Спосіб обробки вхідного потоку крекінг-газу у виробництві олефінів

1. Спосіб обробки вхідного потоку крекінг-газу, який містить водень, метан, етилен, пропілен та інші С2, С3, С4 , С5, С6 і важчі ненасичені вуглеводні, для відокремлення етилену та пропілену від принаймні деяких із інших ненасичених вуглеводнів і для гідрогенізації принаймні деяких із інших ненасичених вуглеводнів без гідрогенізації етилену та пропілену, що включає етапи: а) введення вхідного потоку в першу колону, яка містить колону для каталітичної дистиляції та гідрогенізації, що має принаймні один шар каталізатора та зони ректифікації і яка функціонує при першому тиску, з одночасним здійсненням: (і) вибіркової гідрогенізації принаймні частини із інших ненасичених вуглеводнів без гідрогенізації етилену та пропілену, (іі) розділення одержаної вуглеводневої суміші шляхом фракційної дистиляції на потік загального верхнього погона першої колони, що містить непрореагований водень, метан, етилен, пропілен і сполуки С 4 та С5, і перший потік низів, який містить здебільшого С6 та важчі вуглеводні й деякі С5, С4, С3 та С2 ненасичені вуглеводні, та (ііі) експлуатації першої колони таким чином, щоб підтримувати перший потік низів при температурі, меншій за 200°С, b) розділення потоку загального верхнього погона першої колони на чистий потік верхнього погона першої колони та потік зрошення першої колони і повернення потоку зрошення першої колони назад до першої колони, 2 (19) 1 3 82706 4 гої колони включає рециркуляцію над шаром каталізатора. 10. Спосіб за п.8, який відрізняється тим, що додатково включає етап попереднього нагрівання чистого верхнього погона другої колони перед рециркуляцією до першої колони шляхом теплообміну з загальним верхнім погоном другої колони з охолодженням та частковою конденсацією загального верхнього погона другої колони. 11. Спосіб за п.10, який відрізняється тим, що попередньо нагрітий чистий верхній погон другої колони піддають додатковому попередньому нагріванню зовнішнім потоком теплоти. 12. Спосіб за п.9, який відрізняється тим, що етап рециркуляції чистого потоку верхнього погона другої колони додатково включає етап охолодження чистого потоку верхнього погона другої колони. 13. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що потік зрошення першої колони піддають попередньому нагріванню шляхом теплообміну з загальним потоком верхнього погона першої колони. 14. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що охолоджений потік загального верхнього погона першої колони піддають додатковому охолодженню під впливом температури навколишнього середовища. 15. Спосіб обробки вхідного потоку крекінг-газу, який містить водень, метан, етилен, пропілен та інші С2, С3, С4, С5 та С6 і важчі ненасичені вуглеводні, включаючи ненасичені вуглеводні, для відокремлення етилену та пропілену від принаймні деяких із інших вуглеводнів і для гідрогенізації принаймні деяких із інших ненасичених вуглеводнів без гідрогенізації етилену та пропілену, що включає етапи: a) введення вхідного потоку в колону для каталітичної дистиляції та гідрогенізації, яка працює при першому тиску й містить каталізатор гідрогенізації та зони ректифікації, причому принаймні частину вищезгаданих інших ненасичених вуглеводнів гідрогенізують, b) відокремлення потоку чистого верхнього погона, що містить етилен, пропілен та інші вуглеводні від С2 до С 4 та С 5 вуглеводні, c) відокремлення першого потоку низів, що містить С6 і важчі вуглеводні, та частину C5 і легши х вуглеводнів, й підтримання першого потоку низів при температурі, нижчій за 200°С, d) введення першого потоку низів у ректифікаційну колону, яка працює при другому тиску, нижчому за перший тиск, е) відокремлення чистого потоку низів, що містить С6 та важчі вуглеводні, і підтримання чистого потоку низів при температурі, нижчій за 200°С, f) відокремлення чистого верхнього погона ректифікаційної колони, що містить частину С 6 та важчих вуглеводнів і частину C5 та легши х вуглеводнів, та g) рециркуляцію чистого потоку верхнього погона ректифікаційної колони до колони для каталітичної дистиляції та гідрогенізації. 16. Спосіб за п.15, який відрізняється тим, що температура першого потоку низів та чистого потоку низів є меншою за 160°С. 17. Спосіб за п.15, який відрізняється тим, що С5 вуглеводні у чистому потоці низів складають менше 1%. 18. Спосіб за п.17, який відрізняється тим, що колона для каталітичної дистиляції та гідрогенізації функціонує при тиску в діапазоні від 14 до 20г/см 2, а ректифікаційна колона функціонує при тиску в діапазоні від 4 до 10кг/см 2. 19. Спосіб за п.15, який відрізняється тим, що С4 вуглеводні у чистому потоці низів складають менше за 1%. 20. Спосіб за п.19, який відрізняється тим, що колона для каталітичної дистиляції та гідрогенізації функціонує при тиску в діапазоні від 28 до 43кг/см 2, а ректифікаційна колона функціонує при тиску в діапазоні від 5 до 14кг/см 2. 21. Спосіб за п.15, який відрізняється тим, що температура шарів каталізатора становить від 90 до 135°С. Даний винахід стосується способу та системи для виробництва олефінів, зокрема, обробки завантажуваного газоліну, який подають для більш ефективного видобування продукту та обробки побічних продуктів. Етилен, пропілен та інші цінні нафто хімічні продукти одержують шляхом термічного крекінгу з різної вуглеводневої сировини, від етану до вакуумних газойлів. При термічному крекінгу цієї сировини одержують різні продукти, від водню до піролітичного пального. Стік від такого етапу крекінгу, який зазвичай називають завантажуваним газоліном або крекінг-газоліном, складається з усіх цих матеріалів, які повинні розділятися (фракціонуватися) на потоки різних продуктів та побічних продуктів з наступною реакцією (гідрогенізацією) принаймні деяких із ненасичених побічних продуктів. Типовий потік завантажуваного газоліну, крім потрібних продуктів етилену та пропілену, містить С2 ацетилени, С3 ацетилени та дієни і С4 і важкі ацетилени, дієни та олефіни, а також значну кількість водню та метану. Також є присутніми ароматичні, а також інші кільцеві сполуки та насичені вуглеводні. [У патенті США №5,679,241 та патентній заявці США №10/202,702], поданій 24 липня 2002p., описано системи колони для каталітичної дистиляції головної фракції виробництва етилену, у яких високоненасичені вуглеводні, такі як ацетилени та дієни, реагують з воднем, який міститься у послідовності завантажуваного в установку для парового крекінгу за допомогою компресора газоліну, для утворення олефінів. У цьому процесі необхідно підтримувати температур у шар у каталізатора на якомога вищому рівні, що відповідає низькому рів 5 82706 неві забруднення. Ця максимальна температура мінімізує потребу у каталізаторі. Вона також підвищує загальну селективність щодо етилену та пропілену. Однак умови, які дозволяють досягати оптимальної температури каталізатора для каталітичної дистиляції, можуть призводити до відносно високої температури низів у колоні і можуть збільшувати швидкість забруднення нижніх фракцій колони. Хоча цю швидкість забруднення можна контролювати шляхом додавання інгібіторів, існує потреба у розробці системи для каталітичної дистиляції та гідрогенізації для досягнення високої температури шару каталізатора при одночасному підтриманні низької температури низів і низької швидкості забруднення у системі колони. Мета винаходу полягає у забезпеченні та експлуатації системи для каталітичної дистиляції та гідрогенізації головної фракції у виробництві олефінів для максимізації температури шару каталізатора у системі при підтриманні низької температури низів продукту для зниження швидкості забруднення. Винахід включає застосування двох колон, які працюють під різним тиском. Структури каталітичного реактора перебувають у першій колоні з високим тиском разом з деякими зонами ректифікації. У низах колони з високим тиском температуру регулюють таким чином, щоб залишалися деякі легкі вуглеводні. Низи з колони з високим тиском надходять у другу колону, яка є ректифікатором, який працює при нижчому тиску. Чисті низи цієї колони є чистими низами системи. Температура цього потоку є низькою, оскільки загальний тиск колони є низьким. Температура шару каталізатора залишається приблизно такою самою, як і температура у системі з однією колоною, з одним тиском, але температура низів у кожній з колон є значно нижчою. Чистий верхній погон колони з низьким тиском повністю конденсується і спрямовується назад у колону з високим тиском. Короткий опис фігур Фіг.1 є те хнологічною картою для системи для каталітичної дистиляції та гідрогенізації головної фракції існуючого рівня техніки. Фіг.2 є те хнологічною картою для системи для каталітичної дистиляції та гідрогенізації головної фракції згідно з даним винаходом, яка показує дві зміни у блок-схемі. Фіг.3 пояснює частину системи з Фіг.2, але показує альтернативний шлях потоку для зворотної лінії від колони з низьким тиском до колони з високим тиском. Фіг.4 також пояснює частину системи з Фіг.2, показуючи додавання етапу повернення теплоти у верхньому погоні колони з високим тиском. Опис оптимальних варіантів втілення Для кращого розуміння даного винаходу коротко описується представлена на Фіг.1 система існуючого рівня техніки для каталітичної дистиляції та гідрогенізації головної фракції. Як уже згадувалося, такі системи розкриваються і повніше описуються у Патенті США №5,679,241 та патентній заявці США №10/202,702. Призначення цих систем полягає у видаленні значної частини водню шляхом гідрогенізації С 2 до С5 діолефінів та аце 6 тиленів без значної гідрогенізації етилену та пропілену. У цій системі стиснутий завантажуваний газолін 10, який нагрівають у п.11, подають у колону для каталітичної дистиляції та гідрогенізації 12, у якій одночасно здійснюють каталітичну реакцію та дистиляцію. Колона 12 має випарну секцію 14 під пунктом подачі 10 та ректифікаційну/реакційну секцію 16 над пунктом подачі. Обидві секції містять дистиляційні внутрішні пристрої, які утворюють зони відокремлення 18, 20 та 22, тоді як ректифікаційна/реакційна секція 16 містить один або кілька шарів каталізатора, які утворюють зону каталізатора 24. Колона має ребойлерний цикл 26, а також може включати бокові конденсатори, проміжні ребойлери та циркуляційний насос з теплообміном або без нього. На Фігурі жоден з цих елементів не показано, але вони є описаними і показаними у [патенті США №5,679,241 та патентній заявці США №10/202,702] і застосовуються для підвищення продуктивності системи подвійного тиску в окремих випадках застосування. Рідина низів 28, коли колона 12 функціонує як депентанізатор, містить Сб та більш важкі компоненти, і її зазвичай застосовують для обробки газоліну. Колона також може функціонувати як дебутанізатор, у якому низи 28 являють собою Cs+ потік. Пара верхнього погону 30 з колони 12 проходить через конденсатор 32, і частково конденсований потік 34 подається у роздільний резервуар 36. Охолоджувальна вода є оптимальним охолоджувальним середовищем у конденсаторі 32. Пару та рідину розділяють і рідке зрошення 38 повертають у колону 12. Пару 40 піддають подальшому охолодженню у пункті 42 і подають у роздільний резервуар 44 з рідиною 46, яку знову рециркулюють і комбінують з рідким зрошенням у резервуарі 36. Чистий паровий продукт 48 після цього спрямовують для подальшої обробки. Існуюча система з Фігури 1 є системою з одним режимом тиску, в якій усю операцію каталітичної дистиляції та гідрогенізації здійснюють у вузькому діапазоні тиску. Представлена нижче Таблиця 1 є прикладом балансу твердого стоку такої існуючої системи, що функціонує як депентанізатор, з переліком основних задіяних робочих параметрів. У цій таблиці та подальших таблицях і у всьому описі значення тиску представлено як абсолютний тиск. Для підтримання потрібної температури шару каталізатора на рівні приблизно 125°С під час експлуатації система колони з одним робочим тиском приблизно 17кг/см 2, з подачею газоліну, одержаного в результаті крекінгу типового лігроїну при помірній інтенсивності крекінгу, як можна побачити у Таблиці 1, температура низів становить 203°С. При цій температурі може відбуватися певне забруднення без застосування інгібіторів. Якби система з Фігури 1 працювала як дебутанізатор, то окремі дані змінювалися б, але температура низів все одно була б високою. Причиною є те, що дебутанізатор повинен працювати при більш високому тиску, ніж депентанізатор для верхнього погона колони 12, який частково конденсується під дією навколишньої температури охолоджувального середовища. 7 82706 8 Таблиця 1 Потік № Назв а Фаза Водень Меган Ацетилен Етилен Етан MAPD Пропілен Пропан Бутадієн Бутен Бутан Пентадієн Пентен Пентан С6+ Загальна шв идкість, кг-моль/год Загальна шв идкість, кг/год Молекулярна маса Температура, °С Тиск, кг/см2 Потік 10 Подача Пара 16,8 27,8 0,5 30,2 6,2 0,5 9,7 0,3 2,5 2,4 0,2 1,0 0,3 0,1 1,5 763 18787 24,6 41 17,6 Потік 48 Чистий в ерхній погон Пара Мол. % флюїду 12,9 29,6 0,1 32,3 6,9 0,2 10,6 0,4 0,3 4,9 0,2 0,0 1,3 0,2 0,1 718 17977 25,0 16 16,2 Систему подвійного тиску для каталітичної дистиляції та гідрогенізації згідно з даним винаходом показано на Фіг.2. Перша колона цієї системи є колоною з високим тиском 50, яка зазвичай функціонує при такому самому тиску, що й колона 12 з Фіг.1, який у цьому прикладі є тиском з вузьким діапазоном приблизно 17кг/см 2. Колона з високим тиском може працювати у діапазоні від 14 до 20кг/см 2, залежно від складу крекінг-газоліну та температури охолоджувального середовища. Типовий тиск становить від 16 до 18кг/см 2. Завантажуваний газолін 52 з проміжного або кінцевого етапу компресора для завантаження газоліну установки для виробництва етилену тече у цю першу колону з високим тиском 50 системи колон з подвійним тиском. Завантажений газолін 52 в оптимальному варіанті нагрівають, хоча він може надходити до колони з високим тиском і без попереднього нагрівання. В оптимальному варіанті, температура попереднього нагрівання може становити від 80 до 120°С. У ще кращому варіанті його піддають попередньому нагріванню шляхом теплообміну з загальним верхнім погоном колони з низьким тиском, який описується нижче. В альтернативному варіанті його піддають попередньому нагріванню загальним верхнім погоном колони з високим тиском (не показано на Фіг.2) до охолодження у конденсаторі зрошувальної фракції 70. Колона з високим тиском 50 зазвичай має дві зони ректифікації 54 та 56 у ректифікаційній/реакційній секції 58, одна з яких розташовується над, а інша під зоною каталізатора 60. Зона каталізатора 60 також функціонує як зона ректифікації. Під пунктом парового завантаження газоліну 52 у колону 50 можна застосовувати лише розділення, яке забезпечується ребойлером 62. Однак в оптимальному варіанті передбачено додаткову зону ректифікації 64 у цій випарній секції 66. Ця зона ректифікації Потік 28 Низи Рідина Потік 38 Зрошення Рідина 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 10 810 81,0 203 17,7 0,4 2,1 0,0 9,1 2,7 0,4 11,1 0,5 1,2 20,9 0,9 0,6 29,8 5,9 14,4 543 31965 58,9 38 16,7 66, за її наявності, зазвичай включає дуже невелику кількість теоретичних етапів розділення. В описаних зонах ректифікації як у цій колоні з високим тиском 50, так і у колоні з низьким тиском застосовують стандартні контактні пристрої масопередачі промислового виробництва, включаючи тарілки, такі як клапанні тарілки, ситові тарілки, сегментні тарілки, навісні кришки, або насадки, такі як нерегулярна насадка, структурована насадка і т. ін. Завантажений газолін 52 пересувається вгору у колоні з високим тиском 50 і контактує з рідиною, що тече донизу. Завантажений газолін надходить у зону каталітичної дистиляції та гідрогенізації 60, де водень, який міститься у газоліні, реагує з ненасиченими сполуками, зокрема, ацетиленами та дієнами, для того, щоб в оптимальному варіанті утворити відповідні олефінові сполуки. Будь-які утворені продукти олігомеризації змиваються з каталізатора вуглеводневою рідиною, що тече донизу. Таким чином, ці сполуки видаляються з поверхні каталізатора поверхня відразу після утворення, обмежуючи швидкість забруднення каталізатора. Зона каталізатора 60 містить каталізатор гідрогенізації, такий як каталізатори з благородних металів або їх суміші, наприклад, паладій або срібло. В альтернативному варіанті вони можуть містити каталізатори гідрогенізації з неблагородних металів, таких як нікель. У ще одному альтернативному варіанті вони можуть містити каталізатори як з неблагородних, так і з благородних металів, у суміші або, в оптимальному варіанті, розташовані шарами. Температура шар у каталізатора може становити від 90 до 135°С, і в цьому прикладі становить 125°С. Каталізатор у зоні каталітичної гідрогенізації може завантажуватися насипом, може складатися з екструдатів, гранул, кульок, кілець і т. ін. У ще кращому варіанті каталізатор t частиною структу 9 82706 ри, наприклад, може бути осаджений на поверхню дротяної сітки або інших типів металевих сіток, або може міститись на стінках монолітної структури. У найкращому варіанті каталізатор міститься у спеціально призначених балонах, таких як описано у [патентах США №№6,000,685, 5,730,843, 5,189,001 та 4,215,011]. Залишаючи шар каталізатора, газолін, що піднімається вгору, з масою гідрогенізованих ацетиленів та дієнів, надходить до другої зони ректифікації 56, де він контактує зі зрошенням. Пара верхнього погона 68 частково конденсується у конденсаторі зрошувальної фракції 70 під дією охолоджувача до навколишньої температури, в оптимальному варіанті - охолоджувальної води. Пару та рідину розділяють у пункті 72 і рідке зрошення 74 повертають у колону з високим тиском 50. Пару 76 піддають подальшому охолодженню у конденсаторі випару 78. Якщо можливо, рідину 82 відокремлюють у п ункті 84 від стоку конденсатора випару і цю рідину 82 комбінують з рідиною з головного конденсатор зрошувальної фракції 70 і повертають до колони з високим тиском як зрошення 74. Чистий паровий продукт 86 після цього піддають подальшій гідрогенізації для видалення будьякої залишкової концентрації ацетилену (не показано). Після цього паровий продукт тече або до компресора для завантаження газоліну або до охолоджувального ланцюга установки для виробництва етилену для відокремлення цінних вуглеводнів та водню від палива. Цінні вуглеводні після цього обробляють для одержання етиленових та пропіленових продуктів, придатних як хімічні реагенти та/або полімери. У колоні з високим тиском 50 в оптимальному варіанті передбачено невелику зону ректифікації 64 під пунктом подачі пари 52. Рідина, яка тече донизу у колоні під пунктом подачі пари, звільняється (стабілізується) від більшості легких компонентів з високим тиском пари, таких як етан та легші, через контакт з парою, яка піднімається вгору з ребойлера 62. Видаляється також більшість із С3. Однак повної депентанізації не відбувається. Значний рівень С 4 та С5 залишають у низах 88 для підтримання низької температури. Зазвичай ребойлер нагрівається парою, що конденсується. В альтернативному варіанті як теплоносій використовують відхідн у теплоту з установки для виробництва етилену, наприклад, гартівну олію. Низи 88 з колони з високим тиском 50 мають низький вміст легких компонентів і високий вміст середніх компонентів, зокрема, С4 та С5 вуглеводнів додатково до С 6+ вуглеводнів. Бажаним є видалення легких компонентів з цього потоку для забезпечення можливості повної конденсації потоку верхнього погона у колоні з низьким тиском без застосування заморожування. Температура низів 88 з колони з високим тиском є меншою за 200°С, в оптимальному варіанті меншою за 160°С. Низи 88 з колони з високим тиском 50 спрямовуються у колону з низьким тиском 90. в оптимальному варіанті - без охолодження. Колона з низьким тиском 90 у цьому прикладі також є депентанізатором, подібним до колони з високим 10 тиском 50, і функціонує при тиску приблизно 6кг/см 2. Тиск для цієї колони з низьким тиском може становити від 4 до 10кг/см 2, залежно від складу. Типовий тиск становить від 4 до 8 кг/см 2. Ця колона з низьким тиском 90 містить зони відокремлення 92 та 94 над та під пунктом подачі 88, відповідно. Колона з низьким тиском в оптимальному варіанті має кілька тарілок, представлених номером 92 над подавальною тарілкою. В альтернативному варіанті колона 90 може функціонувати як відгінна колона з подачею низів 88, які надходять до верхньої тарілки або, в альтернативному варіанті, спрямовуються у канал 96 над колоною 90. Загальним верхнім погоном є С 5 і легші, а низами є С6 і важчі. Загальний верхній погон 96 повністю конденсується частково через теплообмін у пункті 98 з завантажуваним газоліном, а потім у теплообміннику 100. Охолоджувальна вода є оптимальним охолоджувачем у теплообміннику 100. Повністю конденсований потік 102 закачують у пункт 103, і частина 104 рідкого потоку після цього повертається як зрошення. Зрошення повертається при температурі, при якій воно залишає насос 103, як показано на Фіг.2. В альтернативному варіанті зрошення піддають попередньому нагріванню під дією потоку загального верхнього погона 96 в окремому обміннику або у додатковому обміннику 110, з застосуванням багатоходових пластинчастих обмінників (не показано). Рідкий потік загального верхнього погона 106 з колони 90 піддають попередньому нагріванню у п ункті 110 теплотою з верхнього погона 96, а потім повертають як потік 112 до колони з високим тиском 50. Цей потік 112 в оптимальному варіанті частково випарюють перед повертанням до колони з високим тиском. Подальше попереднє нагрівання здійснюють у теплообміннику 114 зовнішнім потоком, таким як пара або потік, який несе відхідну теплоту. Вхідний пункт колони для цього зворотного нагрітого потоку 112 зазвичай розташовується під шаром каталізатора 60, наприклад, у тому самому вхідному пункті, через який до системи подають пару 52. Це додаткове попереднє нагрівання у теплообміннику 114 знижує необхідність навантаження ребойлера у колоні з високим тиском. Оскільки зворотний потік має незначну концентрацію потенційних олігомерів, в оптимальному варіанті максимізують підведення теплоти до цього потоку порівняно з підведенням теплоти до ребойлера колони з високим тиском. Низами 116 колони з низьким тиском є С6+ вуглеводневі компоненти. Вміст С5 у цьому потоці 116 зазвичай є меншим за 1%, в оптимальному варіанті - меншим за 0,1%. Температура цього потоку низів 116 також є меншою за 200°С. в оптимальному варіанті - меншою за 160°С. Цей матеріал зазвичай комбінують з потоками піролітичного газоліну, зібраними у будь-якому іншому місці в установці для виробництва етилену, і піддають подальшій гідрогенізації для одержання автомобільного бензину. В альтернативному варіанті потік піддають подальшій обробці для видобування ароматичних сполук, таких як бензол або толуол або ксилол. У Таблиці 2 представлено баланс твердого стоку для системи 11 82706 згідно з даним винаходом з Фіг.2. яка функціонує як депентанізатор. У цій таблиці дається перелік 12 основних задіяних робочих параметрів. Таблиця 2 Потік № назв а Фаза Потік 52 подача Пара Водень 16,8 Метан 27,8 Ацетилен 0,5 Етилен 30,2 Етан 6,2 MAPD 0,5 Пропілен 9,7 Пропан 0,3 Бутадієн 2,5 Бутен 2,4 Бутан 0,2 Пентадієн 1,0 Пентен 0,3 Пентан 0,1 С6 + 1,5 Загальна шв ид763 кість, кг-моль/год Загальна шв идкість, кг/год 18787 Молекулярна маса 24,6 Температура, °С 41 Тиск, кг/см 17,6 Потік 86 в ерхній погон у колоні з в исоким тиском Пара 12,9 29,6 0,1 32,3 6,9 0,2 10,6 0,4 0,3 4,9 0,2 0,0 1,3 0,2 0,1 Потік 116 Потік 74 Потік 112 Потік 88 низи у колоні з низьким тиском зрошення у колоні з в исоким тиском зворотний потік з колони з низьким тиском до колони з високим тиском низи у колоні з в исоким тиском Рідина Рідина Мол.% флюїду 0,0 0,4 0,0 2,1 0,0 0,0 0,0 9,1 0,0 2,7 0,0 0,4 0,0 11,1 0,0 0,5 0,0 1,2 0,0 20,9 0,0 0,9 0,0 0,6 0,0 29,8 0,0 5,9 100,0 14,4 Потік 96 Потік 104 в ерхній зрошення у погон у колоні 3 колоні з низьким низьким тиском тиском Пара Рідина Рідина Рідина 0,0 0,1 0,0 1,6 0,6 0,1 3,2 0,1 0,3 4,2 0,2 0,1 4,0 0,8 84,7 0,0 0,1 0,0 1,5 0,6 0,1 зд 0,1 0,2 4,0 0,2 0,1 3,9 0,7 85,4 0,0 0,1 0,0 1,6 0,6 0,1 3,2 од 0,3 4,2 0,2 0,1 4,0 0,8 84,7 0,0 0,1 0,0 1,6 0,6 0,1 3,2 0,1 0,3 4,2 0,2 0,1 4,0 0,8 84,7 718 10 477 225 235 233 9 17977 25,0 16 16,2 810 81,0 147 6,5 28035 58,8 38 16,7 17495 77,9 124 17,5 18305 78,0 150 17,4 18185 77,9 127 6,0 690 77,9 39 6,1 У представленому вище описі описано винахід, який функціонує як депентанізатор, але винахід також може бути втілений як дебутанізатор. Блок-схема є подібною, але з вищим робочим тиском. Тиск є вищим як у колоні з високим тиском для забезпечення утворення зрошення, так і у колоні з низьким тиском для забезпечення охолодження та повної конденсації верхнього погона під дією навколишньої температури середовища, в опіимальному варіанті - охолоджувальної води. Вищий робочий тиск у колоні з високим іиском у разі депентанізатора підтримує температуру шару каталізатора у потрібному діапазоні температур від 100 до 135°С, в оптимальному варіанті - 110125°С. Блок-схема для застосуванні як дебутанізатора є подібною до блок-схеми з Фігури 2 або Фіг.3. Тиск у колоні з високим тиском становить від 28 до 43кг/см 2, залежно від складу крекінг-газоліну та температури охолоджувального середовища. Типовий тиск становить від 34 до 39кг/см 2. Тиск колони з низьким тиском коливається між 5 та 14кг/см 2. Типовий тиск становить від 11 до 12кг/см 2. При застосуванні як дебутанізатора вміст C4 у потоці 86 зазвичай є меншим за 1%, в оптимальному варіанті - меншим за 0,1%. Вміст С5 у потоці 116 зазвичай є меншим за 1%, в оптимальному варіанті - меншим за 0,1%. Варіант блок-схеми з Фіг.2 при застосуванні як депентанізатора показано на Фіг.3. У цьому варіанті чистий верхній погон 112 з депентанізатора 90 з низьким тиском може спрямовуватися через кла пан 118 у верхню частину депентанізатора з високим тиском у п ункті над шаром каталізатора 60. В цьому полягає відмінність від Фі.2, на якій цей потік чистого верхнього погона 112 спрямовується до депентанізатора з високим тиском під шаром каталізатора. Ця альтернативна точка повернення змінює швидкість потоку рідини та склад над шаром каталізатора порівняно зі схемою з Фіг.2, водночас дозволяючи досягти тієї ж самої мети щодо зниження максимальної температури у системі приблизно на 50°С. Чистий верхній погон з колони з низьким тиском до колони з високим тиском тепер може повертатися без попереднього нагрівання або з меншим попереднім нагріванням. На відміну від блок-схеми з Фігури 2, зворотний потік з Фіг.3 не випарюється. Існує також можливість спрямування частини чистого верхнього погона з депентанізатор з низьким тиском до нижньої частини депентанізатора з високим тиском через клапан 120 та іншої частини до верхньої частини шару каталізатора. Це забезпечує додаткову гнучкість при експлуатації для зміни умов шару каталізатора при незмінній загальній максимальній температурі у нижній частині двох депентанізаторів. Переваги даного винаходу можна побачити через порівняння основних робочих характеристик системи подвійного тиску згідно з винаходом, як показано у Таблиці 2, з системою існуючого рівня техніки з одним режимом тиску, показаної у Таблиці 1, де обидві функціонують як депентанізатори 13 82706 у системах для каталітичної дистиляції та гідрогенізації головної фракції для установка для парового крекінгу лігроїну. Згідно з Таблицею 1, робочий тиск потоків становить від 16,2 до 17,7кг/см 2. Середню температур у шар у каталізатора підтримують на рівні приблизно 125°С, а найвищу температур у має потік 28, чисті низи у колоні, 203°С. Згідно з Таблицею 2, колона з високим тиском 50 з Фіг.2 функціонує при тому ж самому тиску, що й колона 12 з Фіг.1. Завантажуваний потік 52 до системи та чистий верхній погон 86 із системи має такі самі швидкість потоку, склад та температуру, що й у Таблиці 1. Потік 116, який представляє чисті низи системи, має такі самі швидкість потоку та склад, що й у потоку 28 у Таблиці 1. Однак у Таблиці 2 температура потоку 116 становить 147°С, порівняно з температурою 203°С, яку має потік 28 у Таблиці 1. Це зниження температури пояснюється тим, що потік 116 у Таблиці 2 має тиск 6,5 кг/см 2 порівняно з 17,7кг/см у Таблиці 1. Потік 88 у Таблиці 2 є потоком, який тече з першого депентанізатора з високим тиском до другого депентанізатора з низьким тиском. Тиск цього потоку становить 17,4кг/см 2 або є приблизно таким самим, як тиск потоку 28 у Таблиці 1. Однак температура цього потоку 88 становить 150°С порівняно з 203°С, яку має потік 28 у Таблиці 1. Цього зниження температури досягають шляхом експлуатації депентанізатора з високим тиском з Фіг.2 таким чином, щоб у потоці 88 було приблизно 15мол.% С5 та легшого вуглеводню, що знижує температуру цього потоку. Середня температура шару каталізатора становить приблизно 120°С, що приблизно дорівнює середній температурі шару в існуючій системі з одним режимом тиску конфігу 14 рації з Фіг.1. Таким чином, згідно з блок-схемою з Фіг.2, як показано у даних Таблиці 2, які стосуються цієї блок-схеми, досягається мета підтримання температури шарів каталізатора з одночасним зниженням максимальної температури у системі приблизно на 50°С. На Фіг.4 показано варіант технологічної схеми з Фіг.2. У цьому варіанті завантажуваний потік зрошення 74 піддають попередньому нагріванню у теплообміннику 122 шляхом охолодження і часткової конденсації частини верхнього погона 68 колони з високим тиском. Це попереднє нагрівання в результаті забезпечує підвищення температури пари, яка залишає верхню тарілку колони 50. Усі інші умови процесу в самій колоні є практично незмінними. Вища температура, що залишає колону, забезпечує більший ступінь повернення відхідної теплоти, як в обміннику 124. Ця відхідна теплота може застосовуватися для попереднього нагрівання, наприклад, для попереднього нагрівання завантажуваного потоку 52 (не показано на Фіг.4) або інших функцій в установці для виробництва етилену, які вимагають низькотемпературного нагріву. В альтернативному варіанті відхідну теплоту видобувають просто шляхом додавання обмінника для повернення відхідної теплоти 124 без попереднього нагрівання зрошення. Це спрощує конструкцію та експлуатацію: однак при цьому видобувають меншу кількість відхідної теплоти. Існує можливість змін умов експлуатації цієї системи подвійного тиску для зниження або підвищення середньої температури каталізатора при підтриманні максимальних температур у системі, які є нижчими за ті, яких досягають при застосуванні нині існуючої системи для каталітичної дистиляції та гідрогенізації і одним робочим тиском. 15 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 82706 Підписне 16 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601