Алкелирование

 

Таблица 15. Материальный баланс установки алкилирования

 

Поступило	%	т/год	т/сут	кг/ч
Бутан-бутиленовая фракция	57,9	140166,4	412,25	17177,09
Пропан- пропиленовая фракция	39,4	95313,15	280,33	11680,42
Изобутан	2,7	6507,36	19,14	797,5
Всего	100,0	241986,91	711,72	29655,0
Получено:
1.Легкий алкилат	69,5	168180,91	494,65	20610,42
2.Тяжелый алкилат	5,9	14277,23	41,99	1749,58
3.Пропан	14,0	33878,16	99,64	4151,67
4.Отработанный ББФ	10,6	25650,61	75,44	3143,33
Всего	100,0	241986,91	711,72	29655,0

 

 

Таблица 16. Материальных баланс установки карбамидной депарафинизаций ДТ

Поступило	%	т/год	т/сут	кг/ч
Сырье	100,0	1101083,92	3238,48	134936,7
Получено
1.Дизельное топливо	80,5	886372,56	2606,98	108624,2
2.Промежуточная фракция	9,5	104602,97	307,65	12818,75
3.Жидкий парафин	10,0	110108,39	323,85	13493,75
Всего	100,0	1101083,92	3238,48	134936,7

 

Таблица 17. Материальный баланс ССДТ

 

Получено	%	т/год	т/сут	кг/ч
1.Легкий газойль кат. крекинга (56)	21,0	240610,29	707,68	29483,67
2.Тяжелый алкилат (52)	1,3	14277,23	41,99	1749,58
3.Дизельное топливо  (49)	77,7	886372,56	2606,98	108624,2
Всего	100,0	1141260,08	3356,65	139856,45

 

ЦЧ=0,21*56+0,013*52+0,777*49=50,5

 

Таблица 18. Материальный баланс ББС

 

 

Таблица 19. Сводный материальный баланс

 

 

 

 

 

2.4. Описание  технологической схемы.

 

Хладоагент (аммиак) поступает  через штуцер верхней крышки аппарата, проходит по внутренним трубкам вниз, попадает в межтрубное кольцевое пространство наружных трубок, поднимается по нему кверху и уходит из холодильника через штуцер, установленный на обечайке камеры. Наружные трубы холодильника снабжены продольными ребрами для интенсификации теплообмена. Рабочее пространство контактора, в котором происходит интенсивное перемешивание смеси углеводородов и концентрированной серной кислоты, разделено цилиндрической перегородкой на два отсека. Перегородка в нижней части имеет конический переход и заканчивается цилиндром с открытыми концами, в котором размещен пропеллерный насос. Пропеллер насоса закреплен на верхнем конце вертикального вала, пропущенного вниз через торцевое уплотнение и соединяющегося нижним концом при помощи муфты с угловым редуктором. Между паровой турбиной и угловым редуктором установлен параллельный редуктор.

При работе пропеллерного насоса смесь углеводородов и серной кислоты интенсивно циркулирует в корпусе контактора, поднимаясь по кольцевому пространству между цилиндрической перегородкой и корпусом и опускаясь затем к насосу по внутреннему пространству перегородки между наружными оребренными трубками холодильника. Интенсивная циркуляция смеси необходима для обеспечения тщательного перемешивания углеводородов и серной   кислоты,   сильно   различающихся   по   плотности.   Чтобы каскада поступают в коллектор, соединяющий реакционную зону с отстойной. Из отстойной зоны пары через отбойник направляются на сжатие в компрессор. После этого они полностью конденсируются и охлаждаются в конденсаторе-холодильнике. Конденсат оттуда поступает в аккумулятор 5, из которого направляется в пропановую колонну 6 для отделения балансового количества пропана от циркулирующего изобутана.

Депропанизированный изобутан с низа пропановой колонны 6 поступает в сырьевой холодильник 1, а оттуда в первый каскад реактора вместе с потоком серной кислоты.

Продукты реакции и  циркулирующий изобутан из водяного отстойника подаются на фракционирование в ряд колонн. С верха изобутановой колонны 7 отводится изобутан, а с низа смесь бутана и алкилата поступает в бутановую колонну 8. Часть изобутана возвращается в первый реактор с потоком циркулирующей кислоты, а избыток его откачивается с установки. В бутановой колонне верхним продуктом является бутан, отводимый в заводские емкости, а нижним — алкилаты, которые поступают в колонну вторичной перегонки 9. Головным погоном колонны 9 является авиационный, а остаточным — автомобильный алкилат. Техническая характеристика каскадного контактора приведена ниже:

 

 

Эксплуатация установки. На установке используется очень  легкое углеводородное сырье и серная кислота, поэтому следует проявлять особую осторожность, особенно при подготовке установки к пуску. Персонал должен быть соответствующим образом проинструктирован. Необходимо строго выполнять все мероприятия противопожарной профилактики и техники безопасности. Как и на других установках, после текущего или капитального ремонта должно быть проведено (в соответствии с графиком) освидетельствование аппаратов, работающих под давлением, и проведено опробование трубопроводов и оборудования. Ниже описаны наиболее важные аппараты и узлы, нуждающиеся в особенно тщательной ревизии и наладке.

Контактор является наиболее ответственным аппаратом установки. Прежде всего проверяют надежность работы паровой турбины, а также параллельного и углового редукторов, передающих вращение валу мешалки (пропеллера). При первом пуске (после строительства) эта часть контактора налаживается представителем заво; а-изготовителя, который снимает показатели и регулирует рабе у агрегата как пустого, так и заполненного сырьем. Для нормальной работы контактора необходимо, чтобы поверхность охлаждения была чистой.

Перед опробованием контактора следует тщательно проверить  систему масляного уплотнения сальников. При холостом опробовании проверяют, нет ли задиров трущихся поверхностей, и только после этого проводят испытание и обкатку в течение более длительного времени. Очень важно также хорошее состояние системы аммиачного охлаждения.

Схема охлаждения показана на рисунке 8. Жидкий аммиак из

6 через расширительный бачок 3, пройдя внутреннее охлаждение трубки контактора. Аммиак, испаряясь, возвращается по внешним трубкам в расширительный бачок 3, откуда пары аммиака все время отсасываются компрессором 8 через "сепаратор 7. Жидкий аммиак из сепаратора направляется в сборник жидкого аммиака 9, а пары аммиака поступают на прием компрессора 8, где происходит их сжатие. Далее аммиак проходит маслоотделитель 10 и охлаждается в конденсаторе 12. При подготовке установки к пуску нужно тщательно проверить систему аммиачного охлаждения. Особенно внимательно необходимо провести ревизию деталей компрессоров и их обкатку вначале на холостом ходу, а затем при подаче аммиака.

В связи с наличием сжиженных газов на установке  должны тщательно проверяться предохранительные клапаны, так как неудовлетворительное их состояние может привести к затруднениям при пуске и значительным потерям сырья или готовых продуктов. Необходимо также испытать и наладить систему сальникового уплотнения насосов, проверить подготовленность к работе приборов контроля и автоматики и всех коммуникаций, связанных с КИП. Нормальный пуск установки следует осуществлять при достаточном запасе изобутана. Напомним, что при недостатке этого продукта в реакционной смеси идут вторичные реакции; в некоторых из них образуется сернистый ангидрид, вызывающий коррозию аппаратуры. При пуске щелочного блока в щелочной отстойник закачивают свежий 7—8%-ный раствор щелочи.

Перед пуском сырья в  реакторный блок необходимо наладить циркуляцию масла в системе масляного уплотнения контакторов и загрузочного насоса. После этого, приняв сырье и наладив его приемника 1 поступает  в  контактор

 

 

 

 

Рисунок 8. Схема аммиачного охлаждения:

1—приемник; 2— холодильник; 3 — расширительный бачок; 4—змеевик; 5— уровнемер: 6—контактор; 7—сепаратор; в—компрессор; 9—сборник жидкого аммиака; 10— маслоотделитель; 11—маслосборник; 12—конденсатор-

циркуляцию, непосредственно  перед подачей кислоты в контакторы пускают аммиачный компрессор. Для отсоса паров аммиака, их сжатия- и конденсации включают в работу всю систему охлаждения. Во избежание повышения температуры в контакторах кислоту в них надо подавать постепенно, с медленным доведением отношения кислоты и сырья до нормы (1 : 1 по объему). При уменьшении концентрации кислоты соотношение повышают до 1,2: 1. Подачу кислоты в контакторы надо начинать после доведения температуры в контакторе до -j-5°C.

Регулирование режима контакторного блока. Для нормальной работы контакторного блока необходимо поддерживать постоянным соотношение изобутан: олефин в сырье не ниже 5:1. Сырье, поступающее в контакторы, не должно содержать воды. Серная кислота по мере ее отработки должна заменяться свежей. Для определения концентрации циркулирующей серной кислоты каждые 2 ч отбирают пробы. При снижении концентрации кислоты до 86% необходимо кислоту для циркуляции брать из другого отстойника со свежей кислотой. Объемное отношение кислота: сырье следует поддерживать в пределах 1—1,3. Минимальное значение этого отношения берется при концентрации кислоты 98%, и по мере отработки кислоты его увеличивают. Перемешивание и последующее расслоение фаз в контакторе достигается при скорости вращения турбины 2200—2700 об/мин.

Реакция идет в жидкой фазе, поэтому давление в реакторах необходимо поддерживать в пределах 5—б ат. Постоянное давление в контакторе поддерживается регулятором, установленным на щелочном отстойнике. Оптимальная температура процесса 5—10 "С. Отвод тепла и поддержание требуемой температуры достигается за счет испарения аммиака, циркулирующего по трубкам контактора.

Регулирование режима блока отстойников. Режим работы отстойников для кислоты связан с режимом работы блока контакторов. Сверху отстойников должна уходить чистая углеводородная фаза, без эмульсии. Эта фаза должна быть нейтральной (не кислой).

Регулирование режима блока ректификации. Необходимо строго следить за тем, чтобы на разделение направлялся продукт, полностью прореагировавший, т. е. с минимальным содержанием непредельных углеводородов. Разность температур между верхом и низом колонн задается технологической картой и' поддерживается охлаждением верха и подогревом низа колонн.

Остановка установки. При нормальной остановке установки прекращают подачу кислоты, сырья, рециркулята и отключают блок сероочистки. Реакторный блок выводят на режим циркуляции, продолжая ее до тех пор, пока температура в контакторе не начнет заметно снижаться. После этого циркуляцию прекращают и останавливают аммиачный компрессор. Затем останавливают сырьевой насос изобутановой колонны и прекращают подачу пара во все кипятильники колонн и паровые подогреватели. После того как в кипятильниках установятся нормальные уровни, клапаны на перетоках из изобутановой колонны в бутановую и из бутановой в колонну вторичной перегонки автоматически перекрываются.

При понижении уровня жидкости в емкостях орошения ректификационных колонн надо прекратить вывод из системы изобу-тана, бутана и авиаалкилата. Некоторое время после этого следует проводить циркуляцию этих продуктов с целью охлаждения колонн, после чего можно прекратить подачу орошения в колонны и остановить насосы. Циркуляцию воды через конденсаторы и холодильники в зимнее время не прекращают, а только сокращают расход воды. Насосы масляного уплотнения контакторов и кислотные насосы при нормальной остановке реакторного блока не останавливают.

Аварийная остановка  установки производится в случае прекращения подачи электроэнергии, пара, воды, разрыва технологических трубопроводов и т. д. В случае прекращения подачи электроэнергии необходимо в первую очередь перекрыть все задвижки у работающих контакторов и немедленно снизить в них давление. При этом выключают шестеренчатые насосы (подающие масло в торцевые уплотнения контакторов), останавливают кислотный насос и производят другие необходимые переключения. Далее останавливают сырьевой насос. Аммиачный компрессор следует останавливать только в тот момент, когда дренирование контакторов подходит к концу, но температура в этих аппаратах не должна быть ниже 2°С.