Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНОГО ГАЗА

Изобретение относится к установкам получения топливного газа из углеводородных фракций, содержащих легкие углеводороды, и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известна установка для подготовки газа, в том числе топливного, методом низкотемпературной конденсации [Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. с. 308], включающая входной и выходной сепараторы, компрессор, воздушный холодильник, рекуперативный теплообменник, редуцирующее устройство и емкости для сбора конденсата.

Недостатками известной установки является наличие дорогостоящего компрессорного оборудования и высокие энергетические затраты.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ работы устройства для переработки попутных нефтяных газов [RU 2442819, МПК C10L 3/10, F17D 1/02, опубл. 20.02.2012], которое включает систему подачи/дозирования, электронагреватель, конвертор, оснащенный системами запуска и подогрева, а также линией вывода конвертированного газа, на которой установлен трехсекционный теплообменник с нагревателем и рекуперационным устройством с секциями теплообмена конвертированного газа с попутным нефтяным газом и водой.

Недостатками данного устройства являются: невозможность переработки жидких углеводородных фракций с тяжелыми компонентами из-за зауглероживания катализатора, большой расход энергии из-за отсутствия узла для выделения воды из конвертированного газа и ее рециркуляции, а также из-за недостаточной эффективности рекуперационного устройства.

Задача изобретения - переработка жидких углеводородных фракций и снижение энергопотребления.

Техническим результатом является переработка жидких углеводородных фракций за счет оборудования установки блоком разгазирования, высоко- и низкотемпературным каталитическими реакторами, а также снижение энергопотребления за счет оснащения установки дефлегматором и рекуперационным теплообменником.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей нагреватель и конвертор, оснащенной линией вывода конвертированного газа с рекуперационным устройством, особенностью является то, что конвертор включает высоко- и низкотемпературный каталитические реакторы и рекуперационный теплообменник, расположенный между ними, а в качестве рекуперационного устройства установлен дефлегматор, оборудованный верхней и нижней тепломассообменными секциями, оснащенный линией вывода топливного газа и линией вывода водного конденсата в блок подготовки воды, оснащенный линиями ввода воды, вывода солевого концентрата и деионизата, к последней примыкает линия вывода углеводородного газа из блока разгазирования, образуя линию подачи сырьевой смеси, на которой последовательно расположены верхняя тепломассообменная секция дефлегматора, рекуперационный теплообменник, нагреватель и высокотемпературный каталитический реактор конвертора, при этом нижняя тепломассообменная секция дефлегматора соединена с линией ввода углеводородной фракции в блок разгазирования, оснащенный также линией вывода дегазированной углеводородной фракции.

Для обеспечения транспортировки полученного топливного газа на линии его вывода может быть установлен нагреватель или блок осушки, а сама линия может быть соединена с блоком разгазирования для отдувки легких углеводородов.

В качестве жидких углеводородных фракций могут перерабатываться фракции, содержащие легкие углеводороды, такие, например, как газовый конденсат, широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ), нефть. Блок разгазирования может быть выполнен, например, в виде сепаратора. В качестве блока подготовки воды может быть использовано любое известное устройство соответствующего назначения.

Оборудование конвертора высоко- и низкотемпературным реакторами позволяет перерабатывать газ дегазации углеводородных фракций без опасности зауглероживания катализатора, а оснащение конвертора рекуперационным теплообменником снижает энергопотребление. Установка двухсекционного дефлегматора в качестве рекуперационного устройства позволяет за счет технологического тепла нагреть углеводородную фракцию перед разгазированием и сырьевую смесь перед подачей в конвертор, что повышает эффективность рекуперации тепла и снижает энергопотребление.

Установка включает высокотемпературный 1 и низкотемпературный 2 каталитические реакторы, рекуперационный теплообменник 3, нагреватель 4, дефлегматор 5, блок разгазирования 6 и блок подготовки воды 7.

При работе установки углеводородную фракцию, подаваемую по линии 8, нагревают в дефлегматоре 5 и подают в блок 6, где получают дегазированную углеводородную фракцию, выводимую по линии 9, и углеводородный газ, который по линии 10 подают в дефлегматор 5 в качестве хладоагента после смешения с деионизатом, подаваемым по линии 11 из блока 7, и далее, после испарения и нагрева до температуры конверсии в теплообменнике 3 и нагревателе 4, подают в реактор 1, и, затем, через теплообменник 3 - в реактор 2. При этом тяжелые углеводороды конвертируют в метан в той степени, в которой это необходимо для целей подготовки газа, а конвертированный газ по линии 12 подают в дефлегматор 5, где охлаждают и сепарируют с получением топливного газа, выводимого по линии 13, и водного конденсата, который по линии 14 подают в блок 7, в который по линии 15 подают воду, а по линии 16 выводят солевой концентрат. При необходимости на линии вывода топливного газа 13 может быть размещен нагреватель 17 или блок осушки 18, а линия вывода топливного газа 13 может быть соединена с блоком 6 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет получить топливный газ из углеводородных фракций при минимальном энергопотреблении и может быть использована в промышленности.