Устройство для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов

(51) 07 5/22 (2006.01) 07 5/27 (2006.01) 10 65/02 (2006.01) 10 35/085 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Устройство для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов включает реактор гидрокрекинга с катализатором из кобальтмолибдена, нанесенного на глину, соединенный последовательно с ним реактор изомеризации с катализатором иттрий-кобальт-молибдена,нанесенных на глину, два холодильника, каждый из которых установлен за реактором гидрокрекинга и реактором изомеризации, сепаратор разделения углеводородов на жидкие и газообразные фракции,соединенный с реактором гидрокрекинга и,соединенные соосно с ним и реактором изомеризации, ректификационные колонны, при этом, каждый из реакторов гидрокрекинга и изомеризации оснащен электрическим нагревателем, установленным по высоте реактора и помещен в теплоизоляционный кожух. При использовании устройства получают 3239 масс.изомеров и топливо с октановым числом 90-93 по исследовательскому методу.(72) Мансуров Зулхаир Аймухаметович Танирбергенова Сандугаш Кудайбергеновна Темрхан Алия Бийсенбаев Махмут Ахметжанович Исаева Алия Бахитбековна Тулейбаева Айгуль Серикбаевна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт проблем горения Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОКРЕКИНГА И ИЗОМЕРИЗАЦИИ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ(57) Изобретение относится к процессам гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов,и может применяться на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях. Изобретение относится к процессам гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов,и может применяться на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях. Известно устройство для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов,включающее реактор для гидрокрекинга с катализатором либо на цеолите, либо на алюмосиликате с металлами шестой и восьмой групп таблицы Д.И. Менделеева, в который подают сырье в виде жидких парафиновых углеводородов и водород, печь для нагрева сырья до 370-440 С,холодильник для получения конденсата, два сепаратора высокого и сепаратор низкого давления для разделения на жидкие и газообразные фракции,ректификационную колонну для стабилизации катализата - жидких продуктов гидрокрекинга топлива, печь для нагрева стабильного катализата,реактор для изомеризации с катализатором либо на цеолите, либо на алюмосиликате с металлами шестой и восьмой групп таблицы Д.И. Менделеева,холодильник для получения изомеров.(Капустин В.М. Нефтеперерабатывающая промышленность США и СССР.- М. Химия, 1995.С.191-193) Недостатком известного устройства является получения топлива с пониженным октановым числом (85 по исследовательскому методу), а также пониженным выходом изопарафинов (29 масс. ). Наиболее близким техническим решением к заявляемому,является устройство для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов,включающий реактор для гидрокрекинга с катализатором на алюмосиликате с 6 и 13,8 Мо, в который подают сырье в виде жидких парафиновых углеводородов и водород,печь для нагрева сырьяпарафиновых углеводородов, до температуры 405-410 С, реактор для изомеризации с катализатором на алюмосиликате с 9 и 16,4 Мо последовательно соединенный с реактором гидрокрекинга, в который поступают продукты гидрокрекинга, сепаратор высокого давления и соединенный последовательно с ним два сепаратора низкого давления для разделения на жидкие и газообразные фракции продуктов изомеризации,ректификационную колонну для разделения жидких продуктов изомеризации по фракциям с получением топлива, изомеров и пропан-бутановой смеси.(Левинтер М.Е.,Ахметов С.А. Глубокая переработка нефти. -М. Химия, 1992.-С.189-193) Недостатком известного устройства является пониженный выход изомеров (29 масс. ), пропанбутановой фракции (4,1 масс. ). Задачей заявляемого технического решения является разработка устройства для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов. Техническим эффектом поставленной задачи является использование катализаторов на природном сырье с повышенным выходом изомеров(32-39 масс. ) и топлива с повышенным октановым числом (90-93 по исследовательскому методу). 2 Задача решается тем, что устройство для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов включает реактор гидрокрекинга с катализатором из кобальт-молибдена, нанесенного на глину, соединенный последовательно с ним реактор изомеризации с катализатором иттрийкобальт-молибдена, нанесенных на глину, два холодильника, каждый из которых установлен за реактором гидрокрекинга и реактором изомеризации, сепаратор разделения углеводородов на жидкие и газообразные фракции, соединенный с реактором гидрокрекинга и, соединенные соосно с ним и реактором изомеризации, ректификационные колонны, при этом, каждый из реакторов гидрокрекинга и изомеризации оснащен теплонагревателем, установленным по высоте реактора и помещен в теплоизоляционный кожух. Отличительным признаком заявляемого технического решения является то, что за реактором гидрокрекинга и реактором изомеризации дополнительно устанавливают холодильники, а каждый из реакторов гидрокрекинга и изомеризации оснащен теплонагревателем, установленным по высоте реактора и помещен в теплоизоляционный кожух, при этом катализатор гидрокрекинга изготовлен из кобальт-молибдена, нанесенный на глину, а катализатор изомеризации - иттрийкобальт- молибдена, нанесенный на глину. Высокий выход изомеров и топлива с повышенным октановым числом достигают за счет установки в заявляемом устройстве катализатора гидрокрекинга в виде кобальт-молибдена,нанесенных на глину и катализатора изомеризации иттрий-кобальт-молибден, нанесенных на глину. Теплонагреватель, установленный по высоте реактора, обеспечивает равномерный прогрев углеводородного сырья и водорода, поступающего в реактор,с одновременным регулированием температуры процесса гидрокрекинга, способствуя активизации химических реакций для образования целевых продуктов. Теплоизоляционный кожух служит для поддержания температуры в реакторе, иначе защищает от тепловых потерь разогретого углеводородного сырья и водородареакторах, тем самым повышая выход целевых продуктов. Холодильник, установленный непосредственно после реактора гидрокрекинга и изомеризации,обеспечивает максимальный переход парогазовой смеси, поступающий из реакторов, в жидкое состояние, таким образом, повышая выход целевых продуктов. Установка холодильника позволяет упростить заявляемое устройство, в отличие от известного,доводя количество сепараторов с трех до одного. Устройство для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов включает реактор гидрокрекинга (1) с катализатором из кобальтмолибдена, нанесенного на глину, соединенный последовательно с ним реактор изомеризации (7) с катализатором иттрий-кобальт-молибдена,нанесенных на глину, два холодильника (4,10),каждый из которых установлен за реактором гидрокрекинга и реактором изомеризации,сепаратор (5) разделения углеводородов на жидкие и газообразные фракции, соединенный с реактором гидрокрекинга и, соединенные соосно с ним и реактором изомеризации,ректификационные колонны (6, 11), при этом, каждый из реакторов гидрокрекинга и изомеризации оснащен теплонагревателем (2, 8), установленным по высоте реактора и помещен в теплоизоляционный кожух(3, 9). Схема устройства для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов отображена на фиг.1. Устройство для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов работает следующим образом. Сырье- парафиновые углеводороды и водород подают в реактор гидрокрекинга (1) с теплонагревателе (2), помещенным в кожух (3). В реакторе гидрокрекинга смесь сырья и водорода,проходя через слой катализатора (кобальтмолибден, нанесенный на глину), переходит в парогазовое состояние и поступает в холодильник(4) смесь жидких и газообразных углеводородов поступают в сепаратор (5) для разделения на жидкую и газообразную фракции. Жидкие углеводороды подают в ректификационную колонну(6) на выходе которой получают гидрогенизат. С целью получения изомеров, часть парогазовой смеси после процесса гидрокрекинга поступает на изомеризацию в реактор изомеризации с катализатором иттрий-кобальт-молибдена,нанесенных на глину (7), с теплонагревателем (8) и кожухом (9). Продукты изомеризации в виде парогазовой смеси поступают в холодильник (10). В холодильнике парогазовая смесь переходит в жидкие углеводороды, с остатками газообразной фракции. Смесь жидких углеводородов, с остатками газообразной фракции подают в ректификационную колонну (11), в которой разделяют наизомеры (32 Сырье Бензол 39 масс. ) и топливо (с октановым числом 90-93 по исследовательскому метод). Выход продуктов изомеризации иллюстрирован таблицей 1. Пример 1 Устройство для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов работает следующим образом. Бензол и водород с помощью плунжерного насоса подают в реактор гидрокрекинга (1) с электрическим нагревателем (2), помещенным в кожух (3). Водород электролитический ТУ 02030658-93, марки А поступает в систему из баллона. В реакторе гидрокрекинга смесь бензола и водорода нагревают до температуры 350 С при давлении 15 МПа. Прогретая смесь проходя через слой катализатора (кобальт-молибден, нанесенный на глину), переходит в парогазовое состояние и поступает в холодильник (4), где преобразуется в жидкие углеводороды, с остатками газообразной фракции. Из холодильника (4) смесь жидких и газообразных углеводородов поступает в сепаратор(5) для разделения на жидкую и газообразную фракции. Жидкие углеводороды подают в ректификационную колонну (6) на выходе которой получают гидрогенизат. С целью получения изомеров, часть парогазовой смеси после процесса гидрокрекинга поступает в реактор изомеризации с катализатором иттрий-кобальт-молибдена,нанесенных на глину (7), с электрическим обогревом (8) и кожухом (9). В реакторе изомеризации смесь бензола и водорода нагревают до температуры 250 С при давлении 15 МПа. Продукты изомеризации в виде парогазовой смеси поступают в холодильник (10). В холодильнике парогазовая смесь переходит в жидкие углеводороды, с остатками газообразной фракции. Смесь жидких углеводородов, с остатками газообразной фракции подают в ректификационную колонну (11), в которой разделяют наизомеры Продукты изомеризации изобутан 2,2-диметилпропан 2,3 -диметилбутан 2-метилпентан 3-метилпентан Октановое число (и.м.) изобутан 2,3-диметилбутан 2-метилпентан 2,4-диметилпентан 2-метилгексан Октановое число (и.м.) изобутан 2,3,3 -триметилгексан 1,2,3-три метилбензол 4-метилдекан Октановое число (и.м.) ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для гидрокрекинга и изомеризации парафиновых углеводородов, включающий реактор гидрокрекинга и соединенный последовательно с ним реактор изомеризации, сепаратор разделения углеводородов на жидкие и газообразные фракции,установленный за реактором гидрокрекинга и,соединенные соосно с ним и реактором изомеризации,ректификационные колонны, отличающееся тем,что за реактором гидрокрекинга и реактором изомеризации дополнительно устанавливают холодильники, а каждый из реакторов гидрокрекинга и изомеризации оснащен теплонагревателем, установленным по высоте реактора и помещен в теплоизоляционный кожух, при этом катализатор гидрокрекинга изготовлен из кобальт-молибдена, нанесенный на глину, а катализатор изомеризации - иттрийкобальт-молибдена, нанесенный на глину.