способ глубокой переработки газового конденсата и установка для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ глубокой переработки газового конденсата, включающий его фракционирование с выделением газообразной, прямогонных бензиновой, дизельной и остаточной фракций, контактирование прямогонной фракции с цеолитсодержащим катализатором при повышенных температурах и избыточном давлении, последующую ректификацию продуктов контактирования с выделением вторичных бензиновой и остаточной фракций, термическую деструкцию прямогонной остаточной фракции, отличающийся тем, что прямогонную остаточную фракцию в смеси с вторичной остаточной фракцией подвергают термолизу, а контактированию с цеолитсодержащим катализатором подвергают смесь прямогонной фракции 90-260°С с парами термолиза.

2. Способ переработки газового конденсата по п.1, отличающийся тем, что смесь прямогонной бензиновой фракции и вторичной бензиновой фракции подвергают стабилизации с последующим фракционированием нестабильной головки стабилизации.

3. Способ переработки газового конденсата по п.1, отличающийся тем, что дополнительно получают вторичное дизельное топливо ректификацией продуктов контактирования с цеолитсодержащим катализатором.

4. Установка для глубокой переработки газового конденсата по п.1, включающая узел фракционирования, узел термической деструкции, узел катализа, узел ректификации, при этом узел термической деструкции представляет собой узел термолиза, а установка также содержит узел абсорбции газов и стабилизации бензина и узел газофракционирования.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам и установкам переработки газовых конденсатов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей отраслях промышленности.

Известен способ переработки газовых конденсатов (RU 2145337, опубл. 10.02.2000), включающий стабилизацию нестабильного газового конденсата, отбензинивание газов стабилизации с получением широкой фракции легких углеводородов, атмосферную перегонку стабильного газового конденсата, гидроочистку полученных фракций, разделение продуктов гидроочистки на фракции н.к. 70, 70-180, 180-350°С с последующим каталитическим риформингом фракции 70-180°С. Гидроочищенную фракцию н.к. 70°С подвергают изомеризации, а широкую фракцию легких углеводородов - ароматизации с получением компонентов высокооктанового бензина. Остаток атмосферной перегонки подвергают каталитическому крекингу.

Однако известный способ отличается многостадийностью процесса переработки газовых конденсатов, несоответствием качества товарной продукции требованиям стандарта Евро-3.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения моторных топлив - дизельных и неэтилированных высокооктановых бензинов из газового конденсата (RU 2008323, опубл. 28.02.94). Согласно этому способу стабильный газовый конденсат фракционируют с выделением газообразных, прямогонных бензиновой, дизельной и остаточных фракций. Прямогонную бензиновую фракцию контактируют при 300-480°С и 0,2-4 МПа с цеолитсодержащим катализатором. Из продуктов контактирования выделяют бензиновую и остаточную фракции. Прямогонную остаточную фракцию или ее смесь с газообразными продуктами контактирования подвергают пиролизу. Полученные продукты фракционируют с выделением пироконденсата и пирогаза с последующими смешиванием пирогаза с прямогонной бензиновой фракцией и их совместным контактированием с катализатором. Пироконденсат компаундируют с жидкими продуктами контактирования и подвергают их совместной ректификации с выделением целевого бензина и остаточной фракции. В качестве катализатора используют системы, приготовленные на основе цеолитов со структурами ZSM - 5 или ZSM - 11, в том числе модифицированные элементами I, II, III, V, VI и VIII групп периодической системы элементов.

Недостатками данного способа являются невысокий выход высокооктанового бензина, компонентов дизельного топлива с низким цетановым числом.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленной является установка для осуществления способа получения моторных топлив по патенту RU 2008323. Данная установка включает узел фракционирования стабильного газового конденсата для выделения прямогонных фракций: бензиновой, выкипающей до 140-200°С; дизельной, выкипающей в пределах 140-300°С (дизтопливо), и остаточной, выкипающей выше 240°С, узел пиролиза, реакторный узел, где пирогаз, смешанный с прямогонной бензиновой фракцией, подвергают совместному контактированию с цеолитсодержащим катализатором, узел фракционирования для продуктов контактирования и узел ректификации для выделения целевого бензина и остаточной фракции.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества товарной продукции, а именно соответствие ее требованиям экологической безопасности при одновременном упрощении технологии производства, расширение ассортимента получаемой товарной продукции.

Решение поставленной задачи достигается тем, что способ переработки газового конденсата, включающий его фракционирование с выделением газообразной, прямогонных бензиновой, дизельной и остаточной фракций, контактирование прямогонной фракции с цеолитсодержащим катализатором при повышенной температуре и избыточном давлении, последующую ректификацию продуктов контактирования с выделением вторичных бензиновой и остаточной фракций, термическую деструкцию прямогонной остаточной фракции, при этом прямогонную остаточную фракцию в смеси с вторичной остаточной фракцией согласно изобретению подвергают термолизу, а контактированию с цеолитсодержащим катализатором подвергают смесь прямогонной фракции 90-260°С с парами термолиза. В качестве катализатора используют системы, приготовленные на основе цеолитов со структурой ZSM-5. Контактирование сырья с катализатором осуществляют при температуре 340-440°С и давлении 0,2-1 МПа. Вместе с тем смесь прямогонной бензиновой фракции и вторичной бензиновой фракции подвергают стабилизации с последующим фракционированием нестабильной головки стабилизации, причем углеводородные газы низкого давления подвергают абсорбции фракцией 80-180°С, полученной разделением нестабильного бензина, с получением пропан-бутановой фракции. При ректификации продуктов контактирования с цеолитсодержащим катализатором дополнительно получают вторичное дизельное топливо, которое подвергают стабилизации в стриппинг-колонне в присутствии водяного пара в качестве отпаривающего агента.

Решение поставленной задачи достигается также тем, что установка, применяемая для реализации способа, содержит узел фракционирования стабильного газового конденсата с выделением следующих прямогонных фракций: бензиновой н.к. 90°С, фракции 90-260°С и остаточной фракции, выкипающей выше 260°С, узел термолиза, узел катализа, где пары термолиза, смешанные с прямогонной фракцией 90-260°С, подвергают контактированию с цеолитсодержащим катализатором, узел ректификации для выделения из продуктов контактирования вторичных бензиновой и дизельной фракций и стабильного дизельного топлива, узел абсорбции газов и стабилизации бензина для получения пропан-бутановой фракции и стабильного бензина, узел газофракционирования.

Товарная продукция включает газ топливный по СТП, пропан-бутановую фракцию по ГОСТ Р 52087-2003, бензин Премиум-95 по ГОСТ Р 51866-2002, дизельное топливо по ГОСТ 52368-2005, дизельное топливо ДМ по ГОСТ 1667-68 или мазут флотский Ф-5 или мазут флотский Ф-12 по ГОСТ 10595-90, СМТ по ТУ 38.101567-2005 (по необходимости), СВТ по ТУ 38.101314-2001 (по необходимости).

На чертеже представлена принципиальная схема установки по предлагаемому способу глубокой переработки газового конденсата.

Установка работает следующим образом.

Стабильный газовый конденсат 1 фракционируют с выделением следующих прямогонных фракций: бензиновой н.к. 90°С 2, фракции 90-260°С 3 и остаточной 4, выкипающей выше 260°С. Остаточную фракцию 4 в смеси с вторичной остаточной фракцией 5 подвергают термолизу при температуре 400-470°С. Остаток термолиза - мазут флотский МФ направляют в товарный парк. Пары термолиза 6 смешивают с прямогонной фракцией 90-260°С 3 и подвергают совместному контактированию с цеолитсодержащим катализатором. Продукты контактирования 7 подвергают ректификации для выделения бензиновой 8, дизельной и остаточной фракций 5. Разделение происходит за счет перепада температур по высоте аппарата (+120°С в верху колонны и +340°С в низу колонны). Дизельную фракцию подают на верхнюю тарелку стриппинг-колонны (на чертеже не приведена), где за счет отпарки легких компонентов происходит стабилизация дизельного топлива. Под нижнюю тарелку стриппинг-колонны подают водяной пар. Водяной пар с отпаренными легкими компонентами выводят с верха стриппинг-колонны и возвращают в ректификационную колонну. Стабильное дизельное топливо СДТ выводят в товарный парк. Бензиновые фракции 8 и 2 подают в узел абсорбции газов и стабилизации бензина, где в ректификационной колонне (на чертеже не приведена) происходит разделение нестабильного бензина на фракции: углеводородный газ 9, фракция н.к. 80°С 10, фракция 80-180°С 11. Углеводородные газы 9 поступают в нижнюю часть абсорбера. В верхнюю часть абсорбера для поглощения пропан-бутановой фракции из газа после охлаждения подают часть фракции 80-180°С 11 с колонны стабилизации бензина, а балансовую часть - стабильный бензин СБ направляют в товарный парк. Необходимое количество фракции н.к. - 80°С 10 подают на орошение верхней части колонны стабилизации, а балансовую часть 10 отводят на узел газофракционирования. Фракцию C ₅ и выше выводят с узла газофракционирования. Смесь СПБТ (смесь пропана-бутана технического) с узла газофракционирования отводят в товарный парк, а смесь легких углеводородов C₁ -С₃ (сухой газ СГ) с узла газофракционирования отводят в топливную емкость.

Пример осуществления способа.

Стабильный газовый конденсат со следующими показателями: плотность 762 кг/м³, кинематическая вязкость при 20°С 0,84 сСт, сера общая 0,03 мас.%, концентрация солей 1,7 м ²/дм³, сероводород - отсутствует; углеводородный состав: парафины 29,6 мас.%, изопарафины 31,6 мас.%, нафтены 34,7 мас.%, олефины 0,1 мас.%, ароматические углеводороды 4,0 мас.%, подают в ректификационную колонну узла фракционирования. В ректификационной колонне происходит разделение газового конденсата на газобензиновую, дизельную фракцию и мазут за счет разницы температур по высоте колонны (температура верха колонны 90°С, температура низа колонны 308°С).

Прямогонную остаточную фракцию (мазут фракция н.к 260°С) смешивают с вторичной остаточной дизельной фракцией, поступающей с узла ректификации. Сырьевую смесь направляют в печь термолиза для нагрева до 470°С, которая затем поступает последовательно в реакторы термолиза. В реакторах термолиза происходит постепенное снижение давления от 0,6 до 0,4 МПа. Пары термолиза отводят с верха реакторов и направляют в смеситель для смешивания с прямогонной фракцией 90-260°С.

Далее сырьевую смесь подают в узел катализа, где ее подвергают контактированию с цеолитсодержащим катализатором со структурой ZSM-5. Продукты контактирования подают в узел ректификации, где происходит ее разделение на бензин, дизельное топливо и тяжелую дизельную фракцию. Разделение происходит за счет перепада температур по высоте аппарата (+120°C в верху колонны и +340°С в низу колонны). В стриппинг-колонне за счет отпарки легких компонентов происходит стабилизация дизельного топлива. Под нижнюю тарелку стриппинг-колонны подают водяной пар. Водяной пар с отпаренными легкими компонентами выводят с верха колонны и возвращают в ректификационную колонну. Балансовую часть бензина отводят на узел абсорбции газов и стабилизации бензина. Углеводородные газы поступают в нижнюю часть абсорбера. В верхнюю часть абсорбера подают часть фракции 80-180°С с колонны стабилизации бензина, а балансовую часть направляют в товарный парк. Насыщенный абсорбент (фракция 80-180°С) и бензиновые фракции поступают в ректификационную колонну, где происходит разделение нестабильного бензина на фракции: углеводородный газ, фракция н.к. 80°С, 80-180°С. Балансовую часть фракции н.к. 80°С отводят на ГФУ узла газофракционирования. Температуру куба колонны поддерживают в пределах 110-130°С. Фракцию C₅ и выше выводят с куба колонны. Смесь СПБТ и легких углеводородов СГ отводят в товарный парк.

Выход целевых продуктов: дизельное топливо 34,5 мас.%, бензин с октановым числом 92 ИМ 51,5 мас.%, пропан-бутановая фракция 13 мас.%, сухой газ 1%.

Таким образом, предлагаемые способ и установка позволяют повысить качество товарной продукции без введения высокооктановых добавок, увеличить глубину переработки до 95-96%, расширить ассортимент получаемой товарной продукции, исключить стадию гидроочистки, упростить аппаратурное оформление - не требуется компрессорное оборудование.