Описание технологической схемы

Назначение

Изомеризация парафиновых углеводородов - процесс переработки легких парафинов нормального строения (н-С4, н-С5, н-С6) в их изомеры.

Основной целью этих процессов является повышение октанового числа товарных автомобильных бензинов или получение индивидуальных ароматических или легких изопарафинов углеводородов. Целью процесса так же является производство изопентана - сырья для производства изопренового каучука.

Важнейшее потребительское свойство изомеризатов, в отличии от риформатов - минимальная разница между октановыми числами по исследовательскому методу и моторному методу, обеспечивающим высокое значение дорожного октанового числа.

Высокая детонационная стойкость и испаряемость продуктов изомеризации углеводородов С₅-С₆ обуславливают их ценность в качестве низкокипящих высокооктановых компонентов неэтилированных автобензинов.

 

Сырье

Сырьем установок изомеризации могут быть легкие бензины прямой перегонки или вторичного происхождения фракции н.к. - 80°С (85°С, 62°С) после гидроочистки, бензины-рафинаты (после экстракции аренов), легкие бензины гидрокрекинга, непосредственно фракции С₅-С₆, полученные из газового конденсата или другого сырья. Содержание S не должно превышать 5 ppm, N - не более 1 ppm, органики – не более 1 ppm, металлов - не более 0,015 ppm, бензола - не более 5%, бутана - не более 1%.

 

Продуктами являются:

- стабильный изомеризат - октановое число 76 ОЧММ (не мнее 80 ОЧИМ), н.к - не менее 35°С, к.к - не нормируется, используется как компонент товарных автобензинов.

- углеводородный газ -содержит предельные углеводороды, небольшое количество водорода, используется как топливо технологических печей.

- рефлюкс - содержание сероводорода не более 0,002 %масс., используется в качестве сырья установок ГФУ.

 

 

Описание технологической схемы.

Сырье, гидроочищенная бензиновая фракция НК-85°С, насосом Н₁. двумя потоками подается в тройники смешения с водородосодержащим газом идущим от компрессора К₁. После смешения с ВСГ, газосырьевая смесь двумя параллельными потоками поступает в межтрубное пространство теплообменников Т₁ и Т₂, где нагревается за счет тепла поступающей из реактора Р₂ газопродуктовой смеси, и затем нагревается в печи П₁ до 250-260 °С и поступает последовательно в реакторы Р₁ и Р₂. Из печи П₁ газосырьевая смесь поступает в реактор Р₁, где она проходит сверху вниз слой катализатора IS-632, и далее направляется во второй реактор Р₂. В связи с тем, что реакция изомеризации экзотермическая, после первого реактора Р₁ в линию газопродуктовой смеси на входе в реактор Р₂ предусмотрена подача холодного ВСГ с выкида компрессора К₁. Из реактора Р₁ газопродуктовая смесь поступает в реактор Р₂, где пройдя сверху вниз слой катализатора, направляется далее в сырьевые теплообменники Т₁ и Т₂..

Продукты реакции после реактора Р₂ поступают двумя потоками в трубное пространство сырьевых теплообменников Т₁ и Т₂, где охлаждаются отдавая тепло газо-сырьевому потоку. Далее газопродуктовая смесь охлаждается в воздушных холодильниках Х₁, водяном холодильникеХ₂, и поступает на разделение в сепаратор С₁.

В сепараторе С₁ происходит разделение ВСГ от жидкой фазы, после чего ВСГ направляется через дополнительный сепаратор С₂ на прием циркуляционного компрессора К₁. Давление в системе реакторного блока поддерживается подачей свежего ВСГ в линию на входе в сепаратор С₂. Из сепаратора С₂ поступает на прием циркуляционного компрессора К₁ и далее направляется:

- двумя потоками в тройники смешения с сырьем;

- на входе в реактор Р₂ (квенч);

Уровень в сепараторе С₁ регулируется путем вывода части нестабильного изомеризата с низа сепаратора в теплообменникТ₃, где нагревается за счет тепла стабильного изомеризата низа колонны К₁ и далее направляется в качестве сырья в колонну К_1.

С верха стабилизационной колонны К₁ пары легкого бензина и углеводородные газы после охлаждения в воздушном холодильнике Х₃, в водяном холодильнике Х₄ и поступают в емкость орошения Е₁. Жидкая фаза из емкости Е₁ насосом Н₂ подается на верх колонны К₁ в качестве орошения. Балансовое количество жидкой фазы из Е₁ -рефлюкс, откачивается на установку сероочистки и производства серы.

Необходимое для стабилизации количество тепла подводится в низ колонны К₁ циркуляцией стабильного изомеризата через трубчатую печь П₂ насосом Н₃. Продукт с низа колонны забирается насосом Н₃ и тремя параллельными потоками поступает в печь П₂.

Из печи П₂ горячий продукт поступает в кубовую часть колонны К₁. Стабильный изомеризат выводится из нижней части колонны, через теплообменник Т₃, нагревая сырье поступающее в колонну С-301, и охлаждается в воздушном холодильнике Х₅, водяном холодильнике Х₆ и затем выводится с установки в товарный парк.

Предусмотрен возврат части стабильного изомеризата после Х₆ на всас сырьевого насоса Н₁.

 

Материальный баланс

 

Исходные данные:

- сырье - гидроочищенная бензиновая фракция 35-85°С;

- годовая производительность реактора по сырью – 500 000 т/год;

- число рабочих дней - 350;

 

Таблица 7 -Материальный баланс установки изомеризации

 

Статьи	Выход,
% массовые	кг/ч	кг/с
Приход: - бензиновая фр. 35-85°С -водородсодержащий газ	100,00 2,57	59523,81 1529,76	16,53 0,42
Итого:	102,57	61053,57	16,95
Расход: -изомеризат -сухой газ -рефлюкс	98,15 2,25 2,17	58422,62 1339,29 1291,66	15,53 0,72 3,46
Итого:	102,57	61053,57	16,95