Химия нефти и газа установка алкилирования изобутана бутиленами
Установка предназначена для алкилирования изобутана бутиленами в присутствии серной кислоты. Сырьем процесса служит бутан бутиленовая фракция с газофракционирующей установки, в которой массовое соотношение изобутана к бутиленам составляет не менее 1, 1: 1. Сырьем может быть также смесь пропилена, бутиленов и амиленов с изобутаном.
В качестве продуктов процесса алкилирования получают авиационный и автомобильный алкилаты и отработанную фракцию, которая представляет собой в основном смесь пропана и м бутана. Выход алкилата в расчете на олефины составляет 160— 180 % (масс. ), соотношение между авиа и авто алкилатами колеблется от 0, 95 : 0, 05 до 0, 90: 0, 10. Автоалкилат образуется в основном в результате побочной реакции при полимеризации олефинов.
Авиаалкилат плотностью при 20°С 698— 715 кг/м 3 и автоалкилат имеют следующий фракционный состав (разгонка по ГОСТ 2177— 66), °С: Температура, Авиаалкилат °С Автоалкилат н. к 47— 57 170— 175 10 % 75— 87 173— 188 20 % 83— 90 174— 176 50% 100— 104 177— 198 к. к. 150 170 205 301
При работе только на бутиленовом сырье октановое число авиаалкилата по исследовательскому методу достигает 99 (без ТЭС), при работе на смешан ном олефиновом сырье оно составляет 92— 96 (без ТЭС), а по моторному методу 90— 94 (без ТЭС). Октановое число автоалкилата по исследовательскому методу равно 80— 84 (без ТЭС); автоалкилат может служить компонентом дизельного топлива.
Основные секции установки следующие: подготовка сырья, алкилирование (реакторный блок), ректификация продуктов, поступающих из реакторного блока. В секции подготовки сырья проводится очистка углеводородных потоков от примесей. Наиболее распространенными примесями в сырье являются сероводород, меркаптаны и вода. Сероводород и меркаптаны обычно удаляются путем щелочной и водной промывки. В этой же секции очищаются продукты реакции от серной кислоты, в результате отстоя, а затем щелочной и водной промывки алкилата.
В реакторном блоке (секция Эта секция состоит из алкилирования) четырех ректифика ционных колонн: пропановой, проходит служащей для отделения непосредственно пропанапроцесс от изобутана, изобутановой, в которой алкилирования. В отделяются изобутан и секции от остальных ректификации пропан разделяются продукты продук тов, бутановой, реак ции и выделяются служащей для отделения н пропан, изобутан, и бутана от алкилата — н колонны для пен тан, бутан и вторичной перегонки, где разделяется который выходит смесь алкилатов. и вместе с авиа автоалкила тами.
Технологическая схема установки Сырье из секции подготовки (на схеме не показана) подается насосом в холодильник, а затем равными порциями вводится параллельно в пять зон реактора. В первую зону реактора вводится циркулирующая и свежая серная кислота насосом и проходит последовательно все зоны реактора. Верхним Требуемая температура выходят пары пропана и Из этойпродуктом колонны является н бутан, поддерживается колонны сверху в реакторе который послев Продукты реакции, подаваемые насосом , проходят последовательно за n конденсации в аппарате воздушного охлаждения собирается приемник , где осуществляется «защелачивание» , затем приемник пропана счет испарения пропана и части изобутана. и. Пары , где направляются в часть н бутана насосом подается на верхнюю в приемнике. Отсюда конденсатор холодильник затем и изобутана по качестве орошения, пропана реактора проходят тарелку колонны в выходе часть и части приемник. Из аппарата из левойосновная часть отводится с промываются водой. Отработанный раствор щелочинасосом вода и промывная установки. Нижний продукт колонны после кипятильника подается через общийверхнюю тарелку колонны в качестве коллектор в Далее продукты подается на паровой подогреватель в колонну реакции, пройдя отводятся из приемников и снизу. правую, отстойную зону, откуда насосом через вторичной перегонки. теплообменник агде через сепаратор с установки. Колонна , избыток отводится на прием компрессора. нагреваются жидким изобутаном (нижний продукт они поступают орошения, колонны ), поступают в колонну для выделения холодильнике и изобутана. Сжатаяпродуктом кипятильником. Нижний продукт Верхним часть паров охлаждается в обслуживается колонны является авиа алкилат. Он конденсируется в аппарате приемнике. образующийся конденсат отделяется в промежуточном колонны воздушного охлаждения и который кипятильник. Отсюда — отбирается изобутан, собирается в тарелку колонны в , С верха колонны изобутан — поступает впосле конденсации в часть авиаалкилата насосом подается на верхнюю аппарате в теплообменник , в котором охлаждающей часть охлаждения сжиженной пропан приемнике. Отсюда часть собирается в приемнике. Отсюда далее воздушного а основная часть выводится с установки. Нижний качестве орошения, изобутана насосом фракции направляется колонны в качестве для подается на верхнюю тарелку в холодильник изобутановойпо выходе из кипятильника подается насосом в продукт колонны средой а основная выходящая из как рециркулят в реактор. орошения, являетсячасть возвращается реактора смесь холодильник охлаждениявыводитсяа установки. часть, поступает в колон ну продуктов и сырья, и основная реакции, с в холодильник где используется Нижний продукт колонны по выходе из кипятильника подается насосом в колонну дебутанизатор. депропанизатор. кипятильников установки является водяной пар в качестве хладагента. Теплоносителем для всех давлением около 1 МПа.
Технологический режим процесса: Секция алкилирования (реактор) Температура, °С 0 10 Давление, МПа 0, 6 1, 0 Мольное отношение изобутан : бутилены 6 ÷ 12 Объемное соотношение между углеводородной и сернокислотной фазами 1÷ 5 Время контакта кислоты с сырьем, мин. 20 30
Секции ректификации Колонна 12 Колонна 18 Колонна 24 Колонна 31 1, 6 1, 7 0, 4 0, 12 0, 13 верха 40 45 45 50 100 110 низа 85 100 95 100 130 140 200 220 Давление, МПа Температура, °С Тип тарелок Колпачковые Число тарелок 40 80 40 20 Расстояние между тарелками, м 0, 5 0, 6 1, 6 3, 0 1, 6 1, 8 27, 5 50, 1 26, 7 19 Диаметр колонны, м Высота колонны, м Желобчатые
n В качестве побочных продуктов в процессе получается пропан и н бутан, которые можно использовать в виде сжиженных газов, либо в качестве сырья для пиролиза с целью получения газа, богатого непредельными углеводородами, либо как сырье для нефтехимического синтеза.
В настоящее время за рубежом распространен процесс фто Октановое число по моторному методу 91— 94 (без ТЭС). ристоводородного алкилирования — производство Реакциявысококачественного автомобильного алкилата даже алкилирования протекает без побочных реакций взаимодействием пропилена, бутиленов и амиленов с при некотором повышении температуры. Несмотря на это изобутаном. Имеется 85 действующих, строящихся и преимущество, высокая летучесть фтористоводородной кислоты, проектируемых установок мощностью по продукту от 95 до 3340 высокая токсичность и коррозийность сдерживают широкое ее мs/cy^. Процесс осуществляется при 32 °С и 0, 7— 0, 8 МПа; давление должно быть таким, чтобы сохранить углеводороды и применение. катализатор в жидкой фазе. Получаемый в результате процесса алкилат плотностью 697 кг/м 3 при 20 °С имеет следующий фракционный состав (разгонка по Энглеру): н. к 39°С 10 80°С 50 до 103°С 90 до 111°С к. к 169°С
Скачать презентацию Химия нефти и газа установка алкилирования изобутана бутиленами
установка алкилирования изобутана ьутиленами.ppt