Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

ный катализатор возвращается в кипящий слой. Пары продуктов реакции с верха реактора Р-1 поступают в колонну К-1. Верхний продукт колонны - смесь паров волы, бензина и газа проходит через конденсатор-холодильник ХК-1 в сепаратор С-1. Газ из С-1 и бензин самостоятельными потоками подаются в газовый блок, а вола сбрасывается в канализацию. В колонне К-1 отбираются три боковых погона, которые поступают в отнарную колонну К-2 лля удаления легких фракций. Затем легкий газойль, сырье д,1я технического углерода и тяжелый газойль через тегиюобменники и холодильники уходят с установки.

Газовый блок установки (на схеме не гюказан) состоит из секций сероочистки газа, компримирования, абсорбции и стабилизации бензина.

Технологический режим. Ниже приводятся показатели технологического режима устауювки кататитического кре-киша с микросферическим цеолитсодержащим (I) и шариковым аморфным (II) катализаторами:

I II

Температура, °С:

в реакторе 490-505 470-485

в регенераторе 590-670 590-650

низа колонны К-1 280 250

Давление, кгс/см-:

в реакторе 0,6-2,4 0,7-0,8

в регенераторе 2,4 2,0

Кратность циркуляции катализатора 6-8 1,8-2,5

Содержание остаточного кокса в катализаторе на выхо.те из регенератора, % 0,15 0,6-0,8

Материальный баланс. Ниже приводятся балансы установок кататитического крекинга с нсевдоожиженным слоем микросферического пеолитсодержащего (I) и с плотным слоем шарикового аморфного (II) катати:!аторов:

I II

Поступи.110

Сырье - прямогонный вакуумный газойль 100.0 100.0

ПоАучено

Углеводородный газ 17,3 17,0

Бензин 43,2 28,0

Легкий газойль 12,6 18,0

Сырье для производства технического углерода 10,0 15,0 Тяжелый газойль 11,6 16,5

Кокс выжигаемый 5,3 5,5

Всего

100,0 100.0

Расходные показатели (на I т сырья) установки с микросферическим цеолитсодержащим катализаторо.м:

Пар водяной, Укал................... 0,12-0,18*

Электроэнергия, кВт-ч...............85-100

Вода оборотная, ..................4-5

Топливо, кг ........................ 15-20

Катализатор микросферический

цеолитсодержащий, кг............. 1,0-1,2

* На современных установках потребность в паре полностью компенсируется ia счет собственной выработки в котлах-утилизаторах; избыток в количестве 0.2-0.4 Гкат/т сырья выдается на сторону

3.2.5. АЛКИЛИРОВАНИЕ ИЗОБУТАНА ОЛЕФИНАМИ

Назначение - получение бензиновых фракций, обладающих высокой стабильностью и детонациошюй стойкостью с использованием реакции взаи.модействия изобутана с олефинами в присутствии катализатора.

Сырье и продукция. Основные виды сырья - изобутан и бутан-буги-теновая фракция, используются также пропан-пропиленовая и пентан-амиленовая фракции.

Продукция:

• легкий аткилат - используется как компонент авиационного и автомобильного бензинов; характеристика аткилата, полученного при аткилировании изобугана бутан-бутиленовой (I) и пропан-пропиленовой (И) фракцией приводится ниже:

I II

Плотность р» 0,698 0,715

Октановое число (исследовательский метод) 92-98 89-94 Давление насыщенных паров при 38°С, мм рт ст 155 -

• тяжелый алкилат(1и10Г(юстьр4 = 0,780-0,810, выкипает в интервате 170-300°С) - служит компонентом дизельного топлива;

• сжиженные газы - состоят в основном из предельных углеводородов норматьного строения, используются как бытовой сжиженный газ.

Катализаторы. Алкилирование изобутана бутиленами на НПЗ в России и странах б. СССР проводится в присутствии 96-98%-й серной кислоты. За рубежом в качестве катализа-

тора наряду с серной применяется фтористоводородная кислота и твердые катализаторы.

Установка сернокислотного алкилирования

Технологическая схема установки сернокислотного алкилирования изобутана бутиленами приводится на рис. 3.11. Установка алкилирования состоит из отделений:

• подготовки сырья;

• реакторного;

• обработки углеводородной смеси;

• фракционирования продуктов.

В отделении подготовки сырья (на схеме не показано) из олефиновой фракции удаляются сероводород и меркаптаны, здесь же сырье подвергается осушке. Подготовленное сырье в емкости Е-1 смешивается с циркулирующим изобу-таном и через теплообменник и холодильник подается в реактор Р-1. Одновременно с сырьем в реактор вводится серная кислота.

Реакция изобутана с бутиленами - экзотермическая; для съема выделяющейся теплоты применяется искусственное охлаждение. Хтадагентом служит аммиак или углеводородный газ, циркулирующий по схеме: компрессор ПК-1 - конденсатор-холодильник ХК-1 - емкость Е-4 - насос - трубный пучок реактора Р-1 - компрессор ПК-1.

Из реактора Р-1 продукты поступают в отстойник С-1, где они отделяются от серной кислоты, которая возвращается в реактор. Углеводороды через теплообменник Т-1 гюда-ются в отделение обработки углеводородной смеси. Освобожденная от следов серной кислоты и эфиров с помощью щелочной и водной промывки смесь углеводородов поступает в отделение фракционирования, в составе которого имеются колонны: изобутановая К-1 (вьшеление пропана и избыточного изобутана), пропановая К-2 (разделение смеси пропана и изобутана на индивидуальные углеводороды), бутановая К-3 (разделение нижнего продукта К-1 на сжиженные газы, иногда называемые отработанной бутан-бугиле-новой фракцией, и су.м.марный алкилат); вторичной перегонки К-4 (получение легкого и тяжелого аткиштов из суммарного).

ISfls-f-

as -

с > ra g

« li

il III

* 1 s.

4>

о 5 £ > S

Технологический режим:

Температура. °С Давление.

НИИ верха кгс/см

Реактор 7-10 7-10 6

Ректификационные колонны

К-1 95-120 45-55 5-6

К-2 85-100 40-45 16-17

К-3 125-135 45-50 3-4

К-4 ЛО220 100-115 0,2-0,4

Материа.1ьный баланс. Материальный баланс установки сернокислотного алкилиронания при переработке буган-бу-тиленовой (I) и смеси нропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракций (II) приводится ниже:

I II

Поступило

Бутан-бутиленовая фракиия 100.0 54.4

Пропан-пропиленовая фракция - 29,7

Изобутан - 15,9

hcero 100,0 100,0

Получено

Легкий алкилат 79,1 69,5

Тяжелый алкилат 3,4 5.9

Пропан 2,1 14,0

Отработанная б1тан-бутиленовая фракция 15,4 10.6 Всего НЩ) 100,0

Расходные показатели (на I тсырья) установки хткилиро-вания изобутана бутан-бутиленовой фракцией:

Пар водяной, Гкал ...................0.7-0,95

Электро:знергия, кВт-ч................ 250-300

Вола оборотная, м................... 15-20

Серная кислота 98,5%-я, кг............ 150-170

Щелочь (в расчете на 100%-ю), кг ......3,2-3,6

Установка алкилирования на твердом носителе

Важнейшим достижением последних лет в получении ал-килбензинов является процесс алкилирования на твердом катализаторе.

Схема процесса, получившего фирменное название "А-т-килен" (рис. 3.12) включает реакторный блок и блок фракционирования продуктов реакции. Олефиновое сырье сначала очищают от диенов и кислородсодержамшх соединений в блоке 1. Очищенное олефи)ювое сырье и циркулирующий

изобутан смешивают с реактивированным катализатором в нижней части лифт-реактора 2. Реагирующие компоненты и катали;)атор поднимаются по стояку, в котором протекает а-т-килирование. Выйдя из лифт-реактора, кататизатор отделяется от жидких уг;1еводоролов и опускается в холодную зону реактивации. Уг.теводороды направляются в секцию фрак-1Шонирования 3, в которой аткилат отделяется от сжиженных углеводородов С,-С,,. Катали;!атор медленно опускается в кольцевом пространстве, окружающем стояк. В этот наса-дочный слой катализатора вводят изобутан. насыщенный водородом, и тем самым реактивируют катализагор. Реактивированный ката.тизатор снова попадает в нижнюю часть лифт-реактора. В этой секции реактивация проходит почти по.тностью, но на поверхности катализатора осгастся некоторое количество прочно адсорбирова1Ц1ых вешеств. Их де-сорбируют при повышенной температуре в аппарате 4, в который выводят нсболыиой поток циркулирующего катализатора. Полностью реактивированный ката,.ти:затор также стекает в нижнюю часть лифт-реактора.

Экс1ыуатационные затраты на производство алкилата на установке "Алкилен" ниже, чем на установке сернокислот-

Рис. 3.12. Схема установки алкилирования в подвижном слое катализатора на твердом носителе:

I олефиновое сыр1,е; II - свежий изобутан; III - рециркулирую-1ИИЙ изобутан: IV - изобутан, насыщенный водоролом; V - водород; VI - легкие фракции; VII - сжиженный газ; VIII - алкилат