СПОСОБ И СИСТЕМА, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ЛЕГКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

1. Способ отделения легких углеводородов, включающий следующие стадии:
1
4
1
4
2
1
4
(1) сжатие и охлаждение углеводородного материала, содержащего С-С-углеводороды, который необходимо разделить, с получением сжатого и охлажденного углеводородного материала, где углеводородный материал, содержащий С-С-углеводороды, включает олефин(ы), выбранный из числа С- или содержащих большее количество атомов С олефинов, и алкан(ы), выбранный из числа С-С-алканов;
2
(2) введение сжатого и охлажденного углеводородного материала во взаимодействие с абсорбентом для абсорбции С- или содержащих большее количество атомов С углеводородов с получением обогащенного растворителем материала;
(3) ректификация обогащенного растворителем материала с получением находящегося в газовой фазе материала, содержащего олефины и насыщенные алканы, и обедненного растворителем материала;
(4) проводимая один или большее количество раз ректификация находящегося в газовой фазе материала, содержащего олефины и насыщенные алканы, с получением одного или большего количества потоков находящегося в жидкой фазе обогащенного алканом материала;
(5) крекинг одного или большего количества потоков находящегося в жидкой фазе обогащенного алканом материала с получением крекинг-газа;
(6) циркуляция крекинг-газа на стадию (1).
1
4
1
4
1
4
2. Способ по п. 1, в котором проводимая на стадии (6) указанная циркуляция крекинг-газа на стадию (1) включает: объединение крекинг-газа с углеводородным материалом, содержащим С-С-углеводороды, который необходимо разделить, и последующее их сжатие и охлаждение; или сжатие крекинг-газа, объединение сжатого крекинг-газа со сжатым углеводородным материалом, содержащим С-С-углеводороды, и их охлаждение; или сжатие и охлаждение крекинг-газа и объединение сжатого и охлажденного крекинг-газа со сжатым и охлажденным углеводородным материалом, содержащим С-С-углеводороды.
2
1
4
3. Способ по п. 1 или 2, в котором С- или содержащие большее количество атомов С олефины представляют собой один или большее количество выбранных из числа следующих: этилен, пропилен, 1-бутен, 2-бутен и 1,3-бутадиен; предпочтительно, С-С-алкан представляет собой один или большее количество выбранных из числа следующих: метан, этан, пропан, н-пропан, изопропан, н-бутан, трет-бутан и изобутан;
предпочтительно, насыщенный алкан представляет собой один или большее количество выбранных из числа следующих: этан, пропан, н-бутан и изобутан.
3
3
4
4
5
5
3
4
5
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором абсорбентом является фракция С, содержащая С-алкан, фракция С, содержащая С-алкан и фракция С, содержащая С-алкан; предпочтительно, С-алканом является н-пропан, С-алканом является н-бутан и С-алкан выбран из чиста следующих: н-пентан и изопентан.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором температура проведения крекинга равна 500-850°С, предпочтительно 600-800°С.
1
4
1
4
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором на стадии (1), углеводородный материал, содержащий С-С-углеводороды, сжимают до обеспечения давления, равного 2,0-5,0 МПа; и/или углеводородный материал, содержащий С-С-углеводороды, охлаждают до температуры, равной от -40 до 20°С, например, равной от 5 до 20°С или от -40 до -10°С.
1
4
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором углеводородный материал, содержащий С-С-углеводороды, представляет собой один или большее количество выбранных из числа следующих: реакторный газ, полученный при окислении метана с получением этилена, сухой газ нефтеперегонного завода, сухой газ, полученный при химической обработке угля, продукты каталитического крекинга, отходящий газ, полученный при реакции Фишера-Тропша, продукт дегидрирования пропана, газ, сжигаемый в факеле/отделенный газ-метан и отделенный сланцевый газ.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором на стадии (2) сжатый и охлажденный углеводородный материал вводят во взаимодействие с абсорбентом в первой абсорбционной колонне с получением находящегося в газовой фазе потока, содержащего легкие компоненты, выходящего из верхней части колонны, и обогащенного растворителем материала, выходящего из нижней части колонны; предпочтительно, количество теоретических тарелок в первой абсорбционной колонне равно 30-80 и рабочее давление равно 2,0-6,0 МПа.
9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором на стадии (3) абсорбирующую жидкость загружают в первую ректификационную колонну для проведения ректификации с получением находящегося в газовой фазе материала, содержащего олефины и насыщенные алканы, выходящего из верхней части колонны, и обедненного растворителем материала, выходящего из нижней части колонны, предпочтительно, количество теоретических тарелок в первой ректификационной колонне равно 20-60 и рабочее давление равно 1,0-4,0 МПа.
3
10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором стадия (4) включает: загрузку находящегося в газовой фазе материала, содержащего олефины и насыщенные алканы, во вторую ректификационную колонну для проведения ректификации с получением первого потока, содержащего этан и этилен, выходящего из верхней части колонны, и второго потока, содержащего С- или содержащие большее количество атомов С углеводороды, выходящего из нижней части колонны; загрузку первого потока в третью ректификационную колонну для проведения ректификации с получением выходящего из боковой части колонны содержащего этилен потока продукта, третьего потока, содержащего этилен, выходящего из верхней части колонны, и обогащенного этаном четверного потока, выходящего из нижней части колонны;
необязательно проводимую до загрузки в третью ректификационную колонну загрузку первого потока в первый реактор для гидрирования с целью проведения селективного гидрирования для удаления алкина и/или алкадиена; предпочтительно, количество теоретических тарелок во второй ректификационной колонне равно 30-80 и рабочее давление равно 1,0-5,0 МПа; предпочтительно, количество теоретических тарелок в третьей ректификационной колонне равно 50-130 и рабочее давление равно 1,0-4,0 МПа.
11. Способ по п. 10, в котором стадия (4) дополнительно включает проводимую в четвертой ректификационной колонне ректификацию второго потока с получением пятого потока, содержащего пропан и пропилен, выходящего из верхней части колонны, и обогащенного насыщенным алканом шестого потока, выходящего из нижней части колонны; предпочтительно, количество теоретических тарелок в четвертой ректификационной колонне равно 30-80 и рабочее давление равно 0,1-3,0 МПа.
12. Способ по п. 11, в котором стадия (4) дополнительно включает
загрузку пятого потока в пятую ректификационную колонну для проведения ректификации с получением выходящего из боковой части колонны потока, содержащего продукт-пропилен, седьмого потока, содержащего пропилен, выходящего из верхней части колонны, и обогащенного пропаном восьмого потока, выходящего из нижней части колонны;
необязательно проводимую до загрузки в пятую ректификационную колонну загрузку пятого потока во второй реактор для гидрирования с целью проведения селективного гидрирования для удаления алкина и/или алкадиена;
необязательно циркуляцию части седьмого потока или всего седьмого потока на стадию (1);
предпочтительно, количество теоретических тарелок в пятой ректификационной колонне равно 100-200 и рабочее давление равно 1,0-4,0 МПа.
13. Способ по любому из пп. 10-12, в котором один или большее количество следующих: четвертый поток, шестой поток и восьмой поток, предпочтительно все эти потоки, подвергают крекингу с получением крекинг-газа.
14. Способ по п. 10, в котором стадия (4) дополнительно включает следующие стадии:
проводимая в пятой ректификационной колонне ректификация второго потока с получением выходящего из боковой части колонны потока, содержащего продукт-пропилен, девятого потока, содержащего пропилен, выходящего из верхней части колонны, и обогащенного насыщенным алканом десятого потока, выходящего из нижней части колонны;
необязательно циркуляция части девятого потока или всего девятого потока на стадию (1);
необязательно проводимую до загрузки в пятую ректификационную колонну загрузку второго потока в третий реактор для гидрирования с целью проведения селективного гидрирования для удаления алкина и/или алкадиена;
предпочтительно, количество теоретических тарелок в пятой ректификационной колонне равно 100-200 и рабочее давление равно 1,0-4,0 МПа.
15. Способ по п. 10 или 14, в котором один из следующих или все следующие: четвертый поток и шестой поток, подвергают крекингу с получением крекинг-газа.
16. Способ по любому из пп. 9-15, в котором обедненный растворителем материал загружают в первую абсорбционную колонну для использования в качестве циркулирующего абсорбента.
2
17. Способ по любому из пп. 8-16, в котором находящийся в газовой фазе поток, содержащий легкие компоненты, выходящий из верхней части первой абсорбционной колонны, загружают во вторую абсорбционную колонну для введения во взаимодействие с находящимся в ней реабсорбентом для абсорбции захваченного абсорбента и С-углеводорода, которые не абсорбированы абсорбентом в первой абсорбционной колонне, предпочтительно, реабсорбент выбран из числа следующих: бензин, тяжелая нафта и остаточные ароматические соединения, полученные при перегонке нефти;
предпочтительно, количество теоретических тарелок во второй абсорбционной колонне равно 15-60 и рабочее давление равно 1,0-5,0 МПа.
18. Способ по п. 17, в котором отходящий газ, выходящий из верхней части второй абсорбционной колонны, выводят за пределы системы и находящийся в жидкой фазе материал, выходящий из нижней части колонны, выводят за пределы системы или подвергают другой обработке.
19. Способ по п. 18, в котором другая обработка включает: загрузку находящегося в жидкой фазе материала, полученного во второй абсорбционной колонне, в шестую ректификационную колонну для проведения ректификации, загрузку находящегося в газовой фазе потока, выходящего из верхней части шестой ректификационной колонны, в первую абсорбционную колонну для использования в качестве циркулирующего абсорбента, загрузку находящегося в жидкой фазе потока, выходящего из нижней части колонны, во вторую абсорбционную колонну для использования в качестве циркулирующего реабсорбента;
предпочтительно, количество теоретических тарелок в шестой ректификационной колонне равно 10-50 и рабочее давление равно 0,1-2,0 МПа.
20. Способ по п. 8, в котором находящийся в газовой фазе поток, содержащий легкие компоненты, выходящий из верхней части первой абсорбционной колонны, обрабатывают для проводимой при низкой температуре регенерации энергии, предпочтительно проводимую при низкой температуре регенерацию энергии проводят в модуле для проводимой при низкой температуре регенерации энергии, предпочтительно, модуль для проводимой при низкой температуре регенерации энергии включает охлаждающую камеру, детандер, поджимающий компрессор и испарительный бак.
2
2
21. Способ по п. 20, в котором находящийся в газовой фазе поток, содержащий легкие компоненты, охлаждают в охлаждающей камере, расширяют и быстро испаряют для извлечения неабсорбированных С-углеводородов и захваченного растворителя, отходящий газ, не содержащий С-углуводороды, сжимают с помощью поджимающего компрессора, приводимого в движение детандером, и затем выгружают.
22. Способ по п. 20 или 21, в котором находящийся в газовой фазе поток, содержащий легкие компоненты, загружают в охлаждающую камеру для охлаждения до температуры, равной от -80 до -35°С, газ расширяют с помощью детандера и затем загружают в испарительный бак для проведения быстрого испарения, газ, выходящий из верхней части испарительного бака, загружают в охлаждающую камеру и затем сжимают с помощью поджимающего компрессора, приводимого в движение детандером, и выгружают, жидкость, находящуюся в нижней части испарительного бака, направляют обратно в верхнюю часть первой абсорбционной колонны.
23. Способ по любому из пп. 1-22, в котором крекинг-газ загружают в котел-утилизатор для извлечения тепла и загружают в колонну для промывки маслом и/или в колонну для промывки водой и затем циркулируют на стадию (1) для проведения сжатия.
24. Система, предназначенная для отделения легких углеводородов, включающая
модуль сжатия и охлаждения, модуль абсорбции, модуль десорбции, модуль ректификации и модуль крекинга, где модуль абсорбции соединен с модулем сжатия и охлаждения и с модулем десорбции соответственно, модуль ректификации соединен с модулем десорбции и модулем крекинга соответственно, и модуль крекинга соединен с модулем сжатия и охлаждения.
25. Система по п. 24, в которой модуль сжатия и охлаждения включает компрессор (2) и теплообменник (3), модуль абсорбции включает первую абсорбционную колонну (4), модуль десорбции включает первую ректификационную колонну (5), модуль ректификации включает вторую ректификационную колонну (6) и третью ректификационную колонну (8), и модуль крекинга включает крекинг-печь (14).
26. Система по п. 25, в которой выходное отверстие компрессора (2) соединено с входным отверстием теплообменника (3), выходное отверстие теплообменника (3) соединено с первым входным отверстием первой абсорбционной колонны (4), нижнее выходное отверстие первой абсорбционной колонны (4) соединено с входным отверстием первой ректификационной колонны (5) и верхнее выходное отверстие первой ректификационной колонны (5) соединено с входным отверстием второй ректификационной колонны (6).
27. Система по п. 25 или 26, в которой верхнее выходное отверстие второй ректификационной колонны (6) соединено с входным отверстием третьей ректификационной колонны (8) и нижнее выходное отверстие третьей ректификационной колонны (8) соединено с первым входным отверстием крекинг-печи (14); между верхней частью второй ректификационной колонны (6) и третьей ректификационной колонной (8) необязательно расположен первый реактор для гидрирования (7); верхнее выходное отверстие третьей ректификационной колонны (8) необязательно соединено с входным отверстием компрессора (2).
28. Система по любому из пп. 25-27, в которой модуль ректификации дополнительно включает четвертую ректификационную колонну (9), где входное отверстие четвертой ректификационной колонны (9) соединено с нижним выходным отверстием второй ректификационной колонны (6) и нижнее выходное отверстие четвертой ректификационной колонны (9) соединено с первым входным отверстием и/или вторым входным отверстием крекинг-печи (14).
29. Система по п. 28, в которой модуль ректификации дополнительно включает пятую ректификационную колонну (11), где верхнее выходное отверстие четвертой ректификационной колонны (9) соединено с пятой ректификационной колонной (11), между пятой ректификационной колонной (11) и четвертой ректификационной колонной (9) необязательно расположен второй реактор для гидрирования (10), нижнее выходное отверстие пятой ректификационной колонны соединено с первым входным отверстием и/или вторым входным отверстием, и/или третьим входным отверстием крекинг-печи, и, верхнее выходное отверстие пятой ректификационной колонны (11) необязательно соединено с первым входным отверстием компрессора (2).
30. Система по любому из пп. 25-29, в которой модуль крекинга дополнительно включает котел-утилизатор (15) и колонну для промывки маслом и/или колонну для промывки водой (16), где выходное отверстие крекинг-печи (14) соединено с входным отверстием котла-утилизатора (15), выходное отверстие котла-утилизатора (15) соединено с входным отверстием колонны для промывки маслом и/или колонны для промывки водой (16) и выходное отверстие колонны для промывки маслом и/или колонны для промывки водой (16) соединено с первым входным отверстием и/или вторым входным отверстием компрессора (2).
31. Система по любому из пп. 25-30, в которой нижнее выходное отверстие первой абсорбционной колонны (4) соединено с входным отверстием первой ректификационной колонны (5), верхнее выходное отверстие первой абсорбционной колонны (4) соединено с первым входным отверстием второй абсорбционной колонны (12) и нижнее выходное отверстие второй абсорбционной колонны (12) необязательно соединено с входным отверстием шестой ректификационной колонны (13).
32. Система по п. 31, в которой верхнее выходное отверстие шестой ректификационной колонны (13) соединено со вторым входным отверстием первой абсорбционной колонны (4) и нижнее выходное отверстие шестой ректификационной колонны (13) соединено со вторым входным отверстием второй абсорбционной колонны (12).
33. Система по любому из пп. 25-30, в которой нижнее выходное отверстие первой абсорбционной колонны (4) соединено с входным отверстием первой ректификационной колонны (5) и верхнее выходное отверстие первой абсорбционной колонны (4) соединено с модулем для проводимой при низкой температуре регенерации энергии.
34. Система по п. 33, в которой модуль для проводимой при низкой температуре регенерации энергии включает охлаждающую камеру (23), детандер (24), испарительный бак (25) и поджимающий компрессор (26), где первое входное отверстие охлаждающей камеры соединено с верхним выходным отверстием первой абсорбционной колонны (4), первое выходное отверстие охлаждающей камеры соединено с входным отверстием детандера, выходное отверстие детандера соединено с входным отверстием испарительного бака, первое выходное отверстие испарительного бака соединено со вторым входным отверстием охлаждающей камеры, второе выходное отверстие охлаждающей камеры соединено с входным отверстием поджимающего компрессора и второе выходное отверстие испарительного бака необязательно соединено со вторым входным отверстием первой абсорбционной колонны.
35. Система по любому из пп. 25-34, где система дополнительно включает устройство для очистки, расположенное между первой ректификационной колонной и второй ректификационной колонной, предназначенное для удаления кислого газа и/или влаги из материала, полученного в верхней части первой ректификационной колонны; или система дополнительно включает устройство для очистки, расположенное между компрессором и теплообменником, предназначенное для удаления кислого газа и/или влаги из материала, полученного в компрессоре.