3.3.2 Полимеризация (олигомеризация) пропан-пропиленовой фракции (рисунок 16)
Сырьё (ППФ) предварительно смешивается с рециркулирующими лёгкими фракциями колонн 3 и 4, нагревается в теплообменнике 7 горячими продуктами после реакторов 1 и далее в теплообменнике 8, поступает в параллельно работающие реакторы 1. Реакторы полимеризации отличаются друг от друга по способу отвода тепла. Если отвод тепла осуществляется через стенку, то используются реакторы типа кожухотрубчатых теплообменников, или типа «труба в трубе». В трубном пространстве реактора находится катализатор, а в межтрубном пространстве находится хладагент (обычно водяной конденсат). В случае применения реакторов камерного типа (полочные реакторы), съём тепла обычно осуществляют холодным сырьевым потоком, который подаётся в реакторы, минуя теплообменник 8. Продукты реакции после реакторов объединяются в один поток отдают тепло сырью в теплообменнике 7 и поступает на блок фракционирования после дросселирования. В колонне 2 головным погоном выводится отработанная ППФ, в колонне 3 сверху отбирают димеры, которые возвращаются на смешение с сырьем, боковым погоном из колонны 4 выводятся триммеры, которые частично подаются на смешение с сырьем, а балансовое количество откачивается в товарный парк. В колонне 5 из остатка колонны 4 выделяют тетрамеры и остаток. Обычно схемой предусматривается вывод мо-, ди -, три - и тетромерных фракции. С целью предотвращения осмоления фракционирующего оборудования тяжелые фракции разделяют под вакуумом (колонна 5).
Примерный материальный баланс процесса олигомеризации ППФ
|
Показатели |
При получении полимербензина |
При получении сырья для нефтехимии |
|
Содержание пропилена в сырье, % мас. Получено, % мас. : Стабильный полимеризат В том числе - димеры - тримеры - тетромеры Остаток выше 260 оС Отработанная ППФ Потери |
44
34,8
- - 34,8 2,0 6,0 1,2 |
44
32,5
5,1 8,2 19,2 4,3 6,0 1,2 |
Рисунок 16 – Принципиальная технологическая схема полимеризации пропан-пропиленовой фракции
3.3.3 Каталитическая изомеризация легких парафинов нормального строения (рисунок 17)
Сущность изомеризации – это каталитическое превращение легких парафинов нормального строения в соответствующие изопарафины. Основная цель – получение высокооктанового компонента автомобильного бензина, который обеспечивает требуемый фракционный состав и снижает концентрацию нагарообразующих ароматических углеводородов в бензинах каталитического риформинга и крекинга.
Для изомеризации легких бензиновых фракций используют бифункциональные катализаторы, содержащие платину или палладий на кислотном носителе (оксид алюминия, цеолиты). Для увеличения выхода целевого продукта процесс ведут с рециркуляцией непревращенного н-пентана. Для подавления побочных реакций расщепления осуществляют циркуляцию водородсодержащего газа (ВСГ). Расход водорода невелик, составляет 0,1-0,3% мас. на сырье.
Сырье (фракция н.к.-62 оС) предварительно смешивается с изомеризатом (куб колонны 14) и поступает в изо-пентановую колонну 1, где выделяется сверху изо-пентан и сумма бутанов, которые поступают, в колонну 2 на разделение. Сверху 2 выделяют бутаны, а снизу изо-пентан. Остаток колонны 1, содержащий н-пентан и выше направляется в колонну 3, где из смеси выделяют н-пентан. В колонне 4 происходит разделение изо-гексана и н-гексана. Н-пентан из колонны 3 предварительно смешивается с циркулирующим ВСГ, нагревается в теплообменнике 8 горячим изомеризатом, далее в печи до температуры 360 0С-400 0С, и поступает в реактор 12. Продукты реакции после реакции отдают тепло сырью, далее поступает в газосепаратор высокого давления 7, где с потока выделяется циркулирующий ВСГ. После осушки в адсорбере 13, заполненном цеолитами, ВСГ идет на прием компрессора 10 и таким образом циркулирует. Жидкие продукты из газосепаратора 7 поступают в колонну стабилизации 14, где из изомеризата удаляются растворенные газы. После стабилизации изомеризат поступает в колонну 1.
В зависимости от углеводородного состава прямогонной фракции нк-65 оС (С5 – С6) октановое число изомеризата будет изменятся (85-90 по моторному методу).
Рисунок 17 – Принципиальная технологическая схема изомеризации легких углеводородов