Przedmiotem wynalazku jest sposób uwodorniania wsadu weglowodorowego.W wielu procesach, w których na wsad, zawierajacy weglowodory, dziala sie wodorem pod zwiekszonym cisnieniem, na przyklad w procesach uwodornienia, hydroodsiarczania, hydrokra- kingu i tym podobnych, powstaje pewna ilosc gazów zawierajacych nieprzereagowany wodór. W celu efektywnego wykorzystania wodoru gazy te w wiekszosci przypadków zawraca sie jako gaz obiegowy do ponownego wykorzystania w procesie.W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 444 072 zostal omówiony sposób odzyskiwania obiegowego gazu wodorowego, w którym odciek z procesu uwodornienia dzieli sie na czesc ciekla i gazowa pod cisnieniem i w temperaturze reakcji, przy czym czesc gazowa zawierajaca wodór obiegowy przetwarza sie i utrzymuje w podwyzszonym cisnieniu celem ponow¬ nego zawrócenia do procesu uwodorniania. Dodatkowe ilosci wodoru odzyskuje sie z czesci cieklej przez rzutowe odparowanie pod posrednim cisnieniem.Chociaz w opisanym procesie uzyskuje sie zawracanie wodoru, minimalizujac jego straty, jednak niezbedne jest udoskonalenie procesu odzyskiwania wodoru z wysokocisnieniowego pro¬ cesu uwodornienia, co jest celem niniejszego wynalazku.Sposób uwodorniania wsadu weglowodorowego, wedlug wynalazku, polega na tym, ze obniza sie cisnienie czesci gazowej odcieku od cisnienia procesu uwodornienia wynoszacego co najmniej 7 MPa do cisnienia nizszego o co najmniej 1,4 MPa od cisnienia procesu uwodornienia a nie przekraczajacego 10,5 MPa, nastepnie z tak otrzymanego gazu bedacego pod zmniejszonym cisnieniem, zawierajacego wodór i zanieczyszczenia usuwa sie zanieczyszczenia otrzymujac gaz wodorowy zawierajacy co namniej 70% objetosciowych wodoru, którego z kolei cisnienie podwyz¬ sza sie do wartosci co najmniej 7 MPa, a co najmniej 1,4 MPa wyzszego od poprzednio obnizonego cisnienia i nastepnie poddaje sie uwodornieniu.Korzystnie czesc gazowa i ciekla wystepuja w mieszaninie zarówno przed, jak i po zmniejsze¬ niu cisnienia, a czesc gazowa oddziela sie od czesci cieklej przed usunieciem zanieczyszczen z czesci gazowej. Korzystnie czesci gazowa i ciekla rozdziela sie przed obnizeniem cisnienia czesci gazowej.2 142 246 Korzystnie obniza sie cisnienie oddzielonej czesci cieklej do wartosci odpowiadajacej obnizo¬ nemu cisnieniu czesci gazowej odzyskujac dalsza czesc gazowa zawierajaca wodór, która laczy sie z wlasciwa czescia gazowa, a nastepnie usuwa sie zanieczyszczenia z obu czesci gazowych pod zmniejszonym cisnieniem.Sposób uwodorniania wsadu weglowodorowego, wedlug wynalazku, polega na tym, ze obniza sie cisnienie gazu w co najmniej jednym etapie do cisnienia nie przekraczajacego 5,6 MPa, nastepnie usuwa sie zanieczyszczenia z gazu otrzymujac gaz wodorowy zawierajacy co najmniej 70% objetos¬ ciowych wodoru, którego cisnienie podwyzsza sie do wartosci co najmniej 7 MPa i poddaje sie uwodornieniu. Korzystnie obniza sie cisnienie do wartosci od 1,05 do 4,2 MPa. Korzystnie gaz wodorowy zawiera co najmniej 90% objetosciowych wodoru.Korzystnie wsad weglowodorowy zawiera co najmniej 25% objetosciowych substancji o temperaturach wrzenia powyzej 510°C.Korzystnie cisnienie gazu wodorowego podwyzsza sie do wartosci cisnienia procesu uwodor¬ nienia i gaz wodorowy zawraca sie do procesu uwodornienia. Odzyskuje sie ciekly odciek z procesu uwodornienia, którego cisnienie obniza sie co najmniej jednoetapowo do cisnienia dokladnie równego zmniejszonemu cisnieniu gazu, nastepnie odzyskuje sie z cieklego odcieku dodatkowa ilosc gazu zawierajaca wodór i zanieczyszczenia pod zmniejszonym cisnienim, po czym laczy sie dodatkowa ilosc gazu z gazem uzyskanym uprzednio, z których usuwa sie zanieczyszczenia pod zmniejszonym cisnieniem. Korzystnie cisnienie gazu i cieklego odcieku obniza sie w polaczonym strumieniu gazowo - cieczowego odcieku. Korzystnie gaz i ciekly odciek z procesu uwodornienia rozdziela sie przed obnizeniem cisnienia. Korzystnie gaz wodorowy zawiera co najmniej 90% objetosciowych wodoru.Korzystnie obniza sie cisnienie do wartosci od 1,05 do 4,2 MPa.Korzystnie wsad weglowodorowy zawiera co najmniej 25% objetosciowych substancji o temperaturach wrzenia powyzej 510°C.Korzystnie cisnienie gazu wodorowego podwyzsza sie do wartosci cisnienia procesu uwodor¬ nienia, a gaz wodorowy pod cisnieniem procesu uwodornienia zawraca sie do procesu uwodornie¬ nia. Korzystnie cisnienie uwodornienia zawarte jest pomiedzy 12,6 a 21 MPa.Korzystnie wsad weglowodorowy poddaje sie uwodornieniu w zlozu zapewniajacym podwyz¬ szenie temperatury wrzenia, przy czym wsad weglowodorowy zawiera co najmniej 25% objetos¬ ciowych substancji o temperaturach wrzenia powyzej 510°C. Korzystnie z cieklego odcieku odpe¬ dza sie pod zmniejszonym cisnieniem dodatkowa ilosc gazu.Korzysci plynace z zastosowania sposobu wedlug niniejszego wynalazku polegaja glównie na wydajnym odzyskaniu wodoru, który nie przereagowal w procesie uwodornienia. W porównaniu z dotychczas stosowanymi metodami, w których nieprzereagowany wodór z odcieku odzyskuje sie pod wysokim cisnieniem i poddaje sie przetwarzaniu pod tym cisnieniem, a nastepnie zawraca sie poddajac procesowi uwodornienia, w tym przypadku osiaga sie obnizenie kosztów stalych zwiaza¬ nych z aparatura wysokocisnieniowa. Dodatkowo, pary odzyskane z cieklej czesci odcieku w wyniku obnizenia cisnienia i odpedzania mozna polaczyc z gazowa czescia odcieku, majaca równiez obnizone cisnienie, co eliminuje koniecznosc stosowania podwójnego ciagu skraplania par. Co wiecej, strumien obiegowego wodoru ma wieksza czystosc, co pozwala na zredukowanie calkowitego cisnienia przy niezmienionym cisnieniu czastkowym wodoru. Ponadto ze wzgledu na zmniejszenie calkowitej ilosci gazu wchodzacego do reaktora zwieksza sie jego pojemnosc na jednostke powierzchni. Jednoczesnie, ze wzgledu na wieksza czystosc wodoru mozna zmniejszyc natezenie doplywu gazu do reaktora, co pozwala na projektowanie mniejszych reaktorów przy zadanej predkosci objetosciowej przeplywu w reaktorze. Dalsza korzyscia jest obnizenie zawartosci nie- przereagowanego wodoru w cieklych strumieniach odcieku do pomijalnego poziomu, w szczegól¬ nosci przy stosowaniu gazu odpedzajacego takiego jak para wodna.Niniejszy wynalazek daje szczególne korzysci zwiazane ze zmniejszeniem potencjalnych strat wodoru, gdy stosunek ilosci wodoru wprowadzanego do reaktora do ilosci wodoru zuzywanego w reaktorze nie jest zbyt wysoki, np. równy 2 lub mniejszy.Zgodnie ze sposobem wedlug niniejszego wynalazku udoskonalono sposób uwodorniania wsadu weglowodorowego dzieki odzyskiwaniu w procesie uwodornienia gazu pod wysokim cisnieniem zawierajacego wodór i zanieczyszczenia, obnizaniu cisnienia tego gazu, oczyszczania go pod142246 3 zmniejszonym cisnieniem i sprezaniu gazu do wysokiego cisnienia, celem uzycia w procesie uwo-' dornienia.Scislej, gaz zawierajacy nieprzereagowany wodór i zanieczyszczenia, znajdujacy sie pod cis¬ nieniem co najmniej 7 MPa rozpreza sie do cisnienia o co najmniej 1,4 MPa nizszego, a nie przekraczajacego 10,5 MPa. Zwykle gaz rozpreza sie do cisnienia nie przekraczajacego 5,6 MPa a korzystnie nie przekraczajacego 4,2 MPa. Zwykle cisnienia tego nie zmniejsza sie ponizej wartosci 1,05 MPaa w wiekszosci przypadków zmniejsza sieje do wartosci z zakresu od 1,05 do 4,2 MPa.Nalezy zrozumiec, ze w przypadku procesów uwodornienia zachodzacych pod cisnieniami rzedu od 12,6 do 21 MPa ,a nawet wyzszymi, niektóre z korzysci, którewynikaja z niniejszego wynalazku mozna osiagnac obnizajac cisnienie gazu do wartosci wyzszej od zalecanej górnej granicy 5,6 MPa ale nie wyzszej niz 10,5 MPa. Jednakze w wiekszosci przypadków cisnienie obniza sie do wartosci nie przekraczajacej 5,6 MPa,a korzystnie nie przekraczajacej 4,2 MPaw celu osiagniecia pelnych korzysci z zastosowania niniejszego wynalazku.Gaz pod zmniejszonym cisnieniem oczyszcza sie otrzymujac gaz wodorowy zawierajacy co najmniej 70% objetosciowych wodoru, który spreza sie nastepnie do cisnienia umozliwiajacego uzycie tego gazu w procesie uwodornienia /tym, z którego pochodzi gaz i/lub innym procesie uwodornienia/. Tak wiec w przeciwienstwie do dotychczas stosowanych metod, w metodzie tej zawierajacy wodór gaz odzyskiwany z procesu uwodornienia, znajdujacy sie pod wysokim cisnie¬ niem typowym dla procesu uwodornienia rozpreza sie, oczyszcza pod tym zmniejszonym cisnie¬ niem i spreza oczyszczony gaz do cisnienia procesu uwodornienia, w którym ma byc uzyty gaz, to jest do cisnienia co najmniej 7 MPa i co najmniej o 1,4 MPa wyzszego od cisnienia pod którym oczyszczano gaz.Zgodnie z zalecanym sposobem realizacji wynalazku czesc ciekla odciekuz procesu uwodor¬ nienia, znajdujaca sie takze pod zwiekszonym cisnieniem / w szczególnosci pod cisnieniem co najmniej 7 MPa /poddaje sie rozprezeniu do cisnienia odpowiadajacego cisnieniu, do jakiego rozprezono gaz wodorowy. Takie rozprezenie, polaczone najlepiej z odpedzaniem, pozwala na odzyskanie dodatkowej ilosci wodoru. Odzyskany z cieczy wodór mozna polaczyc z gazem wodo¬ rowym oddzielonym poprzednio od odcieku w celu oczyszczenia.Czesc ciekla i gazowa odcieku z procesu uwodornienia mozna rozdzielic przed obnizeniem cisnienia, i w tym przypadku obie te czesci poddaje sie rozprezeniu oddzielnie. Mozliwejest takze odzyskanie mieszaniny czesci cieklej i gazowej, rozprezenie obu czesci lacznie w sposób opisany powyzej, a nastepnie oddzielnie czesci cieklej od gazowej.Nalezy rozumiec, ze obnizenie cisnienia rozdzielonej czesci gazowej i cieklej, lub tez ich mieszaniny, mozna prowadzic jedno - lub wieloetapowo, w celu osiagniecia wyzej okreslonego nizszego cisnienia, pod którym oczyszcza sie wodór.Gaz wodorowy, który nalezy oczyscic pod zmniejszonym cisnieniem, zawiera zwykle jako zanieczyszczenia jedna lub wiecej substancji sposród amoniaku, siarkowodoru, tlenku /tlenków/ wegla i weglowodorów. Gaz ten mozna oczyszczac jedno - lub wieloetapowo, w zaleznosci od rozdzaju zanieczyszczen jedna lub kilkoma znanymi metodami, takimi jak absorpcja gazów kwasnych, adsorpcja weglowodorów, absorpcja tlenku wegla i tym podobne. Ogólnie, oczyszcza¬ nie prowadzi sie tak, aby otrzymac gaz zawierajacy co najmniej 70% objetosciowych wodoru, a najlepiej co najmniej 90% objetosciowych wodoru. W wiekszosci przypadków mozliwe jest takie oczyszczenie gazu, ze otrzymuje sie gaz wodorowy zawierajacy 99% i wiecej wodoru.Jednym z zalecanych sposobów oczyszczaniajest znana i opisana adsorpcja zmiennocisnie- niowa. Uklad do adsorpcji zmiennocisnieniowej opiera sie na zasadzieadsorpcji zanieczyszczen na adsorbenciepodpewnym cisnieniem i regeneracji nasyconego adsorbentaprzez obnizenie cisnienia i usuniecie zanieczyszczen. W metodzie tej stosuje sie szybkie operacje powtarzajace sie cyklicznie, skladajace sie na cztery podstawowe kroki: adsorpcje, rozprezenie, oczyszczanie pod niskim cisnieniem i sprezanie. Technike te opisal w "Hydrocarbon Processing" z marca 1983 roku, na stronie 91 pod tytulem uUse Pressure Swing Adsorption For Lowest Cost Hydrogen* Allen M.Watson.Chociaz najlepiej jest oczyszczac gaz metoda adsorpcji zmiennocisnieniowej, zrozumialejest, ze w celu otrzymania wodorowego gazu obiegowego mozna oczyszczac gaz innymi metodami, takimi jak wymrazanie, oddzielanie przeponowe i tym podobne.4 142 246 Sposób odzyskiwania gazu wodorowego z odcieku procesu uwodornienia wedlug niniejszego wynalazku mozna stosowac w licznych procesach uwodornienia, lacznie z hydroodsiarczaniem, hydrokrakingiem, hydrodealkilacja i innymi procesami dzialania wodorem. Sposób ten ma szcze¬ gólne zastosowanie w procesie uwodornienia wysokowrzacych substancji weglowodorowych otrzymywanych z ropy naftowej, bitumu lub wegla. W szczególnosci niniejszy wynalazek mozna stosowac w procesie, w którym uwodornienie weglowodorów zachodzi w strefie katalitycznego uwodornienia w zlozu ekspandowanym znanego typu. Jak wiadomo, proces taki prowadzi sie stosujac zloze katalizatora ekspandowane lub zapewniajace podwyzszenie temperatury wrzenia w temperaturach rzedu od okolo 520°C do okolo 480°C, pod cisnieniem co najmniej 7 MPa przy maksymalnym cisnieniu nie przekraczajacym 28 MPa/zwykle od 12,6 do 21 MPa /.Katalizatorem jest zwykle jeden ze znanych licznych katalizatorów uwodornienia substancji wysokowrzacych, a przykladowo mozna wymienic molibdenian kobaltu, molibdenian niklu, molibdenian kobaltowo- niklowy, siarczek wolframowo - niklowy, siarczek wolframu i tym podobne, zawieszony zwykle na odpowiednim nosniku, jak np. tlenek glinowy lub tlenek glinowy i krzemowy.Najczesciej wsad w takim procesie sklada sie z wysokowrzacych skladników. Zwykle taki wsad weglowodorowy zawiera co najmniej 25% objetosciowych substancji o temperaturach wrzenia powyzej 510°C. Takiwsad moze pochodzic z ropy naftowej, bitumu i/lub wegla, i jest nim zwykle pozostalosc z destylacji ropy pod atmosferycznym lub zmniejszonym cisnieniem surowe frakcje lub smoly o niewielkiej zawartosci substancji o temperaturach wrzenia nizszych niz 320°C, rafinowany ^rozpuszczalnikami wegiel, bitumy takie jak piasek roponosny, olej lupkowy, ciecze pirolityczne i tak dalej. Wybór odpowiedniego wsadu jest oczywisty dla fachowca, i w celu zrozumienia zasady niniejszego wynalazku zbedne sa dalsze szczególy.Chociaz w powyzszym opisie umieszczono przyklady procesów uwodornienia i wsadów dla tych procesów, zakres stosowalnosci sposobu wedlug wynalazku nie ogranicza sie do nich w tym sensie, ze mozna go stosowac w dowolnym procesie uwodornienia weglowodorów pod cisnieniami co najmniej 7 MPa.Sposób wedlug wynalazku opisano ponizej w odniesieniu do zalaczonego rysunku, który przedstawia uproszczony schemat przeplywów procesu bedacego realizacja sposobu wedlug wyna¬ lazku.Zgodnie z rysunkiem wsad, który ma byc poddany uwodornieniu, jest przesylany przewodem 10 do podgrzewacza 11, gdzie podgrzewa sie. Nastepnie ogrzany wsad przesylany przewodem 12 laczy sie z wodorem przesylanym przewodem 13 otrzymanym w sposób opisany ponizej. Polaczone strumienie zostaja wprowadzone przewodem 13a do reaktora do uwodornienia 14. Reaktor do uwodornienia 14 korzystnie jest reaktorem ze zlozem zapewniajacym podwyzszenie temperatury wrzenia, a proces uwodornienia przebiega w warunkach opisanych powyzej. Odciek z reaktora do uwodornienia 14, zawierajacy czesc ciekla i gazowa, opuszcza reaktor 14 przewodem 15 i wchodzi do rozdzielacza ciecz - gaz, 16. Rozdzielacz 16 pracuje pod wysokim cisnieniem i w wysokiej temperaturze, a zwykle pod cisnieniem co najmniej 7 MPa i w temperaturze co najmniej 320°C.Ogólnie, cisnienie i temperatura w jakich pracuje wysokocisnieniowy i wysokotemperaturowy rozdzielacz 16 maja taka wartosc jak temperatura i cisnienie panujace w reaktorze 14.Chociaz przedstawiony na rysunku sposób wedlug wynalazku wymaga zastosowania do rozdzielania czesci cieklej i gazowej strumienia odrebnego rozdzielacza 16, zrozumialym jest, ze rozdzielanie takie moze zachodzic wewnatrz reaktora 14, i w takim przypadku reaktor opuszcza odrebne strumienie cieczy i gazu. Strumien gazu plynacy z rozdzielacza 16 przewodem 17, zawiera wodór i zanieczyszczenia, takie jak tlenek wegla, amoniak, siarkowodór i weglowodory. Gaz z przewodu 17 przechodzi przez zawór redukcyjny 18, celem obnizenia cisnienia z wartosci przekra¬ czajacej 7 MPa do wartosci nizszej, zwykle nie przekraczajacej 5,6 MPajak to opisano powyzej.Chociaz na rysunku pokazano tylko jeden zawór redukcyjny, oczywiste jest, ze cisnienie mozna obnizac równiez w inny sposób, a niekoniecznie przy pomocy tylkojednego zaworu. Co wiecej,jak juz zauwazono, cisnienie mozna obnizac wieloetapowo.142 246 5 Strumien cieczy plynie z rozdzielacza 16 przewodem 21 przez zawór redukcyjny 22 celem obnizenia cisnienia do wartosci takiej, jak to opisano powyzej w odniesieniu do gazu. W szczegól¬ nosci cisnienie strumienia cieczy zmniejsza sie do wartosci identycznej z wartoscia cisnienia, do jakiego obniza sie cisnienie strumienia gazowego na zaworze redukcyjnym 18. Jak opisano powy¬ zej, cisnienie mozna obnizac wieloetapowo lub z uzyciem innych niz zawór urzadzen.W wyniku obnizenia cisnienia cieczy wydzielaja sie z niej dodatkowe ilosci gazu, i taka mieszanine gazowo - cieczowa pod obnizonym cisnieniem wprowadza sie przewodem 23 do rozdzielacza 24 w którym zachodzi jednoczesnie odpedzanie wodoru i lekkich gazów. Najlepiej jest doprowadzac do rozdzielacza 24 przewodem 25 gaz odpedzajacy, taki jak para wodna. Rozdzielacz 24 pracuje zwykle w temperaturze panujacej w reaktorze 14 lub bliskiej jej wartosci tak wiec nie zachodzi zewnetrzne schlodzenie cieczy. Odpedzone gazy odprowadza sie z rozdzielacza 24 prze¬ wodem 26 i laczy z gazem plynacym przewodem 27 z zaworu redukcyjnego 18.Plynace przewodem 28 strumienie wprowadza sie do strefy chlodzenia 29, celem ochlodzenia gazu do temperatury rzedu od 130°C do 310°C i doprowadza do kondensacji czesci gazu. Pola¬ czona mieszanine cieczowo - gazowa usuwa sie ze strefy chlodzenia 29 przewodem 31 i wprowadza sie do rozdzielacza 32, w którym zachodzi jednoczesnie odpedzanie wodoru i lekkich gazów.Najlepiej jest doprowadzac do rozdzielacza 32 przewodem 33 gaz odpedzajacy, taki jak para wodna.Rozdzielacze 24 i 32 sa w rzeczywistosci kolumnami odpedowymi. Rozdzielanie mieszaniny cieczowo - gazowej plynacej przewodami 23 i 31 zachodzi w górnej czesci rozdzielaczy 24 i 32, a odpedzanie w ich czesci dolnej.Strumien gazowy odprowadza sie z rozdzielacza 32 przewodem 34, laczy z woda doprowa¬ dzona przewodem 35, celem usuniecia amoniaku w postaci rozpuszczalnego siarczanu amono¬ wego. Polaczone strumienie przepuszcza sie przez chlodnice powietrzna 36 i przeponowy wymien¬ nik ciepla, 37, w celu dalszego ochlodzenia gazu dzieki wymianie ciepla, na przyklad z chlodzaca woda. Ochlodzenie gazów w chlodnicach 36 i 37 prowadzi do dodatkowej kondensacji zanieczy¬ szczen z gazu i obniza rozpuszczalnosc wodoru w wykroplonych cieczach, zmniejszajac w ten sposób straty wodoru.Mieszanine cieczowo - gazowa z przewodu 38 wprowadza sie do rozdzielacza 39, w celu oddzielania zakwaszonej wody odprowadzanej przewodem 41 i substancji weglowodorowych odprowadzanych przewodem 42. Ciecz odzyskana z rodzielacza 39 prowadzona przewodem, 42 i ciecze odzyskane z rozdzielaczy 24 i 32 prowadzone odpowiednio przewodami 43 i 44 podaje sie do strefy frakcjonowania 45 celem odzyskania róznych cieklych produktów. Gaz odprowadzany z rozdzielacza 39 przewodem 51 wprowadza sie do strefy usuwania siarkowodoru 52, celem usunie¬ cia w znany sposób siarkowodoru. Nalezy rozumiec, ze w niektórych przypadkach nie jest potrzebna oddzielna strefa usuwania siarkowodoru. Na przyklad, oczyszczanie mozna prowadzic wjednej strefie. Gaz opuszczajacy strefe usuwania siarkowodoru 52 przewodem 53 zawiera zwykle od 60% do 90% wodoru, a pozostalosc stanowia glównie zanieczyszczenia weglowodorowe. Z przewodu 53 gaz wprowadza sie do strefy oczyszczania wodoru 54, która w tym szczególnym przypadku jest znana strefa adsorpcji zmiennocisnieniowej.Wodorowygaz obiegowy, zawierajacy co najmniej 70% , a najlepiej co najmniej 90% objetos¬ ciowych wodoru, a w wiekszosci przypadków wiecej niz 99% wodoru, odprowadza sie ze strefy 54 przewodem 55, spreza sprezarka 58 do cisnienia panujacego w reaktorze do uwodornienia 14 i laczy ze swiezym wodorem plynacym przewodem 56. Sprezony gaz w przewodzie 59 ogrzewa sie do odpowiedniej temperatury w podgrzewaczu wodoru 61 i laczy sie przewodem 13 ze wsadem weglowodorowym, jak to opisano powyzej.Mozliwe jest takze obnizanie cisnienia calego odcieku, z reaktora a nastepnie oddzielenie czesci cieklej i gazowej pod zmniejszonym cisnieniem. W przypadku takiej modyfikacji mieszanine cieczowo - gazowa z przewodu 15 po obnizeniu cisnienia /na przyklad przy pomocy odpowied¬ niego zaworu redukcyjnego / wprowadziloby sie do rozdzielacza 24, natomiast zostalby usuniety rozdzielacz 16 i zawory redukcyjne 18 i 22. Chociaz opisano realizacje sposobu wedlug wynalazku, w której cala ilosc wodoru zawraca sie do procesu, z którego sie go odzyskuje, to jest oczywiste, ze czesc lub cala ilosc wodoru mozna skierowac do innej instalacji uwodornienia pracujacej pod zwiekszonym cisnieniem, to jest co najmniej 7 MPa.6 142 246 Ponizej zamieszczono przyklady opisujace sposób wedlug niniejszego wynalazku.Przyklad I.Instalacja uwodornienia ma dobowa zdolnosc przerobowa pozostalosci z desty¬ lacji ropy naftowej /zawierajacej okolo 60% objetosciowych substancji o temperaturach wrzenia powyzej 524°C/ 40000 barylek dziennie zuzywajac 41,3MMSCF/D wodoru ze swiezego strumienia gazu wodorowego zawierajacego 97% objetosciowych wodoru. Polaczone strumienie wodoru i wstepnie podgrzanej pozostalosci z destylacji ropy naftowej wprowadzono do reaktora do uwo¬ dornienia zawierajacego ekspandowane doze katalizatora pracujacego pod cisnieniem 17,5 MPaw temperaturze 440°C.Czesc gazowa i ciekla strumienia odciekowego z reaktora do uwodornienia wprowadzono do rozdzielacza gaz - ciecz pracujacego dokladnie w temperaturze i pod cisnieniem panujacym w reaktorze. Po rozdzieleniu czesc gazowa odcieku miala sklad podany w tabeli 1, we wskazanych warunkach pracy.Czesc ciekla odcieku z rodzielacza wprowadzono do rozdzielacza ciecz - gaz. Wodór i zanieczyszczenia odparowano rzutowo i odpedzono z cieczy, a nastepnie usunieto z rozdzielacza jako strumien gazowy. Warunki pracy oraz sklad strumienia gazowego i strumienia cieklego podano w tabelach 1 i 2.Czesc gazowa odcieku rozprezono przepuszczajac ja przez zawór redukujacy cisnienie, a nastepnie polaczono ze strumieniem gazowym. Polaczone strumienie mialy dokladnie cisnienie 2,8 MPa i temperature okolo 425°C, przed wprowadzeniem do strefy chlodzenia. Po ochlodzeniu powstala mieszanina ciecz - gaz, która wprowadzono do strefy rozdzielacza.Wodór i zanieczyszczenia odpedzano z cieczy pod postacia strumienia gazowego. Warunki pracy oraz sklad strumienia gazowego i dolnego strumienia cieczy podano w tabelach 1 i 2.Do strumienia gazowego przed wprowadzeniem go do strefy chlodzenia powietrzem dodano wody w celu rozpuszczenia siarczku amonowego. Zapobiegalo sublimacji siarczku amonowego prowadzacej do zanieczyszczenia aparatury chlodzacej. Strefe chlodzaca opuszcza trójfazowa mieszanina wprowadzana do rozdzielacza, w którym zachodzi rozdzielanie wszystkich trzech faz.Warunki pracy i sklady strumienia gazowego i strumienia cieklego odcieku podaje tabela 1 i 2.Strumien gazowy wprowadzono nastepnie do strefy usuwania skladników kwasnych celem usuniecia kwasnych skladników gazu. Strumien uwolniony od skladników kwasnych wprowa¬ dzono do strefy oczyszczania wodoru typu opartego na zasadzie adsorpcji zmiennocisnieniowej.Strefe oczyszczania wodoru opuscil strumien gazowy, który nastepnie sprezono i polaczono zq swiezym gazem wodorowym tworzac strumien wsadu wodorowego dla reaktora.Warunki pracy i sklady tych strumieni gazowych podano w tabeli 1.SKLADNIKI, STRUMIEN PARY NR ./linia na rysunku/ Wodór Siarkowodór Amoniak HtO Weglowodory zawierajace od 1 do 4 atomów wegla Weglowodory od Cs do weglowodo¬ rów o temp. wrzenia do 205°C Weglowodory o temp. wrzenia od 205°C do 340°C Weglowodory o temp. wrzenia 340°C i wyzszej Lacznie Temperatura,°C Cisnienie, Pa kg/godzine MMSCF/D Ta 13 % molowe 98,3 1.7 100 400 74,1 belal. 17 % molowe 65,6 9,6 0,8 4,5 10,9 5,6 2,4 0,6 100 440 16,4 2600 49,3 26 % molowe 27,2 6,6 0,3 32,2 8,6 11,5 9,0 4,6 100 440 2,8 2100 15,1 34 % molowe 59,0 9,3 0,7 13,7 10,8 5,8 0,7 100 205 2,6 2600 61,7 51 % molowe 76,0 10,0 0,3 12,9 0,8 100 38 2,4 1000 47,8 55 %mol< 99,! 0,1 100 38 2,4 150 32,8142246 7 SKLADNIKI, STRUMIEN CIEKLY NR PRZEWODU NA RYSUNKU Wodór Siarkowodór Weglowodory zawierajace od 1 do 4 atomów wegla Weglowodory od Cs do weglowodorów o temp.wrzenia do 205 °C Weglowodory o temp. wrzenia od205°Cdo340°C Weglowodory o temp. wrzenia 340°C i wyzszej Lacznie Temperatura°C Cisnienie Pa kg/godzine mVdzien Tabela 2. 12 % wagowe 100 100 - 13300 6400 43 % wagowe <10ppm <10 ppm <100ppm 0,7 7,1 92,2 100 430 2,8 9100 4800 44 %wagowe <10ppm <150 ppm 0,1 ppm 12,2 49,7 38 100 205 2,6 2200 1250 42 % wagowe <350ppm 3,7 5,0 73,6 17,2 0,5 100 38 2,4 1100 720 Zastrzezenia patentowe 1.Sposób uwodorniania wsadu weglowodorowego podcisnieniem uwodornienia co najmniej 7 MPa, w którym odzyskuje sie odciek zlozony z czesci cieklej i gazowej, przy czym czesc gazowa zawiera nieprzereagowany wodór i zanieczyszczenia, znamienny tym, ze obniza sie cisnienie czesci gazowej odcieku od cisnienia procesu uwodornienia wynoszacego co najmniej 7 MPa do cisnienia nizszego o co najmniej 1,4 MPa od cisnienia procesu uwodornienia a nie przekraczajacego 10,5 MPa nastepnie z tak otrzymanego gazu bedacego pod zmniejszonym cisnieniem zawierajacego wodór i zanieczyszczenia usuwa sie zanieczyszczenia otrzymujac gaz wodorowy zawierajacy co najmniej 70% objetosciowych wodoru, którego z kolei cisnienie podwyzsza sie do wartosci co najmniej 7 MPa a co najmniej o 1,4 MPa wyzszego od poprzednio obnizonego cisnienia i nastepnie poddaje sieuwodornieniu. v _ 2.Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie mieszanine zawierajaca czesc gazowa i ciekla zarówno przed,jak i po zmniejszeniu cisnienia, a czesc gazowa oddziela sie od czesci cieklej przed usunieciem zanieczyszczen z czesci gazowej. 3.Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czesci gazowa i ciekla rozdziela sie przed obnizeniem cisnienia czesci gazowej. 4.Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze obniza sie cisnienie oddzielonej czesci cieklej do wartosci odpowiadajacej obnizonemu cisnieniu czesci gazowej odzyskujac dalsza czesc gazowa zawierajacawodór, która laczy sie z wlasciwa czescia gazowa, a nastepnie usuwa sie zanieczyszcze¬ nia z obu czesci gazowych pod zmniejszonym cisnieniem.S.Sposób uwodorniania wsadu weglowodorowego pod cisnieniem uwodornienia co najmniej 7 MPa, w którym odzyskuje sie gaz zawierajacy nieprzereagowany wodór i zanieczyszczenia pod cisnieniem reakcji uwodornienia, znamienny tym, ze obniza sie cisnienie gazu w co najmniejjednym etapie do cisnienia nie przekraczajacego 5,6 MPa nastepnie usuwa sie zanieczyszczenia z gazu otrzymujac gazwodorowy zawierajacyco najmniej 70% objetosciowych wodoru, którego cisnienie podwyzsza sie do wartosci co najmniej 7 MPa i poddaje sie uwodornieniu. ó.Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze obniza sie cisnienie do wartosci od 1,05 do 4,2 MPa. 7.Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze stosuje sie gaz wodorowy zawierajacy co najmniej 90% objetosciowych wodoru.8 142 246 8.Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze stosuje sie wsad weglowodorowy zawierajacy co najmniej 25% objetosciowych substancji o temperaturach wrzenia powyzej 510°C. 9.Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze cisnienie gazu wodorowego podwyzsza sie do wartosci cisnienia procesu uwodornienia i gaz wodorowy zawraca sie do procesu uwodornienia. lO.Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze z wsadu wydziela sie ciekly odciek z procesu uwodornienia, obniza siejego cisnienie co najmniejjednoetapowo do cisnieniadokladnie równego zmniejszonemu cisnieniu gazu, nastepnie wydziela sie z cieklego odcieku dodatkowa ilosc gazu zawierajaca wodór i zanieczyszczeniapodzmniejszonym cisnieniem, po czymlaczysie dodatkowa iloscgazu z gazem uzyskanym uprzednio, z których usuwa sie zanieczyszczenia pod zmniejszonym cisnieniem. 11.Sposób wedlug zastrz. 10,znamienny tym, ze cisnienie gazu i cieklego odcieku obniza sie w polaczonym strumieniu gazowo - cieczowego odcieku. 12.Sposób wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze gaz i ciekly odciek z procesu uwodornienia rozdziela sie przed obnizeniem cisnienia. 13.Sposób wedlug zastrz. 12, znamienny tym, ze stosuje sie gaz wodorowy zawierajacy co najmniej 90% objetosciowych wodoru.I4.Sposób wedlug zastrz. 13, znamienny tym, ze obniza sie cisnienie do wartosci od 1,05 do 4,2 MPa.IS.Sposób wedlug zastrz. 14, znamienny tym, ze stosuje sie wsad weglowodorowy zawierajacy co najmniej 25% objetosciowych substancji o temperaturach wrzenia powyzej 510°C. 16.Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze cisnienie gazu wodorowego podwyzsza sie do wartosci cisnienia procesu uwodornienia, a gaz wodorowy pod cisnieniem procesu uwodornienia zawraca sie do procesu uwodornienia. 17.Sposób wedlug zastrz. 16, znamienny tym, ze cisnienie uwodornienia zawartejest pomiedzy 12,6 a 21 MPa. 18.Sposób wedlug zastrz. 17, znamienny tym, ze wsad weglowodorowy poddaje sie uwodornie¬ niu w zlozu zapewniajacym podwyzszenie temperatury wrzenia, przy czym wsad weglowodorowy zawiera co najmniej 25% objetosciowych substancji o temperaturach wrzenia powyzej 510°C. 19.Sposób wedlug zastrz. 16, znamienny tym, ze z cieklego odcieku odpedza sie pod zmniejszo¬ nym cisniniem dodatkowa ilosc gazu. i142 246 PL PL PL PL