способ получения бензиновых фракций

Формула изобретения

1. Способ получения бензиновых фракций в двух ректификационных колоннах, включающий подачу сырья в первую колонну, отвод дистиллятов из первой и второй ректификационных колонн, подачу кубового остатка первой колонны в качестве питания во вторую ректификационную колонну с боковым и нижним выводами из нее продуктовых фракций, отличающийся тем, что из средней части первой колонны дополнительным боковым выводом отводят бензиновую фракцию, содержащую часть низкокипящей продуктовой фракции бензина, и вводят ее в качестве дополнительного питания во вторую ректификационную колонну, выше ввода в нее основного питания, причем боковой вывод продуктовой фракции этой колонны располагают между вводами питаний, а дистилляты первой и второй ректификационных колонн отводят в качестве продуктовой фракции в виде смеси низкокипящих фракций.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве низкокипящей продуктовой фракции бензина получают изопентановую фракцию.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в случае разделения бензина на n продуктовых фракций, число боковых выводов составляет n-2 с расположением этих выводов между вводами основного и дополнительного питаний.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам ректификации нефтяного сырья и может быть использовано для повышения четкости ректификации при получении из прямогонных бензинов фракций ценных бензиновых компонентов, например изо- и нормальных пентанов.

Известен способ разделения бензина на узкие фракции в нескольких простых ректификационных колоннах, число которых на единицу меньше числа получаемых фракций, см. И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке, -М.: Химия, 1981 г., с.115, рис. 11-10.

Однако этот способ характеризуется высокой энергоемкостью при недостаточной четкости разделения фракций.

Прототипом изобретения является способ получения бензиновых фракций в двух ректификационных колоннах, включающий подачу сырья в первую колонну, отвод дистиллятов из первой и второй ректификационных колонн, подачу кубового остатка первой колонны в качестве питания во вторую ректификационную колонну с боковым и нижним выводами из нее продуктовых фракций, см. И.А. Александров. Перегонка и ректификация в нефтепереработке, -М.: Химия, 1981 г., с.117, рис.11-12(а).

Недостатком прототипа, также как и аналога, является и недостаточная четкость разделения бензиновых фракций, и повышенное энергопотребление при разделении. Кроме того, недостатком известных способов является потеря с соседними фракциями либо ценных компонентов с высокими октановыми числами, например i-C₅, либо потенциально ценных продуктов, например n-C₅ (сырье изомеризации).

Задачей, решаемой изобретением, является повышение четкости разделения и снижение энергозатрат.

Решение указанной задачи осуществлено за счет того, что в способе получения бензиновых фракций в двух ректификационных колоннах, включающем подачу сырья в первую колонну, отвод дистиллятов из первой и второй ректификационных колонн, подачу кубового остатка первой колонны в качестве питания во вторую ректификационную колонну с боковым и нижним выводами из нее продуктовых фракций, согласно изобретению из средней части первой колонны дополнительным боковым выводом отводят бензиновую фракцию, содержащую часть низкокипящей продуктовой фракции бензина, и вводят ее в качестве дополнительного питания во вторую ректификационную колонну, выше ввода в нее основного питания, причем боковой вывод продуктовой фракции этой колонны располагают между вводами питании, а дистилляты первой и второй ректификационных колонн отводят в качестве продуктовой фракции в виде смеси низкокипящих фракций, основного и дополнительного питаний.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения в качестве низкокипящей продуктовой фракции бензина получают изопентановую фракцию; в случае разделения бензина на n продуктовых фракций, число боковых выводов составляет n-2 с расположением этих выводов между вводами основного и дополнительного питаний.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение содержания i-C₅, а также n-C₅ в сырье изомеризации при значительном снижении энергозатрат на разделение.

Предложенный способ иллюстрируется принципиальной технологической схемой, которая включает ректификационные колонны 1 и 2, теплообменник 3, кипятильники 4 и 5 (на схемах в качестве кипятильников показаны печи 4 и 5); конденсаторы 6 и 7, емкости орошения 8 и 9 с линиями 10 и 11 отвода из них части конденсата; линии 12 и 13 вывода кубовых остатков колонн 1 и 2. Линия 12 является также питательной линией колонны 2. Средняя часть ректификационной колонны 1 посредством линии 14 подключена к ректификационной колонне 2 и является линией ее дополнительного питания с расположением уровня врезки этой линии выше уровня врезки в нее линии 12. Кроме того, ректификационная колонна 2 снабжена расположенными на разных уровнях по ее высоте, между врезками линий 12 и 14, боковыми отводами 15, 16, 17, предназначенными для вывода разных по пределам выкипания бензиновых фракций. Отводные линии 10 и 11 соединены в отводную линию 19 для отвода верхних продуктов колонн 1 и 2 в качестве продуктовой фракции.

В случае разделения бензина на n продуктовых фракций, число боковых отводов составляет n-2 с расположением этих отводов по высоте колонны 2 между вводами в нее основного и дополнительного питаний.

Сущность изобретения поясняется на примере разделения бензина на продуктовые фракции с минимизацией потерь фракции n-C₅ с соседними фракциями и получением следующих продуктов:

фракция i-C₅ - высокооктановый компонент бензина, фракция n-C₅ - сырье установки изомеризации; фракция 62-70^oС - сырье для установки пиролиза; фракция 70-90^oС - (бензолообразующая фракция) сырье для установки ароматического риформинга; фракция 90-180^oС - сырье для установки бензинового риформинга.

Нагретое сырье (в данном случае бензин 35-180^oС) подается в колонну 1. Верхний продукт этой колонны - легкая часть изопентановой фракции с выделенными компонентами С₃-С₄, части i-C₅ и примеси n-C₅, после конденсации в конденсаторе 6 отводится из емкости орошения 8 по линии 10. Кубовый продукт колонны 1 отводится по линии 12 и поступает в колонну 2. Боковой продукт колонны 1, содержащий i-C₅, n-C₅ и примесь фракции 62-70^oС, выводится из средней части этой колонны и по линии 14 поступает в колонну 2.

Верхний продукт колонны 2, содержащий оставшиеся компоненты продуктовой изопентановой фракции, отводится из емкости орошения 9 по линии 11 и смешивается с верхним продуктом колонны 1, поступающим по линии 10 и далее оба продукта в виде продуктовой фракции выводятся из установки по линии 18. Это повышает четкость разделения продуктовой изопентановой фракции.

Боковыми отводами из колонны 2 выводят:

фракцию n-C₅ - по линии 15; фракцию 62-70^oС - по линии 16; фракцию 70-90^oС - по линии 17.

Из куба колонны 2 по линии 13 выводят фракцию 85-180^oС.

Материальный баланс при работе установки приведен в табл. 1.

В табл. 2 приведены основные сравнительные качественные и количественные показатели предлагаемого и известного способов. При этом материальный баланс и энергетические показатели установок, работающих по известному и предложенному способам, полностью совпадают.

Из табл. 2 следует, что потери n-C₅ в известном способе по сравнению с предлагаемым составляют 5 т/ч (23,3% от потенциального содержания n-C₅ в бензине).

При более грубом разделении, при котором содержание n-C₅ во фракции "n-C₅" снижается до 18,35 т/ч (в известном способе - 15,5 т/ч), экономия энергозатрат составляет: по теплу - 14,1 млн. ккал/ч; по холоду - 9,6 млн. ккал/ч.

Таким образом, в изопентановой фракции при фракционировании бензина предложенным способом обеспечивается повышение содержания i-C₅, а также n-C₅ в сырье изомеризации при значительном снижении энергозатрат на разделение.