Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2720809C2 - Apparatus for producing ultra-low-sulfur diesel fuel - Google Patents

Apparatus for producing ultra-low-sulfur diesel fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2720809C2
RU2720809C2 RU2016139858A RU2016139858A RU2720809C2 RU 2720809 C2 RU2720809 C2 RU 2720809C2 RU 2016139858 A RU2016139858 A RU 2016139858A RU 2016139858 A RU2016139858 A RU 2016139858A RU 2720809 C2 RU2720809 C2 RU 2720809C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
hydrogen
line
hydrogenate
nozzle
Prior art date
Application number
RU2016139858A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016139858A3 (en
RU2016139858A (en
Inventor
Андрей Владиславович Курочкин
Original Assignee
Андрей Владиславович Курочкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Владиславович Курочкин filed Critical Андрей Владиславович Курочкин
Priority to RU2016139858A priority Critical patent/RU2720809C2/en
Publication of RU2016139858A publication Critical patent/RU2016139858A/en
Publication of RU2016139858A3 publication Critical patent/RU2016139858A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2720809C2 publication Critical patent/RU2720809C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: chemical or physical processes; oil refining industry.
SUBSTANCE: invention relates to a device for hydroprocessing hydrocarbon material in the presence of a fixed catalyst bed and can be used in oil refining industry. Invention relates to an apparatus for producing ultra-low-sulfur diesel fuel, comprising an inlet separator with a hydrogen outlet line, at least one reactor with a phase interface with at least one catalyst layer each, and a hydrogenation unit. Device includes reactors with radial supply of homogeneous feed mixture through catalyst layer, in each catalyst layer there is at least one heat exchange unit, equipped with cooling agent inlet/outlet lines, hydrogenisate circulation unit is made in form of ejector with raw mixture as working medium, and in axial region of central header of reactor there is a nozzle device for hydrogen sulphide blowing, equipped with axial hydrogen supply pipeline from inlet separator below nozzle and hydrogenation device distributor arranged at phase interface surface and above nozzle, as well as the desulphurised hydrogenated product discharge line, besides, the reactor is equipped with a circulating hydrogenation unit supply line located below the phase interface and above the catalyst layer, on which the absorber is installed, connected to the reactor above the phase separation level by the hydrogen supply line, and to the ejector with the hydrogen saturated hydrogen circulating hydrogenation feed line, also equipped with the offgas discharge line.
EFFECT: technical result is higher reliability of device, elimination of temperature rise in reactor, low power consumption and prevention of secondary hydrogenation of hydrogenated.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для гидропереработки углеводородного сырья в присутствии неподвижного слоя катализатора и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности.The invention relates to a device for the hydro-processing of hydrocarbons in the presence of a fixed catalyst bed and may find application in the oil refining industry.

При глубокой гидроочистке дизельного топлива сепарация гидрогенизата при последовательном понижении температуры в отсутствие водорода сопровождается вторичным осернением гидрогенизата из-за сульфидирования углеводородов с лабильными атомами водорода, кроме того, процесс сопровождаются выделением тепла, что требует комплектации устройств для гидропереработки системами отвода тепла из слоя катализатора и предотвращения вторичного осернения.During deep hydrotreatment of diesel fuel, the separation of hydrogenate with a sequential decrease in temperature in the absence of hydrogen is accompanied by secondary sulfurization of the hydrogenate due to sulfidation of hydrocarbons with labile hydrogen atoms, in addition, the process is accompanied by heat generation, which requires equipment for the hydroprocessing with systems for removing heat from the catalyst layer and preventing secondary sulfurization.

Известны и широко используются установки гидроочистки средних дистиллятов [Н.Л. Солодова, Н.А. Терентьева. Гидроочистка топлив. Казань: Изд-во Казан. Гос. технол. ун-та, 2008 г., с. 33], включающие устройства смешения сырья со свежим и циркулирующим водородсодержащим газом (водородом), рекуперационный теплообменник, печь, реактор с аксиальной подачей сырья в слой катализатора, систему очистки и циркуляции водорода, систему выделения товарного продукта из гидрогенизата.Hydrotreating units for middle distillates are known and widely used [N.L. Solodova, N.A. Terentyev. Hydrotreating fuels. Kazan: Kazan Publishing House. Gos. technol. University, 2008, with. 33], including devices for mixing raw materials with fresh and circulating hydrogen-containing gas (hydrogen), a recuperative heat exchanger, a furnace, a reactor with an axial feed of raw materials into the catalyst bed, a hydrogen purification and circulation system, and a commodity product separation system from hydrogenate.

Недостатками известных установок являются высокие энергозатраты на циркуляцию водорода, повышенное газо- и коксообразование из-за подъема температуры в реакторе за счет выделяющегося при гидроочистке тепла, а также вторичное осернение гидрогенизата.The disadvantages of the known plants are the high energy consumption for hydrogen circulation, increased gas and coke formation due to a rise in temperature in the reactor due to the heat released during hydrotreatment, as well as secondary hydrogenation of the hydrogenate.

Наиболее близки к заявляемому изобретению система управления, способ и устройство для непрерывной жидкофазной гидропереработки [RU 2411285, опубл. 10.02.2011 г., МПК C10G 47/00, C10G 45/02], которое состоит из системы подготовки сырьевой смеси, системы гидропереработки нагретой сырьевой смеси в составе входного сепаратора с линиями вывода отработавших газов (нерастворившегося водорода) и подачи гомогенной сырьевой смеси в по меньшей мере один реактор с аксиальной подачей сырьевой смеси в по меньшей мере один слой катализатора, с поверхностью раздела фаз, разделяющей газовое пространство и пространство с гидрогенизатом и катализатором, и узла циркуляции гидрогенизата с циркуляционным насосом, а также системы разделения гидрогенизата.Closest to the claimed invention, the control system, method and device for continuous liquid-phase hydroprocessing [RU 2411285, publ. 02/10/2011, IPC C10G 47/00, C10G 45/02], which consists of a raw material mixture preparation system, a hydroprocessing system for a heated raw material mixture as part of an inlet separator with exhaust gas (insoluble hydrogen) discharge lines, and a homogeneous raw material mixture at least one reactor with an axial feed of the feed mixture into at least one catalyst bed, with a phase interface separating the gas space and the space with the hydrogenate and the catalyst, and a hydrogenate unit with a circulation pump, and a hydrogenate separation system.

Недостатками данной системы для гидропереработки являются: невысокая надежность из-за наличия насоса, подъем температуры в реакторе из-за отсутствия системы отвода тепла из реактора, большие энергозатраты на циркуляцию гидрогенизата из-за высокого гидравлического сопротивления реактора с аксиальной подачей гомогенной сырьевой смеси, а также вторичное осернение гидрогенизата из-за высокой концентрации сероводорода в гидрогенизате, подаваемом в систему разделения.The disadvantages of this system for hydroprocessing are: low reliability due to the presence of a pump, temperature rise in the reactor due to the lack of a heat removal system from the reactor, high energy consumption for the circulation of the hydrogenated product due to the high hydraulic resistance of the reactor with an axial feed of a homogeneous feed mixture, and secondary sulfurization of the hydrogenate due to the high concentration of hydrogen sulfide in the hydrogenate supplied to the separation system.

Задача изобретения - повышение надежности устройства, исключение подъема температуры в реакторе, снижение энергозатрат и вторичного осернения гидрогенизата.The objective of the invention is to increase the reliability of the device, eliminating the rise in temperature in the reactor, reducing energy consumption and secondary sulfurization of hydrogenate.

Техническим результатом является повышение надежности устройства за счет исключения динамического оборудования, снижение энергозатрат за счет применения реактора с радиальной подачей гомогенной сырьевой смеси через слой катализатора, а также снижение вторичного осернения гидрогенизата за счет установки устройства для отдувки сероводорода.The technical result is to increase the reliability of the device due to the exclusion of dynamic equipment, reduce energy consumption due to the use of a reactor with a radial feed of a homogeneous raw material mixture through the catalyst bed, and also reduce the secondary sulfurization of hydrogenate due to the installation of a device for blowing hydrogen sulfide.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, включающем входной сепаратор с линией вывода водорода, по меньшей мере один реактор с поверхностью раздела фаз с по меньшей мере одним слоем катализатора каждый, и узел циркуляции гидрогенизата, особенностью является то, что устройство включает реакторы с радиальной подачей гомогенной сырьевой смеси через слой катализатора, в каждом слое катализатора размещен по меньшей мере один теплообменный блок, оснащенный линиями ввода/вывода хладоагента, узел циркуляции гидрогенизата выполнен в виде эжектора с сырьевой смесью в качестве рабочего тела, а в аксиальной области центрального коллектора реактора расположено насадочное устройство для отдувки сероводорода, оснащенное аксиальным трубопроводом подачи водорода из входного сепаратора ниже насадки и распределительным устройством гидрогенизата, расположенным на уровне поверхности раздела фаз и выше насадки, а также линией вывода обессеренного гидрогенизата, кроме того, реактор оснащен линией подачи циркулирующего гидрогенизата, расположенной ниже поверхности раздела фаз и выше слоя катализатора, на которой установлен абсорбер, соединенный с реактором выше уровня раздела фаз линией подачи водорода, и с эжектором линией подачи циркулирующего гидрогенизата, насыщенного водородом, оснащенный также линией вывода отходящего газа.The specified technical result is achieved by the fact that in the known device comprising an inlet separator with a hydrogen output line, at least one reactor with a phase interface with at least one catalyst layer each, and a hydrogenation unit circulation unit, the feature is that the device includes reactors with a radial feed of a homogeneous feed mixture through the catalyst bed, at least one heat exchanger unit equipped with refrigerant input / output lines is placed in each catalyst bed, the hydrogenate unit is made in the form of an ejector with the feed mixture as a working fluid, and in the axial region of the central collector the reactor is equipped with a nozzle device for blowing hydrogen sulfide, equipped with an axial pipeline for supplying hydrogen from the inlet separator below the nozzle and a hydrogenation distributor located at the interface and above the nozzle, as well as a withdrawal line of desulfurized hydrogenate , the reactor is equipped with a supply line of circulating hydrogenate, located below the phase interface and above the catalyst bed, on which an absorber is connected, connected to the reactor above the level of phase separation by a supply line of hydrogen, and with an ejector, a supply line of circulating hydrogenated, saturated with hydrogen, also equipped with a discharge line gas.

Реактор с радиальной подачей сырьевой смеси через слой катализатора, насадочное устройство для отдувки газом, сепаратор, абсорбер и эжектор известны из уровня техники.A reactor with a radial feed of the feed mixture through the catalyst bed, a nozzle for gas stripping, a separator, an absorber and an ejector are known from the prior art.

Применение реакторов с радиальной подачей сырьевой смеси через слой катализатора позволяет снизить гидравлическое сопротивление реактора и снизить энергозатраты на циркуляцию гидрогенизата. Размещение теплообменных блоков в слое катализатора позволяет исключить подъем температуры в реакторе путем отвода теплоты реакции. Оборудование реактора насадочным устройством для отдувки сероводорода позволяет получить обессеренный гидрогенизат и предотвратить его вторичное осернение при разделении, а установка абсорбера на линии подачи циркулирующего гидрогенизата позволяет насытить циркулирующий гидрогенизат водородом, что обеспечивает эффективную работу эжектора вследствие большого газового фактора сырьевой смеси как на входе, так и на выходе эжектора.The use of reactors with a radial feed of the raw material mixture through the catalyst bed allows to reduce the hydraulic resistance of the reactor and to reduce the energy consumption for the circulation of the hydrogenate. Placing the heat-exchange units in the catalyst bed eliminates the temperature rise in the reactor by removing the heat of reaction. Equipping the reactor with a nozzle device for blowing hydrogen sulfide makes it possible to obtain desulfurized hydrogenate and prevent its secondary sulfurization during separation, and the installation of an absorber in the supply line of the circulating hydrogenate allows saturating the circulating hydrogenate with hydrogen, which ensures the effective operation of the ejector due to the large gas factor of the raw material mixture both at the input and at the exit of the ejector.

Устройство включает эжектор 1, входной сепаратор 2, реактор 3 с радиальной подачей сырьевой смеси (условно показан один реактор с одним слоем катализатора 4, в котором размещен один теплообменный блок 5) с поверхностью раздела фаз 6, устройство для отдувки сероводорода 7 с насадкой 8 и трубопроводом подачи водорода 9, и абсорбер 10.The device includes an ejector 1, an inlet separator 2, a reactor 3 with a radial feed mixture (conventionally shown is one reactor with one catalyst layer 4, in which one heat transfer unit 5 is placed) with a phase separation surface 6, a device for blowing hydrogen sulfide 7 with nozzle 8 and a hydrogen supply line 9, and an absorber 10.

При работе устройства водородсодержащую сырьевую смесь по линии 11 подают в качестве рабочего тела в эжектор 1, в который по линии 12 направляют циркулирующий гидрогенизат, насыщенный водородом, полученную смесь в сепараторе 2 разделяют на водород, подаваемый по линии 13 в трубопровод 9, и гомогенную сырьевую смесь, направляемую по линии 14 в реактор 3, где она контактирует с катализатором, перемещаясь через его слой в центральный коллектор 15 и далее в слой жидкости 16. Циркулирующий гидрогенизат по линии 17 подают в абсорбер 10, в нижнюю часть которого по линии 18 подают водород, из низа выводят циркулирующий гидрогенизат, насыщенный водородом, а из верха по линии 19 - отходящий газ. Балансовую часть гидрогенизата через распределительное устройство 20 подают на насадку 8, стекая по которой он продувается водородом, подаваемым по трубопроводу 9, полученный обессеренный гидрогенизат по линии 21 выводят на разделение. Слой катализатора 4 охлаждают хладоагентом, подаваемым в блок теплообменных элементов 5 по линиям 22.When the device is operating, the hydrogen-containing raw material mixture is fed through line 11 as a working fluid to the ejector 1, into which circulating hydrogenated hydrogen saturated with hydrogen is fed via line 12, the resulting mixture in separator 2 is separated into hydrogen supplied via line 13 to pipeline 9, and a homogeneous raw material the mixture sent through line 14 to reactor 3, where it contacts the catalyst, moving through its layer to the central manifold 15 and then to the liquid layer 16. The circulating hydrogenate is fed through line 17 to the absorber 10, into the lower part of which hydrogen is fed via line 18 , circulating hydrogenate saturated with hydrogen is removed from the bottom, and off-gas from the top through line 19. The balance part of the hydrogenate through the distribution device 20 is fed to the nozzle 8, flowing down through which it is purged with hydrogen supplied through the pipe 9, the obtained desulphurized hydrogenate through line 21 is led to separation. The catalyst layer 4 is cooled by a refrigerant supplied to the block of heat exchange elements 5 along lines 22.

Таким образом, предлагаемое устройство надежно, исключает подъем температуры в реакторе, позволяет снизить энергозатраты и предотвратить вторичное осернение гидрогенизата, и может найти применение в промышленности.Thus, the proposed device is reliable, eliminates the temperature rise in the reactor, allows to reduce energy consumption and prevent secondary sulfurization of the hydrogenate, and can find application in industry.

Claims (1)

Устройство для получения ультрамалосернистого дизельного топлива, включающее входной сепаратор с линией вывода водорода, по меньшей мере один реактор с поверхностью раздела фаз с по меньшей мере одним слоем катализатора каждый, и узел циркуляции гидрогенизата, отличающееся тем, что устройство включает реакторы с радиальной подачей гомогенной сырьевой смеси через слой катализатора, в каждом слое катализатора размещен по меньшей мере один теплообменный блок, оснащенный линиями ввода/вывода хладоагента, узел циркуляции гидрогенизата выполнен в виде эжектора с сырьевой смесью в качестве рабочего тела, а в аксиальной области центрального коллектора реактора расположено насадочное устройство для отдувки сероводорода, оснащенное аксиальным трубопроводом подачи водорода из входного сепаратора ниже насадки и распределительным устройством гидрогенизата, расположенным на уровне поверхности раздела фаз и выше насадки, а также линией вывода обессеренного гидрогенизата, кроме того, реактор оснащен линией подачи циркулирующего гидрогенизата, расположенной ниже поверхности раздела фаз и выше слоя катализатора, на которой установлен абсорбер, соединенный с реактором выше уровня раздела фаз линией подачи водорода, и с эжектором линией подачи циркулирующего гидрогенизата, насыщенного водородом, оснащенный также линией вывода отходящего газа.A device for producing ultrafine sulfur diesel fuel, comprising an inlet separator with a hydrogen output line, at least one reactor with a phase interface with at least one catalyst layer each, and a hydrogenation unit circulation unit, characterized in that the device includes reactors with a radial feed of homogeneous feed mixture through the catalyst bed, at least one heat transfer unit is placed in each catalyst bed, equipped with coolant input / output lines, the hydrogenate circulation unit is made in the form of an ejector with a raw mixture as a working fluid, and a nozzle device is located in the axial region of the central reactor manifold hydrogen sulphide stripping, equipped with an axial hydrogen supply line from the inlet separator below the nozzle and a hydrogenate distributor located at the level of the interface and above the nozzle, as well as an outlet line for the desulfurized hydrogenate, in addition, the reactor is equipped with a circulating hydrogenate feed line located below the phase interface and above the catalyst bed, on which an absorber is installed, connected to the reactor above the phase separation line with a hydrogen supply line, and with an ejector, a hydrogen-rich circulating hydrogenate feed line, also equipped with an exhaust gas discharge line.
RU2016139858A 2016-10-10 2016-10-10 Apparatus for producing ultra-low-sulfur diesel fuel RU2720809C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016139858A RU2720809C2 (en) 2016-10-10 2016-10-10 Apparatus for producing ultra-low-sulfur diesel fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016139858A RU2720809C2 (en) 2016-10-10 2016-10-10 Apparatus for producing ultra-low-sulfur diesel fuel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016139858A RU2016139858A (en) 2018-04-10
RU2016139858A3 RU2016139858A3 (en) 2019-12-24
RU2720809C2 true RU2720809C2 (en) 2020-05-13

Family

ID=61866843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016139858A RU2720809C2 (en) 2016-10-10 2016-10-10 Apparatus for producing ultra-low-sulfur diesel fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2720809C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2063265C1 (en) * 1991-03-04 1996-07-10 Акционерное общество "Уфанефтехим" Reactor for scatological conversions
US5723041A (en) * 1994-10-10 1998-03-03 Amoco Corporation Process and apparatus for promoting annularly uniform flow
RU2411285C2 (en) * 2005-03-24 2011-02-10 Е.И.Дю Пон Де Немур Энд Компани System of control, method and device for continuous liquid-phase hydraulic processing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2063265C1 (en) * 1991-03-04 1996-07-10 Акционерное общество "Уфанефтехим" Reactor for scatological conversions
US5723041A (en) * 1994-10-10 1998-03-03 Amoco Corporation Process and apparatus for promoting annularly uniform flow
RU2411285C2 (en) * 2005-03-24 2011-02-10 Е.И.Дю Пон Де Немур Энд Компани System of control, method and device for continuous liquid-phase hydraulic processing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016139858A3 (en) 2019-12-24
RU2016139858A (en) 2018-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101517038B (en) Method for the hydro-processing of a gas oil feedstock, and corresponding hydro-refining unit
CN107001940B (en) Heavy oil upgrading process in double-walled reactor
CN102120934A (en) Circulating liquid phase hydrogenation method
EP2476482B1 (en) Method and arrangement for feeding heat-sensitive materials to fixed-bed reactors
CN103785332A (en) A two-phase hydrogenation reactor and applications thereof
WO2014117310A1 (en) Distillate two-phase hydrogenation reactor and hydrogenation process method
CN102115678B (en) Hydrogenation and desulfurization method of diesel oil and device thereof
RU2720809C2 (en) Apparatus for producing ultra-low-sulfur diesel fuel
CN103805235B (en) Wet-process starting method of hydrogenation device, low-energy-consumption hydrogenation technology and hydrogenation equipment
CN102115679B (en) Method and device for producing low-sulfur diesel
CN210560278U (en) Hydrocracking and hydrodesulfurization integrated unit
CN115537231B (en) Method for realizing oil reduction and oil increase by changing material flow direction
CN107619680B (en) System and process for naphtha direct-supply reforming device of diesel hydrogenation device
RU2630773C1 (en) Device for hydraulic processing of hydrocarbon raw material
CN103805243B (en) A kind of method extending inferior patrol operation period of hydrogenation device
CN101250435B (en) Hydrocarbons hydrogenation conversion method
CN210560277U (en) Hydrocracking-condensate oil hydrodesulfurization coupled system
CN103789006A (en) A two-phase hydrogenation reactor and a two-phase hydrogenation method
CN221385252U (en) Fractionating device
CN221460303U (en) Hydrofining system
US3090747A (en) Process for desulfurization of dissimilar hydrocarbons
CN105524651B (en) The method and apparatus that a kind of liquid-phase hydrogenatin produces ultra-low-sulphur diesel
CN219861227U (en) Desulfurization and dehydration system for hydrofined oil of lubricating oil
RU2819388C1 (en) Ultra-low-sulphur diesel fuel production unit
RU2813983C1 (en) Diesel fuel hydrotreating unit (variants)

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210709