3.2.2 Пассивация никель – хромового катализатора.

Никель – хромовый катализатор пирофорен, перед выгрузкой производится его пассивация.

На период проведения пассивации катализатора подача водорода производится по схеме:

компрессор поз. 33/1,2 ® адсорбер поз. 36/1,2 ® адсорбер поз. 110/1,2 ® на изомеризацию, в отделение выделения изопрена цеха И–7–10, цех И–4, отделение Д–8 цеха Д–4–8–10, цех Н–2–3 ОАО "СНХЗ". Имеется возможность подачи водорода в цеха ТИБА и И–5п после адсорбера поз. 36/1,2.

Блокировка компрессора поз. 33/1,2 по содержанию кислорода в водороде (прибор поз. 910/1) переводится в положение "При неработающей схеме очистки водорода".

Перед пассивацией давление из аппаратов поз. 89, 65, 66, 37 стравливается через аппарат поз. 37 на факел, система продувается азотом, устанавливаются заглушки у арматуры от аппарата поз. 110/1,2 в теплообменник поз. 89, от аппарата поз. 37 в аппарат поз. 111/1,2 и сброс на факел в ёмкость поз. 71.

Пассивация катализатора производится азотом с добавлением воздуха, для этого монтируются съёмные участки трубопроводов азота и воздуха.

При пассивации в реактор поз. 65 подаётся азот 800 м³/ч., расход регулируется вручную и контролируется прибором поз. 552, продувка ведётся в течение одного часа. Регулирование подачи воздуха ведётся клапаном с дистанционным управлением поз. 940. При пассивации катализатора происходит разогрев катализатора, однако разогрев катализатора не должен быть резким и температура в слое катализатора не должна превышать 200 °С.

Регулирование подачи воздуха ведётся клапаном поз. 940 в таком количестве, чтобы исключить повышение температуры выше 180¸200 °С. Концентрация кислорода в азоте постепенно увеличивается до полной замены азота на воздух. Время пассивации около 40 часов.

После пассивации катализатор охлаждается подачей азота до температуры 40 °С, демонтируются съёмные участки азота и воздуха, устанавливаются заглушки на входе и на выходе реактора поз. 65, реактор готовится к выгрузке катализатора.

3.3 Изомеризация нормального пентана в изопентан

Узел предназначен для изомеризации нормального пентана в изопентан, для производства изопрена. Изомеризация проводится на алюмоплатиновом катализаторе марки ИП–62 (ИП–62М) при повышенной температуре до 450 С и давлении до 35 кгс/см², в присутствии водорода.

Сырьё – пентановая фракция из ёмкости поз. 5 насосом поз. 8/1¸4 подаётся в межтрубное пространство теплообменника поз. 9/1,2.

Предусмотрена подача пентана после насоса поз. 8/1¸4 в ёмкость поз. 5, для разгрузки насоса поз. 8/1¸4, при расходе сырья на реакторный блок менее 15 т/ч., во избежание выхода насоса из строя.

Расход пентана в ёмкость поз. 5 в количестве 10 ¸ 15 т/ч поддерживается регулятором расхода поз. 806/3 с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе пентана после насоса поз. 8/1¸4 в ёмкость поз. 5.

В цехе имеются две системы изомеризации, работающие параллельно. Перед входом пентановой фракции в межтрубное пространство теплообменника поз. 9/1,2 в этот же трубопровод от аппарата поз. 101/1¸4 подаётся осушенный циркулирующий водородсодержащий газ с давлением не более

38 кгс/см².

Расход сырья на реакторный блок поддерживается регулятором расхода поз. 806/1,2 с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе пентана после насоса поз. 8/1¸4 в теплообменник поз. 9/1,2. Расход сырья на реакторный блок устанавливается по распоряжению начальника смены, по согласованию с диспетчером предприятия.

Количество циркулирующего газа подаваемого в трубопровод сырья на входе в теплообменник поз. 9/1,2 поддерживается регулятором расхода поз. 840/1,2 с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе водородсодержащего газа с нагнетания компрессора поз. 15/1¸3 на всас.

В трубопровод циркулирующего газа после аппарата поз. 16/1¸3 производится подача свежего водорода от компрессора поз. 33/1,2, через систему осушки и очистки водорода. Водород подаётся после аппарата поз. 37.

После теплообменника поз. 9/1,2, обогреваемого реакционными газами, выходящими из реактора поз. 11/1,2, смесь нормального пентана и водородсодержащего газа с температурой 250 ¸ 300 °С поступает по двум коллекторам в конвекционную часть печи поз. 10/1,2. Далее по змеевикам сырьё поступает в радиантную часть печи, где нагревается до температуры 450 °С выходит из печи двумя потоками, и объединяясь, поступает в реактор поз. 11/1,2.

При температуре продукта 450 °С по прибору поз. 807/1,3 включается сигнализация.

Температура водородопентановой смеси на выходе из печи поз. 10/1,2 поддерживается регулятором температуры поз. 807/1,3 с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе подачи топливного газа к горелкам, с коррекцией по температуре на перевале печи поз. 10/1,2.

Прибором поз. 710 регистрируется температура на перевале печи поз. 10/1,2, температура продукта на выходе из печи поз. 10/1,2 южная и северная стороны.

При изменении нагрузок на реакторном блоке, грубая регулировка температуры выходящего продукта из печи поз. 10/1,2 производится изменением числа зажженных горелок. Перед печью поз. 10/1,2 на трубопроводе топливного газа после регулирующего клапана поз. 807/1,3 установлен отсечной клапан поз. 928/1,2.

При понижении давления топливного газа до 1 кгс/см² и ниже отсечной клапан поз. 928/1,2 закрывается, во избежании взрыва в печи, при возобновлении подачи топливного газа.

Топливный газ к печам поз. 10/1,2 подводится двумя коллекторами, по одному с каждой стороны. Каждый коллектор имеет вентиль для продувки в емкость поз. 71 (факел высокого давления). Во избежание образования газоконденсата в коллекторах, они имеют паровой обогрев.

Печи поз. 10/1,2 оборудованы разводкой пара:

а) на паротушение для подачи пара в топку печи при прогаре змеевика и для продувки топки перед пуском в работу печи;

б) на парозащиту печей для создания паровой завесы при загазованности на наружной установке, для исключения попадания взрывоопасных газов в печь.

В реакторе поз. 11/1,2 происходит реакция изомеризации нормального пентана в изопентан на катализаторе ИП–62, ИП–62М в присутствии водорода.

Процесс изомеризации на катализаторе ИП–62, ИП–62М протекает с высокой селективностью, поэтому побочные реакции минимальны. Катализатор ИП–62, ИП–62М является бифункциональным катализатором, на котором происходят реакции дегидрирования – гидрирования и изомеризации.

Каталитическая реакция изомеризации нормального пентана протекает по схеме:

СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₂– СН₃ → СН₃ – СН – СН₂– СН₃

│

СН₃

изопентан ( 2 метилбутан)

Побочные реакции:

СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₂– СН₃ + Н₂ → 1) СН₄ + СН₃ – СН₂ – СН₂– СН₃

2) СН₃ – СН₃ + СН₃ – СН₂– СН₃

СН₃ – СН₂ – СН – СН₃ + Н₂ → 1) СН₄ + СН₃ – СН₂– СН₂– СН₃

│

СН₃

изопентан ( 2 метилбутан) 2) СН₃ – СН₃ + СН₃ – СН₂– СН₃

Реакция дегидрирования – гидрирования осуществляется металлической частью катализатора, реакция изомеризации – кислотной частью катализатора. В реакции изомеризации расход водорода идёт на образование соединений С₁, С₂, С₃, С₄ – при побочных реакциях, на отдувку инертов и сероводорода, унос с углеводородным конденсатом с последующей отдувкой из ёмкости поз. 19 и дефлегматора поз. 22/1,2.

Реакционные газы из реактора поз. 11/1,2 направляются в трубное пространство теплообменника поз. 9/1,2, где охлаждаются до температуры 200 °С смесью пентана и водорода, затем поступают в межтрубное пространство теплообменника поз. 70/1,2, где охлаждаются до температуры 110 °С углеводородным конденсатом, поступающим из ёмкости поз. 19 в колонну поз. 20 и направляются в межтрубное пространство конденсатора поз. 12а/1,2, охлаждаемого промышленной водой.

Сконденсировавшиеся в конденсаторе поз. 12а/1,2 углеводороды поступают в ёмкость поз. 18/1,2. Углеводородный конденсат (пентан – изопентановая фракция) из ёмкости поз. 18/1,2 поступает в ёмкость поз. 19.

Уровень в ёмкости поз. 18/1,2 поддерживается регулятором уровня поз. 810/1,2, с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе пентан–изопентановой фракции из ёмкости поз. 18/1,2 в ёмкость поз. 19, с сигнализацией нижнего уровня 30 % и верхнего уровня 80 % по шкале прибора, а также контролируется прибором поз. 516/1,2, с сигнализацией верхнего уровня 80 % по шкале прибора.

Несконденсировавшиеся газы после конденсатора поз. 12а/1,2 поступают в сепаратор поз. 14/1,2, далее в сепаратор поз. 51/1,2 и на всас компрессора поз. 15/1¸3. Из сепаратора поз. 51/1,2 углеводородный конденсат поступает в ёмкость поз. 19, из сепаратора поз. 14/1,2 углеводородный конденсат поступает самотёком в ёмкость 18/1,2. Температура циркулирующего газа поддерживается регулятором поз. 809/1,2 с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе обратной промышленной воды после конденсатора поз. 12а/1,2.

Регулирование давления в системе изомеризации производится регулятором давления поз. 808/1,2 с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе отдувки циркулирующего газа после сепаратора поз. 14/1,2 в сепаратор поз. 78, с сигнализацией давления 38 кгс/см² и выше. Газ из сепаратора поз. 78 направляется в сборник поз. 98 для сжигания в печах поз. 10/1,2 или в общезаводской коллектор абгаза.

Углеводородный конденсат из сепаратора поз. 78 стекает в ёмкость поз. 72.

Уровень в сепараторе поз. 78 контролируется прибором поз. 502, с сигнализацией верхнего уровня 30 % по шкале прибора; количество отдувок из сепаратора поз. 78 контролируется прибором поз. 510.

Освобождение сепаратора поз. 78 от конденсата в ёмкость поз. 72 производится периодически вручную.

Из сепаратора поз. 78 имеется трубопровод ручного стравливания на факел высокого давления. На трубопроводе выхода углеводородного конденсата из ёмкости поз. 18/1,2 имеется отбор на хроматограф поз. 903/1,2. Из сепаратора поз. 14/1,2, ёмкости 18/1,2 имеется возможность ручного стравливания в цех И–3.

На трубопроводе циркулирующего газа в теплообменник поз. 9/1,2 имеется отбор на влагомер поз. 925 для узла осушки и на прибор поз. 911/1 для определения содержания кислорода в циркулирующем газе, подаваемом в реакторы поз. 11/1,2 при регенерации катализатора.

На трубопроводе изомеризата после теплообменника поз. 70/1,2 имеется отбор на прибор поз. 912 для определения содержания СО₂ при регенерации катализатора, также на прибор поз. 911/2 для определения содержания кислорода в циркулирующем газе при регенерации катализатора после реактора поз. 11/1,2.

Предусмотрена подача части реакционных газов из реактора поз. 11/1,2 на регенерацию цеолитов в осушители поз. 101/1¸4.

Сброс с контрольных предохранительных клапанов от конденсатора поз. 12а/1,2, сепаратора поз. 78 производится на факел высокого давления через ёмкость поз. 71, с рабочих предохранительных клапанов от конденсатора поз. 12а/1,2, сепаратора поз. 78 в атмосферу через ёмкость поз. 90, с рабочих предохранительных клапанов от сборника поз. 98 в атмосферу через ёмкость поз. 31.

Природный газ поступает из заводского коллектора в сборник поз. 98, после сборника поз. 98 в коллектор печи поз. 10/1,2.

На вводе природного газа в отделение имеется электрозадвижка № 21/Э, кнопка управления находится по месту на отметке 0.00 м.

Образующийся в сборнике поз. 98 конденсат периодически выводится в ёмкость поз. 72, а также существует возможность освобождения сборника поз. 98 в ёмкость поз. 71 (факел высокого давления).

Уровень в сборнике поз. 98 измеряется прибором поз. 527. Предусмотрена сигнализация при повышении уровня 30 % и выше по шкале прибора.

В сборник поз. 98 также поступают отдувки из ёмкости поз. 19, аппаратов поз. 22/1,2; 78, абгаз из заводского коллектора.

Расход поступающего абгаза поддерживается регулятором расхода поз. 510/1 с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе абгаза в сборник поз. 98, давление регистрируется прибором поз. 610.

Давление смеси природного газа и абгаза поддерживается регулятором давления поз. 870, регулирующий клапан которого установлен на трубопроводе газа перед входом в сборник поз. 98, с сигнализацией минимального давления 1,5 кгс/см².

Расход природного газа измеряется прибором поз. 537.

Сборник поз. 98 снабжён змеевиком, обогреваемым паром

3,5¸4,0 кгс/см².

Для регенерации катализатора азот и воздух подаются в трубопровод нагнетания компрессора поз. 15/1,3 по съёмному трубопроводу от компрессора поз. 49 через ресивер поз. 68.

На каждом из двух блоков изомеризации имеется узел осушки циркулирующего газа, состоящий из двух параллельно работающих аппаратов поз. 101/1¸4, заполненных цеолитами NaA или NaX.