RU37095U1

RU37095U1 - INSTALLATION FOR PRODUCING LOWER OLEFINS AND BENZENE

Info

Publication number: RU37095U1
Application number: RU2003135959/20U
Authority: RU
Inventors: В.М. Бусыгин; Х.Х. Гильманов; А.Ш. Зиятдинов; А.М. Екимова; Л.В. Мальцев; Н.Р. Гильмутдинов; Ф.М. Садриева; А.П. Шубина; Р.Р. Гильмуллин; Н.И. Ухов; Ф.А. Галимуллин; А.Ш. Бикмурзин; Т.Г. Бурганов; В.М. Шатилов; Р.Х. Ахмадуллин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2004-04-10

Abstract

Установка получения низших олефинов и бензола пиролизом углеводородного сырья в присутствии водяного пара, содержащая печь пиролиза, закалочно-испарительный аппарат, узел фракционирования и узел переработки пироконденсата, включающий узел двухступенчатой гидрогенизационной очистки пироконденсата, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит узел разделения коксохимического бензола, включающий ряд ректификационных колонн и промывочную колонну, при этом линия подачи фракции коксохимического бензола с пределами выкипания 65-154°С из промывочной колонны соединена с линией подачи продуктов пиролиза в узел фракционирования или с линией подачи пироконденсата в узел двухступенчатой гидрогенизационной очистки.Installation for the production of lower olefins and benzene by the pyrolysis of hydrocarbon raw materials in the presence of water vapor, comprising a pyrolysis furnace, a quenching and evaporation apparatus, a fractionation unit and a pyro-condensate processing unit, including a two-stage hydrogenation purification unit of pyro-condensate, characterized in that it further comprises a coke-chemical benzene separation unit, including a number of distillation columns and a washing column, while the feed line of the fraction of coke-chemical benzene with boiling limits of 65-154 ° C from the wash column is connected to the feed line of the pyrolysis products to the fractionation unit or to the feed line of the pyrolysis condensate to the two-stage hydrogenation purification unit.

Description

УСТАНОВКА ПОЛУЧЕНИЯ НИЗШИХ ОЛЕФИНОВ И БЕНЗОЛАINSTALLATION FOR PRODUCING LOWER OLEFINS AND BENZENE

Полезная модель относится к области нефтехимии, конкретно, к процессу получения низших олефинов и бензола на установках пиролиза углеводородного сырья.The utility model relates to the field of petrochemistry, specifically, to the process of producing lower olefins and benzene in hydrocarbon pyrolysis plants.

На установках пиролиза жидкого углеводородного сырья обычно получают широкий спектр продуктов пиролиза, таких, как низшие олефины, бензол, толуол, ксилолы, С9-фракция и др. (Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л., Бабаш С.Е. и др. Ниролиз углеводородного сырья. М., Химия, 1987, стр.7). Известно, что сушеств)тош;ие установки пиролиза включают в себя несколько блоков - подготовки сырья, пиролиза, фракционирования с получением газообразных и жидких продуктов пиролиза, предварительного гидрирования жидких продуктов пиролиза, гидродеалкилирования, выделения целевых продуктов, наиболее ценными из которых ЯВ.ЛЯЮТСЯ низшие олефины и бензол.A wide range of pyrolysis products, such as lower olefins, benzene, toluene, xylenes, C9 fraction, etc. (Mukhina T.N., Barabanov N.L., Babash S.E. and other Nyrolysis of hydrocarbons. M., Chemistry, 1987, p. 7). It is well known that natural pyrolysis plants include several units - preparation of raw materials, pyrolysis, fractionation to produce gaseous and liquid pyrolysis products, preliminary hydrogenation of liquid pyrolysis products, hydrodealkylation, isolation of target products, the most valuable of which are the lowest olefins and benzene.

Актуальной задачей в этой области техники является модификация и оптимизация таких установок с целью увеличения выхода низших олефинов и пироконденсата, переработкой которого получают бензол, один из наиболее ценных продуктов, получаемых на установках пиролиза нефтяного сырья. Обычно выход пироконденсата колеблется от 19 до 24 % в зависимости от типа сырья и жесткости процесса пиролиза, а количество бензола в нем не превышает 4,1-6,2 % (Oil and Gas J., 1979, v.77,№13,p. 97-108).An urgent task in this field of technology is the modification and optimization of such plants in order to increase the yield of lower olefins and pyro-condensate, the processing of which produces benzene, one of the most valuable products obtained in the pyrolysis unit of crude oil. Typically, the yield of pyrocondensate ranges from 19 to 24% depending on the type of raw material and the rigidity of the pyrolysis process, and the amount of benzene in it does not exceed 4.1-6.2% (Oil and Gas J., 1979, v. 77, No. 13, p. 97-108).

Источником бензола, как известно, является и коксохимический или каменноугольный бензол, который содержит до 65 % масс, бензола, выделение которого из коксохимического сырого бензола включает стадии ректификации, очистки от тиофенов, гидроочистки (Гайле А.А., Со2003135959The source of benzene is also known to be coke or coal benzene, which contains up to 65% by weight, benzene, the isolation of which from coke-chemical crude benzene includes the stages of rectification, purification from thiophenes, and hydrotreating (Gaile A.A., Co2003135959

-IJipfpeiffllWlllJ -IJipfpeiffllWlllJ

, .., ..

МПК С10О9/16MPK S10O9 / 16

MOB В.Е., Варшавский О.М. Ароматические углеводороды. СанктПетербург, Химиздат, 2000, стр. 38-43). Этот процесс обычно осуществляется на установках, включающих высокоэффективные ректификационные колонны (суммарно 100 теоретических тарелок) и щирокого нромыщленного применения эти способы не напши из-за больщого количества сернистых соединений, содержащихся в сырье.MOB V.E., Warsaw O.M. Aromatic hydrocarbons. St. Petersburg, Khimizdat, 2000, p. 38-43). This process is usually carried out in plants that include highly efficient distillation columns (100 theoretical plates in total) and for widespread unsaturated applications; these methods are not full due to the large amount of sulfur compounds contained in the feed.

Переработка сырого бензола в составе установки пиролиза неизвестна.The processing of crude benzene as part of a pyrolysis unit is unknown.

Известна установка пиролиза жидкого углеводородного сырья, на которой получают бензол, и в составе которой предусмотрены узлы выделения низщих олефинов и переработки жидких продуктов пиролиза с выделением Сз-, бензол-толуол-ксилольной, которз о далее направляют на гидропереработку с выделением бензола, и С9 - фракций в качестве целевых продуктов (Лесохина Г.Ф., Мухина Т.П., Ходаковская В.А. Состав и переработка жидких продуктов пиролиза на отечественных установках. М., ЦПИИТЭнефтехим, 1977). Педостатком известных установок является недостаточно высокий выход бензола.A known installation for the pyrolysis of liquid hydrocarbon raw materials, which produce benzene, and which includes units for the separation of lower olefins and the processing of liquid pyrolysis products with the release of C3-, benzene-toluene-xylene, which is then sent to the hydroprocessing with the release of benzene, and C9 - fractions as target products (Lesokhina G.F., Mukhina T.P., Khodakovskaya V.A. Composition and processing of liquid pyrolysis products at domestic plants. M., TsPIITEneftekhim, 1977). A pedagogue of the known plants is the insufficiently high yield of benzene.

Пзвестны установки ЭП-300 и ЭП-450, в которых предусмотрено получение в качестве целевых продуктов фракций Cs и С, выделяемых на колоннах в составе этих установок (Беренц А.Д., Воль-Эппггейн А.Б., Мухина Т.П., Аврех Г.Л. Переработка жидких продуктов пиролиза. М., Химия, 1985, стр. 47), и ароматических зтлеводородов Ce-Cg, в частности, бензола в качестве целевых продуктов. Пефтяное сырье поступает в печь пиролиза, откуда продукты направляются вначале на закалку, а затем на разделение. В этих общеизвестных схемах предусмотрен узел переработки пироконденсата, в котором осуществляется предварительная двухступенчатая гидрогенизационная очистка пироконденсата (так называемое гидрирование жидких продуктов пиролиза) и затем гидродеалкилирование бензол-толуол-ксилольной (ВТК) фракции с получениемThe EP-300 and EP-450 units are known in which it is envisaged to obtain the Cs and C fractions isolated on the columns as part of these units as target products (Berenz A.D., Vol-Eppgein A.B., Mukhina T.P. , Avrech G.L. Processing of liquid pyrolysis products. M., Chemistry, 1985, p. 47), and Ce-Cg aromatic hydrocarbons, in particular benzene as target products. The oil feed enters the pyrolysis furnace, from where the products are first sent to hardening, and then to separation. In these well-known schemes, a pyro-condensate processing unit is provided in which a preliminary two-stage hydrogenation purification of the pyro-condensate is carried out (the so-called hydrogenation of liquid pyrolysis products) and then hydrodealkylation of the benzene-toluene-xylene (BTK) fraction to obtain

целевых компонентов, в том числе бензола (Беренц А.Д., Воль-Эпштейн А.Б., Мухина Т.Н., Аврех Г.Л. Переработка жидких продуктов пиролиза. М., Химия, 1985, стр. 47, стр.108-121). Недостатком таких установок является недостаточно высокий выход бензола в расчете на пироконденсат.target components, including benzene (Berents A.D., Vol-Epshtein A.B., Mukhina T.N., Avrekh G.L. Processing liquid pyrolysis products. M., Chemistry, 1985, p. 47, p. .108-121). The disadvantage of such installations is the insufficiently high yield of benzene per pyrocondensate.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для получения низших олефинов, включающая блоки пиролиза нефтяного сырья в присутствии водяного пара и разделения продуктов пиролиза с выделением Сз, бензол-толуол-ксилольной и Сд-фракций и дальнейшей гидрогенизационной переработки бензол-толуол-ксилольной фракции с выделением бензола (Беренц А.Д., Воль-Эпштейн А.Б., Мухина Т.Н., Аврех Г.Л. Переработка жидких продуктов пиролиза. М., Химия, 1985, стр. 911, 44, 109). Установка по получению низших олефинов включает печь пиролиза, закалочно-испарительный аппарат для охлаждения продуктов пиролиза, фракционирования с выделением легких продуктов пиролиза и пироконденсата и узел переработки пироконденсата, включаюш;ий предварительную дв)осст)шенчатую гидрогенизационную очистку, с выделением бензола и других углеводородных фракций.Closest to the proposed one is a plant for producing lower olefins, including blocks of pyrolysis of petroleum feedstock in the presence of water vapor and separation of pyrolysis products with the release of C3, benzene-toluene-xylene and Cd fractions and further hydrogenation processing of the benzene-toluene-xylene fraction with the release of benzene (Berents A.D., Vol-Epstein A.B., Mukhina T.N., Avrekh G.L. Processing liquid pyrolysis products. M., Chemistry, 1985, p. 911, 44, 109). A plant for the production of lower olefins includes a pyrolysis furnace, a quench-evaporation apparatus for cooling pyrolysis products, fractionation with separation of light pyrolysis products and pyrocondensate, and a pyrocondensate processing unit, which includes a preliminary two-step hydrogenation purification with the release of benzene and other hydrocarbon fractions .

Описанная установка также не обеспечивает высокий выход бензола.The described installation also does not provide a high yield of benzene.

Задачей полезной модели является разработка установки производства низших олефинов и бензола пиролизом углеводородного сырья в присутствии водяного пара, позволяющей увеличить выход бензола.The objective of the utility model is to develop a plant for the production of lower olefins and benzene by pyrolysis of hydrocarbon raw materials in the presence of water vapor, which allows to increase the yield of benzene.

Техническим решением задачи является создание установки получения низших олефинов и бензола пиролизом углеводородного сырья в присутствии водяного пара, содержащей печь пиролиза, закалочноиспарительный аппарат, узел фракционирования, узел переработки пироконденсата, включающий узел двухступенчатой гидрогенизационной очистки пироконденсата, и узел разделения коксохимического бензола.The technical solution to the problem is to create a plant for the production of lower olefins and benzene by the pyrolysis of hydrocarbon raw materials in the presence of water vapor containing a pyrolysis furnace, a quench apparatus, a fractionation unit, a pyrocondensate processing unit, including a two-stage hydrogenation pyrocondensate purification unit, and a coke-benzene separation unit.

включающий ряд ректификационных колонн и промывочную колонну, при этом линия подачи фракции коксохимического бензола с пределами выкипания 65-154 °С из промывочной колонны соединена с линией подачи продуктов пиролиза в узел фракционирования или с линией подачи пироконденсата в узел двухступенчатой гидрогенизационной очистки.including a series of distillation columns and a washing column, while the supply line of the coke oven benzene fraction with boiling limits of 65-154 ° C from the washing column is connected to the supply line of the pyrolysis products to the fractionation unit or to the supply line of the pyrocondensate to the two-stage hydrogenation treatment unit.

Полезная модель обладает критерием «новизны, так как в прототипе отсутствует такой отличительный признак, как узел разделения коксохимического бензола в составе установки по производству низших олефинов и бензола пиролизом углеводородного сырья, при этом предлагаемая установка с встроенным в нее узлом разделения коксохимического бензола и соответствующими трубопроводами, по которым фракция с пределами выкипания 65-154 С, выделенная из коксохимического бензола, через промывочную колонну направляется либо в узел фракционирования, либо в узел переработки пироконденсата, позволяет переработать фракцию коксохимического бензола с пределами выкипания 65-154 °С, выделеннзто в дополнительном узле установки, в известных узлах установки пиролиза углеводородного сырья, предназначенных для фракционирования и переработки жидких продуктов пиролиза (пироконденсата) без изменения этих узлов.The utility model has the criterion of “novelty, since the prototype does not have such a distinguishing feature as a separation unit for coke oven benzene as part of a plant for the production of lower olefins and benzene by pyrolysis of hydrocarbon raw materials, while the proposed plant with a built-in unit for separation of coke oven benzene and corresponding pipelines, in which the fraction with boiling limits of 65-154 C, isolated from coke oven benzene, is sent through the wash column either to the fractionation unit, or pyrocondensate processing node allows to recycle fraction coke benzene boiling range 65-154 ° C, in an additional installation vydelennzto node in the known installation units pyrolysis of hydrocarbons intended for fractionation and processing of liquid products of pyrolysis (pyrocondensate) without changing these nodes.

«Промышленная применимость подтверждается описанием схемы и работы установки получения низщих олефинов и бензола.“Industrial applicability is confirmed by the description of the scheme and operation of the plant for the production of lower olefins and benzene.

Установка получения низщих олефинов и бензола содержит (Фиг.The plant for the production of lower olefins and benzene contains (Fig.

1- печь пиролиза;1 - pyrolysis furnace;

2- закалочно-испарительный аппарат;2 - quenching and evaporation apparatus;

3- узел разделения коксохимического бензола, включающий ряд ректификационных колонн, в том числе колонну выделения фракции с пределами выкипания 65-154 °С и колонну промывки этой фракции (на схеме не показаны);3 - a separation unit for coke-chemical benzene, including a number of distillation columns, including a column for separating a fraction with boiling limits of 65-154 ° C and a washing column for this fraction (not shown in the diagram);

4- узел фракционирования;4- fractionation unit;

5- узел переработки гшроконденсата, включающий узел двухступенчатой гидрогенизационной очистки пироконденсата (на схеме не показан).5- a unit for processing condensate condensate, including a unit for two-stage hydrogenation purification of pyrocondensate (not shown in the diagram).

Установка получения низших олефинов и бензола работает следующим образом.Installation for lower olefins and benzene works as follows.

Углеводородное сырье в смеси с водяным паром I поступает по трубопроводу в печь пиролиза 1. Продукты пиролиза П из печи пиролиза 1 направляются в закалочно-испарительный аппарат 2. В узле разделения 3 коксохимический бензол III разделяют на несколько фракций обычной ректификацией и выделяют фракцию IV, содержащую С2-С4 углеводороды + H2S + CSz, которую направляют на утилизацию через узел щелочной очистки, фракцию V с пределами выкипания 65-154 °С, которую подвергают водной отмывке от кислородсодержащих, азотсодержащих и хлорсодержапщх примесей, и фракцию VI с пределами выкипания 154 °С-к.к., направляемую на утилизацию. Фракцию V направляют на смещение с продуктами пиролиза II, выходящими из закалочноиспарительного аппарата 2, в линию подачи продзтстов пиролиза П в узел фракционирования 4. Смесь потоков продуктов пиролиза II и фракции V коксохимического бензола с пределами выкипания 65-154 °С поступает в узел фракционирования 4, где выделяют жидкие продукты пиролиза, так называемый пироконденсат VII и легкие (низщие олефины, водородсодержащий газ и др.) газообразные продукты VIII. Пироконденсат VII направляется на переработку известным способом в узел 5, включающий узел предварительной двухступенчатой гидрогенизационной очистки, с выделением целевых потоков, а именно: Сз-фракцию жидких продуктов пиролиза IX, бензола X, С9-углеводородов XI, €9+углеводородов XII и тяжелой смолы пиролиза XIII.The hydrocarbon feed mixed with water vapor I is piped to the pyrolysis furnace 1. The pyrolysis products P from the pyrolysis furnace 1 are sent to the quench-evaporation apparatus 2. In the separation unit 3, coke benzene III is divided into several fractions by conventional distillation and fraction IV containing C2-C4 hydrocarbons + H2S + CSz, which is sent for disposal through an alkaline treatment unit, fraction V with boiling limits of 65-154 ° C, which is subjected to water washing from oxygen-containing, nitrogen-containing and chlorine-containing impurities, and fra tion VI with a boiling range of 154 ° C, directed for disposal. Fraction V is directed to a displacement with pyrolysis products II leaving the quench apparatus 2, to the supply line of pyrolysis products P to fractionation unit 4. A mixture of pyrolysis II product streams and fraction V of coke chemical benzene with a boiling range of 65-154 ° C enters fractionation unit 4 where liquid pyrolysis products are isolated, the so-called pyrolysis condensate VII and light (lower olefins, hydrogen-containing gas, etc.) gaseous products VIII. Pyrocondensate VII is sent for processing in a known manner to unit 5, which includes a preliminary two-stage hydrogenation treatment unit, with the allocation of target streams, namely: the Cz fraction of the liquid pyrolysis products IX, benzene X, C9 hydrocarbons XI, € 9 + hydrocarbons XII and heavy tar pyrolysis XIII.

Возможно фракцию V из узла разделения коксохимического бензола 3 направлять на смешение с пироконденсатом VII в линию подачи пироконденсата, выходящего из узла фракционирования 4 и поступающего в узел двухступенчатой гидрогенизационной очистки.It is possible that fraction V from the separation unit of coke-chemical benzene 3 is sent for mixing with pyro-condensate VII into the feed line of the pyro-condensate leaving the fractionation unit 4 and entering the two-stage hydrogenation purification unit.

Предлагаемая установка получения низщих олефинов и бензола пиролизом углеводородного сырья позволяет увеличить выход бензола за счет включения в ее состав узла переработки коксохимического бензола.The proposed installation for the production of lower olefins and benzene by the pyrolysis of hydrocarbon raw materials allows to increase the yield of benzene due to the inclusion of a coke-chemical benzene processing unit in its composition.

Claims

Installation for the production of lower olefins and benzene by the pyrolysis of hydrocarbon raw materials in the presence of water vapor, comprising a pyrolysis furnace, a quenching and evaporation apparatus, a fractionation unit and a pyro-condensate processing unit, including a two-stage hydrogenation purification unit of pyro-condensate, characterized in that it further comprises a coke-chemical benzene separation unit, including a number of distillation columns and a washing column, while the feed line of the fraction of coke-chemical benzene with boiling limits of 65-154 ° C from the wash column is connected to the feed line of the pyrolysis products to the fractionation unit or to the feed line of the pyrolysis condensate to the two-stage hydrogenation purification unit.