Способ и система для получения бензола - RU2757864C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к способу и установке для производства бензола согласно ограничительной части независимых пунктов формулы изобретения.

Уровень техники

Бензол можно получить посредством гидродеалкилирования таких соединений, как толуол, ксилол и алкилированные ароматические соединения с девятью атомами углерода. Названные исходные соединения часто получают в форме так называемой БТК-фракции, которую можно образовать, например, с использованием так называемого пиролизного бензина, который получается в течение парового крекинга. Альтернативными источниками являются риформат из каталитического риформинга и гидратационный бензин из карбонизации угля.

Пиролизный бензин из парового крекинга обычно содержит преимущественно или исключительно углеводороды, содержащие от 5 до 10 атомов углерода, из которых преимущественно ароматические соединения. Содержащиеся алифатические соединения преимущественно являются ненасыщенными и содержат высокую долю ацетилена и диенов. Пиролизный бензин соответственно является нестабильным и его нельзя хранить из-за его склонности к полимеризации названных компонентов. Его поэтому дополнительно обрабатывают на нескольких стадиях. Например, сначала может происходить селективная гидратация для превращения ацетиленов, диенов и стиролов в олефины. После отделения высокомолекулярных компонентов, соответственно обработанный пиролизный бензин затем можно подать на разделение, при котором обычно, в том числе, образуют фракцию, которая содержит преимущественно или исключительно углеводороды, содержащие от 6 до 8 атомов углерода. Она представляет собой так называемую «среднюю фракцию».

Среднюю фракцию можно подвергнуть гидродесульфуризации, при которой олефины превращаются в парафины и нафтены и органически связанная сера превращается в сульфид водорода, который можно удалить в расположенном ниже по потоку десорбере. Соответственно обработанную среднюю фракцию можно затем подвергнуть экстракции ароматических соединений, при которой БТК-фракцию отделяют от алифатических соединений.

В случае гидродеалкилирования алкильные остатки десорбируют из бензольного кольца, в общем с использованием молекулы водорода в каждом случае и с образованием соответствующих алканов. Известны способы каталитического и теплового гидродеалкилирования. Общим для этих способов является то, что в каждом случае для гидродеалкилирования необходимо подавать водород.

Для подачи водорода в широкомасштабных технических способах обычно используют способы риформинга, например, каталитический риформинг в нефтеперерабатывающих заводах или паровой риформинг. В последнем случае углеводороды подают с паром в один или более каталитических реакторов и превращают в них, в том числе, в монооксид углерода и водород, то есть в синтез-газ. Для повышения содержания водорода затем обычно используют реакцию сдвига водяной газ-водород, в которой монооксид углерода превращают с водой в дополнительный водород и диоксид углерода. Водород можно затем отделить.

Для подробностей гидродеалкилирования и извлечения водорода приведена ссылка на соответствующую специальную литературу, например, статью «Бензол» в Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, online since 15^th June 2000, DOI 10.1002/14356007.a03_475, в особенности на раздел 5.3.1, "Гидродеалкилирование", и статью «Водород» в Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, online edition 15^th June 2000, DOI: 10.1002/14356007.a13_297.

В DE 2814367 A1 раскрыт способ производства бензола, в котором загрузку углеводородов, богатую алкилароматическими соединениями и содержащую примерно от 2 до 20 мас. % парафиновых углеводородов (нормальных или изо-) и нафтенов или смесь указанных углеводородов, подвергают в первой каталитической зоне обработке водородом при температуре 450-570°С, давлении от 1 до 5 МПа (10 до 50 бар), скорости потока 0,1-10 см³ жидкой загрузки на 1 см³ катализатора в 1 час, молярном отношении водород/углеводород 2-10, в присутствии катализатора на основе морденита, который содержит менее 0,6 мас. % натрия, имеет размер пор 5-6 ангстрем, содержит катионы металлов VII и IB групп Периодической Таблицы элементов, при этом по меньшей мере часть выходящего потока из первой каталитической зоны затем пропускают во вторую зону, где поток подвергают гидродеалкилированию термически при 620-720°С или каталитически на втором слое катализатора при температуре 500-650 0С, давлении от 1 до 5 МПа (10 до 50 бар), скорости потока 0,1-10 и молярном отношении водород/углеводород 2-10, причем указанный катализатор включает неселективную подложку.

При извлечении водорода из синтез-газа для использования в гидродеалкилировании обычно используют низкотемпературное разделение, которое располагают выше по потоку от гидродесульфуризации. Более того, при гидродесульфуризации непревращенного водорода, который необходимо повторно использовать в гидродесульфуризации, необходимо удалить следы бензола, причем обычно трудоемким образом. Так как соединения серы обычно добавляют в случае гидродеалкилирования для того, чтобы предотвращать закоксовывание реакторов, требуется конечная щелочная промывка. Наравне с этим при гидродеалкилировании используют бензольную абсорбционную колонну, которая имеет своей целью минимизацию потерь бензола в потоке легкого газа.

Названные факторы повышают затраты и нагрузку на устройство при производстве бензола посредством гидродеалкилирования. Цель настоящего изобретения состоит в достижении улучшений в этом контексте.

Описание изобретения

На этом фоне в настоящем изобретении предлагают способ и установку для производства бензола с признаками независимых пунктов формулы изобретения. В каждом случае дополнительные разработки образуют объект зависимых пунктов формулы изобретения и последующего описания.

Перед объяснением признаков и преимуществ настоящего изобретения поясняются его базовые принципы и используемая терминология.

В обычном здесь употреблении жидкие и газовые смеси могут быть богатыми или бедными одним или более компонентами, где «богатый» может означать содержание по меньшей мере 50%, 75%, 90%, 95%, 99%, 99,5%, 99,9% или 99,99% и «бедный» может означать максимальное содержание 50%, 25%, 10%, 5%, 1%, 0,1% или 0,01% на молярной, массовой или объемной основе. Термин «преимущественно» может соответствовать определению «богатый». В используемых здесь лингвистических оборотах, жидкие и газовые смеси могут дополнительно быть обогащенными или обедненными одним или более компонентами, где эти термины относятся к соответствующему содержанию в исходной смеси, из которой были получены жидкие или газовые потоки. Жидкая или газовая смесь является «обогащенной», когда она содержит по меньшей мере 1,1-кратное, 1,5-кратное, 2-кратное, 5-кратное, 10-кратное, 100-кратное или 1000-кратное содержание соответствующего компонента, она является «обедненной», когда она содержит не более чем 0,9-кратное, 0,5-кратное, 0,1-кратное, 0,01-кратное или 0,001-кратное содержание соответствующего компонента по отношению к исходной смеси. В данном случае, например, когда ссылаются на «метан» или «водород» или на соответствующую фракцию, которую также нужно понимать под этим, она также является смесью, которая богата соответствующим компонентом. Однако, это также может относится к соответствующему чистому газу.

Жидкую или газовую смесь «получают» из другой жидкой или газовой смеси (также обозначенной как исходная смесь) или «образуют» из этой смеси или с использованием этой смеси, если она содержит по меньшей мере некоторые из компонентов, содержавшихся в исходном потоке, или полученных их него. Образованную в этом смысле смесь можно образовать из исходной смеси посредством разделения или отведения частичных потоков или одного или более компонентов, обогащения или обеднения по отношению к одному или более компонентов, химического или физического превращения одного или более компонентов, нагрева, охлаждения, сжатия и т.п. Однако, «образование», например, сырьевой смеси для последующего способа разделения также может представлять просто направление соответствующей смеси в соответствующий трубопровод и подачу в способ разделения.

Преимущества изобретения

Настоящее изобретение основано на понимании того, что масштабное объединение гидродеалкилирования и способа парового крекинга приводит к специальным преимуществам и по меньшей мере частично преодолевает упомянутые во введении недостатки. Способы и соответствующие установки для извлечения олефинов, таких как этилен, посредством парового крекинга известны и описаны, например, в статье «Этилен» в Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, online since 15^th April 2009, DOI 10.1002/14356007.a10_045.pub3.

Как известно, в случае парового крекинга образуют смесь веществ, которую можно подвергнуть соответствующему кондиционированию и известным последовательностям разделения для разделения на компоненты или группы компонентов. Один пример такой последовательности разделения объясняется более подробно со ссылкой на Фиг. 1. Соответствующие последовательности разделения известны из цитированного уровня техники и существенно отличаются от последовательности используемых стадий разделений.

Обычно соответствующую смесь веществ, также называемую далее как «смесь продуктов» парового крекинга, хотя такая смесь веществ может содержать не только требуемые продукты, но также побочные продукты и непревращенные выделенные вещества, сначала подвергают охлаждению, например, в линейном испарителе. После этого выполняют отделение более тяжелых компонентов, обычно с использованием циркуляции масла и циркуляции воды. В этом контексте можно образовать фракцию пиролизного бензина и можно извлечь воду. Далее пиролизный бензин отделяют от смеси продуктов в расположенном ниже по потоку блоке сжатия. В течение фазы сжатия, то есть, в особенности, на промежуточной ступени используемого многоступенчатого компрессора, обычно выполняют удаление кислого газа, обычно с использованием аминовой и/или щелочной промывки. Соответственно кондиционированую смесь продуктов затем сушат и предварительно охлаждают перед тем, как ее подвергают низкотемпературному разделению.

Низкотемпературное разделение можно составить в форме так называемого способа «сперва деэтанизатор», «сперва деметанизатор» или «сперва депропанизатор». Для соответствующих подробностей приводится ссылка на процитированный выше уровень техники. При соответствующем низкотемпературном разделении обычно отделяют фракцию водорода и фракцию метана. Фракция водорода обычно содержит 80% - 95% водорода. Для образования соответствующей фракции водорода также можно сначала образовать фракцию, содержащую, например, преимущественно или исключительно водород и метан, из которой можно затем отделить водород, например, с использованием обменной адсорбции под давлением. Фракцию водорода обычно образуют с использованием известного деметанизатора, в котором более тяжелые компоненты отделяют в виде жидкости от соответствующей газовой смеси.

Другие фракции, которые можно образовать при соответствующем низкотемпературном разделении, представляют собой, например, фракцию, которая содержит преимущественно или исключительно углеводороды с двумя атомами углерода, в особенности, этан и этилен. Фракцию этилена можно отделить от нее и подать в качестве продукта. Этан можно рециркулировать, например, для парового крекинга. Что касается извлечения других фракций, приводится ссылка на предшествующий уровень техники. Соответствующее низкотемпературное разделение или, соответственно, отдельные стадии последнего, можно расположить специально выше по потоку, между или ниже по потоку от гидратации. Последняя служит, в частности, для превращения ацетилена, содержащегося в смеси продуктов, в соответствующие олефины. При соответствующем низкотемпературном разделении специально также можно образовать дополнительную фракцию пиролизного бензина.

В настоящем изобретении теперь предложено при гидродеалкилировании использование фракции водорода из низкотемпературного разделения парового крекинга вместо отдельно предоставленной фракции водорода. Таким образом можно обходиться без предоставления отдельного способа риформинга и соответствующих стадий низкотемпературного разделения и абсорбционной колонны. Фракция водорода из низкотемпературного разделения способа парового крекинга оказывается достаточно чистой и присутствует в требуемом состоянии для использования непосредственно в гидродеалкилировании. Предпочтительно требуется только сжатие этой фракции водорода для подачи ее в соответствующий реактор.

Дополнительным аспектом настоящего изобретения является обработка непревращенного при гидродеалкилировании водорода или, соответственно, соответствующей фракции легкого газа. Такой водород отделяют вместе с алканами с короткой цепью, образованными из смеси продуктов гидродеалкилирования, образуя соответствующую фракцию легкого газа, которая содержит эти компоненты. Фракция легкого газа таким образом содержит, помимо водорода, также алканы с короткой цепью, в частности метан, возможно этан и/или этилен и также возможно пропан и/или пропилен.

Обычно соответствующий водород необходимо очистить трудоемким образом для того, чтобы повторно использовать в гидродеалкилировании. В отличие от этого в настоящем изобретении теперь предлагают подавать эту фракцию на разделение, которому также подвергают смесь продуктов способа парового крекинга. В частности, в этом контексте соответствующую фракцию подают выше по потоку на сжатие в соответствующей последовательности разделения. Как упоминалось, в течение такого сжатия также применяют аминовую или щелочную промывку, в которой кислые газы вымывают из соответствующей газовой смеси. Вообще, удаление сернистого газа выполняют в курсе разделения, которому подвергают смесь продуктов способа парового крекинга. В этом контексте фракцию легкого газа преимущественно направляют на разделение не только выше по потоку от сжатия, но также выше по потоку от удаления сернистого газа, например, аминовой или щелочной промывки. Как упоминалось, так как соединения серы также используют при гидродеалкилировании, и так как они могут перемещаться в соответствующую смесь продуктов и поэтому также во фракцию легкого газа, таким образом вымывание или, в зависимости от используемого способа, удаление соединений серы различным образом также может происходить без необходимости в отдельной щелочной промывке или другом способе отделения для удаления сернистого газа.

В общем, в настоящем изобретении предлагают способ производства бензола, в котором образуют первую сырьевую смесь, которая содержит алкилированные ароматические соединения и водород, и в котором алкилированные ароматические соединения, содержащиеся в первой сырьевой смеси, и водород, содержащийся в первой сырьевой смеси, частично превращают в бензол посредством гидродеалкилирования, получая таким образом первую смесь продуктов. Первая смесь продуктов содержит бензол, непревращенные алкилированные ароматические соединения, алканы, содержащие от одного до трех атомов углерода, образованные при превращении алкилированных ароматических соединений в бензол, и непревращенный водород. В этом смысле, как известно из предшествующего уровня техники, по меньшей мере часть алканов, содержащих от одного до трех атомов углерода, и водорода отделяют от первой смеси продуктов, получая таким образом фракцию легкого газа. Фракция легкого газа содержит в основном водород и названные алканы с короткой цепью, но также может содержать следы бензола.

Как уже объяснялось другими словами, в настоящем изобретении теперь предложено предоставление водорода, содержащегося в первой сырьевой смеси, по меньшей мере частично с использованием низкотемпературного разделения, в которое подают по меньшей мере часть второй смеси продуктов, где вторую смесь продуктов образуют по меньшей мере частично посредством парового крекинга второй сырьевой смеси, и фракцию легкого газа подают, также по меньшей мере частично, в низкотемпературное разделение. С помощью способа по изобретению используют синергетические эффекты способа парового крекинга и гидродеалкилирования, что, в частности, позволяет обходиться без отдельного получения водорода для гидродеалкилирования и отдельной обработки соответствующей фракции легкого газа. Подробности и преимущества уже были объяснены.

Как уже упоминалось, вторую смесь продуктов или ее часть, подаваемую в низкотемпературное разделение, и фракцию легкого газа или ее часть, подаваемую в низкотемпературное разделение, сжимают и затем подвергают низкотемпературному разделению. Как упоминалось, в течение цикла сжатия применяют удаление кислого газа, что также является особенно преимущественным для обработки фракции легкого газа из гидродеалкилирования. Удаление кислого газа происходит «в течение цикла сжатия», потому что его применяют специально при промежуточном давлении, то есть после одной или более первых и перед одной или более вторых стадий сжатия или, соответственно, ступеней сжатия. В области защиты настоящего изобретения удаление кислого газа может специально содержать щелочную промывку и/или аминовую промывку.

Другими словами, таким образом низкотемпературное разделение может быть частью последовательности разделения, где в этой последовательности разделения или последовательности обработки сжатие и, согласно изобретению, удаление сернистого газа выполняют перед низкотемпературным разделением. Удаление сернистого газа не должно происходить в цикле сжатия, как было объяснено ранее. В любом случае, синергетического эффекта можно достичь особенно преимущественным способом путем подачи фракции легкого газа выше по потоку от сжатия и/или удаления сернистого газа в последовательность разделения или последовательность обработки. Таким образом, согласно изобретению можно обойтись без отдельного удаления сернистого газа.

В принципе, водород можно отделить любым образом в низкотемпературном разделении. Однако, преимущественно, если низкотемпературное разделение содержит деметанизацию и если водород, содержащийся в первой сырьевой смеси, предоставляют по меньшей мере частично с использованием деметанизации. Соответствующий способ может происходить в виде первой («сперва деметанизатор»), второй («сперва деэтанизатор») или также дополнительной стадии в соответствующей последовательности разделения.

Более того, особенно предпочтительно, если фракцию пиролизного бензина предоставляют с использованием по меньшей мере части второй смеси продуктов, то есть смеси продуктов способа парового крекинга. Как упоминалось, соответствующая фракция пиролизного бензина может возникать специально при промывке водой, которой подвергают соответствующую смесь продуктов. Дополнительный пиролизный бензин можно образовать при сжатии и при низкотемпературном разделении. В настоящем изобретении теперь предлагают использование соответствующей фракции пиролизного бензина также для извлечения бензола.

В этом контексте особенно предпочтительно, если по меньшей мере часть алкилированных ароматических соединений, содержащихся в первой сырьевой смеси, обеспечивают посредством кондиционирования по меньшей мере части фракции пиролизного бензина. Таким образом можно достичь дополнительного объединения вещества между способом парового крекинга и гидродеалкилированием.

Соответственно, особенно предпочтительно, если кондиционирование фракции пиролизного бензина или ее части содержит гидратацию, и/или разделение, и/или гидродесульфуризацию, и/или экстракцию ароматических соединений. Соответствующие стадии выбираются специалистом в зависимости от требований, а также, в особенности, в зависимости от состава соответствующей фракции пиролизного бензина. Для подробностей приводится ссылка, например, на пояснения для Фиг. 1, а также на специальную литературу. В частности, в рамках настоящего изобретения, например, первую смесь можно образовать таким образом, что она бедна неароматическими соединениями или не содержит неароматических соединений в описанном выше смысле. Этого можно достичь, например, путем образования первой сырьевой смеси по меньшей мере частично из одной или более фракций экстракции ароматических соединений. Таким образом можно предотвратить поступление в гидродеалкилирование значительного количества соединений, которые известны тем, что, присутствуя, повышают экзотермичность гидродеалкилирования избыточным образом. Таким образом избегают использования стадий способа разделения.

Как уже упоминалось, в объеме изобретения можно обойтись без отдельного предоставления водорода для гидродеалкилирования. Однако, водород, предоставленный при низкотемпературном разделении и содержащийся в первой сырьевой смеси, предпочтительно подвергают сжатию для образования первой сырьевой смеси, так что этот водород также присутствует при давлении, соответствующем гидродеалкилированию.

В частности, способ по настоящему изобретению подходит для способов парового крекинга, которым подвергают жидкое сырье. Вторая сырьевая смесь соответственно содержит в особенности лигроин. Алкилированные ароматические соединения преимущественно содержат толуол и ксилолы.

Более того, ниже по потоку от гидродеалкилирования по меньшей мере часть бензола и непревращенных алкилированных ароматических соединений отделяют от первой смеси продуктов, получая таким образом жидкую фракцию. С использованием по меньшей мере части этой жидкой фракции затем образуют фракцию, содержащую преимущественно или исключительно бензол, и фракцию, содержащую преимущественно или исключительно непревращенные алкилированные ароматические соединения. Первую можно выпустить как фракцию продуктов, последнюю можно специально рециркулировать, по меньшей мере частично, в гидродеалкилирование.

Более того, настоящее изобретение относится к установке для производства бензола, которая раскрыта в соответствующих пунктах формулы изобретения. Соответствующая установка специально оборудована для реализации ранее разъясненного способа, и для этой цели содержит соответственно оборудованные средства. Что касается признаков и преимуществ соответствующей установки, ссылку можно сделать на приведенные выше объяснения, касающиеся способа по изобретению и его воплощений.

Далее изобретение объясняется ниже более подробно со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором показано предпочтительное воплощение способа по изобретению.

Краткое описание чертежа

На Фиг. 1 показан способ согласно одному воплощению изобретения в форме блок-схемы.

Подробное описание чертежа

На Фиг. 1 показан способ согласно особенно предпочтительному воплощению изобретения. Способ в целом обозначен 100. Далее, при объяснении признаков способа или, соответственно, стадий способа, эти объяснения равным образом относятся к представленным деталям в соответствующей установке. При описании способа, соответствующие объяснения применимы таким же образом к соответствующей установке.

В способе 100, показанном на Фиг. 1, поток а углеводородов и поток b пара подают в печь 11 парового крекинга. В этом контексте образуют крекинг-газ и выпускают его из печи 11 парового крекинга в форме потока с крекинг-газа. Чертеж значительно упрощен в том смысле, что на практике можно использовать несколько потоков сырья и/или потоков пара и дополнительно рециркулированных потоков вещества, которые можно подать в одну или более печей парового крекинга. Например, можно предусмотреть одну или более печей парового крекинга, сконструированных для (полностью, преимущественно или частично) потоков жидкого сырья и/или одну или более печей парового крекинга, сконструированных для (полностью, преимущественно или частично) потоков газового сырья. Соответственно, также можно образовать несколько потоков крекинг-газа, которые можно, например, объединить. Потоки вещества и детали установки, объясняемые далее, также могут присутствовать в единственном числе или во множественном.

В показанном примере поток с крекинг-газа подают на охлаждение 12, например, с использованием линейного теплообменника. При первичном фракционировании 13 тяжелые компоненты с температурой кипения обычно более 200°С отделяют от крекинг-газа, например, с использованием циркуляции масла или с помощью других способов, известных из предшествующего уровня техники, и удаляют как в показанном примере в форме потока d пиролизного масла. Крекинг-газ с соответственно удаленными тяжелыми компонентами подают в форме потока крекинг-газа, теперь означенного с, в промывку 13 водой, где компоненты фракции пиролизного бензина удаляют с использованием скрубберной воды и отделяют путем конденсации из пара, используемого в крекинге. Эти углеводородные компоненты также можно рециркулировать, например, в первичное фракционирование 13 и использовать в нем для вымывания тяжелых компонентов. По меньшей мере часть фракции пиролизного бензина удаляют в показанном примере в форме потока е пиролизного бензина.

В показанном примере, даже если поток z вещества (см. ниже) подают в поток крекинг-газа, соответствующий объединенный поток все еще обозначают здесь как с.Последний подают на сжатие 15, с которым связано удаление 16 кислого газа. Сжатие 15 происходит за несколько стадий, на промежуточной стадии сжатый поток вещества направляют в удаление 16 кислого газа. Также возможны другие конфигурации. При сжатии отделяют дополнительные компоненты пиролизного бензина, которые удаляют в форме дополнительного потока f пиролизного бензина. Газовую смесь с удаленными кислыми газами теперь подают в форме потока вещества, все еще обозначенного с, на предварительное охлаждение и сушку 17, где удаляют остаточную воду и предварительно охлаждают перед тем, как подать ее на низкотемпературное разделение 18. Для подробностей низкотемпературного разделения 18 можно сослаться на специальную литературу, процитированную во введении. Низкотемпературное разделение 18 показано в форме одного блока только лишь для наглядности. На практике в соответствующем низкотемпературном разделении 18 предоставляют последовательно скомпонованные блоки разделения (например, деэтанизаторы, деметанизаторы, депропанизаторы и т.п.).

При низкотемпературном разделении 18 образуют ряд фракций из крекинг-газа, из которых в данном случае представляют интерес только одна фракция водорода и одна дополнительная фракция пиролизного бензина и их поэтому поясняют более подробно. Они представляют собой выходной поток из низкотемпературного разделения 18 в форме потока g водорода и дополнительного потока h пиролизного бензина. Фракцию водорода можно отделить, например, от газовой смеси, содержащей преимущественно или исключительно водород и метан, который образован при низкотемпературном разделении в деметанизаторе. Как упоминалось, он содержит, например, 90% водорода. Фракцию пиролизного бензина образуют, например, в дебутанизаторе, в котором углеводороды с четырьмя атомами водорода отделяют от смеси веществ, содержащей эти углеводороды с четырьмя атомами углерода и более тяжелые углеводороды. Образованная в дебутанизаторе фракция пиролизного бензина соответственно содержит названные более тяжелые углеводороды, в особенности углеводороды, содержащие от 5 до 10 атомов углерода.

Дополнительные фракции, образованные при низкотемпературном разделении 18, которые не пояснены здесь отдельно, включают, например, фракцию, которая содержит преимущественно или исключительно метан, фракцию, которая содержит преимущественно или исключительно углеводороды с двумя атомами углерода, фракцию, которая содержит преимущественно или исключительно углеводороды с тремя атомами углерода и фракцию, которая содержит преимущественно или исключительно углеводороды с двумя атомами углерода. Также можно образовать частичные фракции соответствующих фракций, например, из фракции, которая содержит преимущественно или исключительно углеводороды с двумя атомами углерода можно образовать фракцию, которая содержит преимущественно или исключительно этилен, и фракцию, которая содержит преимущественно или исключительно этан. Последнюю можно рециркулировать, например, в крекинг-печь 11 или одну из нескольких таких крекинг-печей, в особенности в отдельную крекинг-печь, сконструированную для газового сырья. То же самое также применимо для других фракций. Все эти фракции можно подвергнуть соответствующим стадиям последующей обработки, разделения, превращения и кондиционирования. Низкотемпературное разделение 18 также может содержать, например, стадии гидратации или такие стадии гидратации можно расположить выше по потоку и/или ниже по потоку от низкотемпературного разделения 18.

Показанные здесь потоки е, f и h пиролизного бензина в рамках воплощения изобретения объединяют в один объединенный поток i пиролизного бензина, однако их также можно использовать по отдельности. Фракция пиролизного бензина из парового крекинга содержит преимущественно или исключительно углеводороды, содержащие от 5 до 10 атомов углерода, преимущественно ароматические. Содержащиеся алифатические соединения преимущественно являются ненасыщенными и содержат большую долю ацетилена и диенов. Фракция пиролизного бензина соответственно является нестабильной и ее нельзя хранить из-за склонности к полимеризации названных компонентов. В зависимости от стадий способа, расположенных ниже по потоку, фракцию пиролизного бензина можно поэтому дополнительно обработать на нескольких стадиях. В этом контексте селективная гидратация 21 всей фракции пиролизного бензина для превращения ацетиленов, диенов и стиролов в олефины является наиболее распространенной и показана здесь. После отделения высокомолекулярных компонентов (не показано), соответственно обработанную фракцию пиролизного бензина можно подать в форме потока к вещества на разделение 22.

В показанном примере при разделении 22 образуют три фракции и их удаляют в форме соответствующих потоков вещества. Они являются фракцией, которая содержит преимущественно или исключительно углеводороды с пятью атомами углерода (поток 1 вещества), фракцией, которая содержит преимущественно или исключительно углеводороды с 6-8 атомами углерода (так называемая средняя фракция, поток m вещества), и фракцией, которая содержит преимущественно или исключительно более тяжелые углеводороды (поток n вещества). Среднюю фракцию можно подвергнуть гидродесульфуризации 23, при которой олефины превращают в парафины и нафтены, и органически связанную серу превращают в сульфид водорода, который можно удалить в расположенном ниже по потоку десорбере (не показан). Соответственно обработанную среднюю фракцию подвергают в форме потока о вещества экстракции 24 ароматических соединений, при которой ароматические соединения (уже упомянутую БТК-фракцию) отделяют от алифатических соединений известным самим по себе способом. В показанном примере ароматический поток р является потоком, выходящим из экстракции 24 ароматических веществ, алифатические соединения не показаны.

Если требуется, ароматический поток р подают вместе с потоком g водорода, обозначенным здесь q, сжатым в водородном компрессоре 31, на кондиционирование 32, которое может включать, например, нагрев и, возможно, гидратацию, и затем его подают в форме потока r сырья на гидродеалкилирование 33. Смесь продуктов, образованную при гидродеалкилировании 33, охлаждают (не показано) и подают в форме потока s продуктов на фазовое разделение 34. При фазовом разделении 34 отделяют жидкую фракцию, оставляя газовую фракцию. Газовую фракцию, которая содержит преимущественно или исключительно алканы, отделенные от алкилированных ароматических соединений при гидродеалкилировании, остаточный водород и следы ароматических соединений, удаляют в форме потока t вещества. Жидкую фракцию, которая содержит преимущественно ароматические соединения, перемещают в форме потока и вещества на стабилизацию 35, на которой удаляют остающиеся остатки водорода и алканов. Удаленные фракции отводят в газовой форме в виде потока v вещества.

Остается жидкая фракция, которую можно подать в форме потока w вещества, например, на обработку 26 глиной и затем на разделение 37. При разделении 37 фракцию, которая содержит преимущественно или исключительно деалкилированные ароматические соединения, можно удалить в форме потока х вещества. Не деалкилированные ароматические соединения можно рециркулировать в форме потока у вещества, содержащего преимущественно или исключительно такие ароматические соединения, на кондиционирование 32 или на гидродеалкилирование 33. В показанном примере потоки вещества t и v объединяют в объединенный поток z вещества, который можно объединить с потоком с крекинг-газа выше по потоку или в компрессоре 15.

Реферат

Изобретение относится к способу производства бензола, в котором образуют первую сырьевую смесь, которая содержит алкилированные ароматические соединения и водород, при этом алкилированные ароматические соединения, содержащиеся в первой сырьевой смеси, частично превращают с водородом, содержащимся в первой сырьевой смеси, в бензол посредством гидродеалкилирования, получая таким образом первую смесь продуктов, где первая смесь продуктов содержит бензол, непревращенные алкилированные ароматические соединения, алканы, содержащие от одного до трех атомов углерода, образованные при превращении алкилированных ароматических соединений в бензол, и непревращенный водород, при этом по меньшей мере часть алканов, содержащих от одного до трех атомов углерода, и водорода отделяют, получая таким образом фракцию легкого газа из первой смеси продуктов, отличающемуся тем, что водород, содержащийся в первой сырьевой смеси, обеспечивают по меньшей мере частично с использованием криогенного разделения, в которое подают по меньшей мере часть второй смеси продуктов, где вторую смесь продуктов образуют по меньшей мере частично посредством парового крекинга второй сырьевой смеси, образуя вторую смесь продуктов в качестве смеси продуктов парового крекинга, криогенное разделение выполняют ниже по потоку от отделения фракции пиролизного бензина от второй смеси продуктов и ниже по потоку от удаления сернистого газа, сжатия, сушки, стадии предварительного охлаждения, где стадия криогенного разделения по меньшей мере включает образование фракции водорода, фракции, включающей преимущественно или исключительно углеводороды с двумя атомами углерода, и дополнительной фракции пиролизного бензина, где фракция водорода, полученная при криогенном разделении, включает по меньшей мере 75 об.% водорода и ее по меньшей мере частично используют для обеспечения указанного водорода, содержащегося в первой сырьевой смеси, фракцию легкого газа подают, также по меньшей мере частично, в криогенное разделение, причем вторую смесь продуктов или ее часть, подаваемую в криогенное разделение, и фракцию легкого газа или ее часть, подаваемую в криогенное разделение, подвергают удалению сернистого газа и указанному сжатию и затем криогенному разделению. Соответствующая установка также является предметом изобретения. Использование предлагаемого изобретения позволяет снизить нагрузку на устройство при производстве бензола посредством гидродеалкилирования. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула