NL8403169A

NL8403169A - Terugwinnen van waterstof.

Info

Publication number: NL8403169A
Application number: NL8403169A
Authority: NL
Original assignee: Lummus Crest Inc
Priority date: 1983-10-24
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1985-05-17
Also published as: JPH024638B2; PL250163A1; ES8603339A1; GB2148320B; FR2553786B1; IT1205410B; ES537011A0; CS264109B2; CS802584A2; SE8405300L; IN161435B; CA1234064A; NL191627C; BR8405382A; JPS60127390A; DE3437374C2; FI844147L; FI80716B; FR2553786A1; GB8425975D0

Description

-1- * ΐ ( ' * r i

Terugwinnen van waterstof

De uitvinding heeft betrekking op" het terugwinnen van waterstof, en in het bijzonder op het terugwinnen van waterstofgas uit een hoge druk hydrogeneerwerkwi j ze*

Bij vele werkwijzen waarbij een koolwaterstof -5 bevattende voeding behandeld wordt met waterstof, zoals bijvoorbeeld: hydrogenering, hydrodesulfurizering, hydro-kraken, en dergelijke, bij een verhoogde druk, wordt een gasvonnig effluent gevormd dat niet gereageerd waterstof bevat. In de meeste gevallen wint men cm de waterstof doel-10 matig te gebruiken de niet gereageerde waterstof in het effluent' terug cm het gas opnieuw bij de werkwijze te gebruiken.

Zo beschrijft bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooi-schrift 3.444.072 een werkwijze voor het terugwinnen en opnieuw gebruiken van waterstofgas waarbij men het effluent van een 15 hydrogeneerwerkwij ze scheidt in een vloeistof- en een gasge deelte, bij de reactietemperatuur en druk, waarbij het gasgedeelte, dat recirculatiewaterstof bevat, qp de verhoogde druk voor het uiteindelijke terugleiden naar de hydrogeneerwerkwi j ze behandeld en gehouden wordt. Extra waterstof wint 20 men van het vloeistof gedeelte terug door het vloeistofgedeelte tot een tussenliggende druk af te dampen.

Hoewel een dergelijke werkwijze een mogelijkheid biedt voor recirculatie van waterstof, met minimaal verlies van waterstof, bestaat er behoefte aan verbeteringen in de 25 werkwijze voor het terugwinnen van waterstof uit een hoge druk hydrogeneerwerkwij ze.

Volgens één aspect van de onderhavige uitvinding wordt voorzien in een verbeterde werkwijze voor het hydro-generen van een koolwaterstofvoeding waarbij een gas terug-30 gewonnen wordt dat niet gereageerd waterstof en verontreinigingen bij een hoge druk bevat, gevolgd door verlagen van de druk van het gas, zuiveren van het gas bij de verminderde druk, en brengen van het gas op een verhoogde drilq^n een hydrogeneer- 8403169 -2- ? * werkwijze gebruikt kan worden.

In het bijzonder behandelt men het gas dat niet gereageerd waterstof en verontreinigingen bevat, en dat een verhoogde druk van tenminste 7,0 MPa overdruk heeft, zodanig 5 dat de druk van het gas tenminste 1,4 MPa minder is dan de verhoogde druk en niet groter is dan 10,5 MPa overdruk. In het algemeen vermindert men de gasdruk tot niet groter dan 5,6 MPa overdruk en bij voorkeur niet groter dan 4,2 MPa overdruk. In het algemeen vermindert men de druk niet tot 10 een waarde kleiner dan 0,1 MPa overdruk, waarbij men in de meeste gevallen de druk vermindert tot een waarde van 1,0 - 4,2 MPa overdruk. Vanzelfsprekend kan men in het geval van hydrogeneerwerkwi j zen die uitgevoerd worden bij een druk van 12,6 - 21 MPa overdruk en hoger, enige van de voordelen 15 van de onderhavige uitvinding bereiken door de druk van het gas te verminderen tot een waarde die hoger is dan de voorkeursbovengrens van 5,6 MPa overdruk, maar niet hoger dan 10,5 MPa overdruk? in de meeste gevallen vermindert men de druk echter tot een waarde die niet groter is dan 5,6 MPa 20 overdruk en bij voorkeur niet groter dan 4,2 MPa overdruk zodat de voordelen van de onderhavige uitvinding volledig bereikt worden.

Het gas wordt daarna bij een dergelijke lagere druk gezuiverd onder vorming van waterstof bevattend gas 25 dat tenminste 70 voi;% waterstof bevat, gevolgd door het opnieuw brengen van het waterstofgas qp een zodanige druk dat het gas in een hydrogeneerwerkwi j ze gebruikt kan worden (of-wel de hydrogeneerwerkwij ze waaruit het gas afkomstig is en/of een andere hydrogeneerwerkwijze). Zo vermindert men, 30 in tegenstelling tot vroegere werkwijzen, de druk van het waterstof bevattende gas dat van de hydrogenering gewonnen werd, en dat de verhoogde druk heeft die bij de hydrogeneerwerkwi j ze gebruikt wordt, waarna men bij die lagere druk het gas zuivert en vervolgens het gezuiverde gas opnieuw comprimeert 35 tot de druk die bij de hydrogeneerwerkwi j ze heerst waarbij het gas gebruikt wordt; dat wil zeggen men brengt het gas 8403169 * % -3- op een druk van tenminste 7,0 MPa overdruk die tenminste 1,4 MPa overdruk groter is dan de druk waarbij het gas gezuiverd werd.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uit-5 vinding behandelt men het vloeistofgedeelte van het hydro- geneereffluent, dat eveneens een verhoogde druk heeft (in het bijzonder een druk van tenminste 7,0 MPa overdruk), zodanig dat de druk van de vloeistof vermindert tot één die overeenkomt met de druk waartoe het waterstofgas verminderd was. Door 10 een dergelijke drukvermindering die bij voorkeur geccnbineerd wordt met stripbewerking wordt extra waterstof teruggewonnen.

Men kan de uit de vloeistof gewennen waterstof combineren met het waterstofgas dat te voren afgescheiden was van het effluent voor de zuivering.

15 Men kan de vloeistof- en dampgëdeelten van het hydrogeneereffluent scheiden voor de drukvermindering, in welk geval de damp- en vloeistofgedeelten als aparte stromen aan een dergelijke drukvermindering onderworpen worden.

In het andere geval kunnen de vloeistof- en dampgedeelten 20 gewonnen worden bij een verhoogde druk als mengsel, en de druk van de damp- vloeistofcarbinatie verminderd zoals hierboven beschreven, gevolgd door scheiding van de dampen vloeistofgedeelten.

Vanzelfsprekend kan men de druk van de aparte gas-25 en vloeistofgedeelten of de gecombineerde gedeelten in één of meer stappen verminderen cm de hierboven beschreven lagere druk te bereiken, waarbij de waterstof gezuiverd wordt.

Het waterstofgas dat bij de lagere druk gezuiverd moet worden, bevat in het algemeen als verontreinigingen 30 één of meer van de volgende stoffen: aitmoniak, waterstofsulfide, koolstofoxyde (ri) en koolwaterstoffen. Men kan het gas in één of meer stappen zuiveren afhankelijk van de verontreinigingen die aanwezig zijn, welke zuivering één of meer békende technieken kan inhouden, zoals absorptie van 35 zuur gas, adsorptie van koolwaterstof, absorptie van koolstof-oxyde, enz. In het algemeen voert men de zuivering zodanig uit

;Q 3 1 6 S

?' V

-4- dat eeiuverkregen wordt dat tenminste 70 en Mj voorkeur tenminste 90 vol.% waterstof bevat. In de meeste gevallen is het mogelijk het gas zodanig te zuiveren dat waterstof bevattend gas verkregen wordt dat meer dan 99% waterstof 5 bevat.

Een voorkeurszuiveringstechniek cravat een in de techniek bekend type drukzweaiadsorptie. Een dergelijk druk-zwaaiadsorptiesysteem is gebaseerd op het principe dat verontreinigingen aan een adsorbtiemiddel geadsorbeerd 10 worden bij een bepaalde druk, en dat het verzadigde adsorbtie- middel geregenereerd wordt door de druk te verminderen en de verontreinigingen van het adsorbtiemiddel weg te spoelen. Bij de werkwijze gebruikt men een snelle cyclische bewerking die bestaat uit de volgende vier basisstappen: adsorptie, verminderen 15 van de druk, bij lage druk wegspoelen en opnieuw onder druk brengen. Een dergelijke techniek wordt beschreven in Hydrocarbon Processing, maart 1983, blz. 91, "Use Pressure Swing Adsorption For Lowei Costs Hydrogen" Allen M. Watson.

Hoewel men het gas bij voorkeur zuivert door druk-20 zwaaiadsorptie is het vanzelfsprekend mogelijk het gas zodanig te zuiveren met behulp van andere werkwijzen zoals op cryogene wijze, membraanscheiding, enz. dat een recircu-latiestroom van waterstof verkregen wordt.

De werkwijze van de onderhavige uitvinding voor het 25 terugwinnen van waterstofgas uit een effluent van een hydro- geneerwerkwi j ze kan worden toegepast bij een grote verscheidenheid van hydrogeneerwerkwij zen zoals hydrodesulfurizeren, hydrokraken, hydrodealkyleren en andere behandelingen met waterstof. De werkwijze is bijzonder goed toepasbaar bij 30 een werkwijze voor het hydrogeneren van hoog kokende kool waterstoffen afkomstig van aardolie-, bitumen- of steenkool-bronnen. De onderhavige uitvinding is bijzonder goed toepasbaar bij een werkwijze waarbij een koolwaterstof gehydrogeneerd wordt in een hydrogeneerzone met een geëxpandeerd (kokend) 35 katalysatorbed vaneen in de techniek bekend type.Zo voert men zoals bekend in de techniek zo’n hydrogenering uit door 8403169 Η * -5- gébruik van een geëxpandeerd of kokend katalysatorbed bij een temperatuur van 340 - 485°C en bij een werkdruk van tenminste 7,0 MPa overdruk, waarbij de maximum werkdruk in het algemeen niet groter dan 28,0 MPa overdruk is (meestal 5 12,6-21,0 MPa overdruk).. De katalysator die gébruikt wordt, is in het algemeen één van een grote verscheidenheid van katalysatoren waarvan bekend is zij doelmatig hoger kokende stoffen hydrogeneren, en als representatieve voorbeelden van dergelijke katalysatoren kunnen genoemd worden: kobaltmolybdaat, 10 nikkelmolybdaat, kobaltnikkelmolybdaat, wolframkkelsulfide, wolfraamsulfid§, enz., waarbij dergelijke katalysatoren opgebracht zijn op een geschikte drager, zoals aluminiumoxyde of siHciumdioxyde-aluminiumoKyde.

In het algemeen heeft de voeding voor een dergelijke 15 werkwijze hoog kokende bestanddelen. In het algemeen heeft zo’n koolwaterstofvoeding tenminste 25 vol.% stof die kookt boven 51Q°C. Een dergelijke voeding kan afkomstig zijn van of wel aardolie- en/of bitumen- en/of steenkoolbronnen, waarbij de voeding in het algemeen een aardolieresidu is, 20 zoals bodemfracties van een bij atmosferische druk werkende kolan, bodemfracties van een bij vacuum werkende kolctn, zware ruwe olie en teerproducten die kleine hoeveelheden stoffen bevatten die koken beneden 340°C, met oplosmiddel geraffineerde steenkool; bitumen-producten, zoals teerzand, 25 leiolie, pyrolyse-vloeistoffen, enz. De keuze van een geschikte voeding kan door een deskundige gedaan worden, en daarcm worden verdere details wat dit betreft niet nodig geacht cm de onderhavige uitvinding volledig te begrijpen.

Hoewel het bovenstaande voorbeelden geeft van hydro-30 geneerwerkwij zen en hydrogeneervoedingen kan de uitvinding algemeen toegepast worden bij de hydrogenering van koolwaterstoffen voor ieder doeleind bij een overdruk van tenminste 7,0 MPa.

De uitvinding wordt verder beschreven aan de hand 35 van de bijgaande tekening, die een vereenvoudigd

840316S

-6- strocmschema weergeeft van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

Onder verwijzing naar de tekening wordt een voeding in leiding 10 die gehydrogeneerd moet worden in verhitter 11 5 verhit, en wordt de verhitte koolwaterstofvoeding in leiding 12 gecombineerd met waterstof in leiding 13, die verkregen is zoals hierna beschreven wordt. De gecombineerde strocan in leiding 13a wordt in een hydrogeneerreactor gevoerd, die schematisch aangegeven is als 14.

10 De hydrogeneerreactor 14 is bij voorkeur een kokend bedtype reactor, en de hydrogenering wordt uitgevoerd onder de hierboven beschreven omstandigheden.

Het hydrogeneereffluent dat een damp- en een vloei-stofgëdeelte bevat, wordt afgevoerd uit de hydrogeneerreactor 15 14 door leiding 15, en in een gas-vloeistofschelder gevoerd die schematisch aangegeven is als 16. De gas-vloeistof scheider 16 werkt bij een hoge druk en hoge temperatuur, in het algemeen een overdruk van tenminste 7,0 MPa en een temperatuur van tenminste 340°C. In het algemeen is de temperatuur en druk 20 van de hoge druk- en hoge temperatuurscheider 16 practisch gelijk aan die in de reactor 14.

Hoewel de uitvoeringsvorm van de tekening een apart vat 16 gebruikt voor het uitvoeren van de scheiding van het damp- en vloeistof gedeelte van het effluent, is 25 het vanzelfsprekend dat een dergelijke scheiding in de reactor 14 zou kunnen worden uitgevoerd, in welk geval er een aparte vloeistof- en gasstroom afgevoerd wordt uit de reactor 14.

Het gasvormige gedeelte van het effluent, afgevoerd 30 uit scheider 16 door leiding 17 bevat waterstof evenals verontreinigingen, zoals koolstofoxyde (n]_, ammoniak, waterstofsulfide, en koolwaterstoffen. Het gasvomige gedeelte in leiding 17 laat men door een reduceerventiel gaan, dat schematisch aangegeven is als 18 onder vermindering van de 35 gasdruk van meer dan 7,0 MPa overdruk tot een hierboven 8403169 V *“ -7- beschreven lagere overdruk die in het algemeen niet groter is dan 5,6 MPa. Hoewel een enkel reduceerventiel getekend is, is het vanzelfsprekend dat de druk verminderd kan worden op andere wijzen dan door het gebruik van een enkel ventiel.

5 Hoewel getékend is dat'de "druk verminderd wordt met behulp van een reduceerventiel, is het vanzelfsprekend dat de druk verminderd kan worden op andere manier dan door het gebruik van een ventiel. Bovendien kan de druk ook zoals eerder vermeld in meer stappen verlaagd worden.

10 Het vloeistofgedeelte van het effluent wordt af gevoerd uit scfaeider 16 door leiding 21, en men laat dit vloeistofgedeelte gaan door een reduceerventiel dat schematisch aangegeven is als 22 aider vermindering van de druk van de vloeistof tot een druk zoals die hierboven beschreven is met 15 betrekking tot het gas. In het bijzonder wordt de druk van het vloeistofgedeelte van het effluent verlaagd tot een druk die practisch. gelijk is aan die waartoe het gasvormige gedeelte van het effluent verlaagd wordt in reduceerventiel 18. Zoals hierboven beschreven kan men een dergelijke druk-20 verlaging uitvoeren in stappen of op een andere manier dan met behulp van een ventiel.

Als resultaat van de drukvermindering kamt extra gas vrij uit de vloeistof, en wordt een gasvloeistofmengsel bij verminderde druk in leiding 23 ingevoerd in een geccmbi-25 neerde scheider-stripper, die schematisch aangegeven is als 24. Hét vat 24 wordt bij voorkeur voorzien van een stripgas, zoals stoom in leiding 25 cm de afscheiding van waterstof en lichte gassen van de vloeistof te vergemakkelijken. Het vat 24 laat men in het algemeen verken bij een temperatuur gelijk 30 of bijna gelijk aan de reactortemperatuur; dat wil zeggen geen externe koeling van de vloeistof.

Afgedampte en gestripte gassen worden af gevoerd uit het vat 24 door leiding 26, en gecombineerd met het gas uit het reduceerventiel 18 in leiding 27.

35 De gecombineerde strocm in leiding 28 wordt geleid in een koelzone die schematisch aangegeven is als 29 zodat 8403165 -8- het gas afkoelt tot een temperatuur van 120 - 320°C, waarbij een gedeelte van het gas condenseert. Een gas-vlceistofmengsel wordt afgevoerd uit koelzone 29 door leiding 31 en in een gecombineerde scheider- stripper ge-5 leid, die schematisch aangegeven is als 32. Het vat 32 wordt bij voorkeur voorzien van een stripgas, zoals stoom, door leiding 33 on de afscheiding van waterstof en lichte gassen van de vloeistof te vergemakkelijken.

De vaten 24 en 32 zijn in feite strippers (kolomen).

10 voorzien van schotels. Gas-vloeistofscheiding van het gas-vloeistofmengsel in de leidingen 23 en 31 heeft plaats boven in de vaten 24 en 32, en het strippen cnderin.

De gasvormige stroom wordt afgevoerd uit vat 32 door leiding 34, gecombineerd met water toegevoerd door leiding 15 35 cm ammoniak te verwijderen als oplosbaar ammoniumsulfide, en de gecombineerde s troon laat men gaan door een luchtkoeler 36 en een indirecte warmtewisselaar die schematisch aangegeven is als 37 zodat het gas verder afkoelt door indirecte warmteoverdracht (bijvoorbeeld koelwater ] . Het afkoelen van 20 het gas in de koelers 36 en 37 resulteert in extra condensatie van verontreinigingen uit het gas en vermindert eveneens de oplosbaarheid van waterstof in de gecondenseerde vloeistoffen, waardoor het verlies van waterstof vennindert.

Het gas-vloeistofmengsel in leiding 38 wordt geleid 25 in een scheider 39, om zuur water dat afgevoerd wordt door leiding 41 en extra koolwaterstoffen die af gevoerd worden door leiding 42 af te scheiden.

De uit scheider 39 gewonnen vloeistof en de vloeibare koolwaterstoffen gewonnen uit de vaten 24 en 32 worden 30 respectievelijk door leiding 42, 43 en 44 geleid in een fractioneerzone 45 voor het winnen van verschillende vloeibare productfracties en recirculatiestromen, indien gewenst.

Het gas dat uit scheider 39 door leiding 51 afgevoerd wordt, wordt geleid in een waterstofsulfideverwijder-35 zone, die schematisch aangegeven is als 52, van een in de techniek bekend type. Vanzelfsprekend is in bepaalde gevallen 8403169 , ·9 -9- een aparts waterstofsulfideverwijderzoné niet vereist. Zuivering zou bijvoorbeeld in een enkele zone kunnen worden uitgevoerd.

Het gas dat door leiding 53 uit de waterstofsulfide-verwijderzone 52 wordt afgevoerd, bevat in het algemeen 5 60 - 90% waterstof, waarbij de rest van het gas in hoofdzaak uit koolwaterstofverontreinigingen bestaat. Het gas in leiding 53 wordt daarna geleid in een waterstofzuiveringszone 54, die zo afzonderlijk getoond een drukzwaaiadsorptiezone van een in de techniek bekend type voorstelt.

10 Waterstofrecirculatiegas, dat tenminste 70 en bij voor keur tenminste 90 vol.% waterstof bevat, en in de meeste gevallen meer dan 99% waterstof bevat, wordt afgevoerd uit zone 54 door leiding 55 en vervolgens in compressor 58 gecomprimeerd tot de in de hydrogeneerreactor 14 heersende druk en daarna 15 gecombineerd met aanvullende waterstof in leiding 56. Het gecomprimeerde gas in leiding 59 wordt verhit tot de juiste temperatuur in de waterstofverhitter 61, en het verhitte gas in leiding 13 wordt met de koolwaterstofvoeding gecombineerd zoals hierboven beschreven.

20 Het is ook mogelijk cm de druk van het gecombineerde effluent te verlagen, gevolgd door scheiding van de gasvormige en vloeibare gedeelten bij een lagere druk. In een'dergelijke modificatie zou het gas-vloeistofmengsel in leiding 15 na verlaging van de druk (bijvoorbeeld in een geschikt reduceer-25 ventiel), in de schelder 24 geleid worden, waarbij schelder 16 als ook de reduceerventielen 18 en 22 achterwege gelaten zouden worden.

Hoewel de uitvoeringsvorm beschreven is met betrekking tot de recirculatie van alle waterstof naar werkwijze waaruit 30 de waterstof gewennen wordt, is het vanzelfsprekend dat alle waterstof of een gedeelte ervan gébruikt kan worden in een andere hydrogeneereenheid die werkt' bij een verhoogde druk; dat wil zeggen tenminste 7,0 MPa overdruk.

De uitvinding wordt beschreven aan de hand van 35 het volgende voorbeeld.

840 3 1 6 9 4Τ -10-

VOORBEELD

Een hydrogeneereenheid werd ingesteld cm per dag 40.000 vaten aardolieresidu (dat ongeveer 60 vol.% stof be- ö g o vat die kookt boven 520 C) te behandelen met 1,17 x 10 m netto aangevoerde waterstof die voor 97 vol.% zuiver is. Een 5 gecombineerde waterstof stroom en een voorverhitte aardolie- residustroam werden geleid in een hydrogeneerreactor van het geëxpandeerde katalysatorbedtype die werkte bij 17,5 MPa overdruk en 440°C. De gasvormige en vloeibare gedeelten van de effluentstrocm uit de hydrogeneerreactor werden 10 in een gas-vloei stof schelder geleid, die bij ongeveer dezelfde temperatuur en druk als in de reactor werkte. Het gasvormige gedeelte van het effluent uit de scheider had de samenstelling die in tabel A getoond wordt, onder de aangegeven werkomstandigheden.

15 Het vloeistofgedeelte van het effluent uit de scheider werd in een gas-vloeistofscheider geleid. Waterstof en verontreinigingen werden afgedampt en gestript van de vloeistof, en als een gasstrocm verwijderd. De werkomstandigheden en de samenstelling van de gasstrocm en van de 20 vloeibare productstrocm worden in de tabellen A en B ge toond.

Het gasvormige gedeelte van het effluent werd in druk verlaagd door een reduceerventiel, en werd daarna met de gasstrocm gecombineerd. De gecombineerde stroom was 25 nagenoeg cp 425°C en 2,8 MPa overdruk voordat deze in een koelzone geleid werd. Afkoeling leverde een gas-vloeistof-mengsel op dat in een scheidzone geleid werd.

Waterstof en verontreinigingen werden gestript van de vloeistof en verwijderd als een gasstrocm. De werkomstandig-3Q heden en de samenstelling van de gasstrocm en de vloeibare bodeirproductstroom worden getoond in de tabellen A en B.

Water werd aan de gasstrocm toegevoegd voordat deze de luchtgëkoelde zone binnenging cm ammoniumsulf ide op te lossen. Dit voorkant het sublimeren van aranoniumsulfide en bij-35 gevolg het verstopt raken van de koelinrichting. De koelzone 840 3 1 8 9 -11- levert een driefasenmengsel cp dat in een scheider geleid wordt, waar een driefasenscheiding plaats heeft. De-werkomstandigheden en de samenstelling van de gasstrocm en van het vloeibare effluent worden in de tabellen A en B getoond.

5 Be gasstrocm werd in een zuur gasverwi j der zone geleid cm de zuur gasbestanddelen te verwijderen. De van zuur gas gezuiverde strocm werd in een waterstof zuiveringszone geleid van het type dat op het drukzwaaiadsorptieprincipe gebaseerd is. De waterstofzuiveringszone leverde een. gasstrocm 10 op die daarna geccqprimeerd werd en gecombineerd met netto aanvullende waterstof onder vorming van de gecombineerde water-stofvoedingsstrocm naar de reactor.

De werkomstandigheden en samenstelling van deze gasstrcmen worden getoond in tabel A.

15

840 31 SS

-12- σι ή ί α μ όρ *. κ * Ui ® ΙΛ · <Λ Ο Ο 00 ΓΜ CN - m η σι ο η fO ο

UD

ο ο η σι οο η ιη h. Η »»»*** LO VO 00

HdPVOO Ο CM Ο _ * * * LO · Γ— r—I ' r-H Ο 00 CM I—I I—)

Η Ο 00 CM

Ο Ή ο οο γ- γ~ co c© Γ' Λ di> σ\ σ\ ο οο ο ιη ο ο "ί ν <ν γ- «3- » LO r—f <—i Ο Ο · *· <η Η ιΗ CM CO Η g 1/1 CM CO 00 CM VO U0 Ονο C0*tf V 1. V V V «· ι—I Γθ VO Ο CM 00 ϊΗ σ\·Μ< Ο σ\ CM 00¾1 dp CM 00 <Η Ο co · *·

V£> . ι—I *3* 'M’ O

CM Η ^

J

Η I

rtj ^ a co m σι ό "Μ* u? cm Γ' σ ί

0\0 κ s * *· ·· ». ». ^ LT; I

γ~« ιη σι ο if ο in in ο ο or- · - ι -I ί « * ί PQ j <3 Εη ΓΟ r-> d 2 η öp - *» S'-* Η · CO rH ο C0 >.

rM σι ο CO CM

£ g *3* c co o 8 ι o S o o Π 4J O "5f

-p o CM CO

fti 4-> _ _

m SS

b ö I § η * * 11 2 -μ* o o o 1 H m Λ ^ ^ n n +j d) dü°odö fö δδοδο) jj ”5 .η mmcMM-im o «.+3 m iw m iw m p §d 'd π § π ü è h -S w m w > tn ω I 51

(D mm μ 5h , μ M d 2 * <S

idtn 00^4 δ cd -P δ 3 tg 2-¾ d

Ss lil® sa SSlSli §11 ί I ? Fs 8403168 -13- J-j· co Γ»

Ό vocMtno m SS

do O o* O *- f ^ O * Ou) 03. in * - co r-o -ï co o* · · conmt'· »h SJ v

iQ4 fR* U3 CO VO

^ ww __ _ ». r*· c\ ^ . o o —i *» *> o ^*cn r* ^ ^.-¾ h m - cm c* co o o · · ^ fi r-i o —1 ΚΡΠ r-t <N 2 ^ &Ί v v ^

| | | II

Ό 'O 'O oo m co i |

fY> o o* ^ 03 * ^ r*' σ\ ί I

5 5 S I-H O - ***· o 22°^ ® ^ jj ® gjvv ® ^ ^ 5¾ | J " I ! m i j Ö M O I 1

-4 O O

< Γ0 o ^ dP -4 o a i § § k " g Γ-) I—i tr ou α o O) -¾1 C nu

Sl 1 9-, « o o

g +j o 'J

jj Q ΓΊ Γ0 ,tö -p ^ ^

y 3 a I I

I H I || S Js Ie a α 43 t m ,¾ w ^ u o ö % i» y m +j +j |j |j

(ÜCCS^OCJC

4-4^¾.¾¾ # |a 11111¾ g ^ w § ! $ a £ $ s I «jij M| II 3 a I ! f ! I |e i! 11 $ ά lillilll Is $ £ 8403169 -14-

De uitvinding is in het bijzonder voordelig omdat men daarmee doelmatig niet gereageerd waterstof uit een hydrogeneerwerkwijze kan terugwinnen.

Vergeleken met de vroeger gebruikte werkwijzen waar-5 bij niet gereageerd waterstof uit het effluent teruggewonnen wordt bij een hoge druk, en op die druk gehouden wordt voor behandeling en recirculatieraaresn hydrogeneerwerkwij ze, wordt de kapitaalsinvestering verminderd omdat de hoge druk inrichting tot een minimum wordt teruggebracht. Bovendien IQ kunnen de danpen die uit het vloeistofgedeelte van het effluent door verlagen van de druk en strippen teruggewonnen worden, gecombineerd worden met het gasvormige gedeelte van het effluent, dat een verminderde druk heeft, en dit heft de noodzaak op om voor dubbele dairpcondenseerreeksen te 15 zorgen.

Bovendien is de waterstofrecirculeerstroam zuiverder waardoor men de totale druk kan verminderen onder verkrijging van dezelfde partiële druk van waterstof. Bovendien is de totale hoeveelheid gas naar de reactor verminderd, waardoor 20 de capaciteit voor een gegeven reactoroppervlak toeneemt.

Bovendien kan de totale gasstrocmsnelheid naar de reactor verminderd worden wegens de grotere zuiverheid van waterstof van de gasvoeding, en hierdoor kunnen ontwerpen van kleinere reactoren voor een gegeven gewenste ruimtesnelheid 25 van de reactor mogelijk worden.

Voorts is een voordeel, dat niet gereageerd waterstofgas dat in vloeibare effluentsstrcmen oplost, tot een verwaarloosbare hoeveelheid verminderd kan worden, in het bijzonder wanneer een stripgas zoals stoom gebruikt wordt.

30 De onderhavige uitvinding is in het bijzonder voordelig wat betreft de beperking van potentieel waterstof-verlies, wanneer de verhouding van in de reactor geleide waterstof tot de in de reactor verbruikte waterstof niet te hoog is, bijvoorbeeld 2 of minder.

35 840 3169

Claims

1. Werkwijze voor het hydrogeneren van een koolwater-stofvoeding bij een hydrogeneerdruk van tenminste 7,0 MPa overdruk, waarbij een hydrogeneereffluent dat een vloeibaar gedeelte en een gasvormig gedeelte bevat, teruggewonnen wordt 5 uit de hydrogenering, waarbij het gasvormig gedeelte niet gereageerd waterstof en verontreinigingen bevat, met het kenmerk, dat men (al de druk van het gasvormig gedeelte verlaagt van een hydrogeneerdruk van tenminste 7,0 MPa overdruk tot 10 een druk die tenminste 1,4 MPa lager is dan de hydrogeneerdruk en die niet groter is dan 10,5 MPa overdruk onder vorming van een gas dat waterstof en verontreinigingen bevat bij een verlaagde druk, (bl verontreinigingen uit het gas van stap (al 15 verwijdert onder vorming van een waterstof bevattend gas dat tenminste 70 vol.% waterstof bevat, en (c) de druk van het waterstofgas uit stap (bl verhoogt tot een druk die tenminste 7,0 MPa overdruk is en die tenminste 1,4 MPa groter is dan de lagere druk, zodat 20 deze waterstof bij een hydrogeneerwerkwij ze gébruikt kan worden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gasvormige en vloeibare gedeelte met elkaar gemengd zijn voor en na het verminderen van de druk, en dat het 25 gasvormige gedeelte van het vloeibare gedeelte afgescheiden wordt voordat de verontreinigingen uit het gasvormige gedeelte verwijderd worden.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gasvormige en vloeibare gedeelte van elkaar afge- 30 scheiden worden voordat de druk van het gasvormige gedeelte verminderd wordt.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat men de druk van het afgescheiden vloeibare gedeelte verlaagt tot een druk die overeenkomt' net de verlaagde 35 druk van het gasvormige gedeelte, zodat nog meer gas vrij kant 8403133 ~J -w -16- dat waterstof bevat, en dat men dit gasgedeelte terugwint en combineert met het eerste gasgedeelte waarna verontreinigingen van beide gasgedeelten bij de verminderde druk verwijderd worden.

5. Werkwijze voor het hydrogeneren van een koolwater- stofvoeding bij een hydrogeneerdruk van tenminste 7,0 MPa overdruk, waarbij een gas dat niet gereageerd waterstof en verontreinigingen bevat wordt teruggewonnen bij 'de hydrogeneerdruk, met het' kenmerk, dat men 10 (al de druk van het gas in tenminste éën stap verlaagt tot een overdruk die niet groter is dan 5,6 MPa, (bl verontreinigingen van het gas uit stap (al verwijdert onder vorming van een waterstof bevattend gas dat tenminste 70 vol.% waterstof bevat, en 15 (cl de druk van het waterstofgas uit dtap (bl verhoogt tot een overdruk van tenminste 7,0 MPa, zodat deze waterstof bij een hydrogeneerwerkwijze gebruikt kan worden.

6. Werkwijze volgens conclusie 5; mét hét •kenmerk, dat de verlaagde overdruk 1,0 - 4,2 MPa bedraagt.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het waterstofgas tenminste 90 vol.% waterstof bevat.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met hét kenmerk, dat de koolwaterstofvoeding tenminste 25 vol.% stoffen bevat die koken boven 510°C.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat men de druk van het waterstofgas laat toenemen tot de hydrogeneerdruk en dat het waterstofgas bij de hydrogeneerdruk teruggeleid wordt naar de hydrogenering.

10. Werkwijze volgens conclusie 5, roet het kenmerk, 3Q dat men een vloeibaar effluent uit de hydrogepering wint, dat men de druk van het vloeibare effluent in tenminste ëên stap verlaagt tot een druk die nagenoeg identiek is aan de lagere druk van genoemd gas, dat men extra gas dat waterstof en verontreinigingen bevat terugwint uit het vloei- 35 bare effluent bij die lagere druk, 3403168 ο- -17- en dat men het extra gas met het genoemde gas caribineert waarna men verontreinigingen uit beide gassen bij de lagere druk verwijdert.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, 5 dat de druk van het gas en van het vloeibare effluent verlaagd wordt, en een gecombineerde strccm van gas en vloeibare effluent gevormd wordt.

12. Werkwijze volgens conclusie IQ, met het kenmerk, dat men het gas en het vloeibare effluent uit de hydrogenering IQ van elkaar scheidt voordat men de druk verlaagt.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het waterstof bevattende gas tenminste 9Q vol.% waterstof bevat.

14. tferkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, 15 dat de lagere druk 1,0 - 4,2 MPa overdruk bedraagt.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk', dat de koolwaterstofvoeding tenminste 25 vol.% stoffen bevat die koken boven 51Q°C.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, 2Q dat men de druk van het waterstofgas laat toenemen tot de hydrogeneerdruk en dat het waterstofgas bij de hydrogeneer-druk teruggeleid wordt naar de hydrogenering.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, roet het kenmerk, dat de hydrogeneeroverdruk 12,6 - 21,0 MPa bedraagt.

18. Wferkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat men de koolwaterstofvoeding hydrogeneert in een kokend bed en dat deze koolwaterstofvoeding tenminste 25 vol.% stoffen bevat, die koken boven 510°C.

19. Werkwijze volgens conclusie 16, met het 'kenmerk, 30 dat extra gas gestript wordt uit het vloeibare effluent bij de lagere druk. 84!) 3 1 SS