Основные технологические параметры процесса экстракции ароматических углеводородов.

Технологическая установка «Бензольный риформинг»

Установка предназначена для получения индивидуальной ароматики из узкой бензиновой фракции 62⁰-105⁰ предварительно реформированной методом селективной экстракции с помощью ТЭГ или ДЭГ.

Сырьём установки является бензиновая фракции 62-105.

Установка состоит из следующих блоков:

* Блок гидроочистки

* Блок стабилизации гидрогенизата

* Блок реформирования гидрогенизата

* Блок стабилизации катализата (риформата)

* Блок экстракции

* Блок ректификации

На Киришском НПЗ такое производство осуществляют на установке ЛГ-35-8/300Б, сырьем которой служит фракция 62-105 С⁰. В отличие от установки каталитического риформинга, работающего на получение высокооктановых компонентов автобензина, это производство имеет в своем составе дополнительные блоки, имеющие специфическое назначение:

* блок селективного гидрирования непредельных углеводородов

* блок экстракции с регенерацией растворителя

* блок ректификации экстракта для получения индивидуальных ароматических углеводородов

В составе установки ароматизации имеется отдельный блок, основной частью которого является реактор дегидрирования, заполненный алюмоплатиновым катализатором, с низким содержанием платины.

Назначение этого блока - гидрирование непредельных углеводородов в составе ароматизированного катализата (обычно до 1, 5%).

* Температура процесса - 180-200˚ С.

* Объемная скорость 1-5^ч-1

* Давление - 1, 4-2 МПа

При нормальной работе блока гидрируются только олефиновые углеводороды. Концентрация ароматических углеводородов в катализаторе остается неизменной.

Блок экстракции ароматических углеводородов.

Стабильный катализат риформинга (фр-ия 62-105˚ С) насосом Н1 подается в теплообменник Т-1, где нагревается за счет тепла верхнего продукта (рафината) экстракционной колонны К-1, далее нагревается до 150˚ С в паровом подогревателе Т-2 и поступает в экстракционную колонну К-1, на верх которой подается растворитель, имеющий большую плотность, чем катализат.

В экстракционной колонне в результате перераспределения углеводородов образуются два раствора: рафинатный, уходящий с верха К1, и экстрактный, уходящий с низа К1. Рафинатный раствор представляет собой смесь парафиновых углеводородов и изостроения с небольшой примесью неизвлеченных ароматических и непрореагировавших нафтеновых углеводородов, а также меньшей частью растворителя. Экстрактный раствор – это основная часть растворителя с экстрагированной ароматикой.

Рафинатный раствор, охладившись в водяном холодильнике Х1, поступает в нижнюю часть промывной колонны К-3, куда сверху подается вода (конденсат). Она отмывает растворитель от рафината, который из верхней части отводится с установки в качестве углеводородного растворителя или сырья для пиролиза, а обводненный растворитель возвращается в К1. Экстрактный раствор после охлаждения в Х-2 поступает в верхнюю часть колонны К-2. С верха К-2 пары ароматических углеводородов и воды конденсируются и охлаждаются в АВО и их конденсат собирается в отстойнике Е-1, где разделяется на два слоя. Верхний слой - экстракт (ароматические углеводороды) поступает в буферную емкость Е-2, откуда забирается насосом Н-2 и большая его часть откачивается на блок ректификации ароматики. Меньшая (расчетная) часть экстракта нагревается в паровом подогревателе Т-3 и поступает вниз экстракционной колонны К-1 в качестве рисайкла для повышения концентрации ароматики в экстракте. Нижний слой Е-1 - вода забирается насосом Н-3. Балансовое количество ее подается в отгонную колонну К-2 через холодильник Х-2, а остальная часть - в промывную колонну К-3 для отмывки рафината. Часть растворителя циркулирует через паровой подогреватель Т-4 для поддержания в К-2 необходимого температурного режима. Основная часть выводится в К4.

В процессе эксплуатации блока экстракции образуется значительное количество разбавленного водного растворителя, особенно в колонне водной промывки. Кроме того, при циркуляции под воздействием температуры в растворителе накапливаются продукты его осмоления. Стандартная кислотность растворителя обеспечивается дозированным вводом в него моноэтаноламина, смолистые соединения должны быть удалены из него. Это осуществляется на блоке регенерации растворителя, который представляет собой ректификационную колонну К-4, состоящую из двух частей. В верхней части, работающей под атмосферным давлением, происходит концентрирование растворителя за счет отгона воды, а также части растворителя вместе с легкими продуктами его разложения, а из нижней части растворитель, содержащий 5 - 10 % воды, направляется в вакуумную, нижнюю часть колонны, где за счет перегонки растворитель освобождается от продуктов осмоления. Регенерированный растворитель с верха вакуумной колонны возвращается на экстракцию. Продукты нижней части колонны выводятся из системы, а часть циркулирует через рибойлер.

Основные технологические параметры процесса экстракции ароматических углеводородов.

К ним относятся:

* Температура на входе в к-1 149^оС

* Давление 0, 8 МПа

* Содержание воды в растворителе 10, 2%

Извлечение, %мас. от потенциального содержания в катализате:

* бензола > 90 %

* толуола 95-98 %

При повышении температуры повышается растворяющая способность растворителя, но одновременно снижается его селективность (избирательные свойства растворителя в отношении ароматики), для компенсации этого необходимо увеличить соотношение рисайкла к сырье, т. е. снижать производительность установки по свежему сырью. При понижении температуры экстракции растворяющая способность растворителя падает, для компенсации этого надо увеличивать количество растворителя к сырью.

Давление от 0, 8-1 МПа в экстракционной колоннеподдерживается для того, чтобы процесс шел в жидкой фазе.

Увеличение содержания воды в растворителе ухудшает растворяющую способность растворителя, но повышает его селективность, однако это вызывает необходимость увеличения циркуляции растворителя; уменьшение концентрации воды требует увеличения расхода рисайкла.

Подача рисайкла в нижнюю часть экстракционной колонны обеспечивает повышение концентрации ароматики в насыщенном растворителе, выводимом из экстракционной колонны.

Блок четкой ректификации.

Выделение индивидуальных ароматических углеводородов (бензола и толуола) из экстракта проводят в колоннах блока четкой ректификации.

В колонне К-1, куда подают экстракт, сверху отбирают смесь неароматических углеводородов и части бензола, возвращаемую в сырье, а боковым погоном является бензол высокой чистоты. Остаток, представляющий собой главным образом толуол с примесью более тяжелых углеводородов, направляют в толуольную колонну К-2, где в виде ректификата отбирают толуол, а как остаток - смесь углеводородов, выкипающих выше температуры кипения толуола.