹, R² и R³ представляют собой метильную группу и n равно 2, (также называемый холином) особенно предпочтителен в качестве четвертичного аммонийного соединения.β-Hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide in which the substituents R ¹ , R ² and R ³ represent a methyl group and n is 2 (also called choline) is particularly preferred as the quaternary ammonium compound.

[0014][0014]

Холин, четвертичное аммонийное соединение, которое представляет собой средство удаления соли, проявляет высокую способность к диссоциации и высокую основность, и, следовательно, реагирует с солевыми компонентами, такими как хлорид аммония, с образованием холинхлорида, как показано следующим уравнением химической реакции.Choline, a quaternary ammonium compound that is a salt scavenging agent, exhibits high dissociation ability and high basicity, and therefore reacts with salt components such as ammonium chloride to form choline chloride, as shown by the following chemical reaction equation.

NH₄Cl+(H₃C)₃N⁺C₂H₄OH-OH^- NH ₄ Cl+(H ₃ C) ₃ N ⁺ C ₂ H ₄ OH-OH ^-

NH₄OH+(H₃C)₃N⁺C₂H₄OHClNH ₄ OH+(H ₃ C) ₃ N ⁺ C ₂ H ₄ OHCl

Холинхлорид при нагревании разлается и при разложении образуются преимущественно амины, такие как триметиламин и N, N-диметиламиноэтанол, и метилхлорид, и образуется небольшое количество хлористого водорода.Choline chloride decomposes when heated and upon decomposition, predominantly amines are formed, such as trimethylamine and N, N-dimethylaminoethanol, and methyl chloride, and a small amount of hydrogen chloride is formed.

Кроме того, так как холинхлорид имеет высокую гигроскопичность и прекрасную текучесть, соль может быть легко выгружена за пределы системы дистилляционной колонны в технологическом потоке. Более того, холинхлорид обладает намного более низкими коррозионными свойствами для металлов, и, следовательно, создает меньший риск коррозии металла и блокирования путей в устройстве оборудования для дистилляции, вызываемых накоплением соли.In addition, since choline chloride has high hygroscopicity and excellent fluidity, the salt can be easily discharged outside the distillation column system in the process stream. Moreover, choline chloride is much less corrosive to metals and therefore poses less risk of metal corrosion and blockages in distillation equipment caused by salt buildup.

[0015][0015]

Предпочтительно, чтобы четвертичное аммонийное соединение использовалось в форме водного раствора с точки зрения, например, удобства работы. Содержание в водном растворе особенно не ограничено, и составляет предпочтительно 1% масс. или больше и меньше чем 100% масс., предпочтительно 5% масс. или больше и 50% масс. или меньше, и также предпочтительно 10% масс. или больше и 30% масс. или меньше. Когда содержание четвертичного аммонийного соединения находится в этом интервале, соль может быть легко растворена, и осажденная соль может быть выгружена за пределы системы в форме нейтральной соли за короткое время.It is preferable that the quaternary ammonium compound is used in the form of an aqueous solution from the viewpoint of, for example, ease of operation. The content in the aqueous solution is not particularly limited, and is preferably 1% by weight. or more and less than 100% by weight, preferably 5% by weight. or more and 50% wt. or less, and also preferably 10% by weight. or more and 30% wt. or less. When the content of the quaternary ammonium compound is in this range, the salt can be easily dissolved, and the precipitated salt can be discharged outside the system in the form of a neutral salt in a short time.

[0016][0016]

Четвертичное аммонийное соединение может быть использовано отдельно, или другие компоненты, такие как аммиак и нейтрализующий амин, могут быть включены и использованы в дополнение к четвертичному аммонийному соединению в качестве средства удаления соли, используемого в настоящем изобретении.The quaternary ammonium compound may be used alone, or other components such as ammonia and a neutralizing amine may be included and used in addition to the quaternary ammonium compound as the salt remover used in the present invention.

[0017][0017]

Тип соли, которая вызывает перепад давления в настоящем изобретении, особенно не ограничен, и ее примеры включают хлорид аммония, сероводород аммония и сульфат аммония.The type of salt that causes the pressure difference in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include ammonium chloride, ammonium hydrogen sulfide and ammonium sulfate.

[0018][0018]

ФИГ. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ устранения перепада давления в оборудовании для дистилляции (одноколонный тип установки перегонки при атмосферном давлении) в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления способа устранения перепада давления по настоящему изобретению описан со ссылкой на блок-схему.FIG. 1 is a flow chart illustrating a method for eliminating pressure drop in a distillation equipment (single-column type atmospheric distillation unit) in accordance with one embodiment of the present invention. An embodiment of the pressure differential elimination method of the present invention is described with reference to a flow chart.

[0019][0019]

В оборудовании для дистилляции 1, например, нефтяное сырье проходит через линию 2 и нагревается до температуры обычно 350°C или больше в нагревательной печи (не показана), и затем непрерывно подается в дистилляционную колонну 3 и фракционируется на фракцию тяжелой нефти, фракцию тяжелой легкой нефти, фракцию легкой нефти, фракцию тяжелой нафты, фракцию нафты и фракцию газа.In the distillation equipment 1, for example, the crude oil passes through line 2 and is heated to a temperature of typically 350°C or more in a heating furnace (not shown), and then continuously fed into the distillation column 3 and fractionated into a heavy oil fraction, a heavy light oil fraction oil, light oil fraction, heavy naphtha fraction, naphtha fraction and gas fraction.

[0020][0020]

Например, нафта, которая имеет относительно низкую температуру кипения, лежащую в интервале от 35 до 80°C, и которую выгружают через верх дистилляционной колонны 3, проходит через линию 4, конденсируется в воздушном охладителе 5 или водяном охладителе 6 и собирается в приемнике нафты (типа приемников верхнего погона) 7. Газ и жидкость разделяются в приемнике нафты 7, и топочный газ или сжиженный нефтяной газ и т.п. собирают из линии 8 в виде газовой фракции, и фракцию нафты собирают из линии 9 в виде жидкой фракции. Кроме того, воду (приемник верхнего погона), собираемую на дне приемника нафты 7, выгружают из сливного отверстия 10 приемника нафты 7.For example, naphtha, which has a relatively low boiling point ranging from 35 to 80° C. and which is discharged from the top of the distillation column 3, passes through line 4, is condensed in the air cooler 5 or water cooler 6 and collected in the naphtha receiver ( type of overhead receivers) 7. Gas and liquid are separated in naphtha receiver 7, and flue gas or liquefied petroleum gas, etc. is collected from line 8 as a gas fraction, and the naphtha fraction is collected from line 9 as a liquid fraction. In addition, the water (overhead receiver) collected at the bottom of the naphtha receiver 7 is discharged from the drain hole 10 of the naphtha receiver 7.

Аналогично, например, фракцию тяжелой нефти, имеющую температуру кипения приблизительно 350°C или больше, фракционируют внизу колонны и собирают из линии 13. Более того, например, фракцию тяжелой легкой нефти, имеющую температуру кипения приблизительно от 240 до 350°C, собирают из линии 14. Например, фракцию легкой нефти, имеющую температуру кипения приблизительно от 170 до 250°C, собирают из линии 15 через боковую отпарную колонну 12. Фракцию тяжелой нафты, имеющую температуру кипения приблизительно, например, от 80 до 180°C собирают из линии 16 через боковую отпарную колонну 12.Likewise, for example, a heavy oil fraction having a boiling point of about 350° C. or greater is fractionated at the bottom of the column and collected from line 13. Moreover, for example, a heavy light oil fraction having a boiling point of about 240 to 350° C. is collected from line 14. For example, a light oil fraction having a boiling point of approximately 170 to 250°C is collected from line 15 through a side stripper 12. A heavy naphtha fraction having a boiling point of approximately, for example, 80 to 180°C is collected from line 14. 16 through the side stripping column 12.

На ФИГ. 1 обогреватель 11 используют для циркуляции части фракций, фракционированных из дистилляционной колонны, в колонну исходя из требований ректификации.In FIG. 1 heater 11 is used to circulate part of the fractions fractionated from the distillation column into the column based on the requirements of rectification.

[0021][0021]

То, к какой части добавляют (впрыскивают) средство удаления соли, не имеет особенных ограничений, и предпочтительно средство удаления соли добавляют в линию верхнего орошения оборудования атмосферной перегонки (в технологическую среду, рециркулируемую в самом высоком положении колонны из системы верха колонны), линию возврата верхнего циркуляционного орошения (фракцию, соответствующую тяжелой нафте и бензиновой фракции; технологическую среду, которую рециркулируют и охлаждают) и линию отбора верхнего циркуляционного орошения (фракцию, соответствующую тяжелой нафте и бензиновой фракции; технологическую среду, которую рециркулируют и охлаждают), исходя из требования эффективного превращения осажденной соли в нейтральную соль, так что соль выводят за пределы системы дистилляционной колонны за короткое время. Более предпочтительно добавлять средство удаления соли в линию верхнего орошения. Кроме того, для добавления средства удаления соли любая линия может быть объединена со множеством линий.To which part the salt removal agent is added (injected) is not particularly limited, and preferably the salt removal agent is added to the overhead reflux line of the atmospheric distillation equipment (the process fluid recycled at the highest position of the column from the column top system), the return line top circulation reflux (fraction corresponding to heavy naphtha and gasoline fraction; process fluid that is recycled and cooled) and an overhead circulation reflux line (fraction corresponding to heavy naphtha and gasoline fraction; process fluid that is recycled and cooled), based on the requirement of efficient converting the precipitated salt into a neutral salt, so that the salt is removed from the distillation column system in a short time. It is more preferable to add salt removal agent to the overhead irrigation line. In addition, to add a salt remover, any line can be combined with multiple lines.

[0022][0022]

Например, предпочтительно добавлять (впрыскивать) средство удаления соли в любую линию для впрыскивания средства удаления соли 17a, 17b и 17c или во множество линий, как показано на ФИГ. 1:For example, it is preferable to add (inject) salt removal agent into any salt removal agent injection line 17a, 17b and 17c or a plurality of lines as shown in FIG. 1:

линию для впрыскивания средства удаления соли 17a: среда верхнего орошенияsalt removal agent injection line 17a: overhead irrigation medium

линию для впрыскивания средства удаления соли 17b: среда, возвращенная с верхнего циркуляционного орошенияsalt removal agent injection line 17b: medium returned from top circulation irrigation

линию для впрыскивания средства удаления соли 17c: среда, выведенная их верхнего циркуляционного орошения. line for injection of salt removal agent 17c: the medium removed from the top circulation irrigation.

Предпочтительно использовать форсуночную насадку на линиях впрыска исходя из требования диспергирования в технологической текучей среде.It is preferable to use an injector nozzle on injection lines based on the requirement of dispersion in the process fluid.

[0023][0023]

Для вышеупомянутого способа атмосферной перегонки нефти описан пример одноколонного типа, но настоящее изобретение не ограничено этим. Перепад давления может быть устранен или возникновение перепада давления может быть предотвращено способом, аналогичным описанному выше, даже путем атмосферной перегонки нефти с использованием другого примера с одной колонной или атмосферной перегонки нефти с использованием двух колонн и т.д.For the above-mentioned atmospheric petroleum distillation method, an example of a single-column type has been described, but the present invention is not limited to this. The pressure drop can be eliminated or the occurrence of a pressure drop can be prevented in a manner similar to that described above, even by atmospheric distillation of oil using another example with a single column or atmospheric distillation of oil using two columns, etc.

[0024][0024]

Оборудование для дистилляции особенно не ограничено и предпочтительно использовать оборудование, предназначенное для нефтеперегонного процесса, нефтехимического процесса или углехимического процесса.The distillation equipment is not particularly limited, and it is preferable to use equipment designed for a petroleum refining process, a petrochemical process or a coal chemical process.

[0025][0025]

Предпочтительно, чтобы четвертичное аммонийное соединение, представленное формулой [1], находилось в технологической среде, которая может быть введена в контакт с дистилляционной колонной в оборудовании для дистилляции.It is preferable that the quaternary ammonium compound represented by formula [1] is in a process medium that can be contacted with a distillation column in a distillation equipment.

Когда четвертичное аммонийное соединение, представленное формулой [1], находится в технологической среде, образование соли, получаемой из технологической среды, протекающей в оборудовании для дистилляции, включая дистилляционную колонну, емкость и линию, подсоединенные к ней, может быть эффективно предупреждено и перепад давления в дистилляционной колонне может быть устранен или предотвращен.When the quaternary ammonium compound represented by the formula [1] is in the process environment, the formation of salt obtained from the process environment flowing in the distillation equipment including the distillation column, container and line connected thereto can be effectively prevented, and the pressure drop in distillation column can be eliminated or prevented.

Технологическая среда особенно не ограничена и ее примеры включают фракцию нафты до керосина и фракцию, соответствующую легкой нефти.The process medium is not particularly limited, and examples thereof include the pre-kerosene naphtha fraction and the light oil fraction.

[0026][0026]

Средство устранения перепада давленияPressure Drop Eliminator

Средство устранения перепада давления по настоящему изобретению устраняет возникновение перепада давления, вызванного осаждением соли в оборудовании для дистилляции, и содержит четвертичное аммонийное соединение, представленное формулой [1]:The pressure drop eliminating means of the present invention eliminates the occurrence of pressure drop caused by salt precipitation in the distillation equipment, and contains a quaternary ammonium compound represented by the formula [1]:

, ,

[0027][0027]

Углеводородная группа, имеющая от 1 до 4 атомов углерода в формуле [1], ее конкретные примеры, предпочтительные заместители R¹, R² и R³, предпочтительные целые числа для n, конкретные примеры и особенно предпочтительные примеры четвертичных аммонийных соединений, описанных выше, являются теми же самыми, что и описанные для средства удаления соли формулы [1], используемого в описанном выше способе устранения перепада давления.A hydrocarbon group having from 1 to 4 carbon atoms in formula [1], specific examples thereof, preferred substituents R ¹ , R ² and R ³ , preferred integers for n, specific examples and especially preferred examples of the quaternary ammonium compounds described above, are the same as those described for the salt removing agent of formula [1] used in the pressure drop elimination method described above.

Четвертичное аммонийное соединение может быть использовано в качестве средства устранения перепада давления отдельно, и другие компоненты, такие как аммиак и нейтральный амин, могут быть включены помимо четвертичного аммонийного соединения.The quaternary ammonium compound may be used as a pressure drop remedy separately, and other components such as ammonia and neutral amine may be included in addition to the quaternary ammonium compound.

ПримерыExamples

[0028][0028]

Далее настоящее изобретение описано более подробно со ссылкой на примеры, но настоящее изобретение не ограничено этими примерами.Hereinafter, the present invention is described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

[0029][0029]

А примерах и сравнительных примерах растворимость осажденной соли, переосаждение и сброс соли в ловушку оценивают (включая анализирование хлорида в компонентах сброшенных продуктов) следующим методом.In the Examples and Comparative Examples, the solubility of the precipitated salt, reprecipitation, and salt discharge into the trap are assessed (including analysis of chloride in the discharge components) by the following method.

[0030][0030]

(a) Растворимость осажденной соли(a) Solubility of precipitated salt

В примерах и сравнительных примерах стенку ректификационной колонны и поверхность стеклянной неструктурированной насадки оценивают визуально во время испытания устранения перепада давления, чтобы определить была ли осажденная соль растворена или нет, на основании следующих критериев.In the examples and comparative examples, the wall of the distillation column and the surface of the glass unstructured packing are visually assessed during a pressure drop elimination test to determine whether the precipitated salt has been dissolved or not, based on the following criteria.

A: Осажденной соли не наблюдается; увеличивается прозрачность стеклянной неструктурированной насадки или насадка становится прозрачнойA: No precipitated salt is observed; The transparency of the glass unstructured nozzle increases or the nozzle becomes transparent

B: Наблюдается осажденная соль; уменьшается прозрачность стеклянной неструктурированной насадки или насадка становится непрозрачной.B: Precipitated salt observed; the transparency of the glass unstructured nozzle decreases or the nozzle becomes opaque.

[0031][0031]

(b) Переосаждение(b) Re-precipitation

При проведении испытания стенку ректификационной колонны и поверхность стеклянной неструктурированной насадки оценивают визуально, чтобы определить, происходит ли переосаждение растворенной соли или нет, на основании следующих критериев.During the test, the wall of the distillation column and the surface of the glass unstructured packing are visually assessed to determine whether reprecipitation of the dissolved salt occurs or not, based on the following criteria.

A: Переосаждение растворенной соли не наблюдается; увеличивается прозрачность стеклянной неструктурированной насадки или насадка становится прозрачнойA: No reprecipitation of dissolved salt is observed; The transparency of the glass unstructured nozzle increases or the nozzle becomes transparent

B: Наблюдается переосаждение соли; уменьшается прозрачность стеклянной неструктурированной насадки или насадка становится непрозрачной.B: Re-precipitation of salt is observed; the transparency of the glass unstructured nozzle decreases or the nozzle becomes opaque.

[0032][0032]

(c) Сброс соли в ловушку(c) Dumping salt into trap

При проведении испытания визуально оценивают наличие сброса в нижней ловушке ректификационной колонны и анализируют сброс на содержание хлорида, чтобы определить, была ли сброшена используемая соль или нет, на основании следующих критериев.The test visually assesses the presence of venting in the bottom trap of the distillation column and analyzes the venting for chloride content to determine whether the salt used has been vented or not, based on the following criteria.

A: Наблюдается сброс и включение хлорида в сброс, установленное с помощью анализаA: Observed discharge and inclusion of chloride in discharge determined by analysis

B: Никакого сброса не наблюдается, или, хотя сброс есть, включение хлорида не могло быть выявлено с помощью анализа.B: No discharge is observed, or although there is a discharge, chloride inclusion could not be detected by analysis.

Хлорид анализируют следующим методом.Chloride is analyzed by the following method.

Метод анализа на хлоридChloride test method

Оценку проводят путем анализирования количества ионов хлора в компонентах сброса с использованием системы капиллярного электрофореза (Agilent 7100, производства компании Agilent Technologies).The assessment is carried out by analyzing the amount of chloride ions in the discharge components using a capillary electrophoresis system (Agilent 7100, manufactured by Agilent Technologies).

[0033][0033]

Тест на гигроскопичностьHygroscopicity test

Экспериментальный пример 1Experimental example 1

Гигроскопичные свойства хлорида аммония и хлорида холина исследуют с помощью приведенного ниже испытания на гигроскопичность.The hygroscopic properties of ammonium chloride and choline chloride are examined using the following hygroscopicity test.

[0034][0034]

При испытании на гигроскопичные свойства 5 г хлорида аммония, который упаривали досуха при 105°C в течение 2 час или более, и холинхлорид, который упаривали досуха при 105°C в течение 2 час или более, каждый помещают в чашку Петри и определяют массу, включая чашку Петри, соответственно. Затем чашку Петри помещают в десикатор с регулируемой влажностью и измеряют массу соответствующих чашек Петри, включая хлорид аммония или холинхлорид, чтобы рассчитать количество абсорбированной воды через 30 мин, 1 час, 2 час, 3 час, 4 час, 5 час, 6 час и 24 час.When testing for hygroscopic properties, 5 g of ammonium chloride, which was evaporated to dryness at 105°C for 2 hours or more, and choline chloride, which was evaporated to dryness at 105°C for 2 hours or more, are each placed in a Petri dish and the mass is determined, including a Petri dish, respectively. The Petri dish is then placed in a humidity-controlled desiccator and the mass of the corresponding Petri dishes, including ammonium chloride or choline chloride, is measured to calculate the amount of water absorbed after 30 min, 1 hr, 2 hr, 3 hr, 4 hr, 5 hr, 6 hr and 24 hour.

Условия контроля влажности:Humidity control conditions:

25°C относительная влажность 35%; насыщенный водный раствор гексагидрата нитрата цинка помещают в десикатор и оставляют стоять в течение 12 час;25°C relative humidity 35%; a saturated aqueous solution of zinc nitrate hexahydrate is placed in a desiccator and left to stand for 12 hours;

25°C относительная влажность 60%; насыщенный водный раствор тетрагидрата ацетата магния помещают в десикатор и оставляют стоять в течение 12 час.25°C relative humidity 60%; A saturated aqueous solution of magnesium acetate tetrahydrate is placed in a desiccator and left to stand for 12 hours.

Для оценки гигроскопичности хлорида аммония и холинхлорида изучают изменение степени увеличения массы (%/час) до и после испытания для каждого промежутка прошедшего времени. Результаты приведены в таблице 1.To assess the hygroscopicity of ammonium chloride and choline chloride, the change in the rate of increase in mass (%/hour) before and after the test is studied for each period of elapsed time. The results are shown in Table 1.

[0035][0035]

Таблица 1Table 1

Степень увеличения массы (%/час)Mass increase rate (%/hour) 25°C Относительная влажность 35%25°C Relative humidity 35% 25°C Относительная влажность 60%25°C Relative humidity 60% ХолинхлоридCholine chloride 0,980.98 1,751.75 Хлорид аммонияAmmonium chloride 00 00

[0036][0036]

Таблица 1 показывает, что холинхлорид имеет намного более высокую гигроскопичность, чем хлорид аммония.Table 1 shows that choline chloride has much higher hygroscopicity than ammonium chloride.

[0037][0037]

Испытание по устранению перепада давления в лабораторном масштабеLaboratory Scale Pressure Drop Elimination Test

Моделируют условия оборудования для дистилляции, которые вызывают осаждение соли, например, в нефтеперерабатывающем оборудовании, и экспериментально создают установку для лабораторных испытаний, показанную на ФИГ. 2, для оценки растворимости осажденной соли, переосаждения и сброса соли в ловушку (включая анализирование хлорида в компонентах сброшенных продуктов).Distillation equipment conditions that cause salt precipitation, such as those found in petroleum refining equipment, are simulated and the laboratory test setup shown in FIG. 2, to assess precipitated salt solubility, reprecipitation, and salt trap discharge (including chloride analysis of discharge product components).

В установке воспроизводят температурные условия (область, соответствующую температуре от 90 до 140°C в верхнем циркуляционном орошении верха колонны), которые обычно вызывают переосаждение соли в дистилляционной колонне нефтеперегонного оборудования.The unit reproduces the temperature conditions (region corresponding to a temperature of 90 to 140°C in the overhead circulation reflux) that typically cause salt reprecipitation in the distillation column of petroleum refining equipment.

ФИГ. 2 представляет собой блок-схему установки для лабораторных испытаний.FIG. 2 is a block diagram of the laboratory test setup.

В установке для лабораторных испытаний 21 соль 31 в трубке для введения соли 32 растворяют и упаривают в ректификационной колонне 22, оборудованной трубкой для введения соли 32, содержащей соль 31, чью температуру контролируют с помощью обогревателя (B) 26, нижней ловушкой 33, которая принимает сброшенный хлорид, обогревателем (C) 27 и обогревателем (D) 28 для контролирования температуры в ректификационной колонне 22 и стеклянной неструктурированной насадки 30, с помощью азота 23, который представляет собой газ-носитель, нагретый до заранее определенной температуры, с помощью обогревателя (A) 25, через расходометр 24, и нагретый газ вводят на установку от нижней части ректификационной колонны 22. Вместе с тем, средство удаления соли 29a или очищающую воду 29b в емкости 29 вводят на установку от верха ректификационной колонны 22 с помощью насоса 34. Температуру соответствующих обогревателей контролируют с использованием термометров 35-38.In the laboratory test unit 21, the salt 31 in the salt injection tube 32 is dissolved and evaporated in a distillation column 22 equipped with a salt injection tube 32 containing salt 31, the temperature of which is controlled by a heater (B) 26, a lower trap 33 which receives discarded chloride, by heater (C) 27 and heater (D) 28 to control the temperature in the distillation column 22 and glass unstructured packing 30, with the help of nitrogen 23, which is a carrier gas heated to a predetermined temperature, with the help of heater (A ) 25, through the flow meter 24, and the heated gas is introduced into the installation from the bottom of the distillation column 22. At the same time, the salt removal agent 29a or the purifying water 29b in the tank 29 is introduced into the installation from the top of the distillation column 22 using a pump 34. The temperature of the corresponding heaters are controlled using thermometers 35-38.

[0038][0038]

Пример 1Example 1

Ниже представлены используемые условия испытания, соль и средство устранения перепада давления.Below are the test conditions, salt and pressure drop eliminater used.

Материал оборудования для лабораторных испытаний и насадки: жаропрочное стеклоMaterial of laboratory testing equipment and nozzles: heat-resistant glass

Газ-носитель: азотCarrier gas: nitrogen

Ректификационная колонна: внутренний диаметр 15 см, внутренняя высота 40 смDistillation column: internal diameter 15 cm, internal height 40 cm

Температура газа-носителя (обогреватель (A)): заданная температура 200°CCarrier gas temperature (heater (A)): set temperature 200°C

Температура для нагревания соли (обогреватель (B)): заданная температура 180°CTemperature for heating salt (heater (B)): set temperature 180°C

Обогреватель (C): заданная температура 120°CHeater (C): set temperature 120°C

Обогреватель (D): заданная температура 90°CHeater (D): set temperature 90°C

Используемая соль: 5 г хлорида аммония (производства компании Kishida Chemical Co., Ltd., специальный сорт, 99,5%)Salt used: 5 g ammonium chloride (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., special grade, 99.5%)

Агент для устранения перепада давления: водный раствор холина (40% масс. или больше) 3 г/минPressure drop agent: choline aqueous solution (40 wt% or more) 3 g/min

[0039][0039]

С использованием установки для лабораторных испытаний оценивают растворимость осажденной соли, переосаждение и сброс соли в ловушку (включая анализирование на хлорид в компонентах сброшенных продуктов) посредством следующих этапов от (a) до (d). Результаты представлены в таблице 2.Using a laboratory test apparatus, precipitated salt solubility, reprecipitation, and salt trap discharge (including testing for chloride in effluent components) are assessed through the following steps (a) to (d). The results are presented in Table 2.

(a) Соль нагревают и подают в ректификационную колонну с помощью потока нагретого газообразного азота.(a) The salt is heated and fed into the distillation column using a stream of heated nitrogen gas.

(b) Ректификационную колонну нагревают, исключая верх и низ (нижняя ловушка). Нагревание исключает осаждение соли в области между верхом и низом.(b) The distillation column is heated excluding the top and bottom (bottom trap). Heating prevents salt from settling in the area between the top and bottom.

(c) Соль осаждают на насадке у отверстия ректификационной колонны.(c) The salt is deposited on a packing at the opening of the distillation column.

(d) Средство удаления соли добавляют от верха ректификационной колонны.(d) Salt removal agent is added from the top of the distillation column.

[0040][0040]

Сравнительный пример 1Comparative example 1

Растворимость осажденной соли, переосаждение и сброс соли в ловушку оценивают (включая анализирование на хлорид в компонентах сброшенных продуктов) таким же способом, как в примере 1, за исключением добавления чистой воды (2 мл/мин) вместо добавления по каплям холина в качестве средства удаления соли на этапе (d) в примере 1. Результаты представлены в таблице 2.Precipitated salt solubility, reprecipitation, and salt trap discharge are assessed (including testing for chloride in the discharge components) in the same manner as in Example 1, except adding pure water (2 ml/min) instead of adding dropwise choline as a removal agent salts in step (d) in Example 1. The results are presented in Table 2.

[0041][0041]

Таблица 2table 2

Средство удаления солиSalt remover Растворимость осажденной солиSolubility of precipitated salt ПереосаждениеRe-precipitation Сброс соли в ловушкуDumping salt into a trap Хлорид в сброшенных компонентахChloride in vented components Пример 1Example 1 ХолинKholin AA AA AA AA Сравнительный пример 1Comparative example 1 Чистая водыPure water AA BB BB BB

[0042][0042]

Таблица 2 показывает, что холин, который использовали в качестве средства устранения перепада давления, дает возможность сбрасывать хлорид, который вызывает перепад давления в дистилляционной колонне, в ловушку без переосаждения соли.Table 2 shows that choline, which was used as a pressure drop eliminater, allows the chloride, which causes a pressure drop in the distillation column, to be dumped into the trap without reprecipitating the salt.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

[0043][0043]

Способ устранения перепада давления по настоящему изобретению может устранять потерю давления (перепад давления), вызываемую солью, получаемой от примесей в сырье, в оборудовании для дистилляции во время работы и, следовательно, может улучшить эффективность использования оборудования и обеспечить длительный срок службы оборудования. Кроме того, так как настоящее изобретение не оказывает влияния на фракции, которые должны быть очищены, выход может быть улучшен и можно ожидать снижения себестоимости производства. Более того, так как настоящее изобретение не оказывает отрицательного влияния на производительность и оборудование, его можно использовать регулярно.The pressure drop elimination method of the present invention can eliminate the pressure loss (pressure drop) caused by salt derived from impurities in raw materials in distillation equipment during operation, and therefore can improve the equipment utilization efficiency and ensure long service life of the equipment. In addition, since the present invention does not affect the fractions that need to be purified, the yield can be improved and a reduction in production costs can be expected. Moreover, since the present invention does not adversely affect productivity and equipment, it can be used regularly.

Список ссылочных позицийList of reference items

[0044][0044]

1: Оборудование для дистилляции1: Distillation equipment

2,4,8,9: Линия2,4,8,9: Line

3: Дистилляционная колонна3: Distillation column

5: Воздушный охладитель5: Air cooler

6: Водяной охладитель6: Water cooler

7: Приемник нафты7: Naphtha receiver

10: Сливное отверстие10: Drain hole

11: Обогреватель11: Heater

12: Боковая отпарная колонна12: Side stripper

13,14,15,16: Линия13,14,15,16: Line

17a,17b,17c: Линия для впрыскивания средства удаления соли17a,17b,17c: Salt remover injection line

21: Установка для лабораторных испытаний21: Laboratory test setup

22: Ректификационная колонна22: Distillation column

23: Азот23: Nitrogen

24: Расходометр24: Flow meter

25: Обогреватель (A)25: Heater (A)

26: Обогреватель (B)26: Heater (B)

27: Обогреватель (C)27: Heater (C)

28: Обогреватель (D)28: Heater (D)

29: Емкость29: Capacity

29a: Средство удаления соли29a: Salt remover

29b: Очищающая вода29b: Cleansing Water

30: Стеклянная неструктурированная насадка30: Glass unstructured nozzle

31: Соль31: Salt

32: Трубка для введения соли32: Salt injection tube

33: Нижняя ловушка33: Bottom Trap

34: Вакуумный насос34: Vacuum pump

35,36,37,38: Термометр35,36,37,38: Thermometer

Claims

1. A method for eliminating the occurrence of pressure drop caused by salt reprecipitation in a distillation equipment, where the salt is a salt obtained from impurities in petroleum feedstock in the distillation equipment, including using a quaternary ammonium compound represented by the following formula [1] as a removal agent salt:

,

where the substituents R ¹ , R ² and R ³ each independently represent a hydrocarbon group having from 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer from 1 to 10.

2. The method for eliminating pressure drop according to claim 1, in which the substituents R ¹ , R ² and R ³ in formula [1] each independently represent a hydrocarbon group having from 1 to 3 carbon atoms, and n is an integer from 1 to 4.

3. The method for eliminating pressure drop according to claim 1 or 2, wherein the quaternary ammonium compound is β-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide.

4. The pressure drop elimination method according to claim 1 or 2, wherein the distillation equipment is intended for a petroleum refining process or a petrochemical process.

5. The method for eliminating pressure drop according to claim 1 or 2, wherein the quaternary ammonium compound represented by formula [1] is in a process medium that is brought into contact with a distillation column in the distillation equipment.