Слесарное дело. 1 Мерительный инструмент
 Скачать 1.38 Mb.
|
Основные реакции изомеризации:1. Изомеризация парафиновых углеводородов  . Изомеризация нафтеновых углеводородов  3.1 Основные технологические параметры процесса изомеризации Катализатор изомеризации СИ-2 представляет собой платину на сульфатированном оксиде циркония. Поэтому, каталитическими ядами для него являются традиционные яды платиновых катализаторов (оксид углерода (II), сера, сероводород, мышьяк, свинец, медь, никель, ванадий) и яды сульфатной группы (влага, водород при температуре выше 300оС, аммиак, восстановительные смеси). Содержание примесей в сырье при нормальной эксплуатации нормируется следующим образом: содержание серы не более 0,0001 % масс (1ррm) допускается проскок до 0,01% масс; содержание влаги не более 0,003 % масс (30ррm); содержание металлов не более 1*10-6 % масс (10ррb); содержание хлора не более 0,0001 % масс (1ррm) допускается проскок до 0,001% масс; содержание азота не более 0,00005 %масс (0,5ррm) допускается проскок до 0,0001% масс. Содержание примесей в водородсодержащем газе: СО, СО2, NH3 - не более 1 мг/м³; H2S не более 2 мг/м³; влаги не более 30 мг/м³. Нормальная эксплуатация катализатора заключается в использовании его в процессе изомеризации пентан-гексановой фракции с содержанием углеводородов С 7+ не более 1 %масс. Более высокое содержание тяжелых углеводородов ведет к повышению гидрокрекинга, разогреву слоя катализатора и, как следствие, ускоренному коксованию. Повышенное содержание бутанов (более 2 %) в сырье изомеризации снижает время контакта С 5 и С 6 углеводородов с катализатором и повышает температурный перепад в слое катализатора за счет большего теплового эффекта процесса изомеризации бутана, чем пентанов и гексанов. Процесс изомеризации на катализаторе СИ-2 должен осуществляться в присутствии водорода. Для пентан-гексановой фракции оптимальное мольное отношение водород: углеводороды должно поддерживаться в пределах 2¸4. Понижение мольного отношения приводит к развитию реакций гидрокрекинга, повышение - к снижению времени контакта сырья с катализатором и, как следствие, уменьшению конверсии н-алканов в изоалканы. Мольное отношение следует поддерживать кратностью циркуляции ВСГ и концентрацией водорода. Оптимальная кратность циркуляции 600¸1000 нм³/м³ сырья. Высокое содержание в циркулирующем ВСГ легких углеводородов С 1-С 3 приводит к уменьшению времени контакта и соответственно к уменьшению конверсии углеводородов С 5 и С 6. Концентрацию водорода в ЦВСГ следует поддерживать не менее 75 % об. Для это необходимо подпитывать циркулирующий ВСГ свежим с более высокой концентрацией водорода (подпитку следует установить на уровне 5-10 % от объема циркулирующего) и сбрасывать соответствующее количество циркулирующего ВСГ. Потребление водорода в процессе находится на уровне 0,15-0,20 % масс. на сырье. Основные технологические параметры процесса изомеризации температура на входе в реакторы, давление, объемная скорость подачи сырья и кратность циркуляции водородосодержащего газа. Температурный диапазон работы катализатора СИ-2 180-220 оС. Температура на входе в реакторах является основным регулирующим параметром процесса. По мере повышения температуры со 180 до 220 оС скорость реакции изомеризации увеличивается, но одновременно идет развитие побочной реакции гидрокрекинга, протекающей с большим выделением тепла, что приводит к разогреву слоя катализатора. Поэтому подъем температуры осуществляется только с учетом уровня гидрокрекинга. Прирост легких углеводородов С 1-С 4 в нестабильном изомеризате по сравнению с гидрогенизатом считается нормальным в пределах 2÷4 % масс. Поэтому подъем температуры осуществляется постепенно, не более 2 оС за раз, не допуская высокого гидрокрекинга. Кроме этого, температура на входе и в слое катализатора определяется нагрузкой по сырью. При изменении загрузки установки по сырью (объемной скорости) входные температуры должны корректироваться - уменьшаться при снижении загрузки и увеличиваться при ее повышении. Прежде, чем уменьшать загрузку установки сырьем, следует снизить температуру на входе в реакторы. Повышение температуры следует производить лишь после увеличения загрузки. Рабочий диапазон объемных скоростей 1,5÷2,5 ч-1. Снижению нагрузки по сырью на установку должно предшествовать снижение температуры на входе в реакторы. Расчетный температурный перепад в первом реакторе изомеризации +15¸20 °С, поэтому для снижения температуры на входе второго реактора требуется подача холодного ВСГ или изомеризата. Для аварийного снижения температуры в первом реакторе требуется подача холодного ВСГ и на вход первого реактора. Расчетное значение перепада температур во втором ректоре составляет +10¸20 °С Следует ограничивать температурный перепад по слою катализатора, так как термодинамическое равновесие реакции изомеризации смещается в сторону разветвленных углеводородов при снижении температуры процесса. Кроме этого, высокий перепад температур может привести к развитию автогидрокрекинга. Важное значение для ограничения температурного перепада имеет равномерное распределение газосырьевой смеси, что достигается правильно выбранными и подготовленными распределительными устройствами. Следует учитывать, что увеличение нагрузки по сырью с подъемом температуры для компенсации конверсии приводит к увеличению перепада температуры по реакторам и может потребовать увеличения мольного отношения. Увеличение циркуляции приводит к более сильному подавлению реакции гидрокрекинга, чем изомеризации. Рабочий диапазон давления в процессе изомеризации на катализаторе СИ-2 составляет 25÷35 кгс/см². Снижение давления процесса приводит к усилению ингибирующего влияния нафтеновых углеводородов на реакцию изомеризации. Оптимальное давление в реакторном блоке 30 кгс/см². Важнейшее значение для сохранения уровня активности катализатора имеет поддержание влажности циркулирующего ВСГ менее 30 ррm. Чем ниже влажность в системе, тем выше активность и селективность процесса. Поэтому, требуется постоянно иметь отрегенерированный адсорбер для его подключения в случае необходимости, а также контролировать влагу в гидрогенизате и устранить контакт гидрогенизата с атмосферой. Однако, повышенная влага не является необратимым фактором потери активности. Активность катализатора восстанавливается в течение нескольких суток после восстановления требуемой влажности. При обеспечении указанных выше параметров нормальной эксплуатации катализатора прирост октанового числа изомеризата по отношению к дебутанизированному гидрогенизату должен составлять не менее 10 пунктовУстановка предназначена для переработки прямогонной широкой бензиновой фракции с целью получения компонента автобензина с октановым числом 75 без ТЭС). Установка предусматривает два варианта работы отделения стабилизации: на режиме депропанизации и на режиме дебутанизации гидрогенизата. 3.2 Описание технологической схемы Реакторный блок. Водородосодержащий газ из заводской сети подается на вход сепаратора высокого давления с-1. А также возможна подача на вход реакторов р-1,2,3 в случае аварийной остановки компрессоров пк-1÷4 для снижения температуры в реакторах. Расход всг, подаваемого в тройник смешения блока реакции регистрируется прибором frsal 3302. Сигнализация срабатывает при достижении минимального расхода циркулирующего всг 10000 нм³/ч, блокировка срабатывает при достижении минимального расхода всг 4000 нм³/ч. При срабатывании блокировки закрывается отсекатель fsv 3301 на трубопроводе подачи сырья в тройник смешения изомеризации, останавливается насос цн-1(2), закрывается отсекатель fsv 3342.1 на подаче топливного газа к основным горелкам i камеры радиации печи п-1, закрывается отсекатель по-66 на подаче жидкого топлива в i камеру радиации печи и отсекатель по-68 на линии жидкого топлива от i камеры радиации печи. После тройника смешения газосырьевая смесь проходит последовательно межтрубное пространство сырьевых теплообменников т-1,2,3,4, где нагревается обратным потоком газопродуктовой смеси и поступает в змеевик i радиантной камеры печи п-1 для дальнейшего нагрева. Кроме топливного газа для нагрева газосырьевой смеси возможна подача жидкого топлива на форсунки печи, расход которого регулируется вентилями к каждой форсунке вручную. При повышении температуры газосырьевой смеси на выходе из i камеры радиации печи п-1 до 250 0с для защиты катализатора от дезактивации срабатывает световая и звуковая сигнализация, при 260 0с - срабатывает блокировка от прибора trsa 1011: закрывается отсекатель fsv 3342.1 на подаче топливного газа к основным горелкам i камеры радиации печи п-1, закрывается отсекатель по-66 на подаче жидкого топлива в i камеру радиации печи и отсекатель по-68 на линии жидкого топлива от i камеры радиации печи. Продукты сгорания топлива, т.е. Дымовые газы из радиантных камер печи п-1 с температурой до 900 °с поступают в камеру конвекции печи, где проходят через трубы конвекционного змеевика и охлаждаются. Подача воздуха на форсунки печи п-1 осуществляется воздуходувкой вд-1,2. Воздух из атмосферы забирается воздуходувкой вд-1,2 в количестве 30000÷40000 нм³/ч подается к форсункам печи п-1. На выходе из i радиантной камеры газосырьевые потоки соединяются, и по общему трубопроводу нагретая газосырьевая смесь поступает в реактор изомеризации р-1 через аксиальный ввод. Температура поверхности стенок р-1 регистрируется прибором тr 1311÷1334. В реакторе р-1 газосырьевая смесь проходит стационарный слой катализатора си-2 и претерпевает химические превращения. Реакции изомеризации протекают с небольшим выделением тепла. Газопродуктовая смесь выходит из реактора р-1 и направляется в реактор р-2. Газопродуктовая смесь выходит из реактора и направляется в параллельно установленные теплообменники т-5/1 и т-5/2, в котором охлаждается нестабильным изомеризатом до температуры 130÷180 ос. Далее охлажденная газопродуктовая смесь направляется в реактор р-3. Температура газопродуктовой смеси на выходе из теплообменников т-5/1,5/2 регистрируется приборами тir 1146,1147. В реакторе р-3 газопродуктовая смесь проходит стационарный слой катализатора си-2 и претерпевает химические превращения. Температура газопродуктовой смеси на выходе из р-3 регистрируется прибором tir 1278. Газопродуктовая смесь выходит из реактора р-3, проходит последовательно по трубному пространству: теплообменник т-4 - теплообменник т-3 - теплообменник т-2 - теплообменник т-1, где отдает свое тепло газосырьевой смеси, которая проходит эти теплообменники по межтрубному пространству противотоком. Из теплообменника т-1 газопродуктовая смесь поступает для окончательного охлаждения в секции воздушного холодильника блока реакции аво-1. Температура на входе в аво-1 регистрируется прибором tir 1287. Газопродуктовая смесь, пройдя секции аво-1, охлаждается до 40 °с и поступает в сепаратор высокого давления с-1. Температура газопродуктовой смеси на выходе из аво-1 регистрируется прибором tir 1288. В сепараторе высокого давления с-1 происходит разделение жидкой и газовой фаз: сверху выводится водородсодержащий газ, снизу нестабильный изомеризат. Влажность в циркулирующем всг в системе из с-1 регистрируется прибором qr 5108. При регенерации катализатора содержание кислорода регистрируется прибором qr 5109. Циркулирующий всг с верха сепаратора высокого давления с-1 поступает в сепаратор циркулирующего всг с-3 на приеме циркуляционных компрессоров пк-1÷4. При превышении влажности более 30 ррм в циркулирующем всг, газ с верха с-1 направляется в адсорберы осушки цеолитами к-1(2) для удаления влаги из газа. Циркулирующий всг в адсорбере к-1(2) проходит в направлении сверху вниз слой цеолитов, осушается от влаги и выводится через нижнюю часть адсорбера. Адсорберы к-1, к-2 включаются в схему циркуляции всг по мере необходимости осушки и поочередно, когда один адсорбep включен в цикл реакции, другой может находиться в цикле регенерации цеолитов или находиться в резерве. Циркулирующий всг с нижней части адсорберов к-1(2) после осушки поступает в сепаратор с-3. Блок стабилизации. Нестабильный изомеризат с низа сепаратора высокого давления с-1 поступает в трубное пространство теплообменника т-5/1, затем т-5/2, где нагревается встречным потоком газосырьевой смеси из р-2. Температура на входе в т-5/1 регистрируется прибором тir 1134, после т-5/2 по прибору тir 1136. Далее изомеризат поступает в межтрубное пространство теплообменника т-10 и направляется в зону питания стабилизационной колонны к-4 на 18 или 21 тарелку. Стабилизационная колонна к-4 оборудована тарелками колпачкового типа (в количестве 30 штук) предназначена для отпарки легких углеводородов через верх колонны. Для подвода тепла в стабилизационную колонну к-4 имеется кожухотрубчатый подогреватель т-11 с паровым пространством, который связан с колонной перетоками для жидкости и пара. В качестве теплоносителя в нагревателе т-11 используется масло-теплоноситель ароматизированное марки амт-300, которое проходит через трубное пространство подогревателя т-11, нагревая его. В подогревателе стабилизационной колонны т-11 жидкость, перетекающая из колонны к-4, частично испаряется. Отпарившиеся пары легких углеводородов поступают в нижнюю часть колонны в качестве паровой флегмы с температурой до 210 ос. При достижении 80 % и 20 % уровня в подогревателе по приборам lrcанl 4407 и lrанl 4417 срабатывает световая и звуковая сигнализация. Температура низа колонны к-4 регистрируется прибором tir 1295, установленным на перетоке жидкости из к-4 в т-11. Верхний продукт стабилизационной колонны к-4 с температурой до 150 ос поступает для конденсации и охлаждения в воздушный холодильник аво-2, где охлаждается до температуры 55 °с и поступает в емкость орошения е-10 для сепарации. Несконденсировавшиеся пары и газы с верха емкости орошения е-10 выводятся с установки и поступают в заводской трубопровод сухого газа. Балансовый избыток рефлюкса из е-10 с выкида насосов орошения цн-3,4 выводится с установки. Расход выводимого с установки рефлюкса регистрируется прибором fr 3323 (давление по прибору рir 2243, температура по прибору тir 1291). Нижний продукт стабилизационной колонны к-4 - стабильный изомеризат выводится из подогревателя т-11, охлаждается в трубном пространстве теплообменника т-10, в воздушном холодильнике аво-3 до температуры и поступает на блок деизогексанизации в колонну к-501. Температура стабильного изомеризата на выходе из аво-3 регистрируется прибором tir 1214. Выполнена возможность вывода стабильного изомеризата из аво-3 на узел защелачивания, помимо блока деизогексанизации, а также в буферную емкость к-3. |