SU416956A3 - - Google Patents

Description

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относитс  к переработке углеводородного сырь , например нефти, путем термического крекинга.

Известен способ такой переработки дл  получени  непредельных углеводородов, например ацетилена, этилена и проннлепа, термическим крекингом нефти при высокой температуре . Известен, например, процесс, в котором примен ют вод ной пар, нагретый до 1000-2300°С, или газы горе1 и  в качестве теплоносител . Однако закоксовывание стенки реакционного сосуда, сокращает нродолжигельность цикла.

С целью предотвращени  образовани  отложений на стенках реактора, предтагастс  исходное углеводородное сырье в внде мелкнх капель впрыскивать в нагретый поток теилоиосител  под углом 120-150° к газообразной струе тенлоноснтел . В таких услови х даже труднолетучие компоненты сырь  можно мгновенно газифицировать, поддержива  температуру газовой смеси, равной температуре реакции, т. е. 800-1250°С, при давлении 0,3- 6,0 ата в течение 0,002-0,3 сек, в результате чего пары термически крекируютс . Температуру внутренней стенкн реактора ноддержнвают не ниже 800°С, предпочтительно не ниже 1000°С, что предотвращает карбонизацию и

отложение на стенке реактора малолетучих Бысококнп;ицн фракций сырь , а также смолистых вен1еств, образующихс  нри термическом крекинге.

В соответствнн с предлагаемым способом дл  термичесгюго высокотемпературного крекинга таких углеводородных нродуктов, содержащих труднолетучие компоненты, как сыра  нефть или т желые масла, необходимо вынолн ть следующие услови .

1.Ирн:1ген ть пар, нагретый до высокой температуры, или газ горени  в качестве теплоносител .

2.Вводить все сырье или часть его, содержан1ую труднолетучие компоненты, в виде струн мелкнх ж 1дкнх капель противотоком п под углом 120-150° к иагретому до высокой температуры тенлоноснтелю дл  сме1иени  сырь  с последним.

3.Тщательно ноддерживать температуру внутренней стенкн реактора вьпне 800, предпочтительно выше 1000°С.

I. При применении нара, нагретого до высоKoii темнературы, в качестве теплоносител  исходное сырье можно мгновенно нагревать до высокой температуры и одновременно газифицировать его труднолетучие компоненты.

2.Если угол смешени  сырь  с высокотемпературным теплоносителем в виде газовой струи отклон етс  от указанного предела или исходный продукт смешиваетс  в виде параллельного потока, то дл  смешени  требуетс  много времени. В результате этого замедлитс  газификаци  труднолетучих компонентов сырь , а это окажет нежелательное вли ние на термический крекинг, и негазифицированные капли достигнут стенок реактора, где обугл тс  и ос дут н астенках, что приведет к нежелательным результатам.

3.При температуре внутренней стенки реактора ниже указанной смолы, образуюш,иес  в качестве побочных продуктов при крекинге, будут конденсироватьс  на поверхности внутренней стенки реактора и отлагатьс  на ней в виде углеродистых отложений, не удал емых жидкостью, протекающий по внутренней стенке.

Прн темнературе поверхности стенки вьине указанной ранее смолистые вепдества не способны конденсироватьс , но если они и сконденсируютс  на поверхности стенки нри высокой темнературе, продукты их дегидрогенизации в результате изменени  структуры потер ют адгезию в такой степени, что при достаточной скорости жидкости, протекающей вдоль поверхности стенки, углеродистые отложени  не образуютс . Темнература газообразного теплоносител , температура реакции, давление и продолжительность реакции после смешени  исходного сырь  указаны нанболее онтимальные, необходимые дл  получени  непредельных углеводородов, таких как ацетилен , этилен и пропилен, из указанного исходного сырь  при отсутствии отложений кокса.

В таких услови х в предлагаемом процессе устран ютс  встречавшиес  ранее затруднени , и все иефт ные фракции, которые относ т к категории топлив, можно использовать дл  получени  промышленного химического сырь .

Пример 1. 55 кг/час пара при температуре около 2000°С, вырабатываемого регенеративной нагревательной системой, ввод т в реактор с внутренним диаметром 30мм и длиной около 800 мм, футерованной огнеупорным кирпичем, туда же подают распылителем 20 кг/час сырой нефти Кафджи (фракци  45,3 об. % при 300°С и нормальном давлении ), предварительно нагретой примерно до 350°С, в виде мелких капель в точку, расположенную внутри реактора на рассто нии примерно 200 мм от его входа. Сырье ввод т нод углом 135° противотоком к струе нара, нагретого до высокой температуры н нрнмен е-мого в качестве теплоносител . Температуру внутренней стенки реактора ноддерживают равной около 1050°С с помощью электропагревател . Ниже приведепы полученные результаты термического крекинга нефти. На внутренней стенке реактора отлагаетс  очень

небольшое количество (25 ) углистого вещества.

При термическом крекинге продолжительность реакции 0,007 сек, давление 0,7 кг/см (но манометру), конечна  темнература реакции примерно 1120°С. Выход газообразных нродуктов, вес. %: Н22,81

СН46,12

СзНг20,32

С2Н423,52

Сз-Сз3,04

СО, СОг (углерод) 1,14 Выход жидких продуктов, вес. %: Бензольна  фракци 8,73

Нафталинова  фракци 4,67

Антраценова  фракци 6,21

Пек15,62

Сажа5,83

Неизвестные комноненты1,99

Пример 2. (контрольный). Провод т термический крекинг сырой нефти Кафдж.и при услови х и в аппарате, описапных в примере 1. Ниже приведены результаты, нолученные с применением только тенлоизол ции без нагревани  стенки реактора. В этом с.лучае результаты разложени  однаковы, ,но на внутренней стенке реактора обнаруживают отложени  углистого вещества. Темнература внутренней стенки реактора равн лась нримерно 750°С.

Выход газообразных нродуктов, вес. %: Н22,78

СН46,15

С2Н220,21

С2Н423,63

Сз-С53,00

СО, СО2 (углерод) 1,18 Выход жидких продуктов, вес. %: Бензольна  фракни 8,51

Нафталинова  фракци 4,78

Антраценова  фракци 6,32

Пек16,05

Сажа5,10

Неизвестные компоненты2,30

Пример 3. (контрольный). При впрыскивании той же нефти под углом 45° в параллельный поток пара, нагретого до высокой температуры, с помондью того же распылител , что в примере 1, получают результаты разложени , приведенные н.иже. Смешение не было полным и потому не только получились плохие результаты, .но обнаружено углистое вещество, образовавшиес  из жидкости, подаваемой в виде канель, примерно на 30 мм ниже точки вдувани  исходного сырь . Процесс трудно вести в течение длительного нериода.

Выход газообразных продуктов, вес. %:

Н22,91

СН46,81

С2Н,18,52

С2Н424,03

Са-Сз5,21

СО, СОг (углерод) 1,35

Выход жидких продуктов, вес. %: Бензольна  фракци 7,89

Нафталинова  фракци 5,10

Антраценова  фракци 6,00

Пек13,29

Сажа6,31

Неизвестные компоненты 2,58 Пример 4. 60 кг/час вод ного пара при температуре около 1000°С, получаемого в ;нагревательной системе с внешним обогревом, ввод т в реактор с внутренним диаметром 45 мм и длиной 8000 мм и одновременно подают 20 кг/час сырой нефти Кафджл (та же, что в примере 1), нагретой примерно до 350°С, под углом 135° к струе нагретого пара совместно с 5,0 кг/час пара, необходимого дл  образовани  брызг газо-жидкостной смешанной фазы. Стенки реактора нагревают примерпо до 900°С и реакцию ведут при температуре 850°С, давлении 0,2 кг/см (ло мг юметру ), продолжительность реакции 0,2 сек. Полученные результаты разложени  приведены ннже. На внутренней стенке реактора не обнаруживают сколько-.нибудь значительных отложений углнстого веш.ества.

Выход газообразных продуктов, вес. %: На0,53

СН46,12

СгНа0,33

С2Н416,21

СгНб1,05

СзНб6,14

0,23

СзНз 1,51

С4Н8 2,58 С4Нб

со, со. 0,72

(углерод)

Выход л идких продуктов, вес. %: Бензольна  фракци 13,35

Нафталинова  фракци  12,82 Антраценова  фракци 15,41

Пек19,08

Неизвестные компоненты 3,92 Если в услови х примера 4 сырую нефть ввод т без разбрызгивани , реактор забиваетс  отложени ми углистого веш,ества в течение очень короткого периода. Когда ее впрыскивают параллельно струе пара с высокой температурой , углистое вещество откладываетс  непосредственно ниже места подачи сырь , и процесс трудно проводить в течение длительного времени.

Предмет изобретени 

Способ переработки углеводородного сырь  путем термического крекинга с исиользованием в качестве теплоносител  нагретого до 1000-2300°С вод ного пара или другого газа, о т л и ч а ю ип и с   тем, что, с целью предотвращени  образовани  отложений на стенках реактора, сырье ввод т в поток теплоносител  под углом 120-150° и поддерл ивают температуру внутренней стенки реактора не ниже 800°С, преимущественно не ниже 1000°С.