Тольяттинский государственный технический университет
Кафедра химия
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ
3.3.1. Отделение гидроочистки
Исходное сырье из промпарка поступает на прием подпорного насоса ЦН-1(2,3а), с выкида которого под давлением до 51 кгс/см2 через клапан-регулятор расхода поз.FI 185, подается на смешение с циркулирующим водородсодержащим газом (расход водорода от ПК-1, ПК-2 поз.FI 351).
Далее газосырьевая смесь проходит межтрубное пространство теплообменников Т-1/1; Т-1/2; Т-1/3, конвекционную (поз. ТI 414) и радиантную камеры печи П-1, и с температурой 320-400оС (поз. TС 402) поступает в реактор Р-1.
Температура газосырьевой смеси на входе в Р-1 регулируется клапаном, установленным на линии топливного газа к печи поз. TC 502, связанным с тер-мопарой, установленной на входе в Р-1 поз. TC 402.
Из реактора Р-1 (поз. TI 551 а) гидрогенизат вместе с водородсодержащим газом и газами реакции поступает под давлением до 40 кгс/см2 в трубное пространство подогревателя Т-3 (или помимо Т-3) (поз. ТI 22б) далее проходит в трубное пространство теплообменников Т-1/3 - Т-1/1 (поз.TI23), через АВГ-2,3; холодильник Х-1/2 с температурой не выше 40 оС (поз. TI 122а) поступает в сепаратор С-1, где гидрогенизат отделяется от водородсодержащего газа и направляется через клапан-регулятор уровня поз. LC 187 в трубное пространство теплообменника Т-2 (поз. TI 213) и далее на 7, 9, 23 тарелки отпарной колонны К-1.
В отпарной колонне К-1 при температуре низа 200 - 270оС (температура регулируется вручную) и давлении 10 - 13,5 кгс/см2 происходит полная отпарка сероводорода и воды. Сверху К-1 опарные газы с температурой 120-140оС (поз. TI 174) направляется последовательно в холодильник воздушного охлаждения АВГ-1 (поз.TI 172), затем в холодильник-конденсатор ХК-1 (поз. TI 173) и да-лее в сепаратор С-2а. Жидкая фаза из С-2а забирается насосом ЦН-9 (ЦН-11) и подаётся в колонну К-1 в виде орошения (расход FI 192). Уровень жидкости в С-2а регулируется клапаном поз. LC 203, установленном на линии подачи орошения в колонну К-1. Отгон снизу С-2а выводится через клапан расхода поз. FC 202 на установку Л-24/7.
Углеводородный газ сверху С-2а через клапан-регулятор давления поз. PC 181, поступает в фракционирующий абсорбер К-6.
Гидрогенизат снизу К-1 перетекает в подогреватель Т-3, откуда пары воз-вращаются в К-1, а жидкий остаток проходит через межтрубное пространство теплообменников Т-2 и поступает на приём насоса ЦН-2;3;3а. Водородсодержащий газ из С-1 поступает в сепаратор С-4, откуда забирается на прием компрессора ПК-1 (ПК-2), с выкида которого подается на тройник смешения (гидроочистки) с сырьем через расходчик поз.FI 351.
Жидкая фаза с С-4 перетекает в факельную емкость Е-8; с факельной ёмкости газ сбрасывается на факел, а жидкая фаза в линию некондиции. Давление в Е-8 поз. РI 8; уровень поз. LI 250.
Избыточный циркуляционный водородсодержащий газ сбрасывается через клапанрегулятор давления поз. PC 35 на установки 24\6; 24\7; 24\8.
3.3.2 Отделение каталитической ароматизации
Гидрогенизат с выкида ЦН-2;3;3а через регулирующий клапан расхода FC 186 с давлением до 51 кгс\см2 подается в тройник смешения с циркуляционным газом ( FC 352 ) , далее смесь гидрогенизата с циркуляционным водородосодержащим газом поступает в межтрубное пространство теплообменни-ков Т-6, где нагревается за счет тепла обратного потока газопродуктовой смеси ( TI 22д ) , далее проходит 12 У-образных труб четвертой радиантной камеры , полностью вторую радиантную камеру печи П-1 , нагреваясь до температуры 460-520 оС и поступает в реактор Р-2 . Температура на входе в реактор Р-2 регулируется клапаном поз. TC 504 , установленном на линии топливного газа. В присутствии катализатора АП-64 проходят реакции ароматизации , изомеризации и гидрокрекинга .
Большинство реакций протекает с поглощением тепла, вследствие его температура в реакторе Р-2 понижается и реакции ароматизации прекращается. В реакторе Р-2 происходит 50-55 % всех реакций процесса. (Давление на входе в реактор поз. PI 585; на выходе поз. PI 56в).
Для восстановления температуры в зоне реакции газопродуктовая смесь направляется в третью радиантную камеру печи П-1 , где нагревается снова до температуры 460-520 оС и с этой температурой поступает в реактор Р-3 .
Температура на входе в реактор Р-3 регулируется клапаном поз. ТС506 , установленным на линии топливного газа к форсункам третьей радиантной камеры печи П-1 . Температура газопродуктовой смеси на выходе из реактора Р-3 понижается .
В реакторе Р-3 в присутствии катализатора КР-108 происходит 30-35% реакции ароматизации . ( Давление на входе в реактор Р-3 - поз. PI 56; на выходе - поз. PI 583).
Для восстановления температуры в зоне реакции газопродуктоваясмесь из реактора Р-3 проходит оставшиеся 8 V- образных труб четвертой радиантной камеры печи П-1 , где нагревается до температуры 460 - 520 оС и поступает в реактор Р-4 .
Температура на входе в реактор Р-4 регулируется клапаном поз. ТС 508 , установленном на линии топливного газа к форсункам четвертой радиантной камеры печи П-1. В реакторе Р-4 происходит 10-20 % реакций ароматизации.
Газопродуктовая смесь из реактора Р-4 двумя параллельными потоками направляется в трубное пространство теплообменников Т-6 (поз. TC 22в; ТС 22г), где охлаждается. Дальнейшее охлаждение смеси осуществляется в АВГ-4;5;6;7 ( поз. TI 122б; TI 122в) и в холодильнике Х-6"б" до 35 оС ( поз. TI 120в).
Газопродуктовая смесь из холодильника Х-6"б" поступает в сепаратор высокого давления С-7 , где происходит разделение газопродуктовой смеси на водородсодержащий газ и катализат.
Водородсодержащий газ проходит приемный сепаратор С-9 и подается на прием ЦК-1 ( или через Б-3 на приеме ПК-3 ), с выкида которого возвращается в тройник смешения ( риформинга ) с сырьем.
Расход циркуляционного газа на тройник смешения регулируется клапаном поз. FC 352.
Для поддержания постоянного перепада на компрессор ЦК-1 предусмотрен сброс циркуляционного газа с выкида на прием через холодильник Х-7.
Избыточный водородсодержащий газ риформинга со стороны нагнетания компрессора ЦК-1 (ПК-3) через регулирующий клапан направляется в отделение гидроочистки.
3.3.3 Отделение стабилизации
Жидкая фаза - нестабильный катализат - из сепаратора высокого давления С-7 через регулирующий клапан регулятора уровня поз. LC 166 (расходчик поз. FI 135) направляется в межтрубное пространство теплообменника Т-7, где нагревается за счет тепла стабильного бензина и с температурой (поз. TI 122е) поступает в нижнюю часть фракционирующего абсорбера К-6 на 7-ю или 9-ю тарелку; в фракционирующем абсорбере К-6 при давлении 8,5-13 кгс\см2 и температуре внизу колонны до 120-167оС, а вверху до 40 оС (поз. TI 122 ) осуществляется деэтанизация нестабильного катализата.
Для получения сухого газа требуемого качества на верх фракционирующего абсорбера К-6 насосами ЦН-18 ( ЦН-19 ) через клапан регулятор расхода (поз. FC 141) подается необходимое количество стабильного катализата. Сухой газ из верхней части фракционирующего абсорбера К-6 через клапан-регулятора давления (поз. PC 129 ) с давлением 8,5-13 кгс\см2 подается в линию сухого газа.
Деэтанизированый нестабильный катализат из нижней части К-6 насосом ЦН-7 (ЦН-8 ) частично по клапану-регулятору расхода поз. FC137 прокачивается через печь П-2 и с температурой 100 - 225 оС входит в нижнюю часть К-6 для поддержания необходимой температуры в ней , а другая часть по клапану-регулятору уровня ( поз. LC 144) подается в межтрубное пространство теплообменника Т-8 .
Температура низа фракционирующего абсорбера К-6 регулируется клапаном поз.TC 222,установленным на линии топливного газа к печи П-2.
Нестабильный катализат за счет тепла стабильного бензина в теплообменнике Т-8 нагревается и поступает в стабилизационную колонну К-7 на 7-ю и 9-ю тарелки с температурой поз. TI 122е и расходом поз. FI 136.
Верхний продукт колонны К-7 проходит через регулирующий клапан регулятора давления поз. PC 131, холодильник-конденсатор ХК-4;4а, где охлаждается до температуры 40 оС (поз. TI 122 г) и поступает в емкость орошения Е-7. Из Е-7 стабильная головка насосом ЦН-12;13 частично подается на орошение через клапан-регулятор уровня (поз. LC 146); клапан которого расположен на линии орошения К-7; а избыток по клапану-регулятору расхода поз. FC 154 откачивается с установки.
Часть стабильного бензина с нижней части колонны К-7 насосом ЦН-14;15 прокачивается через клапан-регулятор расхода поз. FC 138; далее печь П-3 и поступает в нижнюю часть колонны К-7 для поддержания температуры.
Температура низа колонны К-7 регулируется клапаном, установленном на линии топливного газа к печи (поз.TC 126), {температура верха К-7 -поз. TI 139, температура низа - поз. TI 120д}.
Избыток стабильного бензина из нижней части К-7 проходит последовательно теплообменники Т-7 (Т-8); холодильник Х-11 ( Х-13), где охлаждается до температуры 40 оС ( поз. TI124).
Охлажденный стабильный бензин частично подается как абсорбент на 52-ю тарелку К-6 насосом ЦН-18 (ЦН-19 ), а остальное количество через клапан-регулятор уровня поз. LC 145 откачивается с установки в парк готовой продукции .
Газ из емкости Е-7 через клапанрегулятор давления поз. PC 132 сбрасывается в топливную линию.
З.З.4 Схема узла приготовления и подачи хлорорганики
Катализатор серии КР подобно катализатору АП-64 содержит в качестве кислотного промотора хлор, его содержание на катализаторе должно поддерживаться в определенных пределах (обычно от 0,6 до 1,0 % мас. ).
Хлорирование катализаторов и их дехлорирование под действием паров воды является равновесным процессом. Содержание хлора на катализаторе (окиси алюминия ) зависит при фиксированной температуре от содержания влаги и хлористого водорода в газовой фазе.
Повышение влажности гидрогенизата и циркулирующего газа в цикле реакции приводит к подавлению кислотной функции катализатора и выносу хлора. При этом значительно замедляются реакции гидрокрекинга, изомеризация и дегидроциклизации, возрастает концентрация водорода в циркулирующем газе , падает выход сухого газа и ароматических углеводородов, понижается октановое число.
Признаком недостаточного содержания хлора в катализаторе является высокая концентрация водорода, большой перепад температуры в последней ступени риформинга, а также малая чувствительность катализатора к повышению температуры.
Из равновесного характера процесса хлорирования следует, что потери хлора катализатором пропорциональны содержанию влаги в системе. Для восполнения потерь необходима подача небольшого количества хлорорганических соединений в равновесном отношении с влагой (дихлорэтана или четыреххлористого углерода ).
Дозировка хлорорганики зависит от влажности циркуляционного газа и характеризуется показателями режима работы блока риформинга.
Хлорорганические соединения подаются в реакторы дозировочными насосами.
Хлорирование катализатора может производиться периодически либо непрерывно.
При периодическом хлорировании подачу хлорорганики производят в зависимости от показателей процесса риформинга :
1. Если при установившемся режиме и постоянной влажности циркуляционного газа концентрация водорода начинает возрастать, перепад температуры в реакторе первой ступени увеличивается, октановое число катализата или содержание ароматических углеводородов падает, то следует приступить к подаче хлорорганики.
2. Если эти показатели изменяются в противоположном направлении, то следует снизить дозировку хлорорганики или прекратить ее подачу.
Для приготовления раствора хлорорганики на установке используется четыреххлористый углерод (ССl4).
Раствор готовится в емкости Е-18 (Е-19).
Для приготовления раствора хлорорганики определенной концентрации необходимо из бочки четыреххлористый углерод (ССl4) ручным насосом закачать в мерникдозатор, а затем перепустить необходимое количество в емкость Е-18 (Е-19).
После этого закрыть задвижки на входе бензина в емкость Е-18 (Е-19 ) и заполнить ее бензином до верхней отметки по уровне мерному стеклу.
Бензин подается под собственным давлением с выкида насоса ЦН-2 (ЦН-З). Перед заполнением емкости бензином необходимо открыть воздушник , чтобы не раздавить емкость . После заполнения емкости Е-18 ( 19) бензином пустить насос ЦНГ-З и перемешать раствор в течение 1 - 2 часов для получения однородной смеси . Для того , чтобы концентрация раствора была постоянной рекомендуется насос ЦНГ-З не останавливать в течение всего периода подачи хлорорганики.
Перед приготовлением раствора хлорорганики следует убедиться, что емкость Е-18 ( Е-19 ) находится в исправном состоянии, зачищена от воды, грязи , посторонних примесей.
После приготовления раствора хлорорганики открыть задвижку на приеме насоса НД-20 , пустить насос, подождать , когда давление в линии сравняется с давлением на реакторном блоке и открыть задвижку на подаче хлорорганики в один из трех реакторов.
После подачи хлорорганики необходимо тщательно осмотреть линию подачи хлорорганики к реакторам.
Замеченные дефекты (утечки) устранить. После окончания хлорирования линии подачи хлорорганического соединения должны быть промыты бензином.
Для изменения производительности насоса необходимо прекратить подачу хлорорганики, закрыть задвижки на приеме и выкиде насоса НД-20.
Запрещен пуск дозировочного насоса (НД-20 ) с закрытой выкидной задвижкой во избежание выхода его из строя.
А При периодической подаче дозировку хлорорганики выбирают в пределах 0,5 - 5 ррм. При дозировке 0,5 - 1 ррм хлорорганику подают в 1 ступень риформинга , при более высокой дозировке подача может быть распределена по всем ступеням пропорционально весу катализатора.
В Непрерывное хлорирование катализатора производится с дозировкой не превышающей 0,5 - 1 ррм хлора от веса сырья. Хлорорганика подается в 1 ступень риформинга. При непрерывной подаче, также как и при периодической необходимо следить за тем, чтобы не перехлорировать катализатор.
Для регулирования влажности организуют подачу конденсата в зону реакции. Чтобы повысить влажность циркулирующего газа на 10 ррм об. необходимо подать в гидрогенизат или в любой другой реактор около 2 ррм ( 2 мг/кг) конденсата в расчете на гидрогенизат.
Гидрохлорирование
Общее количество подаваемого хлора за один прием не должно превышать 0,1 - 0,2 % от веса загрузки катализатора . Хлор должен быть распределен по реакторам пропорционально весу загруженного катализатора .
Важнейшим требованием, обеспечивающим эффективность интенсивного гидрохлорирования, является снижение температуры на входе в реакторы до 430 - 450 оС, что предотвращает возможность закоксовывания катализатора.
Для равномерного распределения хлора по объему катализатора влажность циркулирующего газа не должна быть очень низкой (желательно 50 - 100 ррм ). Осушители циркулирующего газа на период проведения гидро-хлорирования должны быть отключены.
Подачу хлорорганического соединения желательно производить во все реакторы одновременно. При отсутствии такой возможности подача должна производиться от последнего реактора к первому.
