Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Каталитикалық риформинг процесінің технологиясы мен теориялық негіздері



Шамамен каталитикалық крегингпен бір кезеңде каталитикалық риформинг те өндіріске ене бастады. Бұл процестің негізінде алтымүшелі нафтендер мен нормалды парафиндердің ароматикалық көмірсутектеріне каталитикалық ауысуы жатады. Бірінші реакцияны 1911 жылы Н.Д. Зелинский ашты. Екінші реакцияны бір мезгілде бірден үш ғылыми орталықта ғалымдар Б.А. Казанский, Б.Л. Молдавский, Г.Д. Камушер, В.И. Каржов, А.Ф. Платэ ашты.

Бірінші каталитикалық риформинг қондырғысы 1940 жылы іске қосылды. II дүниежүзілік соғыс кезінде осындай қондырғыларда толуол алынды, оның шығымы пиролизбен алынғанға қарағанда жоғары болады. Каталитикалық риформинг, одан толуолды бөліп алғаннан кейін, ұшақ бензинінің компоненті болады.

Өндірістік мұнай-химия синтезінің өсуімен каталитикалық риформингтің маңызы соғыстан кейін төмендеп, кейін тез өсе бастады. Процесті өте маңызды ароматикалық көмірсутектерін-бензол, толуол және ксилолдар алуда пайдаланады. Сонымен қатар каталитикалық риформинг жоғары октанды автомобиль бензиндерін өндіруде жетекші міндетін атқарады, оны жаңа, активті және талғамды катализаторларды өндіру негізінде жетілдіруде.

Каталитикалық риформинг қазіргі кезде мұнай өңдеу және мұнай-химия өндірісінің ең бір маңызды және қажетті процесі болып саналады. Бұл процесті жүргізудің негізгі мақсаты төмен октанды алғашқы айдау бензинінен жоғары октанды тауарлы автокөлік бензинінің компоненттерін өндірумен қатар, бір сақиналы ароматикалық көмірсутектерді-бензол, толуол, ксилолдар мен бірге сутекті газында өндіру болып саналады.

Алғашқы айдау бензиндерінің көбісінің октан саны төмен болады.

Каталитикалық риформингтеу нәтижесінде 80-85% катализат (октан саны жоғары бензин) алынады, октан саны қозғалтқыш әдісімен 80-90, зерттеу әдісімен 90-100 жетеді.

Алғашқы айдау бензинінен бөлек каталитикалық риформинг шикізаты есебінде екінші өңдеуден шыққан өнімдерді-кокстеу, термокрекинг және гидрокрекинг бензиндерін де пайдаланады.



Каталитикалық риформингтің өсуінің тағы бір себебі химия өндірісінің (жасанды каучук, жуғыш заттар, жасанды талшықтар, пластмассалар және тағы басқалар) бір сақиналы ароматикалық көмірсутектерге-бензолға, толуолға, ксилолға үлкен қажеттігі.

Бұл процестен өндірілген жанама, арзан сутекті газды гидрогенизациялық процестерде пайдалану өндірістік шеңберде (гидротазалау, гидрокрекинг және т.б.) өсуде [3].

МӨЗ мұнайды және басқа да компоненттерді айдау жүйелерінің барлық түрлері қолданылады, өз алдында тұрған каталитикалық риформинг қондырғылары пайдаланылады.

Процестің мақсаты және қысқаша сипаттамасы.

Ең көп орын алған риформинг процесі платина катализаторын қолданып пайдаланатынын процесс платформинг деп аталады. Бұрынғы пайдаланып келген риформинг процесі алюминиймолибден катализаторында-гидроформинг атымен өзінің мәнін жоғалтты, себебі бұл катализатордың активтілігі төмен.

Платформинг катализаторы қос функциялы катализатор қышқылдық және гидрлеу-дегидрлеу активтілігін көрсетеді.

Алғашқы айдау бензиндерінің көбісінің октан саны төмен болатыны белгілі. Мысалы, Усть-балық мұнайының бензині 150 0С дейінгі фракцияларының октан саны≈45, ал Ромашка және Маңғыстау мұнайларының октан саны≈50. Бұл фракцияларды каталитикалық риформингтеу нәтижесінде 80-85% катализат-бензин алады, оның октан саны 80-90 қозғалтқыш әдісімен (90-100 зерттеу әдісімен). Алғашқы айдау бензинінен бөлек, каталитикалық риформинг шикізаты есебінде екінші өңдеуден шыққан өнімдерді-кокстеу, термокрекинг және гидрокрекинг бензиндерін де пайдаланады. Жоғары октанды бензин үлесі жалпы автокөлік бензинін өндіру көлеміне шаққанда негізінен осы каталитикалық риформинг процесі есебінен 80-85% жетті [4].



Техналогиялық схемасында қондырғының катализатор қабаты қозғалмайтын жоғары октанды бензин алу үшін арналған технологиялық жүйесі берілген.

Негізінен платформинг қондырғысы үш блоктан тұрады:

1) бензинді алдын-ала гидротазалау;

2) гидротазаланған бензинді (гидрогенизатты) платформингтеу;

3) платформинг бензинін тұрақтандыру;

Егер қондырғыда жеке арендерді алса, онда оның құрамына тағы да арендерді бөліп алу блогы енеді.

Бастапқы шикі зат Н-1 сораппен гидротазалаудың қайта айналушы газымен және риформингтің артық сутегімен араластыруға беріледі. Осылай дайындалған газ-шикізат қоспасы Т-1 жылуалмастырғышта және П-1 пеште қыздырылған соң Р-1 гидротазалау реакторына түседі. Одан кейін газ бен гидротазаланған бензин қоспасы өзінің жылуын Т-3 қайнатқышқа, Т-1 жылуалмастырғышқа, Х-1 тоңазытқышқа береді де С-1 гидротазалаудың жоғары қысымды сеператорына жіберіледі, онда газ гидрогенизаттан бөлінеді. Сеператордан газ К-3 колоннаға түседі, онда күкіртті сутек 15% моноэтаноламин ерітіндісімен жуылады.

Тазаланған газ бірдей емес екі бөлікке бөлінеді: көбірегі-гидротазалаудың қайта айналушы газы ПК-1 қайта айналушы компрессорға қабылданып қайтадан шикі затпен араласады, аз бөлігі-артық сутегі-қондырғыдан шығарылады. Сұйық фазада сеператорда гидротазаланған бензин, онда еріген күкіртті сутегі, көмір суткеті газ және су болады. Сондықтан гидрогенизат Т-2 жылуалмастырғыш арқылы К-1 буландырғыш колоннаға түседі, онда Р-1 реактордан Т-3 қайнатқышқа берілетін ағын жылуының әсерінен бензиннен газ, су және күкіртті сутегі буландырылады. Тұрақты гидрогенизат К-1 колоннаның төменінен шығып Т-2 жылуалмастырғыштан өтеді және Н-2 сораппен платформинг блогының қайта айналушы сутегімен араластыруға бағыттталады. Бензин мен газ қоспасы Т-4 жылуалмастырғышта және П-2 пештің бірінші секциясында қыздырылады, ал одан кейін біртіндеп Р-2 реактордан , П-2 пештің екінші секциясында , Р-3 реактордан, П-2 пештің үшінші секциясынан және Р-4 реактордан өтеді.

Риформинг өнімі Р-4 реактордан Т-4 жылуалмастырғыш пен Х-2 тоңазытқышта суытылады да, С-3 платформингтің жоғары қысымды сеператорына түседі, онда газ бен бензин бөлінеді. Газ ПК-2 компрессордың қабылдау бөлігіне түседі, оның негізгі бөлігі гидрогенизатпен араластыруға қайта беріледі, ал платформингтің артық сутегі гидротазалау блогына жіберіледі. С-3 сеператордан сұйық өнім С-4 төмен қысымды сеператорға түседі, онда платформаттан еріген көмірсутегі газ бөлінеді. Платформат К-4 және К-5 колонноларда түбегейлі тұрақтанады. Гидротазалау мен риформингтің көмірсутекті газы С-2 және С-4 сеператорлардан кейін араласып, К-4 фракциялаушы абсорберге беріледі.

Тұрақсыз бензин С-4 сеператордан екі ағынмен К-4 абсорберге түседі: суық бензиннің бір бөлігі абсорбердің жоғарғысына беріледі, басқа бөлігі Т-6 жылуалмастырғышта қыздырылып абсорбердің төменгі бөлігіне беріледі. К-4 абсорбердің жоғарғысынан құрғақ көмірсутекті газ, төменінен тұрақты бензин жылуының әсерімен Т-5 жылуалмастырғышта алдын-ала қыздырылғаннан кейін К-5 тұрақтандырылу колоннасына бензин шығады. К-5 колоннаның жоғарғысынан қондырғыдан тұрақтандыру басы, колоннаның төменінен Т-5 пен Т-6 жылуалмастырғыштар мен Х-3 тоңазытқыш арқылы тұрақты бензин шығарылады. К-4 және К-5 колонналардың астына жылу беруді П-3 екі камералы пеш арқылы ыстық ағын әдісімен іске асырады. Бензиннен этанды толық бөлгенде (деэтанизация режимі) К-5 колоннаның жоғарғысында 70 0С ұстайды, пропанды толық бөлгенде (депропанизация режимі) -45 0С. Екі жағдайда да колоннаның төменінде температура 220 0С, қысым 11,5 МПа болады.

 

Қазіргі кезде жүйеге қайта айналушы сутекті газды кептіруге цеолитті жұтқышпен немесе активті алюминий оксидімен толтырылған кептіргіштер, сонымен қабат сыйымдықтар, өлшегіштер және шикізатқа есептегенде 5 10-5 % (масс.) дихлорэтан беру үшін өлшеуіш сорап қояды.

Процестің негізгі аппараттары:

Платформинг қондырғысындағы құрылысы жағынан өте күрделі қондырғылар реакторлы блоктағы аппараттар: реактор, пештер, жылуалмастырғыштар, жылтқыштар, тоңазытқыштар. Реакторлы блоктағы барлық аппараттар сутектің жоғарғы қысымында және жоғары температурада жұмыс істейді.

Реактор-цилиндр тәрізді, болаттан жасалған күрделі қосылысты аппарат. Аппараттың жоғарғы жағында газды шикізатты енгізуге арналған штуцер болады. Реакторлар газды-шикізатты енгізуіне байланысты екі түрге бөлінеді: аксиалды және радиалды. Реактор аксиалды болған жағдай да газды-шикізатты қоспа катализатор қабатына жоғарыдан төмен беріледі. Кіреберістегі штуцер ағынның реакторға біркелкі таралуына көмектеседі. Радиалды болған жағдайда штуцермен бірге аппараттың дәл ортасымен торлы сетка түсіріледі, түбі бекітілген. Газ және шикізат ағыны катализатор арқылы аппарат қабырғасынан цилиндрлі реактордың центріне қарай бағытталады.

Аксиалды реакторлармен салыстырғанда, шикізатты радиалды енгізгіш аппараттардың гидравликалық кедергісі төмен болады. 525 0С және 2-4 МПа қысымда реакторға кіретін сутегі, сутекті коррозия туғызады, сондықтан реактор іші футеровкамен қорғалған. Сонымен қатар реактор ішінде қорғаушы стакан болады, қорғаушы стакан мен реактор қабырғасының арасында газды қабат болады. Футеровканың бұзылуы аппарат қабырғасының істен шығуына әкеледі. Реактор қабырғасы термопара арқылы бақыланып отырады температурасы 150 0С аспау керек. Реактордың корпусын жасауға 09Г2ДТ және 12ХМ маркалы болаттар қолданылады.

Катализатор реактор ішіндегі болат стаканға тегіс қабатпен төгіледі. Катализатордың астында, үстінгі бетінде 16 және 20 мм фарфорлы шариктер болады. Катализатор асты үстінен тормен қапталып тұрады. Тор көздер мен шариктер реактордың штуцеріне катализатордың түсіп кетуінен қорғап тұрады. Реактордың ішкі детальдары хром-никельді қоспадан жасалады. Реактордың үстінгі бетінде алты бөлікті термопара орнатылады, ал реактордың ішкі температурасын бақылап тұрады. Реактордың диаметрі 2200-3000 мм, биіктігі 9500-11500мм.

Риформинг пеші платиналы катализатормен көпағынды, көпкамералы, вертикальды жасалған. Риформинг пешінің басты ерекшелілігі ыстыққа төзімді Х5МУ маркалы болаттан жасалған диаметрі 100-200 мм змеевигі болады. Змеевикте сутегінің жоғалуын болдырмау үшін змеевик толық пісірілген. Пештің конвекциялы секциясында түтінді газдардың өнімге жылу беру коэффициентін көтеру үшін бедерлі құбырлар орнатылады.

Реакторлы блокта қолданылатын жылуалмастырғыштар кожухотрубалы. Реактордан шыққан ыстық ағын коррозиялық активті, сондықтан құбыр аралық бөлікке бағытталады. Реакторлы блоктағы жылуалмастырғыштар көбіне қарама-қарсы ағынды.

Тоңазытқыштар ауамен салқындатылатын және сумен салқындатылатын болып екіге бөлінеді.

Сумен салқындатылатын тоңазытқыштар кожухотрубалы, құбыры бойынша екі жүрісті, Су құбыршалары беріледі ал өнім труба аралық орынмен өтеді. Ауамен салқындатылатын аппараттар АВТ қондырғысындағы сияқты. Бірақ құбыршалары 5 МПа қысымға шыдайтын арнайы болаттан жасалынады.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!