RU2152919C1

RU2152919C1 - Method of isolating aromatic hydrocarbons from coke-oven gas

Info

Publication number: RU2152919C1
Application number: RU99119742A
Authority: RU
Inventors: В.В. Колесов; А.А. Пранович; Ю.Д. Тимофеев; В.Н. Чистяков; В.М. Школьников; Л.Г. Груцкий; В.В. Питиримов; В.И. Юзефович
Original assignee: ОАО "Ярегская нефтетитановая компания"
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2000-07-20

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: aromatic hydrocarbons are evaluated from coke-oven gas by treating coke-oven gas with hydrocarbon absorber followed by distillation with live steam and recycling of hydrocarbon absorber. Hydrocarbon absorber is petroleum fraction evaporating within 250-360 C taken off from vacuum column top during distillation of low-paraffin petroleum having viscosity of 3.5-6.4 sq.mm/s at 50 C and flash temperature of at least 130 C. EFFECT: reduced slime formation and increased absorbing power of aromatic hydrocarbons. 3 tbl

Description

Изобретение относится к выделению ароматических углеводородов из коксового газа и может быть использовано в коксохимической, сланцевой и нефтехимической промышленности. The invention relates to the separation of aromatic hydrocarbons from coke oven gas and can be used in the coke oven, shale and petrochemical industries.

Известны способы выделения ароматических углеводородов из коксового газа путем их абсорбции углеводородным поглотителем, где в качестве углеводородного поглотителя применяется каменноугольное поглотительное масло (см. Справочник коксохимика. М., "Металлургия", 1966, С. 88-90). Кубовые остатки ректификации сырого бензола (см. Авторское свидетельство СССР N 242848, Мкл. C 10 K 1/16, 1967 г.), соляровое масло (см. "Справочник коксохимика", М., "Металлургия", 1966, с. 90-91). Known methods for the separation of aromatic hydrocarbons from coke oven gas by their absorption by a hydrocarbon scavenger, where coal absorption oil is used as a hydrocarbon scavenger (see the Handbook of Coke Chemists. M., Metallurgy, 1966, pp. 88-90). Distillation residues of crude benzene rectification (see USSR author's certificate N 242848, Ml. C 10 K 1/16, 1967), solar oil (see "Handbook of coke chemist", M., "Metallurgy", 1966, p. 90 -91).

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ выделения ароматических углеводородов из коксового газа путем его обработки в качестве углеводородного поглотителя соляровым маслом с последующей дистилляцией острым паром и возвратом углеводородного поглотителя в цикл (см. Справочник коксохимика. М., "Металлургия", 1966, с. 90-91). Closest to the claimed invention is a method for the separation of aromatic hydrocarbons from coke oven gas by treating it as a hydrocarbon scavenger with hydrochloric oil, followed by steam distillation and returning the hydrocarbon scavenger to a cycle (see the Handbook of Coke Chemist. M., Metallurgy, 1966, p. 90-91).

Однако используемые в известных способах поглотители являются дефицитными продуктами. Каменноугольное масло в широких масштабах используется в качестве компонента сырья для производства высококачественной сажи (технического углерода для производства резины) и шпалопропиточных композиций, а соляровое масло (нефтяное поглотительное масло марки "П" по ГОСТ 4540-80) становится остродефицитным из-за исчерпания нефтей Бакинских месторождений, на базе которых оно производится. However, the absorbers used in the known methods are scarce products. Coal oil is used on a large scale as a component of raw materials for the production of high-quality soot (carbon black for rubber) and sleeper impregnation compositions, and solar oil (P grade oil absorbing oil according to GOST 4540-80) becomes scarce due to the exhaustion of the Baku oils deposits on the basis of which it is produced.

Кроме того, соляровое масло обладает очень низкой поглотительной абсорбционной способностью по отношению к ароматическим углеводородам, что требует увеличенного его удельного расхода и, соответственно, повышенных энергозатрат на циркуляцию абсорбента, его подогрев и охлаждение. In addition, solar oil has a very low absorption capacity with respect to aromatic hydrocarbons, which requires an increase in its specific consumption and, accordingly, increased energy consumption for the circulation of the absorbent, its heating and cooling.

Если относительную абсорбционную способность каменноугольного поглотительного масла ТУ 14-16-117-77 принять за 1, то относительная абсорбционная способность нефтяного поглотительного масла ГОСТ 4540-80 (солярового масла) 0,71. If the relative absorption capacity of TU 14-16-117-77 coal absorption oil is taken as 1, then the relative absorption capacity of GOST 4540-80 (absorption oil) is 0.71.

Способность образовывать в процессе нагрева (в процессе тепловой дистилляции) значительное количество мелкодисперсного нефтяного шлама, который интенсивно забивает массо- и теплообменную аппаратуру, резко ухудшает показатели работы агрегатов при использовании известных поглотителей, например солярового масла. The ability to form during the heating process (during thermal distillation) a significant amount of finely dispersed oil sludge, which intensively clogs the mass and heat transfer equipment, sharply worsens the performance of the units when using known absorbers, for example, hydrochloric oil.

Задачей изобретения является снижение шламообразования и повышение поглотительной способности ароматических углеводородов при осуществлении способа. The objective of the invention is to reduce sludge formation and increase the absorption capacity of aromatic hydrocarbons in the implementation of the method.

Поставленная задача решается тем, что в способе выделения ароматических углеводородов из коксового газа путем обработки его углеводородным поглотителем с последующей дистилляцией острым паром и возвратом углеводородного поглотителя в цикл, в качестве углеводородного поглотителя используют нефтяную фракцию, выкипающую в интервале 250-360^oC, отбираемую с верха вакуумной колонны при перегонке малопарафинистой нефти, имеющую вязкость при 50^oC 3,5-6,4 мм²/с и температуру вспышки не менее 130^oC.The problem is solved in that in the method for the separation of aromatic hydrocarbons from coke oven gas by treating it with a hydrocarbon absorber followed by distillation with steam and returning the hydrocarbon absorber to the cycle, an oil fraction is used as a hydrocarbon absorber, boiling in the range 250-360 ^o C, taken from the top of the vacuum column during the distillation of low-paraffin oil, having a viscosity at 50 ^° C. of 3.5-6.4 mm ² / s and a flash point of at least 130 ^° C.

Существенными отличительными признаками заявляемого изобретения являются:
- в качестве углеводородного поглотителя используют нефтяную фракцию, выкипающую в интервале 250-360^oC, отбираемую с верха вакуумной колонны при перегонке малопарафинистой нефти, имеющую вязкость при 50^oC 3,5-6,4 мм/с и температуру вспышки не менее 130^oC.Salient features of the claimed invention are:
- as a hydrocarbon scavenger, an oil fraction is used that boils in the range of 250-360 ^o C, taken from the top of the vacuum column during distillation of low-paraffin oil, having a viscosity at 50 ^o C of 3.5-6.4 mm / s and a flash point of at least 130 ^o C.

Вышеуказанные существенные отличительные признаки нам не известны из патентной и научно-технической информации и в связи с этим мы считаем, что они соответствуют критерию "Новизны". The above significant distinguishing features are not known to us from patent and scientific and technical information and in this regard, we believe that they meet the criterion of "Novelty."

Кроме того, существенные отличительные признаки не являются очевидными для среднего специалиста в данной области и в связи с этим соответствуют критерию "Изобретательский уровень". Данный способ успешно прошел заводские испытания, где показал, что данный способ соответствует критерию "Промышленная применимость". In addition, significant distinguishing features are not obvious to the average person skilled in the art and therefore meet the criterion of "Inventive step". This method has successfully passed factory tests, where it was shown that this method meets the criterion of "Industrial applicability".

Использование в способе предлагаемой фракции в качестве поглотительного масла вместо солярового масла позволит расширить ассортимент поглотительных масел, используемых в коксохимической промышленности для выделения ароматических углеводородов за счет того, что предлагаемое поглотительное масло характеризуется большим содержанием высокомолекулярных ароматических соединений, которые имеют хорошую приемистость к ароматическим соединениям. The use of the proposed fraction in the method as an absorption oil instead of solar oil will expand the range of absorption oils used in the coke industry for the separation of aromatic hydrocarbons due to the fact that the proposed absorption oil is characterized by a high content of high molecular weight aromatic compounds that have good aromatics response.

Предлагаемое поглотительное масло получают из низкопарафинистых нефтей путем их атмосферно-вакуумной перегонки. Для получения масла требуемого качества, например, из Ярегской нефти на установке АВТ в вакуумной колонне (остаточный вакуум 730 мм рт. ст.), поддерживая температуру 102-110^oC, верхнее орошение 120 м/ч при температуре перетока 190^oC, выводили 6 м³/ч целевой фракции, которая по всем показателям соответствовала требованиям, предъявляемым к заявляемому поглотительному маслу.The proposed absorption oil is obtained from low paraffin oils by atmospheric vacuum distillation. To obtain the oil of the required quality, for example, from Yarega oil at the AVT unit in a vacuum column (residual vacuum 730 mm Hg), maintaining a temperature of 102-110 ^o C, top irrigation 120 m / h at a flow temperature of 190 ^o C, 6 m ³ / h of the target fraction, which in all respects met the requirements for the inventive absorption oil.

Таким образом был получен образец поглотительного масла для испытания в процессе выделения ароматических углеводородов из коксового газа на коксогазовом заводе. Thus, a sample of absorption oil was obtained for testing in the process of separation of aromatic hydrocarbons from coke oven gas at a coke oven gas plant.

Образец поглотительного масла имел следующие показатели качества:
Плотность при 20^o, кг/м³ - 890
Вязкость кинематическая при 50^oC, мм²/с - 5,1
Температура застывания, ^oC - минус 48
Температура вспышки, ^oC - 140
Цвет, ед. ЦНТ - 1,0
Фракционный состав:
а) температура начала перегонки, ^oC - 268
б) 98% перегоняется при температуре, ^oC - 348
Пример. Способ выделения ароматических углеводородов из коксового газа с использованием полученного образца предлагаемого поглотительного масла осуществляют следующим образом: Коксовый газ, поступающий после коксовых печей в скруббер, заполненный насадкой, имеет химический состав, представленный в таблице 1.The absorption oil sample had the following quality indicators:
Density at 20 ^o , kg / m ³ - 890
Kinematic viscosity at 50 ^o C, mm ² / s - 5.1
Pour point, ^o C - minus 48
Flash point, ^o C - 140
Color, units CNT - 1.0
Fractional composition:
a) the temperature of the start of distillation, ^o C - 268
b) 98% is distilled at a temperature of ^o C - 348
Example. The method of separation of aromatic hydrocarbons from coke oven gas using the obtained sample of the proposed absorption oil is as follows: Coke oven gas, after coke ovens, to the scrubber filled with a nozzle, has the chemical composition shown in table 1.

Насадка орошается предлагаемым поглотительным маслом. Газ и масло в скруббере движутся противотоком. Коксовый газ проходит снизу вверх аппарата, а масло сверху вниз. Улавливание ароматических углеводородов протекает при температуре процесса 28-30^oC. Проходя через насадку скруббера, масло насыщается ароматическими (бензольными) углеводородами и затем поступает на дистилляцию, осуществляемую острым паром при температуре 130-135^oC. Выделение бензольных углеводородов из поглотительного масла основано на разнице температур кипения ароматических углеводородов и предлагаемого поглотительного масла. Насыщенное бензолом масло стекает по тарелкам сверху вниз, а острый пар, поднимаясь снизу вверх, барботирует через слой жидкости на тарелках и увлекает с собой пары ароматических углеводородов. Характеристика получаемой бензольной фракции или "сырого бензола" представлена в таблице 2. Лишенное ароматических углеводородов поглотительное масло после охлаждения снова поступает на улавливание ароматических углеводородов. Таким образом, поглотительное масло постоянно находится в цикле. В циркулирующем предлагаемом поглотительном масле количество шлама находится на уровне 7 мг/л, бензолоемкость поглотительного масла составляет 3,5%.The nozzle is irrigated with the proposed absorption oil. The gas and oil in the scrubber move countercurrently. Coke oven gas passes from bottom to top of the apparatus and oil from top to bottom. The capture of aromatic hydrocarbons takes place at a process temperature of 28-30 ^o C. Passing through the nozzle of the scrubber, the oil is saturated with aromatic (benzene) hydrocarbons and then goes to the distillation by direct steam at a temperature of 130-135 ^o C. The separation of benzene hydrocarbons from the absorption oil is based on the difference in boiling point of aromatic hydrocarbons and the proposed absorption oil. Oil saturated with benzene flows down the plates from top to bottom, and the sharp steam, rising from bottom to top, sparges through a layer of liquid on the plates and carries away aromatic hydrocarbon vapors. The characteristics of the obtained benzene fraction or "crude benzene" are presented in table 2. Absorption oil devoid of aromatic hydrocarbons after cooling is again fed to the recovery of aromatic hydrocarbons. Thus, the absorption oil is constantly in the cycle. In the circulating proposed absorption oil, the amount of sludge is at the level of 7 mg / l, the benzene consumption of the absorption oil is 3.5%.

Результаты по поглотительной способности масла в шламообразовании по сравнению с другим поглотительными маслами, используемыми для вышеуказанных целей, представлены в таблице 3. The results on the absorption capacity of the oil in sludge formation compared to other absorption oils used for the above purposes are presented in table 3.

Из данных, представленных в таблице 3, следует, что наиболее лучшие результаты по бензолоемкости и шламообразованию получены для образца предлагаемого поглотительного масла. From the data presented in table 3, it follows that the best results on benzene consumption and sludge formation were obtained for a sample of the proposed absorption oil.

Заявленный нами способ выделения ароматических углеводородов из коксового газа в сравнении с прототипом позволяет снизить шламообразование в аппаратах и повысить поглотительную способность ароматических углеводородов. Our claimed method for the separation of aromatic hydrocarbons from coke oven gas in comparison with the prototype can reduce sludge formation in the apparatus and increase the absorption capacity of aromatic hydrocarbons.

Claims

A method of separating aromatic hydrocarbons from coke oven gas by treating it with a hydrocarbon scavenger, followed by distillation with hot steam and returning the hydrocarbon scavenger to a cycle, characterized in that an oil fraction boiling in the range of 250 - 360 ^° C. taken from the top of the vacuum column is used as a hydrocarbon scavenger during distillation of low-paraffin oil, having a viscosity at 50 ^° C. of 3.5 - 6.4 mm ² / s and a flash point of at least 130 ^° C.