А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Установка - сірчанокислотного алкілування
Установки сірчанокислотного алкілування швидко знайшли промислове визнання і набули широкого поширення. Всі вони працюють приблизно за одним принципом.
Установки сірчанокислотного алкілуванняскладаються зазвичай з відділень підготовки сировини, реакторного, обробки вуглеводневої суміші, що виходить з реакторів, фракціонування продуктів. Відділення підготовки сировини, обробки і фракціонування продуктів на різних установках технологічно близькі один доодному; реакторні ж відділення мають принципові відмінності і, в першу чергу, в конструкціях реакторних пристроїв.
Установки сірчанокислотного алкілування швидко знайшли промислове визнання і набули широкого поширення. Всі вони працюють приблизно заодним принципом.
Для установок сірчанокислотного алкілування з реакторами Stratco і Kellog були розроблені повні математичні моделі. Дослідниками була підтверджена адекватність цих моделей описуваним процесам. Моделі використовували для розрахунку прибутку відудосконалення установок, для визначення оптимальної - продуктивності установок ло сировині, для встановлення оптимального режиму роботи деізобутанізатора, для порівняння роботи реакторів різної конструкції. Було показано, що робота деізобутанізатора в режиміізострішшнга для установок сірчанокислотного алкілування економічно невигідна.
На установці сірчанокислотного алкілування вимкнули конденсатор, встановлений в холодильному відділенні, що було викликано обмеженою прохідністю охолоджуючої води по трубномупучку.
На установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції переробляють 50000 т /рік сировини.
На установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції переробляється 50000 т /рік сировини. Визначити вихід алкілат, якщо змістолефінів у вихідній суміші становить 416 вагу.
На установці сірчанокислотного алкілування бутан-буті-ленсвсй фракції переробляється 50000 т рік сировини. Визначити вихід алкілат, якщо зміст олефінів у вихідній суміші становить 416 вагу.
На установкахсірчанокислотного алкілування для проведення реакції потрібні відносно низькі температури. Це пов'язано з необхідністю придушення полімеризації і утворення інших небажаних побічних продуктів, розчинних в кислоті і у вуглеводнях.
Деізобутанізатор на установці сірчанокислотного алкілування призначений для виділення ізобутану з продуктів реакції алкілі-ровапія.
Схема процесу сірчанокислотного алкілування в реакторі каскадного типу. Технологічні схеми і установки сірчанокислотногоалкілування изоб-тана олефінами складаються зазвичай з секцій підготовки сировини, алкілування, обробки продуктової суміші і фракціонування алкілат і відрізняються в основному типом реактора і системою його охолодження.
Для підвищення продуктивності установоксірчанокислотного алкілування розроблений новий Кожухотрубний реактор[148], Випробування дослідної моделі якого показало, що основні показники era роботи краще в порівнянні з показниками існуючих промислових апаратів.
В АТ НУНПЗ працює установкасірчанокислотного алкілування ізобутану ізобутіленом потужністю 70 тис. т /рік по алкілат.
До реакторним мішалки відносяться контактори установок сірчанокислотного алкілування, що забезпечують інтенсивне перемішування вуглеводневої фази з каталізатором і відведеннятепла, необхідний для стабільної підтримки температури середовища в межах 7 - Ш С. У каскадних реакторах тепло реакції відводиться в результаті випаровування частини вуглеводнів, які відсмоктуються з апарату, охолоджуються і повертаються в реактор. Для герметизації валівпропелерів застосовують подвійні торцеві ущільнення. Важливою умовою експлуатації є запобігання контакту тертьових поверхонь з кислотою.
На рис. 33 представлена ??технологічна схема установки сірчанокислотного алкілування. Вихіднавуглеводнева суміш після очищення і зневоднення охолоджується испаряющимся бутаном в холодильнику і надходить п'ятьма паралельними потоками в змішувальні секції реактора /; у першу секцію подають також циркулюючий ізобутан і сірчану кислоту. З відстійної секціїреакторів виходить сірчана кислота (на циркуляцію або скидання) і вуглеводнева суміш, яка проходить нейтралізацію лугом і водну промивку.
Велике негативне значення має корозія апаратури на установках сірчанокислотного алкілування.
На рис. ХП-4наведена схема автоматизації реакторного блоку установки сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції з метою одержання високооктанових компонентів палива.
Експлуатаційні витрати можуть бути знижені і в результаті удосконалень установкисірчанокислотного алкілування з охолодженням реакційної суміші утворюються продуктами.
Визначити об'єм реактора каскадного типу і витрата кислоти на установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції, якщо відомо, що: продуктивністьустаневкі 10000 кг /год по бутан-бутиленова фракції; зміст бутиленов в сировині 28 червня вагу.
Визначити об'єм реактора каскадного типу і витрата кислоти на установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції, якщо відомо, що: продуктивністьусганевкі 10000 кг /год по бутан-бутиленова фракції; зміст бутиленов в сировині 28 червня вагу.
Прикладом такого плідного співробітництва може бути робота, що проводилася на установках сірчанокислотного алкілування. За пропозицією заступника начальника цеху Г.С.Мальцева тут була впроваджена схема послідовної роботи контракторів. За висновком групи економічного аналізу обсяг випуску продукції зріс на двадцять відсотків, з тієї ж кількості сировини продукції вийшло більше, на 0 5 - 1 пункт підвищилося октановечисло ал-кілбензіна, скоротився витрата реагентів.
Застосовується головним чином при очищенні нафтопродуктів, а також на установках сірчанокислотного алкілування. Пари сірчаної кислоти викликають подразнення верхніх дихальних шляхів, кашель, утруднене дихання,спазми голосової щілини. Однак головну небезпеку становить потрапляння сірчаної кислоти на шкіру: в цьому випадку виходять важкі хімічні опіки аж до обвуглювання шкіри. Особливо небезпечне попадання кислоти в очі, це, зокрема, може відбутися при змішуваннісірчаної кислоти з водою.
Такий самий підхід застосовується в даний час фірмою Amoco на установках сірчанокислотного алкілування. У роботі[4]представлена ??модель установки з використанням керуючої машини общецелевого призначення, але яких-небудь кількіснихоцінок застосування машини не наводиться.
Зважаючи унікальності процесу в ряді нафтопереробних виробництв, пуск та експлуатація установок сірчанокислотного алкілування має свої яскраво виражені особливості.
Pассмотрім вибір оптимальних тарілок харчуваннядля Депре-панізатора, деізобутанізатора і дебутанізатора установки сірчанокислотного алкілування ізобутану бутиленов.
У сорокових і початку п'ятдесятих років XX століття було збудовано велику кількість установок сірчанокислотного алкілування на великихвітчизняних і зарубіжних нафтопереробних заводах у зв'язку з швидко зростаючими вимогами до палив для карбюраторних авіаційних двигунів. Було встановлено, що палива з найкращими антидетонаційними властивостями (при роботі і на бідному, і на багатійсумішах) можна отримати лише ком-паундірованіем ароматичних і сильно розгалужених ізопарафі-нових вуглеводнів.
З метою збільшення ресурсів газу для синтезу спирту та отримання ізобутану для установок сірчанокислотного алкілування доцільно скидатигаз в лінію жирного газу, що працює під тиском 10 - 11 атм. Для цього слід відновити частину проектної схеми циркуляції теплоносія.
Визначити обсяг реакційного простору і масу циркулюючої 90% - ної кислоти на установці сірчанокислотногоалкілування бутан-бутиленова фракції, якщо відомо: продуктивність установки по сировині Ос 12000 кг /год; щільність рідкого сировини d QfQQ; об'ємне співвідношення сірчаної кислоти і вуглеводневої суміші 1: 1; масове відношення циркулюючого ізобутану до бутиленов 6: 1;зміст бутиленов в сировині 350% мас; тривалість контакту кислоти з сировиною в реакторі Т30 хв.
Визначити обсяг реакційного простору і кількість циркулюючої 90% - ної кислоти на установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленовафракції, якщо відомо, що: продуктивність установки по сировині Gc 12000 кг /год; щільність рідкого сировини dl 0600; об'ємне соотношеніе мгжду сірчаною кислотою і вуглеводневої сумішшю 1: 1; вагове відношення циркулюючого ізобутану до бутиленов 6: 1; зміст буті- ленів в сировині 350 вагу.
Визначити обсяг реакційного простору і кількість циркулюючої 90% - ної кислоти на установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції, якщо відомо, що: продуктивність установки по сировині Gc S2000 кг /год; щільність рідкого сировини df 0600;об'ємне співвідношення між сірчаною кислотою і вуглеводневої сумішшю 1: 1; вагове відношення циркулюючого ізобутану до бутиленов 6: 1; зміст буті-ленів в сировині 350 вагу.
Процес отримання сірка-органічних сполук за новою схемою економічний, не збільшує обсягусірчанокислотних відходів і може бути впроваджений на нафтопереробних заводах, що мають установки сірчанокислотного алкілування.
Крекінг-газ з боку після сіркоочистки направляється на ГФУ-3 де відбувається виділення з газу ППФ, ББФ, ПАФ і сухого газу; ББФ зустановок ДФУ-1 і ДФУ-2 є сировиною установки сірчанокислотного алкілування СА, на який виробляється алкіл-бензин, що є компонентом авіаційних бензинів.
Представляють групу камер крекінг-установок, реакторів і регенераторів різнихкаталітичних процесів зі стаціонарним або рухомим каталізатором (кульковим, порошковим, микросферические і псевдозрідженим шаром): східчасто-протівоточ-ні реактори і регенератори; реактори і коксонагревателі установок пилоподібного і контактного коксування;реакційні колони установок штучного рідкого палива; вертикальні і горизонтальні контактори установок сірчанокислотного алкілування і сернокислотной очищення.
У ІАСУ розглянутого заводу вирішуються наступні функціональні завдання: оптимальнепоточне та календарне планування; оптимальне планування графіка ремонту технологічних установок; оперативне управління виробництвами; автоматизований облік руху нафти і нафтопродуктів; управління та облік запасів; диспетчерський контроль і управліннятехнологічними установками заводу; оптимальне управління технологічними процесами каталітичного крекінгу, установкою сірчанокислотного алкілування і установками первинної переробки нафти ЕЛОУ АВТ, сповільненого коксування; контроль і регулювання всіхтехнологічних установок заводу із застосуванням систем автоматичного управління, реалізованих на базі теорій інваріантності і систем із змінною структурою; планування собівартості товарної продукції; облік технологічних ресурсів, руху і реалізаціїготової продукції; розрахунки з постачальниками; складання добового рапорту по заводу; статистична звітність і ряд інших завдань.
В технологічну схему заводу включаються також установки ізомеризації пентанов і полімеризації пропан-пропіленової фракції. Будутьреконструйовані установки сірчанокислотного алкілування з урахуванням можливості переробки всього балансового кількості бутан-бутиленова фракції. Алкілат буде використаний для приготування товарного бензину.
Велике значення має система харчування апаратів.Досвід експлуатації установок сірчанокислотного алкілування показав, що циркулюють ізобутан і каталізатор доцільно подавати в контактор послідовно, а вихідну вуглеводневу суміш (ізобутан і олефіни) краще подавати паралельно, розподіляючи її на потокипо числу контакторів. При цьому відносна частка олефінів в реакційній суміші зменшується, що дозволяє підвищити селективність процесу, скоротити витрату сірчаної кислоти і поліпшити якість алкілат.
Pеакторное відділення є основною частиною установкиалкілування. В даний час на установках сірчанокислотного алкілування застосовуються реактори різних конструкцій.
Процес супроводжується виділенням тепла, в той же час температуру реакції необхідно підтримувати в межах 7 - 10 С. Таким чином, реактори(Контактори) установок сірчанокислотного алкілування повинні забезпечувати, з одного боку, ретельне перемішування суміші, а з іншого боку, відвід надлишкового тепла для стабілізації заданої температури процесу.
Перші відомості про використання промисловиххроматографів в процесі алкілування відносяться до 1959 р., коли було повідомлено[52]про успішний досвід застосування фірмою Хамбл Ойл на нафтопереробному заводі в Бейтоуне (Великобританія) промислових хроматографів в схемі автоматичного регулювання змістуизоб-тілена в залишкової фракції алкілат. Незабаром були опубліковані[53]аналогічні матеріали, отримані на установці сірчанокислотного алкілування нафтопереробного заводу в Порт-Моді (Канада), де був застосований спеціально розроблений хроматограф зпопередніми випарником рідкої проби, аналізуючи склад зрошення деізобутанізатора і дебутанізатора. В обох потоках визначалися пентан, ізобутан, н-бутан.
Найбільш ефективним методом, що забезпечує повне зневоднення, є застосуваннямолекулярних сит. Їх широко використовують на установках фтористоводневої алкілування, але на установках сірчанокислотного алкілування зустрілися деякі труднощі. В умовах триваючого зростання цін на сірчану кислоту стає, однак, виправданим застосуваннямолекулярних сит і на установках сірчанокислотного алкілування.
Каталітичне алкілування є головним способом отримання високосортних добавок до авіаційних палив з високим октановим числом і високою сортністю. У зв'язку з безперервним збільшеннямпотреби у високооктанових авіаційних і автомобільних бензинах в останні роки різко зростає потужність установок алкілування, особливо установок сірчанокислотного алкілування. Збільшення продуктивності та покращення якості високооктановихкомпонентів, одержуваних на установках алкілування, значною мірою можуть сприяти розробка та впровадження системи оптимального управління цими установками.
Найбільш ефективним методом, що забезпечує повне зневоднення, є застосуваннямолекулярних сит. Їх широко використовують на установках фтористоводневої алкілування, але на установках сірчанокислотного алкілування зустрілися деякі труднощі. В умовах триваючого зростання цін на сірчану кислоту стає, однак, виправданим застосуваннямолекулярних сит і на установках сірчанокислотного алкілування.
Для установок сірчанокислотного алкілування з реакторами Stratco і Kellog були розроблені повні математичні моделі. Дослідниками була підтверджена адекватність цих моделей описуванимпроцесам. Моделі використовували для розрахунку прибутку від удосконалення установок, для визначення оптимальної - продуктивності установок ло сировині, для встановлення оптимального режиму роботи деізобутанізатора, для порівняння роботи реакторів різної конструкції.Було показано, що робота деізобутанізатора в режимі ізострішшнга для установок сірчанокислотного алкілування економічно невигідна.
На такій установці при достатньо надійною її роботі із сірководню можна отримати 93 - 95% - ную сірчану кислоту.Доцільно в складі НПЗ середньої потужності - мати установки по переробці сірководню як в товарну сірку, так і в сірчану кислоту. Потужність установок по виробництву сірчаної кислоти з кислих газів в цьому випадку повинна відповідати можливостям переробки всіймаси відпрацьованої сірчаної кислоти, одержуваної на установках сірчанокислотного алкілування. Це особливо актуально при майбутньому розширеному будівництві установок каталітичного крекінгу і гідрокрекінгу важких залишкових фракцій нафти, коли виходи кислих газів ісировини для алкілування різання зростуть.
Контактори установок сірчанокислотного алкілування та очищення вертикального і горизонтального типів. Pектіфікаціонние колони атмосферних установок діаметром до 7 ль, висотою до 35 л, на надлишковий тиск до 1 кПсм ректифікаційні колони вакуумних установок діаметром до 12 м, вагою до 600 Г, із залишковим тиском до 40 мм рт. ст., ректифікаційні колони під тиском.
Концентрація кислоти відіграє вельми важливу роль при кислотної очищенню. Дуже розбавлена ??кислота, наприклад концентрацією 1 - 20%, може застосовуватися в якості нейтралізуючого агента при очищенні хімічних стоків. Ще більш концентровану-кислоту (87 - 98% - ную) застосовують для сульфування ненасичених вуглеводнів і в якості каталізатора алкілування. Димляча сірчана кислота концентрацією 1045% моногідрату застосовується для глибокого очищення у виробництві мінеральних масел, деодорізаціі і знебарвлення спеціальних бензинів і Лігроїн і для виробництва високомолекулярних маслорастворімих сульфонатів. Для виробництва таких сульфонатів можна також застосовувати сірчаний ангідрид, розбавлений інертним носієм, наприклад возухом або азотом. Частково відпрацьована кислота після очищення димить сірчаною кислотою може використовуватися для очищення мастил середньої в'язкості. У тих випадках, коли загальна схема очищення допускає послідовне використання відпрацьованих кислот, вдається досягти значної їх економії. Відпрацьована кислота з установок сірчанокислотного алкілування часто використовується для обессеріва-ня і видалення металевих отрут з прямогонного бензину-лигроиновой фракції.
Протягом 2000 року обсяги виробництва нафтопродуктів не тільки не зменшилися, але був розширений їх асортимент, покращено якість за експлуатаційними та екологічними характеристиками. Відмічено зростання виробництва автомобільних бензинів до рівня 1999 року на 117%, або на 3085 тис. тонн. Більш ніж на 20% зросло виробництво дизельного палива зимового. На 7 5% до рівня 1999 року збільшено випуск мастил, що пов'язано з підвищеним попитом на ці види продукції на ринку збуту. Високі показники переробки досягнуті за рахунок постійного вдосконалення виробництва шляхом його модернізації та реконструкції. У 2000 році в реконструкцію і розвиток було вкладено 3027 млн. рублів. Завдяки цим вкладенням у 2001 році згідно Програми техперевооруже-ня буде введена в дію найбільша вPоссии установка сірчанокислотного алкілування і завершена реконструкція установки риформінгу з безперервною регенерацією каталізатора.
Установки сірчанокислотного алкілуванняскладаються зазвичай з відділень підготовки сировини, реакторного, обробки вуглеводневої суміші, що виходить з реакторів, фракціонування продуктів. Відділення підготовки сировини, обробки і фракціонування продуктів на різних установках технологічно близькі один доодному; реакторні ж відділення мають принципові відмінності і, в першу чергу, в конструкціях реакторних пристроїв.
Установки сірчанокислотного алкілування швидко знайшли промислове визнання і набули широкого поширення. Всі вони працюють приблизно заодним принципом.
Для установок сірчанокислотного алкілування з реакторами Stratco і Kellog були розроблені повні математичні моделі. Дослідниками була підтверджена адекватність цих моделей описуваним процесам. Моделі використовували для розрахунку прибутку відудосконалення установок, для визначення оптимальної - продуктивності установок ло сировині, для встановлення оптимального режиму роботи деізобутанізатора, для порівняння роботи реакторів різної конструкції. Було показано, що робота деізобутанізатора в режиміізострішшнга для установок сірчанокислотного алкілування економічно невигідна.
На установці сірчанокислотного алкілування вимкнули конденсатор, встановлений в холодильному відділенні, що було викликано обмеженою прохідністю охолоджуючої води по трубномупучку.
На установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції переробляють 50000 т /рік сировини.
На установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції переробляється 50000 т /рік сировини. Визначити вихід алкілат, якщо змістолефінів у вихідній суміші становить 416 вагу.
На установці сірчанокислотного алкілування бутан-буті-ленсвсй фракції переробляється 50000 т рік сировини. Визначити вихід алкілат, якщо зміст олефінів у вихідній суміші становить 416 вагу.
На установкахсірчанокислотного алкілування для проведення реакції потрібні відносно низькі температури. Це пов'язано з необхідністю придушення полімеризації і утворення інших небажаних побічних продуктів, розчинних в кислоті і у вуглеводнях.
Деізобутанізатор на установці сірчанокислотного алкілування призначений для виділення ізобутану з продуктів реакції алкілі-ровапія.
Схема процесу сірчанокислотного алкілування в реакторі каскадного типу. Технологічні схеми і установки сірчанокислотногоалкілування изоб-тана олефінами складаються зазвичай з секцій підготовки сировини, алкілування, обробки продуктової суміші і фракціонування алкілат і відрізняються в основному типом реактора і системою його охолодження.
Для підвищення продуктивності установоксірчанокислотного алкілування розроблений новий Кожухотрубний реактор[148], Випробування дослідної моделі якого показало, що основні показники era роботи краще в порівнянні з показниками існуючих промислових апаратів.
В АТ НУНПЗ працює установкасірчанокислотного алкілування ізобутану ізобутіленом потужністю 70 тис. т /рік по алкілат.
До реакторним мішалки відносяться контактори установок сірчанокислотного алкілування, що забезпечують інтенсивне перемішування вуглеводневої фази з каталізатором і відведеннятепла, необхідний для стабільної підтримки температури середовища в межах 7 - Ш С. У каскадних реакторах тепло реакції відводиться в результаті випаровування частини вуглеводнів, які відсмоктуються з апарату, охолоджуються і повертаються в реактор. Для герметизації валівпропелерів застосовують подвійні торцеві ущільнення. Важливою умовою експлуатації є запобігання контакту тертьових поверхонь з кислотою.
На рис. 33 представлена ??технологічна схема установки сірчанокислотного алкілування. Вихіднавуглеводнева суміш після очищення і зневоднення охолоджується испаряющимся бутаном в холодильнику і надходить п'ятьма паралельними потоками в змішувальні секції реактора /; у першу секцію подають також циркулюючий ізобутан і сірчану кислоту. З відстійної секціїреакторів виходить сірчана кислота (на циркуляцію або скидання) і вуглеводнева суміш, яка проходить нейтралізацію лугом і водну промивку.
Велике негативне значення має корозія апаратури на установках сірчанокислотного алкілування.
На рис. ХП-4наведена схема автоматизації реакторного блоку установки сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції з метою одержання високооктанових компонентів палива.
Експлуатаційні витрати можуть бути знижені і в результаті удосконалень установкисірчанокислотного алкілування з охолодженням реакційної суміші утворюються продуктами.
Визначити об'єм реактора каскадного типу і витрата кислоти на установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції, якщо відомо, що: продуктивністьустаневкі 10000 кг /год по бутан-бутиленова фракції; зміст бутиленов в сировині 28 червня вагу.
Визначити об'єм реактора каскадного типу і витрата кислоти на установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції, якщо відомо, що: продуктивністьусганевкі 10000 кг /год по бутан-бутиленова фракції; зміст бутиленов в сировині 28 червня вагу.
Прикладом такого плідного співробітництва може бути робота, що проводилася на установках сірчанокислотного алкілування. За пропозицією заступника начальника цеху Г.С.Мальцева тут була впроваджена схема послідовної роботи контракторів. За висновком групи економічного аналізу обсяг випуску продукції зріс на двадцять відсотків, з тієї ж кількості сировини продукції вийшло більше, на 0 5 - 1 пункт підвищилося октановечисло ал-кілбензіна, скоротився витрата реагентів.
Застосовується головним чином при очищенні нафтопродуктів, а також на установках сірчанокислотного алкілування. Пари сірчаної кислоти викликають подразнення верхніх дихальних шляхів, кашель, утруднене дихання,спазми голосової щілини. Однак головну небезпеку становить потрапляння сірчаної кислоти на шкіру: в цьому випадку виходять важкі хімічні опіки аж до обвуглювання шкіри. Особливо небезпечне попадання кислоти в очі, це, зокрема, може відбутися при змішуваннісірчаної кислоти з водою.
Такий самий підхід застосовується в даний час фірмою Amoco на установках сірчанокислотного алкілування. У роботі[4]представлена ??модель установки з використанням керуючої машини общецелевого призначення, але яких-небудь кількіснихоцінок застосування машини не наводиться.
Зважаючи унікальності процесу в ряді нафтопереробних виробництв, пуск та експлуатація установок сірчанокислотного алкілування має свої яскраво виражені особливості.
Pассмотрім вибір оптимальних тарілок харчуваннядля Депре-панізатора, деізобутанізатора і дебутанізатора установки сірчанокислотного алкілування ізобутану бутиленов.
У сорокових і початку п'ятдесятих років XX століття було збудовано велику кількість установок сірчанокислотного алкілування на великихвітчизняних і зарубіжних нафтопереробних заводах у зв'язку з швидко зростаючими вимогами до палив для карбюраторних авіаційних двигунів. Було встановлено, що палива з найкращими антидетонаційними властивостями (при роботі і на бідному, і на багатійсумішах) можна отримати лише ком-паундірованіем ароматичних і сильно розгалужених ізопарафі-нових вуглеводнів.
З метою збільшення ресурсів газу для синтезу спирту та отримання ізобутану для установок сірчанокислотного алкілування доцільно скидатигаз в лінію жирного газу, що працює під тиском 10 - 11 атм. Для цього слід відновити частину проектної схеми циркуляції теплоносія.
Визначити обсяг реакційного простору і масу циркулюючої 90% - ної кислоти на установці сірчанокислотногоалкілування бутан-бутиленова фракції, якщо відомо: продуктивність установки по сировині Ос 12000 кг /год; щільність рідкого сировини d QfQQ; об'ємне співвідношення сірчаної кислоти і вуглеводневої суміші 1: 1; масове відношення циркулюючого ізобутану до бутиленов 6: 1;зміст бутиленов в сировині 350% мас; тривалість контакту кислоти з сировиною в реакторі Т30 хв.
Визначити обсяг реакційного простору і кількість циркулюючої 90% - ної кислоти на установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленовафракції, якщо відомо, що: продуктивність установки по сировині Gc 12000 кг /год; щільність рідкого сировини dl 0600; об'ємне соотношеніе мгжду сірчаною кислотою і вуглеводневої сумішшю 1: 1; вагове відношення циркулюючого ізобутану до бутиленов 6: 1; зміст буті- ленів в сировині 350 вагу.
Визначити обсяг реакційного простору і кількість циркулюючої 90% - ної кислоти на установці сірчанокислотного алкілування бутан-бутиленова фракції, якщо відомо, що: продуктивність установки по сировині Gc S2000 кг /год; щільність рідкого сировини df 0600;об'ємне співвідношення між сірчаною кислотою і вуглеводневої сумішшю 1: 1; вагове відношення циркулюючого ізобутану до бутиленов 6: 1; зміст буті-ленів в сировині 350 вагу.
Процес отримання сірка-органічних сполук за новою схемою економічний, не збільшує обсягусірчанокислотних відходів і може бути впроваджений на нафтопереробних заводах, що мають установки сірчанокислотного алкілування.
Крекінг-газ з боку після сіркоочистки направляється на ГФУ-3 де відбувається виділення з газу ППФ, ББФ, ПАФ і сухого газу; ББФ зустановок ДФУ-1 і ДФУ-2 є сировиною установки сірчанокислотного алкілування СА, на який виробляється алкіл-бензин, що є компонентом авіаційних бензинів.
Представляють групу камер крекінг-установок, реакторів і регенераторів різнихкаталітичних процесів зі стаціонарним або рухомим каталізатором (кульковим, порошковим, микросферические і псевдозрідженим шаром): східчасто-протівоточ-ні реактори і регенератори; реактори і коксонагревателі установок пилоподібного і контактного коксування;реакційні колони установок штучного рідкого палива; вертикальні і горизонтальні контактори установок сірчанокислотного алкілування і сернокислотной очищення.
У ІАСУ розглянутого заводу вирішуються наступні функціональні завдання: оптимальнепоточне та календарне планування; оптимальне планування графіка ремонту технологічних установок; оперативне управління виробництвами; автоматизований облік руху нафти і нафтопродуктів; управління та облік запасів; диспетчерський контроль і управліннятехнологічними установками заводу; оптимальне управління технологічними процесами каталітичного крекінгу, установкою сірчанокислотного алкілування і установками первинної переробки нафти ЕЛОУ АВТ, сповільненого коксування; контроль і регулювання всіхтехнологічних установок заводу із застосуванням систем автоматичного управління, реалізованих на базі теорій інваріантності і систем із змінною структурою; планування собівартості товарної продукції; облік технологічних ресурсів, руху і реалізаціїготової продукції; розрахунки з постачальниками; складання добового рапорту по заводу; статистична звітність і ряд інших завдань.
В технологічну схему заводу включаються також установки ізомеризації пентанов і полімеризації пропан-пропіленової фракції. Будутьреконструйовані установки сірчанокислотного алкілування з урахуванням можливості переробки всього балансового кількості бутан-бутиленова фракції. Алкілат буде використаний для приготування товарного бензину.
Велике значення має система харчування апаратів.Досвід експлуатації установок сірчанокислотного алкілування показав, що циркулюють ізобутан і каталізатор доцільно подавати в контактор послідовно, а вихідну вуглеводневу суміш (ізобутан і олефіни) краще подавати паралельно, розподіляючи її на потокипо числу контакторів. При цьому відносна частка олефінів в реакційній суміші зменшується, що дозволяє підвищити селективність процесу, скоротити витрату сірчаної кислоти і поліпшити якість алкілат.
Pеакторное відділення є основною частиною установкиалкілування. В даний час на установках сірчанокислотного алкілування застосовуються реактори різних конструкцій.
Процес супроводжується виділенням тепла, в той же час температуру реакції необхідно підтримувати в межах 7 - 10 С. Таким чином, реактори(Контактори) установок сірчанокислотного алкілування повинні забезпечувати, з одного боку, ретельне перемішування суміші, а з іншого боку, відвід надлишкового тепла для стабілізації заданої температури процесу.
Перші відомості про використання промисловиххроматографів в процесі алкілування відносяться до 1959 р., коли було повідомлено[52]про успішний досвід застосування фірмою Хамбл Ойл на нафтопереробному заводі в Бейтоуне (Великобританія) промислових хроматографів в схемі автоматичного регулювання змістуизоб-тілена в залишкової фракції алкілат. Незабаром були опубліковані[53]аналогічні матеріали, отримані на установці сірчанокислотного алкілування нафтопереробного заводу в Порт-Моді (Канада), де був застосований спеціально розроблений хроматограф зпопередніми випарником рідкої проби, аналізуючи склад зрошення деізобутанізатора і дебутанізатора. В обох потоках визначалися пентан, ізобутан, н-бутан.
Найбільш ефективним методом, що забезпечує повне зневоднення, є застосуваннямолекулярних сит. Їх широко використовують на установках фтористоводневої алкілування, але на установках сірчанокислотного алкілування зустрілися деякі труднощі. В умовах триваючого зростання цін на сірчану кислоту стає, однак, виправданим застосуваннямолекулярних сит і на установках сірчанокислотного алкілування.
Каталітичне алкілування є головним способом отримання високосортних добавок до авіаційних палив з високим октановим числом і високою сортністю. У зв'язку з безперервним збільшеннямпотреби у високооктанових авіаційних і автомобільних бензинах в останні роки різко зростає потужність установок алкілування, особливо установок сірчанокислотного алкілування. Збільшення продуктивності та покращення якості високооктановихкомпонентів, одержуваних на установках алкілування, значною мірою можуть сприяти розробка та впровадження системи оптимального управління цими установками.
Найбільш ефективним методом, що забезпечує повне зневоднення, є застосуваннямолекулярних сит. Їх широко використовують на установках фтористоводневої алкілування, але на установках сірчанокислотного алкілування зустрілися деякі труднощі. В умовах триваючого зростання цін на сірчану кислоту стає, однак, виправданим застосуваннямолекулярних сит і на установках сірчанокислотного алкілування.
Для установок сірчанокислотного алкілування з реакторами Stratco і Kellog були розроблені повні математичні моделі. Дослідниками була підтверджена адекватність цих моделей описуванимпроцесам. Моделі використовували для розрахунку прибутку від удосконалення установок, для визначення оптимальної - продуктивності установок ло сировині, для встановлення оптимального режиму роботи деізобутанізатора, для порівняння роботи реакторів різної конструкції.Було показано, що робота деізобутанізатора в режимі ізострішшнга для установок сірчанокислотного алкілування економічно невигідна.
На такій установці при достатньо надійною її роботі із сірководню можна отримати 93 - 95% - ную сірчану кислоту.Доцільно в складі НПЗ середньої потужності - мати установки по переробці сірководню як в товарну сірку, так і в сірчану кислоту. Потужність установок по виробництву сірчаної кислоти з кислих газів в цьому випадку повинна відповідати можливостям переробки всіймаси відпрацьованої сірчаної кислоти, одержуваної на установках сірчанокислотного алкілування. Це особливо актуально при майбутньому розширеному будівництві установок каталітичного крекінгу і гідрокрекінгу важких залишкових фракцій нафти, коли виходи кислих газів ісировини для алкілування різання зростуть.
Контактори установок сірчанокислотного алкілування та очищення вертикального і горизонтального типів. Pектіфікаціонние колони атмосферних установок діаметром до 7 ль, висотою до 35 л, на надлишковий тиск до 1 кПсм ректифікаційні колони вакуумних установок діаметром до 12 м, вагою до 600 Г, із залишковим тиском до 40 мм рт. ст., ректифікаційні колони під тиском.
Концентрація кислоти відіграє вельми важливу роль при кислотної очищенню. Дуже розбавлена ??кислота, наприклад концентрацією 1 - 20%, може застосовуватися в якості нейтралізуючого агента при очищенні хімічних стоків. Ще більш концентровану-кислоту (87 - 98% - ную) застосовують для сульфування ненасичених вуглеводнів і в якості каталізатора алкілування. Димляча сірчана кислота концентрацією 1045% моногідрату застосовується для глибокого очищення у виробництві мінеральних масел, деодорізаціі і знебарвлення спеціальних бензинів і Лігроїн і для виробництва високомолекулярних маслорастворімих сульфонатів. Для виробництва таких сульфонатів можна також застосовувати сірчаний ангідрид, розбавлений інертним носієм, наприклад возухом або азотом. Частково відпрацьована кислота після очищення димить сірчаною кислотою може використовуватися для очищення мастил середньої в'язкості. У тих випадках, коли загальна схема очищення допускає послідовне використання відпрацьованих кислот, вдається досягти значної їх економії. Відпрацьована кислота з установок сірчанокислотного алкілування часто використовується для обессеріва-ня і видалення металевих отрут з прямогонного бензину-лигроиновой фракції.
Протягом 2000 року обсяги виробництва нафтопродуктів не тільки не зменшилися, але був розширений їх асортимент, покращено якість за експлуатаційними та екологічними характеристиками. Відмічено зростання виробництва автомобільних бензинів до рівня 1999 року на 117%, або на 3085 тис. тонн. Більш ніж на 20% зросло виробництво дизельного палива зимового. На 7 5% до рівня 1999 року збільшено випуск мастил, що пов'язано з підвищеним попитом на ці види продукції на ринку збуту. Високі показники переробки досягнуті за рахунок постійного вдосконалення виробництва шляхом його модернізації та реконструкції. У 2000 році в реконструкцію і розвиток було вкладено 3027 млн. рублів. Завдяки цим вкладенням у 2001 році згідно Програми техперевооруже-ня буде введена в дію найбільша вPоссии установка сірчанокислотного алкілування і завершена реконструкція установки риформінгу з безперервною регенерацією каталізатора.