Технология фтористоводородного алкилирования

 

 

Продолжение таблицы 3.1

Наименование сырья, материалов, полупродуктов	Наименование показателей, обязательных для проверки	Технические показатели с  допустимыми отклонениями	Область применения
	метан	0,78
	Этан	2,84
	пропилен	10,37
	Пропан	32,21
	изо-бутилен	6,50
	н-бутилен	4,70
	изо-бутан	38,21
	н-бутан	2,21
	Вода	0,20
	молекулярный вес, кг/кмоль	33,2
Бутан-бутиленовая фракция	Состав, % масс.		из секции 2000 в секцию 3000
	пропан	0,0025
	пропилен	0,0001
	изобутан	28,02
	н-бутан	9,02
	1-бутен	4,05
	изобутилен	17,54
	2-бутен	41,26
	1,3 бутадиен	0,0009
	изопентан	0,10
	н-пентан	0,0
	общее содержание диолефинов, ppm масс.	100
	общее содержание серы, ppm масс., не более	10,0
н-бутан	Состав, % масс.:		из секции 3000 в секцию 4000
	изобутан	11,61
	н-бутан	87,30
	изопентан	0,81

 

 

Продолжение таблицы 3.1

Наименование сырья, материалов, полупродуктов	Наименование показателей, обязательных для проверки	Технические показатели с  допустимыми отклонениями	Область применения
	алкилат	0,29
пропановая продувка	Состав, % масс.:		из секции 3000 в секцию 2000
	пропан	9,75
	изобутан	86,33
	н-бутан	3,83
	изопентан	0,07
	алкилат	0,02
Изобутан	Состав, % масс.:		из секции 4000 в секцию 3000
	вода	0,04/0,04
	пропан	0,87/0,68
	изобутан	93,57/93,63
	н-бутан	5,51/5,64
	2,2-диметилпропан	0,0002/0,0002
	общее содержание серы, ppm масс.	не более 10
фтористоводородная кислота (HF)	Состав, % масс.:		катализатор процесса фтористоводородного  алкилирования. Используется в холодильнике-реакторе алкилирования Е-3021
	HF	99,0мин.
	H2SiF6	0,2 макс.
	SO2	0,2 макс.
	HSO3, H2SO4, H2O	0,8 макс.

 

[1] 

4 Описание технологической схемы

 

Сырьем секции 3000 является бутан-бутиленовая фракция, поступающая  из секции 2000 и изобутан, поступающий из секции 4000.

Бутан-бутиленовая фракция  и изобутан предварительно смешиваются  и поступают в емкость олефинового сырья D-3001.

Олефиновое сырье из емкости D-3001 забирается насосом олефинового сырья Р-3001 А/B.

С нагнетания насоса Р-3001 A/B олефиновое сырье направляется в адсорберы осушки олефинового сырья D-3024 А/В.

После адсорберов D-3024 А/В поступает в холодильник-реактор алкилирования Е-3021.

Реактор алкилирования представляет собой вертикальный кожухотрубчатый холодильник, в трубное пространство которого подается охлаждающая вода, а реакция алкилирования протекает в межтрубном пространстве.

Смесь олефинового сырья с циркулирующим изобутаном вводится в реактор Е-3021 несколькими потоками по высоте реактора через распылительные форсунки.

Ввод сырья несколькими  потоками по высоте реактора обеспечивает более равномерное прохождение  реакции алкилирования, уменьшает образование полимеров и позволяет избежать местных перегревов в реакционном объеме реактора.

Фтористоводородная кислота  вводится в нижнюю часть холодильника-реактора алкилирования Е-3021 через распылительную форсунку.

В холодильнике-реакторе алкилирования Е-3021 проходят реакции алкилирования изобутана бутиленами в присутствии фтористоводородной кислоты в качестве катализатора.

Продуктовая смесь выводится  из верхней части холодильника-реактора алкилирования Е-3021 и поступает в отстойник кислоты D-3003.

В отстойнике кислоты D-3003 происходит отделение комплекса HF от продуктов реакции алкилирования.

HF выводится из «кармана» отстойника D-3003, смешивается с циркулирующим потоком комплекса из сепаратора сырья стриппинга HF D-3005, и поступает на прием насоса циркуляции кислоты P-3002 А/В.

Алкилат выводится из верхней части отстойника кислоты D-3003, далее последовательно нагревается в трубном пространстве теплообменника бокового отбора изостриппера Е-3003/1,2, в межтрубном пространстве теплообменника кубового продукта изостриппера Е-3004, после чего поступает в верхнюю часть изостриппера Т-3001 на 5 тарелку.

Изостриппер Т-3001 представляет собой ректификационную колонну с 79 ситчатыми тарелками.

В изостриппере Т-3001 происходит выделение алкилата, нормального бутана, избыточного изобутана и фтористоводородной кислоты в смеси с углеводородами С₃¸С₄. Алкилат выводится из куба изостриппера, нормальный бутан отбирается с 67 тарелки изостриппера, избыточный изобутан отбирается с 8 тарелки изостриппера, а фтористоводородная кислота с углеводородами С₃¸С₄ выводится с верха изостриппера.

Кубовый продукт - алкилат, с низа изостриппера поступает на прием насоса циркуляции кубового продукта Р 3004 А,В/С.

Основная часть алкилата с нагнетания Р-3004 А,B/C распределяется на шесть потоков и направляется в печь Н-3001.

В печи Н-3001 происходит нагрев и частичное испарение алкилата. После печи шесть потоков алкилата объединяются и общий поток алкилата возвращается в изостриппер Т-3001.

Другая часть алкилата с нагнетания Р-3004 А,B/C направляется в качестве теплоносителя во вспомогательный ребойлер Е-3008.

После Е-3008 поток алкилата охлаждается в трубном пространстве теплообменника кубового продукта Е-3004 и затем окончательно захолаживается в межтрубном пространстве водяного холодильника Е-3020/1,2.

Основная часть алкилата после водяного холодильника Е-3020/1,2 поступает в емкость щелочной очистки алкилата  D-3006.

Очищенный алкилат выводится с верха емкости D-3006 и направляется с установки в узел смешения автобензинов или на хранение в парк.

Пары бутана отбираются с 67 тарелки изостриппера Т-3001 и направляются в насадочную ректификационную колонну Т-3003.

В колонне Т-3003 происходит выделение нормального бутана.

Кубовый продукт колонны Т-3003 возвращается обратно в изостриппер Т-3001.

С верха колонны Т-3003 выводится нормальный бутан.

Часть нормального бутана с верха Т-3003 конденсируется в трубном пространстве водяного конденсатора Е-3009 и возвращается в верхнюю часть Т-3003 в качестве орошения.

Основная часть нормального  бутана с верха колонны Т-3003 нагревается сначала в межтрубном пространстве теплообменника бутана Е-3010/1,2,3 потоком нормального бутана, выходящим из адсорберов D-3025 A/B, затем в трубном пространстве нагревателя бутана Е-3011, после чего поступает в адсорберы алюминиевой очистки D-3025 A/B.

Пройдя адсорберы D-3025 A/B, поток нормального бутана охлаждается в трубном пространстве теплообменника Е-3010/1,2,3, нагревая нормальный бутан, идущий к D-3025 A/B, затем конденсируется в трубном пространстве водяного конденсатора Е-3012/1,2,3 и поступает в коалесцер D-3022.

Коалесцер D-3022 оснащен специальной сеткой  и отстойником для воды.

Нормальный бутан из коалесцера D-3022 направляется в адсорбер щелочной очистки бутана D-3026.

Из адсорбера D-3026 очищенный нормальный бутан забирается насосом Р-3005 А/В и направляется на изомеризацию в секцию 4000.

Пары избыточного изобутана  отбираются с 8 тарелки изостриппера, охлаждаются потоком продуктов реакции алкилирования в межтрубном пространстве теплообменника Е-3003/1,2, затем полностью конденсируются в межтрубном пространстве водяного конденсатора Е-3005/1,2 и поступают в емкость бокового отбора изостриппера D-3004.

Изобутан из емкости D-3004 забирается насосом рецикла изобутана Р-3003 А/В.

С нагнетания насоса Р-3003A/B изобутан подается в межтрубное пространство водяного холодильника E-3006/1,2, где захолаживается до 38 °С. Охлажденный в холодильнике Е-3006/1,2 до 38 ^оС изобутан возвращается в узел смешения с олефиновым сырьем.

Углеводороды С₃¸С₄ в смеси с фтористоводородная кислотой и присадкой Алкад выводятся с верха изостриппера Т-3001, объединяются с верхним продуктом стриппинга HF Т-3004 и регенератора кислоты Т-3002, далее конденсируются в межтрубном пространстве конденсатора Е-3013/1,2 и поступают в сепаратор сырья стриппинга HF D-3005.

В сепараторе D-3005 происходит отделение углеводородов С₃-С₄ от комплекса HF.  HF собирается в «кармане» сепаратора D-3005.

HF забирается насосом Р-3007 А/В из «кармана» сепаратора D-3005 и направляется на смешение с HF из отстойника кислоты D-3003.

Углеводороды С₃-С₄ из сепаратора D-3005 забираются насосом Р-3006 А/В.

С нагнетания насоса Р-3006 А/В поток углеводородов С₃-С₄ делится на три части.

Первая часть углеводородов  С₃-С₄ с нагнетания насоса Р-3006 А/В подается на первую тарелку стриппинга HF Т-3004.

Вторая часть углеводородов  С₃-С₄ с нагнетания насоса Р-3006 А/В направляется в качестве орошения на первую тарелку изостриппера Т-3001,и в качестве орошения в регенератор кислоты Т-3002.

Третья часть углеводородов  С₃-С₄ с нагнетания насоса Р-3006 А/В направляется на смешение с олефиновым сырьём.

Стриппинг HF Т-3004 представляет собой колонный аппарат с 20 ситчатыми тарелками. В стриппинге HF Т-3004 происходит отпарка фтористоводородной кислоты от  углеводородов С₃-С₄.

Верхний продукт колонны Т-3004 – фтористоводородная кислота и углеводороды С₃-С₄ - направляется на охлаждение в конденсатор Е-3013/1,2, предварительно смешиваясь  с верхним продуктом изостриппера Т-3001 и регенератора кислоты Т-3002.

С низа стриппинга HF выводятся углеводороды С₃-С₄.

Часть потока углеводородов  С₃-С₄ с низа стриппинга Т-3004 охлаждается в трубном пространстве холодильника Е-3016/1,2, проходит фильтр МЕ-3004 А/В и направляется в коллектор изобутановой промывки.

Основной поток углеводородов  С₃-С₄ – поток пропановой продувки - с низа стриппинга  HF Т-3004 нагревается в межтрубном пространстве теплообменника пропановой продувки Е-3017/1,2 потоком пропановой продувки, выходящим из адсорберов D-3028 A/B, затем в трубном пространстве нагревателя Е-3018 и поступает в адсорберы алюминиевой очистки пропановой продувки D-3028 A/B.