PL180573B1 - Method of effecting heat exchange in the diesel oil hydrodesulphurisation process - Google Patents

Abstract

1 Sposób wymiany ciepław procesie hydroodsiarczania olejów napędowych, w którym to procesie podgrzany wstępnie olej zasiarczony będący surowcem ogrzewa się w piecu do temperatury reakcji i podaje do reaktora hydroodsiarczania, po czym mieszaninę poreakcyjną rozdziela się w separatorach na fazę gazową lekkich węglowodorów, siarkowodoru i wodoru i fazę ciekłą oleju odsiarczonego, który podaje się do kolumny stabilizacyjnej po ustaleniujego temperatury na poziomie zbliżonym do temperatury' pracy tej kolumny, po czym górąkolumny odbiera się odpędzone za pomocąpary wodnej opary zawierające lżejsze węglowodory i pozostałe ilości siarkowodoru i wodoru, które to opary schładza się i kieruje do dalszej obróbki, a dołem kolumny odbiera się stabilizowany olej i po ustaleniu temperatury oleju na poziomie zbliżonym do temperatury pracy kolumny osuszającej podaje się olej do tej kolumny i prowadzi osusz.anie poprzez striping gazem azotowym, po czym odebrany z dołu kolumny osuszony olej schładza się i odbiera jako produkt, znamienny tym, ze olej napędowy zasiarczony podawany jako surowiec do procesu ogrzewa się przed piecem przezwymianę ciepła kolejno z trzema różnymi strumieniami technologicznymi, najpierw z pierwszym, którym jest strumień oleju osuszonego odbierany z kolumny osuszającej, następnie z drugim, którym jest strumień oleju stabilizowanego odbierany z kolumny stabilizacyjnej oraz z trzecim, którym jest strumień mieszaniny poreakcyjnej odbierany z reaktora, przy czym ilość ciepła, które przenosi się do surowca w wymianie z drugim strumieniem jest taka, aby temperatura tego strumienia, to jest olej stabilizowanego,była po wymianie ciepła niższa niż temperaturapracy kolumny osuszającej, po czym strumień ten ogrzewa się z kolei do temperatury pracy kolumny osuszającej poprzez wymianę ciepła z oparami odbieranymi górą kolumny stabilizacyjnej, schładzając tym samym opary, a ogrzewany w ten sposób strumień oleju podaje się do kolumny osuszającej, natomiast ilość ciepła która przenosi się do surowca w wymianie z trzecim strumieniem jest taka, aby temperatura tego strumienia, to jest mieszaniny poreakcyjnej, była po wymianie ciepła zbliżona do temperatury pracy kolumny stabilizacyjnej1 Method of heat exchange in the diesel oil hydrodesulphurization process, in which the raw material is preheated sulphated oil it is heated in an oven to the reaction temperature and fed to the reactor hydrodesulfurization, and then the reaction mixture is separated in separators for light hydrocarbon, hydrogen sulfide and hydrogen gas phase and phase liquid desulfurized oil, which is fed to the stabilization column after it sets the temperature at a level close to the operating temperature of this columns, and then the top of the columns are stripped off by steam vapors containing lighter hydrocarbons and residual amounts of hydrogen sulphide i hydrogen, which vapors are cooled and directed for further processing, and the bottom of the column stabilized oil picks up and after setting oil temperature to level oil is fed to the drying column close to the operating temperature of the drying column this column and performs drying by striping with nitrogen gas, then the dried oil collected from the bottom of the column is cooled and collected as a product, characterized in that the sulfated diesel fuel is fed as a raw material to the process is heated in front of the furnace over the heat exchange sequentially with three different ones technological streams, first with the first which is a stream of dried oil taken from the drying column, then with another, which is the stream of stabilized oil withdrawn from the stabilization column and the third one, which is the stream of the reaction mixture withdrawn from the reactor, the amount of heat that is transferred to the feed in exchange with the second stream is such that the temperature of this stream is is stabilized oil, it was lower than the operating temperature after heat exchange drying column, and this stream is subsequently heated to temperature the operation of the drying column by heat exchange with the collected vapors the top of the stabilization column, thereby cooling the vapors, and heated at in this way, the oil stream is fed to the drying column, while the quantity the heat that is transferred to the raw material in exchange with the third stream is such that the temperature of this stream, i.e. of the reaction mixture, is after heat exchange, it is close to the operating temperature of the stabilization column

Description

Przedmiotem wynalazku j est sposób wymiany ciepła w procesie hydroodsiarczania olejów napędowych, pozwalający na obniżenie energochłonności procesu.The subject of the invention is a method of heat transfer in the process of hydrodesulphurization of diesel oils, which allows to reduce the energy consumption of the process.

Proces technologiczny hydroodsiarczania olejów napędowych przebiega w kilku następujących po sobie operacjach jednostkowych. Olej napędowy zasiarczony, będący surowcem, ogrzewa się do temperatury reakcji i poddaje katalitycznemu odsiarczaniu w reaktorze, w obecności wodoru. Mieszaninę poreakcyjną rozdziela się w separatorach na fazę gazową zawierającą lekkie węglowodory, siarkowodór i wodór, oraz na fazę ciekłą odsiarczonego oleju, który poddaje się następnie stabilizacji w kolumnie stabilizacyjnej. Stabilizacja polega na odpędzeniu z oleju, poprzez striping parą wodną, pozostałych ilości lżejszych węglowodorów, siarkowodoru i wodoru. Stabilizowany olej zawiera pewną ilość wody, którą usuwa się w węźle osuszania stosując striping olej gazem azotowym.The technological process of hydrodesulphurization of diesel oils takes place in several successive unit operations. Sulfurized diesel fuel as a raw material is heated to the reaction temperature and subjected to catalytic desulfurization in a reactor in the presence of hydrogen. The post-reaction mixture is separated in separators into a gas phase containing light hydrocarbons, hydrogen sulfide and hydrogen, and into a liquid phase of the desulfurized oil, which is then stabilized in a stabilization column. Stabilization consists in stripping the remaining amounts of lighter hydrocarbons, hydrogen sulphide and hydrogen from the oil by steam stripping. The stabilized oil contains a certain amount of water which is removed in the drying unit using nitrogen gas striping.

Poszczególne operacje jednostkowe procesu, to jest odsiarczanie, separację, stabilizację i odwodnienie oleju prowadzi się w różnych, właściwych dla danej operacji temperaturach. Katalityczny proces odsiarczania przebiega w temperaturze 350-380°C, a separacja - w temperaturze 170-200°C w przypadku stosowania separatorów wysokotemperaturowych, lub 35-45°C w przypadku separatorów pracujących na zasadzie zmiany ciśnienia. Stabilizację oleju odsiarczonego prowadzi się w temperaturze 170-200°C i końcową operacje odwadniania oleju przy 90-100°C. Cały proces wymaga więc najpierw wprowadzenia dużych ilości ciepła, a następnie odprowadzania go ze strumieni, których temperaturę obniża się do wartości właściwej dla kolejnych operacji. Poziom energochłonności procesu hydroodsiarczania jest, obok efektywności katalitycznego odsiarczania, najistotniejszym czynnikiem decydującym o jakości procesu. Obniżenie energochłonności uzyskuje się przez wymianę ciepła między strumieniami technologicznymi o zróżnicowanej temperaturze. Jednakże w znanych procesach hydroodsiarczania wciąż w zbyt małym stopniu wykorzystane są możliwości odzysku ciepła zakumulowanego w strumieniach technologicznych. W szczególności tracone jest ciepło zawarte w strumieniach małych, o małym natężeniu przepływu i w strumieniach o stosunkowo niskiej temperaturze. Ciepło tracone jest w wyniku schładzania tych strumieni wodą chłodzącą, która jest ponadto medium kosztownym, zaś straty ciepła uzupełniane sądodatkowymi ilościami oleju opałowego spalanego w piecu podgrzewającym surowiec.The individual unit operations of the process, i.e. oil desulphurization, separation, stabilization and dehydration, are carried out at various temperatures appropriate for a given operation. The catalytic desulphurization process takes place at the temperature of 350-380 ° C, and the separation - at the temperature of 170-200 ° C in the case of using high-temperature separators, or 35-45 ° C in the case of pressure-change separators. The stabilization of the desulfurized oil is carried out at a temperature of 170-200 ° C and the final operation of dehydration of the oil at 90-100 ° C. The whole process therefore requires first introducing large amounts of heat and then removing it from the streams, the temperature of which is lowered to the value appropriate for the subsequent operations. The level of energy consumption of the hydrodesulfurization process is, next to the efficiency of catalytic desulfurization, the most important factor determining the quality of the process. The reduction of energy consumption is achieved by heat exchange between technological streams of different temperature. However, in the known hydrodesulfurization processes, the possibilities of recovering heat accumulated in technological streams are still insufficiently used. In particular, the heat contained in small, low flow rate and relatively low temperature streams is lost. The heat is lost as a result of cooling these streams with cooling water, which is also an expensive medium, and the heat losses are supplemented with additional amounts of fuel oil burned in the furnace heating the raw material.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu wymiany ciepła, który umożliwia jak najpełniejsze wykorzystanie ciepła raz wprowadzonego i zawartego w układzie technologicznym procesu.The aim of the invention is to develop such a method of heat exchange that allows the fullest possible use of heat, once introduced and contained in the technological system of the process.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że strumienie, których ogrzanie w procesie wymaga największych ilości ciepła, to jest strumień oleju zasiarczonego będącego surowcem lub strumień oleju odsiarczonego podawanego do stabilizacji w przypadku niskotemperaturowej separacji mieszaniny poreakcyjnej, ogrzewa się przez wymianę ciepła kolejno z trzema różnymi strumieniami technologicznymi, z których pierwszym jest olej napędowy osuszony opuszczający kolumnę osuszającą, drugim - olej stabilizowany opuszczający kolumnę stabilizacyjną! trzecim - mieszanina poreakcyjna opuszczająca reaktor. W wymianie ciepła między drugim struThe essence of the method according to the invention consists in the fact that the streams whose heating in the process requires the greatest amount of heat, i.e. the feed sulfurized oil stream or the stream of desulfurized oil fed for stabilization in the case of low-temperature separation of the post-reaction mixture, are heated by heat exchange sequentially with three different technological streams, the first of which is dried diesel oil leaving the drying column, the second - stabilized oil leaving the stabilization column! the third - post-reaction mixture leaving the reactor. In the heat exchange between the second string

180 573 mieniem, to jest olejem stabilizowanym zjednej strony, i surowcem albo olejem odsiarczonym z drugiej strony, ilość ciepła, którą przenosi się do surowca albo oleju odsiarczonego jest taka, aby temperatura oleju stabilizowanego po wymianie ciepła była niższa niż temperatura pracy kolumny osuszającej. Tak schłodzony olej stabilizowany ogrzewa się następnie do temperatury pracy kolumny osuszającej przez wymianę ciepła ze strumieniem oparów odbieranych górą kolumny stabilizacyjnej, schładzając jednocześnie w ten sposób opary, po czym olej kieruje się do kolumny osuszającej. Natomiast w wymianie ciepła między trzecim wymienionym strumieniem, to jest mieszaninąporeakcyjnąopuszczającąreaktor zjednej strony, i surowcem albo olejem odsiarczonym przed kolumną stabilizacyjną z drugiej strony, ilość ciepła, którą przenosi się do surowca albo do oleju odsiarczonego przed kolumną stabilizacyjną, jest taka, aby temperatura oleju odsiarczonego wprowadzanego do tej kolumny była po wymianie zbliżona do temperatury pracy kolumny stabilizacyjnej.On the other hand, the amount of heat that is transferred to the feed or oil to be desulfurized is such that the temperature of the stabilized oil after heat exchange is lower than the operating temperature of the drying column, i.e. the oil stabilized on one hand, and the raw material or the desulfurized oil on the other hand. The thus cooled stabilized oil is then heated to the operating temperature of the drying column by heat exchange with the vapor stream received at the top of the stabilization column, thereby cooling the vapor, and the oil is directed to the drying column. On the other hand, in the heat exchange between the third mentioned stream, i.e. the reaction mixture leaving the reactor on one side, and the raw material or oil desulphurized before the stabilization column on the other hand, the amount of heat that is transferred to the raw material or to the oil desulphurized before the stabilization column is such that the temperature of the desulphurized oil is after the exchange, it was close to the operating temperature of the stabilization column.

Okazało się, że włączenie do wymiany ciepła między strumieniami technologicznymi niedużego masowo strumienia jakim jest strumień oparów z kolumny stabilizacyjnej i strumienia oleju napędowego osuszonego o stosunkowo niskiej temperaturze, przenosi nieoczekiwanie wysoki wzrost stopnia wykorzystania ciepła zawartego w układzie technologicznym procesu, który to wzrost znajduje swoje odbicie w zaskakująco radykalnym obniżeniu zużyciu oleju opałowego będącego nośnikiem ciepła wprowadzanego do procesu, oraz podobnie radykalnym zmniejszeniu zużycia wody chłodzącej, którąw sposobie według wynalazku stosuje się tylko do dochłodzenia strumieni wymienionych wyżej, po efektywnym wykorzystaniu ich ciepła w procesie.It turned out that the inclusion of a small mass stream to the heat exchange between technological streams, i.e. the stream of vapors from the stabilization column and the stream of diesel oil dried at a relatively low temperature, transfers an unexpectedly high increase in the degree of heat utilization contained in the technological system of the process, which increase is reflected in in a surprisingly drastic reduction in the consumption of heating oil as a heat carrier introduced into the process, and a similarly drastic reduction in the consumption of cooling water, which in the method according to the invention is only used to subcool the streams mentioned above, after efficient use of their heat in the process.

Dzięki wykorzystaniu ciepła oparów ze szczytu kolumny stabilizacyjnej do ogrzewania oleju stabilizowanego przed kolumną osuszającą, znacznie większą część ciepła oleju stabilizowanego opuszczającego kolumnę stabilizacyjną można wcześniej przenieść do wymagających ogrzania strumienia surowca albo strumienia oleju odsiarczonego kierowanego do kolumny stabilizacyjnej, to znaczy można schłodzić olej stabilizowany do temperatury niższej niż wymagane w kolumnie osuszającej. Efektywność przy tym tego przeniesienia ciepła rośnie niespodziewanie korzystnie, i wpływa na cały bilans cieplny układu technologicznego, dzięki uprzedniemu podgrzaniu strumieni ciepłem oleju osuszonego z kolumny osuszającej.By using the heat of the vapor from the top of the stabilization column to heat the stabilized oil in front of the drying column, much of the heat of the stabilized oil leaving the stabilization column can be transferred earlier to the feed stream or desulphurized oil stream that requires heating and is directed to the stabilization column, i.e. the temperature stabilized oil can be cooled down. lower than required in the drying column. Surprisingly, the efficiency of this heat transfer increases favorably and influences the overall heat balance of the process system, thanks to the prior heating of the streams with the heat of the oil dried from the drying column.

Stosowanie sposobu według wynalazku poważnie obniża energochłonność procesu hydroodsiarczania poprzez zwiększenie ilości ciepła zachowanego w układzie technologicznym i wykorzystanie go, w ogólnym bilansie, do ogrzania surowca przed piecem do wyższej temperatury.The use of the method according to the invention significantly reduces the energy consumption of the hydrodesulfurization process by increasing the amount of heat retained in the technological system and using it, in the overall balance, to heat the raw material before the furnace to a higher temperature.

Sposób według wynalazku objaśniony jest bliżej w przykładach, w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu technologicznego procesu hydroodsiarczania oleju napędowego, w którym to procesie separację oleju odsiarczonego od fazy gazowej prowadzi się w temperaturze wysokiej, a fig. 2 - schemat układu technologicznego, w którym separację prowadzi się w temperaturze niskiej, a separatorach pracujących na zasadzie zmiany ciśnienia.The method according to the invention is explained in more detail in the examples, based on the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic diagram of the technological system of the diesel hydrodesulphurisation process, in which the separation of desulphurized oil from the gas phase is carried out at high temperature, and Fig. 2 - a diagram a technological system in which separation is carried out at low temperature, and in separators operating on the basis of pressure changes.

W przykładzie I objaśniono wynalazek w oparciu o fig. 1 rysunku, a w przykładzie II - w oparciu o fig. 2.In example 1, the invention is explained with reference to fig. 1 of the drawings, and in example ii, with reference to fig. 2.

Przykład IExample I

Olej zasiarczony 1 o temperaturze 20-40°C, podawany do układu technologicznego jako surowiec, ogrzewa się przez wymianę ciepła kolejno z trzema różnymi strumieniami technologicznymi. Najpierw ogrzewa się go w wymienniku A do temperatury około 60°C kosztem ciepła oleju osuszonego 16 odbieranego z kolumny osuszającej 14, następnie w wymienniku B do temperatury około 150-160°C kosztem ciepła oleju stabilizowanego 10 odbieranego z kolumny stabilizacyjnej 9, oraz w wymienniku C do 300-340°C kosztem ciepła mieszaniny poreakcyjnej 2 o temperaturze 340-3 80°C, odbieranej z reaktora. Olej zasiarczony z wymiennika C, podaje się do pieca, ogrzewa do temperatury reakcji i wprowadza do reaktora hydroodsiarczania. Mieszaninę poreakcyjną2, która schłodziła się w wymienniku C do temperatury 170-200°C kieruje się do bloku separatorów 6 oddzielających od odsiarczonego oleju napędowego fazę gazową 7 zawierającą lekkie węglowodory, siarkowodór i wodór. Odsiarczony olej 8, o temperaturze 170-200°C, zawierający pewną ilość lekkich węglowodorów, siarkowodoru i wodoru podaje się do kolumny stabilizacyjnej 9. W kolumnie stabilizacyjnej, poprzez striping parą wodną następuje odpędzenie zSulphated oil 1 with a temperature of 20-40 ° C, fed to the technological system as a raw material, is heated by heat exchange successively with three different technological streams. First, it is heated in the exchanger A to a temperature of about 60 ° C at the expense of the heat of the dried oil 16 received from the drying column 14, then in the exchanger B to a temperature of about 150-160 ° C at the expense of the heat of the stabilized oil 10 received from the stabilization column 9, and in the exchanger C to 300-340 ° C at the expense of the heat of the post-reaction mixture 2 with a temperature of 340-380 ° C, withdrawn from the reactor. The sulfurized oil from the exchanger C is fed to the furnace, heated to the reaction temperature and fed to the hydrodesulfurization reactor. The post-reaction mixture 2 which has cooled down in the exchanger C to a temperature of 170-200 ° C is directed to a block of separators 6, separating the gas phase 7 containing light hydrocarbons, hydrogen sulfide and hydrogen from the desulfurized diesel fuel. Desulphurized oil 8, with a temperature of 170-200 ° C, containing a certain amount of light hydrocarbons, hydrogen sulphide and hydrogen, is fed to the stabilization column 9. In the stabilization column, steam stripping takes place

180 573 oleju lekkich węglowodorów, siarkowodoru i wodoru. Odsiarczony, stabilizowany olej napędowy 10, o temperaturze 170-198°C, zawierający pewną ilość wody, schładza się przez wymianę ciepła z surowcem - olejem zasiarczonym 1 w wymienniku B do temperatury 70-80°. Schłodzony olej podgrzewa się następnie w wymienniku 11 kosztem ciepła kondensujących się oparów 12 z kolumny stabilizacyjnej 9 do temperatury pracy kolumny osuszającej 14, to jest do 90-100°C i kieruje do tej kolumny. Opary, które w wymienniku ciepła 11 uległy schłodzeniu do 120-140°C dochładza się wodę do temperatury 35-45°C w chłodnicy wodnej 13. W kolumnie osuszającej 14 usuwa się z oleju poprzez striping azotem wodę i ewentualnie pozostałe lekkie węglowodory, odprowadzane z kolumny w postaci oparów 15. Olej napędowy osuszony 16 z kolumny 14, który po wymianie ciepła z olejem zasiarczonym 1 w wymienniku A schładza się do 55-70°C, dochładza się następnie wodą w chłodnicy wodnej 17 do temperatury około 40°C i odprowadza jako produkt.180 573 oil for light hydrocarbons, hydrogen sulphide and hydrogen. Desulphurized, stabilized diesel fuel 10, with a temperature of 170-198 ° C, containing a certain amount of water, is cooled by heat exchange with the raw material - sulphated oil 1 in the exchanger B to a temperature of 70-80 °. The cooled oil is then heated in the exchanger 11 at the expense of the heat of the condensing vapors 12 from the stabilization column 9 to the operating temperature of the drying column 14, i.e. to 90-100 ° C, and directed to this column. The vapors, which in the heat exchanger 11 have cooled to 120-140 ° C, are cooled down to 35-45 ° C in the water cooler 13. In the drying column 14, water and possibly the remaining light hydrocarbons are removed from the oil by nitrogen striping with nitrogen. vapor columns 15. Diesel fuel dried 16 from column 14, which, after heat exchange with sulfurized oil 1 in exchanger A, is cooled to 55-70 ° C, is then subcooled with water in a water cooler 17 to a temperature of about 40 ° C and drained as a product.

Przykład IIExample II

Olej zasiarczony 1 o temperaturze 20-40°C, podawany do układu technologicznego jako surowiec, ogrzewa się do 280-300°C przez wymianę ciepła z opuszczającą reaktor mieszaniną poreakcyjną 2 w wymiennikach 3 i 4, po czym ogrzany olej podaje się do pieca celem dalszego ogrzania do temperatury reakcji i kieruje się go do reaktora. Mieszaninę poreakcyjną2 o temperaturze 340-380°Ć na wyjściu z reaktora, schładza się natomiast najpierw przez wymianę ciepła z surowcem w wymienniku 4 do temperatury 260-280°C, następnie do temperatury 180-200°C w wymienniku C' przez wymianę ciepła z olej em odsiarczonym 8 wchodzącym do kolumny stabilizacyjnej 9, i do temperatury 80-100°C, przez wymianę ciepła z surowcem wchodzącym do instalacji, w wymienniku 3. Następnie mieszaninę poreakcyjną schładza się w chłodnicy wodnej 5 do 35-45°C i podaje do bloku niskotemperaturowych separatorów ciśnieniowych 6, gdzie od oleju odsiarczonego oddziela się fazę gazową 7. Olej odsiarczony 8 po wyjściu z bloku separatorów 6 ogrzewa się przez wymianę ciepła kolejno z trzema różnymi strumieniami technologicznymi. Najpierw ogrzewa się go do około 65°C w wymienniku A' kosztem ciepła oleju osuszonego 16 opuszczającego kolumnę osuszającą 14, następnie w wymienniku B' ogrzewa się go do temperatury 100-120° kosztem ciepła oleju stabilizowanego 10, opuszczającego kolumną stabilizacyjną 9, oraz w wymienniku C' do temperatury 170-200°C kosztem ciepła mieszaniny poreakcyjnej 2, która wcześniej oddała część ciepła surowców w wymienniku 4. Olej odsiarczony ogrzany w ten sposób do temperatury pracy kolumny stabilizacyjnej 9, to jest do 170-200°C, wprowadza się do tej kolumny i za pomocą pary wodnej odpędza się w niej z oleju lekkie węglowodory, pozostały siarkowodór i wodór, które w postaci oparów 12 odprowadza się z góry kolumny. Odsiarczony stabilizowany olej 10 odbiera się z dołu kolumny 9 i schładza do temperatury 70°C w wymienniku B' przez wymianę ciepła z olejem odsiarczonym niestabilizowanym 8. Olej stabilizowany 10 ogrzewa się następnie w wymienniku 11 kosztem ciepła kondensujących się oparów 12 do temperatury 90-100°C, to jest do temperatury pracy kolumny osuszającej 14, do której wprowadza się ogrzany olej. Opary 12, po wymianie ciepła w wymienniku 11, dochładzane są wodą w chłodnicy wodnej 13 do 35-45°C. W kolumnie osuszającej 14 odpędza się, poprzez striping azotem, wodę oraz ewentualnie pozostałe w oleju lekkie węglowodory. Opary 15 odprowadza się górą kolumny, zaś odbierany dołem osuszony olej napędowy 16 oddaje ciepło w wymienniku A'jako pierwszy strumień ogrzewający olej odsiarczony kierowany do stabilizacji w kolumnie 9. Olej osuszony schłodzony w wymienniku A' do 60°C dochładza się wodą do temperatury 40°C w chłodnicy wodnej 17.Sulphated oil 1 with a temperature of 20-40 ° C, fed to the technological system as a raw material, is heated to 280-300 ° C by heat exchange with the reaction mixture leaving the reactor 2 in exchangers 3 and 4, and then the heated oil is fed to the furnace for further warming to reaction temperature and directed to the reactor. The post-reaction mixture2 with a temperature of 340-380 ° C at the exit of the reactor is cooled first by heat exchange with the raw material in the exchanger 4 to a temperature of 260-280 ° C, then to a temperature of 180-200 ° C in the exchanger C 'by heat exchange with with desulfurized oil 8 entering the stabilization column 9, and to a temperature of 80-100 ° C, through heat exchange with the raw material entering the installation, in the exchanger 3. Then the reaction mixture is cooled in a water cooler 5 to 35-45 ° C and fed to a block of low-temperature pressure separators 6, where the gas phase 7 is separated from the desulfurized oil. After leaving the block of separators 6, the desulfurized oil 8 is heated by heat exchange sequentially with three different technological streams. First it is heated to about 65 ° C in exchanger A 'at the expense of the heat of the oil 16, which leaves the drying column 14, then in exchanger B' it is heated to a temperature of 100-120 ° at the expense of the heat of the stabilized oil 10 leaving the stabilization column 9, and exchanger C 'to a temperature of 170-200 ° C at the expense of the heat of the post-reaction mixture 2, which previously gave up part of the heat of the raw materials in the exchanger 4. The desulphurized oil, thus heated to the operating temperature of the stabilization column 9, i.e. to 170-200 ° C, is introduced to this column and the light hydrocarbons, the remaining hydrogen sulphide and the hydrogen are stripped from the oil by means of steam and are withdrawn as vapors 12 from the top of the column. The desulfurized stabilized oil 10 is collected from the bottom of column 9 and cooled to 70 ° C in exchanger B 'by heat exchange with non-stabilized desulfurized oil 8. The stabilized oil 10 is then heated in exchanger 11 at the expense of the heat of condensing vapors 12 to a temperature of 90-100 ° C, that is, to the operating temperature of the drying column 14, into which the heated oil is introduced. The vapors 12, after heat exchange in the exchanger 11, are subcooled with water in a water cooler 13 to 35-45 ° C. In the drying column 14, water and any light hydrocarbons remaining in the oil are stripped off by nitrogen stripping. The vapors 15 are discharged at the top of the column, and the dried diesel oil 16 collected at the bottom gives off heat in the exchanger A 'as the first heating stream for the desulphurized oil directed to stabilization in column 9. The dried oil cooled in exchanger A' to 60 ° C is cooled with water to a temperature of 40 ° C in a water cooler 17.

Skutki stosowania sposobu opisanego w przykładach 1 i 2, w postaci wzrostu temperatury oleju zasiarczonego - surowca na wejściu do pieca, oraz w postaci zmniejszenia zużycia mediów energetycznych, oleju opałowego i wody chłodzącej, przedstawiono w tabeli w porównaniu ze sposobem wymiany ciepła, w którym nie stosuje się wynalazku. Efekty podano dla instalacji o wydajności około 600.000 t oleju na rok.The effects of the application of the method described in Examples 1 and 2, in the form of an increase in the temperature of sulphated oil - the raw material at the entrance to the furnace, and in the form of a reduction in the consumption of energy utilities, fuel oil and cooling water, are presented in the table in comparison with the heat exchange method in which no the invention is used. The effects are given for installations with a capacity of approximately 600,000 tonnes of oil per year.

180 573180 573

TabelaTable

Efekt energetyczny Energy effect Przykład I Example I Przykład II Example II sposób bez stosowania wynalazku method without using the invention sposób według wynalazku the method of the invention sposób bez stosowania wynalazku method without using the invention sposób według wynalazku the method of the invention 1. Temperatura surowca przed piecem (°C) 1. Raw material temperature before the kiln (° C) 332 332 345 345 288 288 300 300 2. Zużycie oleju opałowego w piecu (t/h) (ogrzewanie do 353°C w piecu) 2. Fuel oil consumption in the furnace (t / h) (heating to 353 ° C in the furnace) 0,760 0.760 0,315 0.315 2,429 2.429 2,016 2.016 3. Zużycie wody chłodniczej (m /h): - chłodnica oleju osuszonego - chłodnica oparów z kolumny stabilizacyjnej 3. Cooling water consumption (m3 / h): - drained oil cooler - vapor cooler from the stabilization column 208 73 208 73 67 25 67 25 208 73 208 73 67 25 67 25

180 573180 573

180 573180 573

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Mintage 60 copies. Price PLN 2.00.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Sposób wymiany ciepła w procesie hydroodsiarczania olejów napędowych, w którym to procesie podgrzany wstępnie olej zasiarczony będący surowcem ogrzewa się w piecu do temperatury reakcji i podaje do reaktora hydroodsiarczania, po czym mieszaninę poreakcyjnąrozdziela się w separatorach na fazę gazową lekkich węglowodorów, siarkowodoru i wodoru i fazę ciekłą oleju odsiarczonego, który podaje się do kolumny stabilizacyjnej po ustaleniu jego temperatury na poziomie zbliżonym do temperatury pracy tej kolumny, po czym górą kolumny odbiera się odpędzone za pomocą pary wodnej opary zawierające lżejsze węglowodory i pozostałe ilości siarkowodoru i wodoru, które to opary schładza się i kieruje do dalszej obróbki, a dołem kolumny odbiera się stabilizowany olej i po ustaleniu temperatury oleju na poziomie zbliżonym do temperatury pracy kolumny osuszającej podaje się olej do tej kolumny i prowadzi osuszanie poprzez striping gazem azotowym, po czym odebrany z dołu kolumny osuszony olej schładza się i odbiera jako produkt, znamienny tym, że olej napędowy zasiarczony podawany jako surowiec do procesu ogrzewa się przed piecem przez wymianę ciepła kolejno z trzema różnymi strumieniami technologicznymi, najpierw z pierwszym, którym jest strumień oleju osuszonego odbierany z kolumny osuszającej, następnie z drugim, którym jest strumień oleju stabilizowanego odbierany z kolumny stabilizacyjnej oraz z trzecim, którym jest strumień mieszaniny poreakcyjnej odbierany z reaktora, przy czym ilość ciepła, które przenosi się do surowca w wymianie z drugim strumieniem jest taka, aby temperatura tego strumienia, to jest olej stabilizowanego, była po wymianie ciepła niższa niż temperatura pracy kolumny osuszającej, po czym strumień ten ogrzewa się z kolei do temperatury pracy kolumny osuszającej poprzez wymianę ciepła z oparami odbieranymi górą kolumny stabilizacyjnej, schładzając tym samym opary, a ogrzewany w ten sposób strumień oleju podaje się do kolumny osuszającej, natomiast ilość ciepła która przenosi się do surowca w wymianie z trzecim strumieniem jest taka, aby temperatura tego strumienia, to jest mieszaniny poreakcyjnej, była po wymianie ciepła zbliżona do temperatury pracy kolumny stabilizacyjnej.1. The method of heat exchange in the process of hydrodesulphurization of diesel fuels, in which the preheated sulphated oil being the raw material is heated in the furnace to the reaction temperature and fed to the hydrodesulphurisation reactor, after which the post-reaction mixture is separated in separators into a gas phase of light hydrocarbons, hydrogen sulphide and hydrogen and the liquid phase of desulphurized oil, which is fed to the stabilization column after its temperature has been set at a level close to the operating temperature of this column, after which steam-stripped vapors containing lighter hydrocarbons and the remaining amounts of hydrogen sulphide and hydrogen are collected at the top of the column, is cooled down and sent for further processing, the stabilized oil is collected at the bottom of the column, and after the oil temperature is set at a level close to the operating temperature of the drying column, oil is fed to this column and drying is carried out by striping with nitrogen gas, and then the dried oil is collected from the bottom of the column cooling down and receives it as a product, characterized in that the sulphated diesel fuel fed as a raw material for the process is heated upstream of the furnace by heat exchange successively with three different technological streams, first with the first, which is a stream of dried oil received from the drying column, then with the second, which is the stream of stabilized oil withdrawn from the stabilization column and with the third stream of the reaction mixture withdrawn from the reactor, the amount of heat transferred to the raw material in exchange with the second stream such that the temperature of this stream, i.e. stabilized oil, after heat exchange was lower than the drying column operating temperature, then this stream is heated to the drying column operating temperature through heat exchange with vapors collected at the top of the stabilization column, thus cooling the vapors, and the oil stream heated in this way is fed to the column drying, while the amount of heat k The transfer to the raw material in the exchange with the third stream is such that the temperature of this stream, i.e. of the post-reaction mixture, after heat exchange, is close to the operating temperature of the stabilization column. 2. Sposób wymiany ciepła w procesie hydroodsiarczania olejów napędowych, w którym to procesie podgrzany wstępnie olej zasiarczony będący surowcem ogrzewa się w piecu do temperatury reakcji i podaje do reaktora hydroodsiarczania, po czym mieszaninę poreakcyjnąrozdziela się w separatorach na fazę gazową lekkich węglowodorów, siarkowodoru i wodoru i fazę ciekłą oleju odsiarczonego, który podaje się do kolumny stabilizacyjnej po ustaleniu jego temperatury na poziomie zbliżonym do temperatury pracy tej kolumny, po czym górą kolumny odbiera się odpędzone za pomocą pary wodnej opary zawierające lżejsze węglowodory i pozostałe ilości siarkowodoru i wodoru, które to opary schładza się i kieruje do dalszej obróbki, a dołem kolumny odbiera się stabilizowany olej i po ustaleniu temperatury oleju na poziomie zbliżonym do temperatury pracy kolumny osuszającej podaje się olej do tej kolumny i prowadzi osuszanie poprzez striping gazem azotowym, po czym odebrany z dołu kolumny osuszony olej schładza się i odbiera jako produkt, znamienny tym, że mieszaninę poreakcyjną opuszczającą reaktor schładza się najpieiw przez wymianę ciepła do temperatury pracy separatorów ciśnieniowych, niskotemperaturach, po czym olej odsiarczony opuszczający separatory ogrzewa się przez wymianę ciepła z trzema różnymi strumieniami technologicznymi, najpierw z pierwszym, którym jest strumień oleju osuszonego odbierany z kolumny osuszającej, następnie z drugim, którym jest strumień oleju stabilizowanego odbierany z kolumny stabilizacyjny oraz trzecim, którym jest strumień mieszaniny poreakcyjnej odbierany z reaktora i schłodzony uprzednio częściowo, po opuszczaniu reaktora, przez wymianę ciepła z olejem zasiarczonym wchodzącym do pieca, przy czym ilość ciepła, którą przenosi się do oleju odsiarczonego w wymianie z drugim strumieniem jest 2. The method of heat exchange in the process of hydrodesulphurization of diesel oils, in which the preheated sulphated oil being the raw material is heated in the furnace to the reaction temperature and fed to the hydrodesulphurization reactor, after which the post-reaction mixture is separated in separators into a gas phase of light hydrocarbons, hydrogen sulphide and hydrogen and the liquid phase of desulphurized oil, which is fed to the stabilization column after its temperature has been set at a level close to the operating temperature of this column, after which steam-stripped vapors containing lighter hydrocarbons and the remaining amounts of hydrogen sulphide and hydrogen are collected at the top of the column, is cooled down and sent for further processing, the stabilized oil is collected at the bottom of the column, and after the oil temperature is set at a level close to the operating temperature of the drying column, oil is fed to this column and drying is carried out by striping with nitrogen gas, and then the dried oil is collected from the bottom of the column cooling down e and receives it as a product, characterized in that the post-reaction mixture leaving the reactor is cooled, at least, by heat exchange to the operating temperature of pressure separators, at low temperatures, and then the desulphurized oil leaving the separators is heated by heat exchange with three different technological streams, first with the first, which is the dried oil stream taken from the drying column, then with the second one, which is the stabilized oil stream from the stabilization column, and the third one, which is the post-reaction mixture stream received from the reactor and partially cooled, after leaving the reactor, by heat exchange with the sulfurized oil entering into furnace, the amount of heat that is transferred to the desulfurized oil in exchange with the second stream is 180 573 taka, aby temperatura tego strumienia, to jest oleju stabilizowanego, była po wymianie ciepła niższa niż temperatura pracy kolumny osuszającej, po czym strumień ten ogrzewa się z kolei do temperatury pracy kolumny osuszającej, po czym strumień ten ogrzewa się z kolei do temperatury pracy kolumny osuszającej poprzez wymianę ciepła z oparami odbieranymi górą kolumny stabilizacyjnej, schładzając tym samym opary, a ogrzany w ten sposób strumień oleju podaje się do kolumny osuszającej, natomiast ilość ciepła, które przenosi się do oleju odsiarczonego w wymianie z trzecim strumieniem jest taka, aby temperatura oleju odsiarczonego wprowadzonego do kolumny stabilizacyjnej była po wymianie ciepła zbliżona do temperatury pracy tej kolumny, po czym trzeci strumień poddaje się wymianie ciepła z olejem zasiarczonym zimnym wchodzącym do procesu.180 573 such that the temperature of this stream, i.e. the stabilized oil, after heat exchange is lower than the operating temperature of the drying column, then this stream is in turn heated to the operating temperature of the drying column, after which this stream is in turn heated to the operating temperature drying column by exchanging heat with the vapors received at the top of the stabilization column, thus cooling the vapors, and the thus heated oil stream is fed to the drying column, while the amount of heat that is transferred to the desulfurized oil in exchange with the third stream is such that the temperature After heat exchange, the desulfurized oil introduced into the stabilization column was close to the operating temperature of this column, and then the third stream is subjected to heat exchange with the cold sulfurized oil entering the process. * * ** * *