196136. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogénfrakciók, kénhidrogén és/vagy hidrogén elkülönítésére petrolkémiai üzemsorok gázaiból
2 A találmány tárgya eljárás szénhidrogénfrakciók, kénliidrogén és/vagy hidrogén elkülönítésére petrolkémiai üzemsorok gázaiból. A nagy kőolajfinomítókban és petrolkémiai kombinátokban a feldolgozási technológiák rendszerint szoros kapcsolatban épülnek egymásra. Az üzenisorok feldolgozási láncot képeznek úgy, hogy egyik üzem végterméke a másik alapanyagát képezi. E láncolatban csak elvétve veszik figyelembe az egyes üzemek melléktermékeit vagy bulladékanyagait, ezért azok egységes, kombinált felhasználása gyakran megoldhatatlan, vagy megoldása nem racionális. A petrolkémiai nagyipari technológiák többségéből olyan gázfázisú melléktermékek és/vagy hulladékok származnak, amelyek 1—7 szénatomos telített és telítetlen alifás szénhidrogénekből, hidrogénekből, kénhidrogénből és kén heteroatomot tartalmazó vegyületekből állnak. A melléktermék-képződéshez vezető technológiák eltérő jellegéből adódóan a gázfázisú melléktermékek mennyisége és összetétele jelentősen változik, gyakran időben is változó, és a lefúvatott gázalakú melléktermékek nyomása is eltérő. Ezek a gázfázisú melléktermékek és hulladékok mindig tartalmaznak gazdaságosan értékesíthető vegyületeket. A különböző gázfázisú melléktermékek közös jellemzője az éghetőség, ezért legegyszerűbb és leggyakoribb felhasználási módjuk az üzemen belüli eltüzelés, hogy így fedezzék az üzem energiaigényes műveleteinek hőszükségletét. A felhasználás történhet egy-egy adott technológiai egységen belül közvetlenül, vagy a különböző rendeltetésű üz.emek közötti gyűjtőrendszerbe betáplálva és azon át a tüzelő berendezésbe vagy más felhasználó egységbe vezetve. A gázfázisú melléktermékek eltüzelésének legnagyobb gazdasági hátránya, hogy olyan vegyületek, vegyületcsoportok is elégetésre kerülnek, amelyek a fűtőgáznál értékesebbek. Kiválasztásuk a gázelegyből nagy gazdasági előnyökkel járna, mert tüzelés helyett inotorhajtási célra vagy petrolkémiai alapanyagokként is hasznosíthatóak lennének. A vizsgált iparágban a gázfázisú melléktermékek fűtőgáznál értékesebb komponenseinek minősíthetők a 2—4 szénatomos olefinek, a 3—4 szénatomós paraffinok és a 4—9 szénatomos szénhidrogének elegyei. További értékes komponens a hidrogén, ami az iparág egyik fontos alapanyaga. A szennyező komponensek közül a kénhidrogén tekinthető iparilag értékes, továbbfeldolgozásra alkalmas anyagnak. A petrolkémiai üzemsorok gázaiban lévő, iparilag hasznosítható anyagok elkülönítésére már többféle megoldást kidolgoztak. így például ismert, hogy a gázokból alkanol-aminos mosással eltávolítható a kénhidrogén, amit azután kiforralással különítenek el az alkohol-amintól (831.153. sz. szovjet szabadalmi leírás). Ismert az is, hogy a gázokból folyékony szénhidrogénekkel kimoshatók a szénhidrogének, amelyek azután desztillálással frakciókra bonthatók. Nehézségek lépnek fel azonban akkor, ha ezeket a módszereket különböző üzemekből származó, esetenként egy üzemi napon belül is változó összetételű, mennyiségű és nyomású gázfázisú melléktermékek feldolgozására kell alkalmazni, mert a technológiai paramétereket mindig a változó kündulási anyag-minőségnek megfelelően kell módosítani, és egyes gázfázisú melléktermékek az adott technológiával rém vagy nem elég gazdaságosan dolgozhatók fel. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, amely rugalmasan alkalmazható, segítségével bármilyen kőolajfeldolgozó és petrolkémiai üzemsor technológiai üzemegységeiből lefúvatott, változó összetételű, mennyiségű és nyomású gázfázisú melléktermék és/vagy hulladékgáz összegyűjtve egy központi kombinált egységben feldolgozható, és az iparilag hasznosítható anyagok nagy hatásfokkal elválaszthatók egymástól. A találmány szerinti eljárás a fenti célkitűzéseknek maradéktalanul eleget tesz. A találmány szerinti eljárást a következőkben az 1. ábrára hivatkozva ismertetjük. Az eljárás kis és közepes nyomású, valamint nagynyomású gázfázisú melléktermék-áram feldolgozására alkalmas, amelyeket két külön anyagáram formájában dolgozunk fel. A kis és közepes nyomáson lefúvatott gázfázisú melléktermékeket vagy hulladékanyagokat szükség esetén egy vagy több fokozatban komprimáljuk, majd az 5—8 bar nyomású gázt 8 folyadékelválasztón keresztül, alulról felfelé áramolva 1 kénhidrogén-mentf sítő berendezésbe vezetjük. A 8 folyadékelválasztó egységben elkülönített cseppfolyós szénhidrogéneket 9 réskeverőbe vezetjük. Az 1 kénhidrogén-mentesítő berendezésben a gázt felülről lefelé vezetett cseppfolyós alkanol-aminnal — célszerűen mono- vagy dietanol-aminnal — hozzuk érintkezésbe, ami megköti a gáz kénhidrogén-tartalmát. A 9 réskeverőbe vezetett folyékony szénhidrogénhez ugyancsak alkanol-amint — célszerűen az 1 kénhidrogén mentesítő berendezésben alkalmazottal azonos alkanol-amint — keverünk, és az alkanol-aminnal intenzíven összekevert folyékony szénhidrogént bevezetjük az 1 kénhidrogén-mentesítő berendezésbe. Itt egy berendezésben, egy műveletben megy végbe a gázfázis és a folyékony fázis kénhidrogén-mentesítése. Ilyen megoldat a szakirodalomban eddig még nem ismertettek. Ez a megoldás nagyban hozzájárul a találmány szerinti eljárás rugalmas alkalmazhatóságához, mert nincs szükség arra, hogy a folyékony szénhidrogéneket elkülönítetten — esetleg hosszabb ideig tartó gyűjtés és tárolás után — a technológiai sorba be nem illesztetten kénhidrogén-mentesítsük, ugyanakkor jelentősen nő a kénhidrogén-mentesítés hatásfoka. Az 1 kénhidrogén-mentesítő berendezés alján öszszegyűlt oldószeres folyadékfázisból ismert módon, 2 kénhidrogén-deszorberben végzett kiforralással különítjük el a kénhidrogén gázt. A 2 kénhidrogén-deszorber fejtermékeként kénhidrogén gázt, fenéktermékeként tisztított alkanol-amínt távolítunk el A tisztított alkanol-amint ismert módon viszszavezetjük az 1 kénhidrogén-mentesítő berendezésbe. Az 1 kénhidrogén-mentesítő berendezést fejtermékként elhagyó, kénhidrogéntől megtisztított gázelegyet, valamint a fenéktermékként elkülönített, ké nhidrogén-mentesített szénhidrogén-folyadékfázist 10 szeparátorba vezetjük, ahol a folyadékot és a gázt elriasztjuk egymástól, és egyúttal az esetlegesen átjutott alkanol-ainint is elkülönítjük. Az itt elkülönített szénhidrogén-folyadékot — amely főtömegében 5—8 szénatomos szénhidrogénekből áll — 6 stabilizátorba vezetjük. Az elkülönített gázáramot 12-20 bar nyomásra komprimáljuk, szükség esetén 196.136 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
