WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

- изменена схема обвязки реакторов Р-2,3,4 с печью П-2 с целью перераспределения теплового потока, необходимого для нагрева газосырьевой смеси в реакторах риформинга, а именно: четвертая и третья радиантные камеры обвязаны на подогрев газо-сырьевой смеси в реакторе Р-2, первая радиантная и конвекционная камеры – на реактор Р-3, вторая радиантная камера – на реактор Р-4;

- монтаж пластинчатого теплообменника марки «Покинокс» Т-201 для нагрева газо-сырьевой смеси перед печью П-2 блока риформинга;

- монтаж дополнительных фильтров перед теплообменником Т-«Покинокс»;

- монтаж схемы циркуляции ВСГ на блоке гидроочистки через емкость Е-19 на прием компрессоров ПК-4,5 с подпиткой ВСГ с блока риформинга;

- замена форсунок ФГМ-120 на более эффективные форсунки марки ГП-2,5Д и змеевика камеры конвекции печи П-2;

- обвязка реакторов Р-2,3,4 азотом низкого давления;

- монтаж трубопровода подачи азота высокого давления на блоки риформинга, гидроочистки и на прием компрессоров ПК-1,2,3.

Перевод установки риформинга на сырье широкого фракционного состава 85180 0С, оптимальная переобвязка печи П-2 по реакторам и монтаж новой печи П-позволили повысить температуру на входе в реактора с 475 0С до 493 0С, при этом октановое число стабильного риформата достигло 84,7 пунктов по моторному методу, то есть прирост составил пять единиц. Суммарный температурный перепад 0 по реакторам блока риформинга увеличился с 79 С до 95 С. Это позволило увеличить объемную скорость подачи сырья, в частности по блоку риформинга с 1,85 ч-1 до 2,08 ч-1, при этом давление в реакторе Р-4 возросло с 1,55 МПа до 1,МПа; увеличился выход ВСГ на 1 % мас., при этом выход 100 %-ого водорода составил 1,76 % мас.; утяжелился фракционный состав стабильного катализата;

содержание ароматических углеводородов в стабильном катализате возросло на 1216 % мас.

Для нормальной эксплуатации установки необходимо смонтировать новый трубопровод для откачки катализата из колонны стабилизации К-4 в резервуары, существующий трубопровод не обладает требуемой пропускной способностью для перекачки возросшего объема бензина.

Таким образом, реконструкция установки №13 и перевод установок №№11,на переработку сырья широкого фракционного состава – фр.85-180 С способствовали повышению октанового числа и объема производства высокооктанового компонента бензина – стабильного катализата (ОЧММ – 84-84,7;

ОЧИМ - 92-93), то есть увеличению «октано-тонны» более, чем на 7,6 млн.единиц.

Количественные показатели до и после реконструкции установок риформинга, а также расчет экономического эффекта представлены в главе 5.

В четвертой главе представлены результаты исследования технологии получения малоароматизированного компонента автомобильных бензинов на основе фракций риформатов (процесс РИГИЗ) применительно к условиям Волгоградского НПЗ.

Проблема производства высокооктановых товарных бензинов с улучшенными экологическими свойствами на ВНПЗ связана как с дефицитом высококачественного катализата риформинга, так и с отсутствием высокооктановых неароматических разбавителей (алкилата, изомеризата).

Для решения вышеуказанной проблемы предлагается альтернативный, разработанный ранее, метод снижения содержания ароматических углеводородов, в том числе бензола, в риформате путем гидроизомеризации бензола и частично толуола в составе фракций катализата риформинга (РИГИЗ) применительно к условиям производства Волгоградского НПЗ и получения топлив, удовлетворяющих требованиям современных стандартов.

Катализат риформинга подвергается ректификации с выделением головной и остаточной фракций. Головная фракция, содержащая 12-40 %мас. ароматических углеводородов, в том числе основную часть (до 99%) бензола, подвергается гидроизомеризации на катализаторе; в результате бензол полностью гидрируется в циклогексан и частично изомеризуется в метилциклопентан (ОЧИМ=92) практически без снижения октанового числа смеси. Смешением гидроизомеризата с остаточной фракцией риформата получают малоароматизированный высокооктановый базовый компонент автомобильных бензинов с улучшенными экологическими свойствами.

Сохранение октанового числа головной фракции риформата при гидрировании бензола объясняется, кроме того, и тем, что октановое число смешения циклогексана (98) выше октанового числа смешения бензола (88), хотя октановые числа индивидуальных углеводородов (циклогексана и бензола) в чистом виде соответственно равны 88 и 100 пунктам.

Необходимо отметить, что изомеризация н-парафиновых углеводородов в рассматриваемых условиях не происходит или несущественна.

Результаты исследований по переработке риформата ВНПЗ по технологии РИГИЗ с применением катализатора КР-108 представлены в табл. 3,4.

Из данных табл. 3,4 видно, что гидрирование бензола происходит на 93-100 % как на би- и полиметаллическом катализаторах (R-56, КР-108), так и в присутствии монометаллического алюмоплатинового катализатора АП-64 в рассматриваемых условиях процесса, причем давление в системе может быть снижено до 1,2-1,7 МПа при сохранении требуемого качества гидрогенизата (минимальное содержание или отсутствие бензола). Повышение давления водородсодержащего газа в системе по термодинамике способствует сдвигу равновесия реакции в сторону гидрирования бензола, однако, при этом возрастают энергетические затраты, что снижает экономические показатели.

VI VI VI III V IX I II V IV VII IV VIII Рис.2. Принципиальная технологическая схема процесса РИГИЗ 1 – установка каталитического риформинга; 2 – колонна ректификации; 3 – реактор гидрирования; 4 – колонна стабилизации; 5 – газосепаратор; 6 – теплообменник; 7 – холодильник; 8 – рибойлер.

I – прямогонное сырье; II – катализат риформинга; III – головная фракция риформата; IV – остаточная фракция риформата; V – ВСГ; VI – улеводородный газ;

VII – стабильный гидрогенизат; VIII – высокооктановый компонент бензина с улучшенными экологическими свойствами, IX – рефлюкс.

Снижение давления в системе менее 1,2 МПа нежелательно, так как при этом не гарантируется стабильность при эксплуатации применяемых катализаторов.

Температура процесса гидрирования должна выдерживаться не ниже 250 С при рассматриваемых давлениях, что обеспечивает протекание экзотермичной реакции в газовой фазе в традиционном адиабатическом реакторе.

Протекание реакции гидрирования бензола в жидкой фазе при низких (120220 0С) температурах на платиновых катализаторах возможно, однако, при этом изза высокой экзотермичности осложняется регулирование температуры процесса в адиабатическом реакторе.

Увеличение температуры процесса выше 380-400 С приводит к снижению выхода гидрогенизата, что в конечном итоге уменьшает объем выработки компонента топлива.

При указанных условиях практически без снижения октанового числа бензина риформинга процессом РИГИЗ удается уменьшить на 4-6 % в целевом продукте содержание ароматических углеводородов, в том числе до ноля бензола.

Известно, что октановое число пятичленных нафтеновых углеводородов выше, чем у изомерных им шестичленных нафтеновых, поэтому для снижения потери антидетонационных свойств целесообразно добиваться превращения циклогексановых углеводородов в циклопентановые.

Исследование проводили при температуре 200-430 С, давлении 3 МПа, объемной скорости подачи сырья 2 ч-1 и кратности подачи ВСГ 1000 нм3/м3. В качестве катализатора использовали алюмоплатиновый катализатор ИП-62, применяемый обычно для изомеризации парафиновых углеводородов С5-С6 и обладающий сильной кислотной функцией.

Во всех опытах выход гидроизомеризата близок к количественному, то есть гидрокрекинга углеводородов не происходит. Расход водорода при гидрировании 10 % ароматических углеводородов составляет примерно 0,6 % на риформат.

Таблица Результаты гидрирования фр.НК-850С катализата риформинга Л-35-8-300 (№11) Волгоградского НПЗ на полиметаллическом катализаторе КР-Фракция Условия гидрирования риформата, 0С 1,2 МПа 1,7 МПа 2,2 МПа Показатели (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) Выход на риформат, % мас. 100 33 67 33 33 31,8 33 33 32,1 33 33 32,ОЧИМ 92,5 78,9 98,2 78,8 78,9 78,9 78,9 79 79 79 79 ОЧММ 83,5 76,5 88,2 76,5 76,5 76,6 76,5 76,6 76,6 76,6 76,5 76,Фракционный состав, 0С:

- НК 40 39 86 39 38 39 39 38 39 38 38 - 10 % 63 50 95 49 49 48 49 48 49 48 49 - 50 % 112 60 116 59 58 59 58 59 58 59 58 - 90 % 162 74 168 73 74 73 74 73 73 74 73 - КК 199 86 200 84 83 82 83 84 83 82 83 Содержание углеводородов, % мас.:

- н-парафиновых 12,1 24,8 5,2 24,6 24,8 25,0 24,8 24,8 25,0 25,3 25,1 25,- и-парафиновых 28,7 55,4 16,3 55,6 55,4 55,1 55,4 55,4 55,2 54,9 55,1 55,- нафтеновых 2,5 3,4 2,3 12,9 15,3 17,1 17,4 19,8 19,0 17,9 18,6 18,- ароматических 56,7 16,4 76,2 6,9 4,5 2,8 2,4 0 0,8 1,9 1,2 0,- в т.ч.: бензол 4,7 16,3 0,4 6,9 4,5 2,8 2,4 0 0,8 1,9 1,2 0,- толуол 13,6 0,1 19,6 0 0 0 0 0 0 0 0 - ароматические С8 16,7 0 24,7 0 0 0 0 0 0 0 0 - ароматические С9+ 21,7 0 31,5 0 0 0 0 0 0 0 0 85КК НК -Риформат ---------С, ч, нм / м, 75% [ Н ] С, ч, нм / м, 83% [ Н ] С, ч, нм / м, 90%[ Н ] С, ч, нм / м, 75%[ Н ] С, ч, нм / м, 83%[ Н ] С, ч, нм / м, 90%[ Н ] С, ч, нм / м, 75%[ Н ] С, ч, нм / м, 83%[ Н ] С, ч, нм / м, 90%[ Н ] Таблица Характеристики топливных композиций, полученных смешением гидрогенизата и фр. 850С-КК риформата Топливные композиции Показатели Выход на риформат, % мас. 100 100 98,8 100 100 99,1 100 100 99,ОЧИМ 92 92,1 92,5 92,4 92,5 92,9 92,7 92,6 92,ОЧММ 83,3 83,4 83,9 83,8 83,9 84,6 84,3 84,2 84,Фракционный состав, 0С:

- НК 42 41 41 42 42 41 42 41 - 10 % 64 63 63 63 64 63 63 64 - 50 % 111 112 111 112 112 111 112 112 - 90 % 162 163 162 163 161 162 161 162 - КК 199 200 199 198 199 199 199 198 Содержание углеводородов, % мас.:

- н-парафиновых 11,6 11,7 11,6 11,7 11,6 11,7 11,6 11,7 11,- и-парафиновых 29,1 29,1 29,2 29,1 29,1 29,0 29,2 29,1 29,- нафтеновых 5,8 6,5 7,1 7,2 8,0 7,8 7,4 7,6 7,- ароматических 53,5 52,7 52,1 52,0 51,3 51,5 51,8 51,6 51,- в т.ч.: бензол 2,5 1,7 1,1 1,0 0,3 0,5 0,8 0,6 0,- толуол 13,3 13,3 13,2 13,3 13,2 13,2 13,3 13,2 13,- ароматические С8 16,4 16,3 16,4 16,3 16,6 16,3 16,4 16,3 16,- ароматические С9+ 21,3 21,4 21,4 21,4 21,2 21,5 21,3 21,5 21,балансу балансу балансу балансу балансу балансу балансу балансу (2+4) по (2+5) по (2+6) по (2+7) по (2+8) по (2+9) по балансу (2+10) по (2+11) по (2+3) по Таблица Характеристика риформата и выделенных фракций Фракция, °С Показатели Риформат НК-115 115-КК Содержание ароматических углеводо60,9 39,1 91,родов, % мас., в том числе:

бензола 4,1 7,1 толуола 18,1 31,5 2,ароматических С8 20,6 0,5 45,ароматических С9+ 18,1 0 43,Выход, % мас. 100 60 Октановое число, ММ 84,8 74,2 98,Таблица Характеристика продуктов гидроизомеризации, полученных при различной температуре Характеристика гидроизомеризата Углеводородный состав, % мас. ОктаноТемпература, Пара- Цикло- Цикло- Бензол Толу- Сумма вое чис°С фино- гекса- пента- ол аромати- ло, ММ вые новые новые ческих 200 57,6 37,2 4,0 0,2 0,8 1,2 66,220 57,1 37,4 3,9 0,2 1,1 1,6 66,240 57,6 37,3 3,8 0,1 1,0 1,3 66,260 57,0 38,3 3,9 0,1 0,5 0,8 66,280 56,1 38,1 5,0 0,1 0,5 0,8 66,320 58,5 34,6 5,7 0,1 0,9 1,2 66,340 58,2 30,0 9,7 0,2 1,8 2,1 67,360 60,2 20,4 14,3 0,5 4,4 5,1 67,380 58,9 12,1 18,1 1,0 9,6 10,9 70,400 60,2 6,4 14,2 1,7 17,1 19,2 74,420 60,9 3,9 11,7 2,7 20,2 23,5 76,440 57,1 2,7 10,8 2,8 26,3 29,4 78,При температурах до 320 °С содержание циклопентанов в продуктах незначительно, что свидетельствует о гидрировании только ароматических углеводородов.

При более высоких температурах начинает протекать изомеризация, образовавшихся в результате гидрирования, шестичленных нафтеновых углеводородов в пятичленные (рис. 3).

Анализ углеводородного состава гидроизомеризатов показал (табл.6), что в исследуемых условиях реакции раскрытия нафтенового кольца и изомеризации нпарафиновых углеводородов несущественны. С повышением температуры степень конверсии толуола снижается более значительно, чем бензола (рис.4).

На рис. 5 показано влияние температуры на удельное изменение октанового числа при гидроизомеризации, которое характеризуется отношением ОЧ/АУ, где ОЧ – изменение октанового числа (по моторному методу); АУ – изменение содержания ароматических углеводородов, % мас.

Из рис. 3,4,5 следует, что снижение ОЧ/АУ при повышенных температурах объясняется разной степенью конверсии бензола и толуола и изомеризацией циклогексановых углеводородов в циклопентановые.

В табл.7 приведена характеристика компонентов автомобильных бензинов, полученных смешением гидроизомеризатов с фракцией 115°С-КК риформата в соотношении 60:40, соответствующем выходу фракций НК-115°С и 115°С-КК при ректификации риформата.

Таблица Характеристика гидроизомеризатов и компонентов автомобильных бензинов, полученных смешением гидроизомеризатов с фракцией 115 °С-КК риформата Смесь гидроизомеризата с фракцией 115°С-КК Гидроизомеризат риформата Содержание Октановое Содержание Октановое Фракционный состав, °С ароматических, число, ароматических, число, ММ % мас. ММ % мас.

1 2 3 4 5 6 7 8 0,9 66,0 37,1 77,4 41 68 111 150 КК НК 10 % 50 % 90 % Продолжение таблицы 1 2 3 4 5 6 7 8 8,4 69,0 41,5 78,8 40 70 111 151 10,9 70,3 42,0 80,5 43 69 109 150 19,2 74,2 47,1 83,0 42 70 112 151 23,6 76,4 48,9 84,0 41 67 111 150 30,3 78,4 54,0 84,5 45 70 111 152 Примечание. Фракционный состав риформата, °С:

НК - 42, 10 % - 70, 50 % - 112, 90 % - 152, КК - 191.

Как видно из табл. 5, 7, полученные смесевые компоненты автомобильных бензинов по антидетонационным свойствам близки к исходному риформату или превосходят его. Содержание ароматических углеводородов в них снижено на 10 % мас. и более за счет гидрирования низших ароматических углеводородов.

200 280 360 Температура, С циклопентановые циклогексановые Рис.3. Влияние температуры процесса на состав нафтеновых углеводородов в гидроизомеризате углеводородов,% мас.

Содержание нафтеновых 240 280 320 360 400 Температура, 0С толуол бензол Рис.4. Зависимость степени конверсии бензола и толуола от температуры процесса 0,0,0,-0,-0,-0,200 250 300 350 400 Температура, 0С Рис.5. Зависимость удельного изменения октанового числа гидроизомеризата ( ОЧ / АУ ) от температуры процесса В пятой главе представлены технико-экономические показатели бензинового производства Волгоградского НПЗ и пути их повышения.

Степень конверсии,% мас.

Удельное изменение ОЧ / АУ Для оценки экономической эффективности реализованных технических решений проведено сопоставление фактических данных производства товарных бензинов до и после реконструкции установки каталитического риформинга Л-35-8-300 (№13) (табл.8).

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»