способ переработки углеводородной фракции

Формула изобретения

1. Способ переработки углеводородной фракции из исходного сырья, содержащего фракцию C₃ - C₅ и основной продукт, включающий следующие технологические ступени: ректификационную колонну, в которой отделяют фракцию C₃ - C₅ от основного продукта, который направляют из куба колонны на склад, а фракцию C₃ - C₅ направляют через верх колонны в конденсатор, отличающийся тем, что используют дополнительно ректификационную колонну, на вход которой подают сконденсированную фракцию C₃ - C₅, отделяют фракцию C₃ от фракции C₄ - C₅ и через верх колонны подают в дефлегматор и в сборник, откуда частично подают в качестве флегмы в колонну, а основной поток, содержащий фракцию C₃, направляют в буферную емкость, фракцию C₄ - C₅ из куба колонны выводят в холодильник и часть ее через кипятильник возвращают обратно в колонну для ее обогрева.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация фракции C₃ - C₅, подаваемой в колонну, составляет 98 - 99,5 мас.%, а на выходе концентрация фракции C₃ составляет 90 - 98 мас.%, а фракции C₄ - C₅ составляет 98 - 99 мас.%.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что давление в колонне составляет Р = 1,45 МПа и температура Т = 105^oС.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что фракцию C₃ - C₅ подают в колонну на 25 тарелку.

Описание изобретения к патенту

Предполагаемое изобретение относится к производству синтетического каучука и может быть использовано в переработке углеводородной фракции при получении мономеров для каучуков в нефтехимической промышленности.

Известен способ переработки углеводородной фракции (возвратного растворителя) в производстве синтетического каучука, выделяемой в дегазаторах, при этом углеводородный слой подвергают ректификации для отделения тяжелых углеводородов, затем полученный отгон конденсируют, отделяют водный слой, удаляют легколетучие углеводороды, и остатки углеводородов сбрасывают на факел (Авт.свид. N 567727, C 08 C 2/06, 1977 г.).

Недостатком указанного способа являются завышенные потери углеводородов при отгонке и снижение производительности. Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности является способ переработки возвратного растворителя (углеводородной фракции) в производстве изопренового каучука, выделяемого водной дегазацией, включающий конденсацию водного слоя и очистку углеводородного слоя щелочной отмывкой, отгонку легколетучих и тяжелолетучих углеводородов, которые частично подают повторно на ректификацию (Авт.свид. N 1147714, C 08 C 2/06, 1985 г.).

Недостатком указанного способа является перерасход тепла и потери углеводородов при дополнительной ректификации тяжелых углеводородов. Кроме того, аппаратурное оформление не позволяет производить ректификацию фракции C₃-C₅ при указанных режимах.

Задачей предполагаемого изобретения является снижение потерь и энергозатрат при переработке углеводородной фракции.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе переработки углеводородной фракции из исходного сырья, содержащего фракцию C₃-C₅, и основной продукт, включающий следующие технологические ступени: ректификационную колонну, в которой отделяют фракцию C₃-C₅ от основного продукта и направляют с куба колонны на склад, а фракцию C₃-C₅ направляют через верх колонны в конденсатор, дополнительно используют ректификационную колонну, на вход которой подают сконденсированную фракцию C₃-C₅, отделяют фракцию C₃ от фракции C₄-C₅ и через верх колонны подают через конденсатор в сборник, откуда частично подают в качестве флегмы в колонну, а основной поток направляют в буферную емкость; фракцию C₄-C₄ из куба колонны выводят в холодильник и часть ее возвращают в колонну для ее обогрева. Кроме того, состав фракции C₃-C₅, подаваемой в колонну, составляет 98-99,5% мас., а на выходе колонны состав фракции C₃ составляет 90 - 96% мас; а фракции C₄-C₅ 98 - 99% мас.

При этом давление в колонне составляет P=1,45 МПа и температура 105^oC и фракцию C₃-C₅ подают на 25 тарелку колонны. Совокупность новых приемов в сочетании с известными придает предлагаемому способу новые свойства, обеспечивающие экономию энергозатрат и снижение потерь углеводородов за счет более полного использования их в технологическом цикле.

Исследование производства синтетического каучука и, в частности, переработки углеводородной фракции показало, что углеводородную фракцию C₃-C₅, обычно сбрасываемую в топливную сеть, можно доработать в технологическом цикле производства и затем после разделения фракцию C₃ (пропан, пропилен) использовать при получении холода, а фракцию C₄-C₅ использовать, например, для получения компонентов автомобильного топлива. Это позволяет более полно экономить углеводороды в технологическом цикле и снизить энергетические затраты.

На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого способа и схема для его осуществления.

Процесс разделения исходного сырья на фракцию C₃-C₅ и основной продукт осуществляют в ректификационной колонне 1. Основной продукт (изопрен, изоамилены) отводят с куба колонны 1 к трубопроводу 2 на склад.

С верха колонны 1 отводят по линии 3 фракцию C₃-C₅ (пропан, изобутилены), которую конденсируют в аппарате 4 и в виде потока питания подают по линии 6 в ректификационную колонну 5.

С верха колонны 5 по линии 7 отводят углеводороды C₃ (пропан, пентан, этан), конденсируют и направляют через дефлегматор 8 по трубопроводу 9 в сборник 10, откуда углеводороды частично возвращают в колонну 5 в качестве флегмы, а основной поток (содержащий в основном пропан) по линии 12 направляют в буферную емкость 13, откуда ее направляют в контур получения холода. Легкие углеводороды (метан, этан) с верха сборника 10 направляют в линию отдувок. Продукт низа колонны 5 (фракция C₄-C₅ - изобутан, изобутилены, изоамилены) по линии 14 выводят в холодильник 15 и далее для получения компонентов топлива. Для обогрева колонны 5 фракцию C₄-C₅ частично возвращают обратно по линии 16 через кипятильник 17 и линию 18 (Уровень в колонне 5 и кипятильнике 17 поддерживается одинаковым по переливу).

Проверка способа, проведенная во II кв. 1998 года в производстве изопрена в ОАО "Нижнекамскнефтехим", показала его эффективность, при этом исключается сброс углеводородов в факельную сеть, с последующим использованием их в цикле производства.

Пример:

Исходное сырье в количестве G₁ = 60 т/ч с содержанием углеводородов C₃-C₅ C = 2,5 - 3,0% мас. подают в колонну 1, где происходит разделение сырья.

Режим работы колонны 1: температура верха, ^oC - 53; давление верха, МПа - 0,45; температура куба, ^oC - 90; давление куба, МПа - 0,5; основной продукт в количестве G₂ = 58,5 т/ч (с концентрацией изопентана C₁ = 60-65%; изоамиленов C₂ = 23 - 28% мас., изопрена C₃ 3%, ост.легкие углеводороды) подают по линии 2 на склад.

Фракцию C₃-C₅ - в количестве G₃ = 1,5 т/ч подают в конденсатор 4 и на питание колонны 5 на 25 тарелку.

Процесс разделения фракции осуществляют при следующих режимных параметрах в колонне 5: температура верха, ^oC - 60-62; давление верха, МПа - 1,4-1,5; температура в конденсаторе 4, ^oC - 60-62; температура куба , ^oC - 102-105; давление куба, МПа - 1,5-1,55.

С верха колонны 5 по линии 7 отводят фракцию C₃, в количестве G₄ = 0,25-0,27 т/ч, которую конденсируют в дефлегматоре 8 и по трубопроводу 9 сливают в сборник 10, откуда частично ее возвращают в качестве флегмы по трубопроводу 11 в колонну 5 (флегмовое число n = 20), а остальную часть в количестве G₅ = 0,22 - 0,24 т/ч подают по линии 12 в буферную емкость 13 для использования в контуре получения холода.

Кубовый продукт в количестве G₆ = 1,20 - 1,25 т/ч выводят в холодильник 15 для дальнейшего использования при получении компонентов топлива и частично возвращают по трубопроводу 16 через кипятильник 17 и трубопровод 18 в колонну 5 для ее обогрева. Данные материального баланса по разделению фракции приведены в таблице 1.

Внедрение способа намечено на IV кв. 1998 года в производстве изопрена в ОАО "Нижнекамскнефтехим".