Отчет по практике в ЗАО «ЭКООЙЛ»

Ионитный формованный  катализатор КУ-2ФПП (КИФ-Т) кислотного типа (в Н⁺ форме), поэтому он является источником коррозийной агрессивности.

При нагревании в реакционной среде в присутствии  метанола и воды ионитный катализатор подвергается частичному гидролизу с выделением серной кислоты:

  (2)

Выделившаяся  кислота расходуется на коррозию металла оборудования:

  

          (3)

Количество  израсходованной кислоты восполняется за счёт реакции ионообмена катионов Н⁺ катализатора КУ-2ФПП с катионами металлов, содержащихся в растворе, в том числе за счёт продуктов коррозии.

 

           (4)

Реакция (2)и (3) взаимосвязаны  и повторяются многократно, пока сульфокатионит способен к ионообмену. В процессе ионообмена происходит отравление катализатора.

Процесс коррозии оборудования усугубляется тем, что  катализатор, кроме связанной кислоты, содержит свободную  серную кислоту. Эта кислота находится в порах катализатора.

При контакте с  реакционной средой, кислота постепенно выделяется в среду. Кроме того, часть  катализатора подвергается термическому десульфированию, что также сопровождается выделением свободной кислоты в реакционную среду.

В пусковой период концентрация серной кислоты максимальная.

Поэтому перед  пуском осуществляется промывка катализатора от свободной серной кислоты метанолом в реакторах синтеза МТБЭ.

С основной реакцией синтеза (1) возможно протекание  побочных реакций:

1. Димеризация  изобутилена:

 

2. Гидратация  изобутилена:

          

(6)

                            

3. Межмолекулярная  гидратация метанола с образованием  диметилового эфира:

 

   (7)

                                                          диметиловый эфир 

При синтезе  МТБЭ (реакция 1) возможно образование  и побочных продуктов за счёт взаимодействия других углеводородов С₄, С₅, присутствующих в исходной фракции, с метанолом с образованием соответствующих эфиров, например:

 

 

 

2.3 Описание технологической  схемы

2.3.1 Отмывка изобутиленовой  фракции от азотосодержащих соединений (ацетонитрила, аммиака).

2.3.1.1. Первый контур отмывки сырья от азотосодержащих примесей на колонне поз.Кт-210.

Отмывка изобутиленовых фракций от азотсодержащих примесей производится фузельной водой в колонне поз.Кт-210 при давлении верха не более 6 кгс/см², при соотношении 0,5-1,0 тн. воды на 1 тн. углеводородов.

Изобутиленовые  фракции из отделений Д-1, Д-20 подаются  в нижнюю часть колонны поз.Кт-210. Расход сырья из отделения Д-20 регулируется прибором поз.5001 с коррекцией по уровню в ёмкости поз.Е-211а, регулирующий клапан поз.8007 установлен на трубопроводе подачи изобутиленовой фракции в колонну поз.Кт-210. Расход сырья из Д-1 регулируется автоматически прибором поз.8082, регулирующий клапан установлен на трубопроводе подачи изобутиленовой фракции из отделения Д-1 в колонну поз.Кт-210. Температура изобутиленовых фракций регистрируется приборами поз.7001, поз.8082. На трубопроводе приёма изобутиленовой фракции из отделения Д-20 установлена  электрозадвижка №2 для дистанционного отключения подачи углеводородов на отделение. Положение электрозадвижки сигнализируется.

 Фракции  БИФ и ИИФ смешиваются в  потоке и далее подаются на отмывку в колонну поз.Кт-210 или в ёмкость поз.Е-211 (если не нужна отмывка).

При работе в  зимнее время, во избежание льдообразования, предусмотрен подогрев сырья в трубном пространстве теплообменников поз.Т-10/2 , поз.Т-9/1  за счет  охлаждения МТБЭ, подаваемого от поз.Т-242 в межтрубное пространство поз.Т-10/2 и поз.Т-9/1. Затем сырье направляется в колонну поз.Кт-210.

В верхнюю часть  колонны поз.Кт-210 подаётся фузельная  вода с температурой не более 45 ⁰С из ёмкости поз.Е-222 насосом поз.Н-223 через теплообменники поз.Т-225. Расход фузельной воды регулируется прибором поз.8003, регулирующий клапан установлен на трубопроводе подачи фузельной воды в колонну поз.Кт-210 после теплообменника поз.Т-225. Прибор поз.8003 сигнализирует минимальный и максимальный расход.

Температура фузельной  воды регулируется подачей промышленной воды в трубное пространство холодильника поз.Т-225, прибором поз.8004, регулирующий клапан установлен  на трубопроводе выхода обратной промышленной воды из теплообменника поз.Т-225.

Давление верха  колонны поз.Кт-210 регистрируется прибором поз.6001, предусмотрена сигнализация максимального давления. При завышении давления верха колонны закрывается отсечной клапан поз.9008 на трубопроводе подачи изобутиленовой фракции в колонну поз.Кт-210, верхнее и нижнее положение клапана сигнализируется. Для предотвращения завышения давления в колонне поз.Кт-210 на трубопроводе выхода углеводородов с верха колонны установлены предохранительные клапаны ППК сброс, с которых производится в ёмкость поз.Е-298, предусмотрена возможность сброса в емкость поз.Е-63б отделения Д-4.

Температура верха  колонны поз.Кт-210 регистрируется прибором поз.7003.

Отмытая изобутиленовая фракция с верха колонны поз.Кт-210 поступает  в отстойник поз.Е-211 для отделения механически унесённой воды.

Вода собирается в отстойной зоне ёмкости поз.Е-211 и прибором регулирования уровня раздела фаз поз.8001 отправляется в ёмкость  поз.Е-51 отделения Д-4, предусмотрена возможность подачи воды в емкость поз.Е-222. Предусмотрен обогрев отстойной зоны в зимнее время антифризом (керосином), циркулирующим по наружным змеевикам.

Отстоявшаяся  от воды изобутиленовая фракция из ёмкости  поз.Е-211 собирается в ёмкости поз.Е-211а. Изобутиленовая фракция из ёмкости поз.Е-211а насосами поз.Н-212 подаётся на узел синтеза в реакторы поз.Р-230/1,2. 

Предусмотрена возможность откачки углеводородов  из емкостей поз.Е-211а, поз.Е-211, куба колонны поз.Кт-210,  насосами поз.Н-212 по трубопроводу подачи изобутиленовой  фракции в отделение МТБЭ из отделения Д-20, обратным ходом в отделение Д-20  для подготовки оборудования к капитальному ремонту.

Предусмотрена сигнализация и блокировка по отключению насосов поз.Н-212/1,2 прибором  поз.7002/1,2 при завышении температуры подшипников.

 Предусмотрена  возможность использования трубопровода  подачи изобутиленовой фракции в отделение МТБЭ для откачки углеводородов из колонны поз.Кт-260, ёмкости поз.  Е-261, насосами поз.Н-262, в отделение Д-20 при подготовке оборудования к капитальному ремонту.

Предусмотрена возможность подачи некондиционной изобутиленовой фракции на повторную отмывку в колонну поз. Кт-210.

Предусмотрена возможность подачи углеводородов  от насосов поз.Н-262 через регулирующий клапан поз.8070 в колонну поз.Кт-210.

Максимальный и минимальный уровень в ёмкости поз.   Е-211 сигнализируется приборами поз.5002.

Максимальный  и минимальный уровень в ёмкости  поз.   Е-211а сигнализируется  прибором поз.5006.

Для предотвращения завышения давления в ёмкостях поз.Е-211, поз.Е-211а на ёмкости поз.Е-211а установлены предохранительные клапаны ППК, сброс с которых производится в ёмкость поз.Е-298, предусмотрена возможность сброса в емкость поз.Е-63б отделения Д-4. Предусмотрен трубопровод ручного стравливания в ёмкость поз.Е-64б отделения Д-4.

Промывная вода из куба колонны поз.Кт-210 поступает  в межтрубное пространство теплообменника поз.Т-224, где она нагревается до температуры  не более 90⁰С за счёт тепла фузельной воды, поступающей из куба колонны поз.   Кт-220. Расход промывной воды регулируется прибором поз.8002, с коррекцией по уровню в кубе колонны поз.  Кт-210, регулирующий клапан установлен на трубопроводе выхода промывной воды из куба колонны поз.Кт-210 перед теплообменником поз.Т-224. Подогретая в теплообменнике поз.Т-224 промывная вода  поступает на  25-ю тарелку колонны поз.Кт-220. Существует возможность подачи промывной воды помимо теплообменника поз.Т-224.

Промышленная  оборотная вода из коллектора отделения  Д-4 через 1 ввод направляется в теплообменник  поз.Т-225,  дефлегматоры поз.Т-226/1,2, холодильник поз.Т-234, теплообменники поз.Т-243, холодильник поз.Т-292. Обратный поток промышленной оборотной воды из этих аппаратов собирается в общий коллектор и далее направляется в коллектор Д-4.

 

2.3.1.1.Второй контур отмывки сырья от азотосодержащих примесей на колонне Кт-310.

Отмывка изобутиленовых фракций от азотсодержащих примесей производится фузельной водой в колонне поз.Кт-310 при давлении верха не более 5,5 кгс/см², при соотношении 0,5-1,0 тн. воды на 1 тн. углеводородов.

Изобутиленовые  фракции из отделений Д-1, Д-20 подаются  в нижнюю часть колонн поз.Кт-310. Температура  изобутиленовых фракций регистрируется приборами поз.8282, поз.7201. Регулирование расхода из отделения Д-20 осуществляется прибором поз.5201 с коррекцией по уровню в ёмкости поз.  Е-311а, минимальный расход сигнализируется, регулирующий клапан поз.8207 установлен на трубопроводе подачи изобутиленовой фракции в колонну поз.Кт-310. Расход сырья из отделения Д-1 регулируется автоматически прибором поз.8282 с коррекцией по уровню в ёмкости поз.Е-311а. На трубопроводе подачи углеводородов из отделения Д-20 установлена электрозадвижка №2  для дистанционного отключения подачи углеводородов на отделение. Верхнее и нижнее положение задвижки сигнализируется.

 Фракции  БИФ и ИИФ смешиваются в  потоке и далее подаются на отмывку в колонну поз.Кт-310 или в ёмкость  поз. Е-311 (если не нужна отмывка).

При работе в  зимнее время, во избежание льдообразования, предусмотрен  подогрев сырья в  трубном пространстве теплообменника поз.Т-309 за счет охлаждения МТБЭ, подаваемого от колонны поз.Кт-340 в межтрубное пространство теплообменника поз.Т-309. Температура сырья после теплообменника поз.Т-309 регулируется автоматически подачей МТБЭ - прибор поз.8248, регулирующий клапан установлен на трубопроводе выхода МТБЭ из теплообменника поз.Т-309. Затем сырье направляется в колонну поз.Кт-310.

Для предотвращения завышения давления в теплообменнике поз.Т-309 на трубопроводе подачи углеводородов  в теплообменник установлены предохранительные клапаны ППК, сброс с которых производится в ёмкость поз.Е-298. Предусмотрен трубопровод ручного стравливания в ёмкость поз.Е-300. Освобождение теплообменника от продуктов производится в ёмкость поз.Е-302.

В верхнюю часть  колонны поз.Кт–310 подаётся фузельная вода с температурой не более 45 ⁰С от насоса поз.Н-223 через теплообменник поз.Т-325. Расход фузельной воды  регулируется прибором поз.8203, регулирующий клапан установлен на трубопроводе подачи фузельной воды в колонну  поз.Кт-310 после теплообменника поз.Т-325. Прибор поз.8203 сигнализируют минимальный и максимальный расход.

Температура фузельной  воды регулируется подачей промышленной воды в трубное пространство холодильника поз.  Т-325, прибором поз.8204, регулирующий клапан установлен  на трубопроводе выхода обратной промышленной воды после теплообменника поз.Т-325.

Давление верха  колонны поз.Кт-310 регистрируется прибором поз.6201, предусмотрена сигнализация максимального давления. При завышении давления верха колонны поз.Кт-310 закрывается отсечной клапан поз.9207 на трубопроводе подачи изобутиленовой фракции в колонну поз.Кт-310, верхнее и нижнее положение клапана сигнализируется. Температура верха колонны поз.Кт-310 регистрируется прибором поз.7203.

Для предотвращения завышения давления в колонне поз. Кт-310 на трубопроводе выхода углеводородов с верха колонны установлены предохранительные клапаны ППК сброс, с которых производится в ёмкость поз.Е-298.

Отмытая изобутиленовая фракция с верха колонны Кт-310  поступает в отстойник поз.Е-311 для отделения механически унесённой воды.

Вода собирается в отстойной зоне ёмкости поз.Е-311 и прибором регулирования уровня раздела фаз поз.8201 отправляется в ёмкость поз.Е-51 отделения Д-4, предусмотрена возможность подачи воды в емкость поз.Е-222 из ёмкости поз.Е-311. Предусмотрен обогрев отстойной зоны в зимнее время антифризом (керосином), циркулирующим по наружным змеевикам.

Отстоявшаяся  изобутиленовая  фракция из ёмкости  поз.  Е-311 собирается в ёмкости поз.Е-311а.

Изобутиленовая  фракция из ёмкости поз.Е-311а насосами  поз.Н-312 подаётся на узел синтеза в реакторы поз.       Р-330/1,2. 

Предусмотрена возможность откачки углеводородов  из емкостей поз.Е-311, поз.Е-311а, куба колонны поз.Кт-310 насосами поз.Н-312 по трубопроводу подачи изобутиленовой  фракции в отделение МТБЭ из отделений  Д-1, Д-20, обратным ходом в отделения Д-1, Д-20  для подготовки оборудования к капитальному ремонту. Из колонны поз.Кт-310 предусмотрена возможность откачки углеводородов насосами поз.Н-362.

Предусмотрена возможность подачи некондиционной изобутиленовой фракции на повторную отмывку в колонну поз. Кт-310.

Предусмотрена возможность использования трубопровода подачи изобутиленовой фракции в отделение МТБЭ для откачки углеводородов из колонны поз.Кт-360, ёмкости поз.Е-361, насосами поз.Н-362, в отделение Д-20 при подготовке оборудования к капитальному ремонту.

Насосы поз.Н-312 оснащены сигнализацией и блокировками, которые предусматривают отключение насосов при повышении температуры подшипников поз.7212, при отсутствии уровня заполняющей жидкости в насосе поз.9221. На трубопроводе подачи углеводородов от ёмкостей поз.Е-311, поз.Е-311а к насосу поз.Н-312 установлена электрозадвижка поз.312в, для аварийного дистанционного отключения подачи углеводородов.