2 Практическая часть

Для составления схем по описанию студентам предлагаются следующие варианты:

1Составить технологическую схему платформинга нефтяной фракции с применением ЕСКД:

Исходную нефтяную фракцию подогревают в теплообменнике АТ1, смешивают с водородом и нагревают в трубчатой печи ПТ1 до температуры, необходимой для очистки от серы. Гидроочистка проводится в реакторе Р1 на катализаторе, стойком к соединениям серы. Горячие газы из аппарата Р1 отдают свое тепло исходной нефтяной фракции в теплообменнике АТ1 и охлаждаются водой (и частично конденсируются) в холодильнике Х1. В сепараторе С1 конденсат отделяют от и насосом Н1 подают на стадию риформинга, Перед теплообменником АТ2 сырье смешивается с циркулирующим водородом, а затем подогревается в теплообменнике АТ2 и в трубчатой печи ПТ1. Платформинг осуществляют в реакторах Р2-Р4 адиабатического типа. Ввиду высокой эндотермичности процесса приходится подогревать реакционную массу из аппаратов Р2 и Р3 в печи ПТ1. В последнем реакторе Р4 платформинг завершается. Тепло горячих газов используют в теплообменнике АТ2 для подогрева смеси, идущей на риформинг, а затем охлаждают газы в холодильнике Х2. Полученный конденсат отделяется от водорода в сепараторе С2 и направляется на стабилизацию.

Водород (с примесью низших парафинов) из сепаратора С2 разделяют на три потока. Один циркуляционным компрессором Кц1 подают на смешение с очищенной нефтяной фракцией, направляемой на риформинг, другой смешивают с исходной фракцией и подают на гидроочистку, а остальное выводят.

Стабилизация жидкого продукта риформинга заключается в отгонке низших углеводородов (С₄Н_10, С₃Н₈ и отчасти С₂Н₆), растворившихся в нем при повышенном давлении. Конденсат из сепаратора С2 подогревается в теплообменнике АТ3 и поступает в стабилизационную колонну К1. Там низшие углеводороды отгоняются, их пары конденсируются в конденсаторе ХК1, и конденсат стекает в емкость Е1. Часть его подают на верхнюю тарелку колонны в качестве флегмы, а остальное количество отводят с установки в виде сжиженного газа. Стабилизованный продукт из куба колонны К1 отдает тепло конденсату в теплообменнике АТ3 и направляется на дальнейшую переработку.

2 Составить технологическую схему выделения ароматических углеводородов методом экстракции с применением ЕСКД:

Исходную углеводородную фракцию подают в нижнюю часть экстракционной колонны К1, где она движется вверх противотоком к экстрагенту, вводимому в верхнюю часть колонны. Пространства под и над местом ввода потоков играют роль сепараторов. Рафинат, уходящий с верха колонны, уносит некоторое количество экстрагента, и для его рекуперации рафинат промывают в скруббере Ск1 водой, после чего используют как топливо. Насыщенный экстрагент с низа колонны К1 подогревают в теплообменнике АТ1 горячим регенерированным экстрагентом и направляют в колонну К2, где осуществляется экстрактивная отгонка ароматических углеводородов с водой. В сепараторе С1 отделяется вода, и ее возвращают в колонну К2, а смесь ароматических углеводородов подают на окончательную ректификацию. Экстрагент с низа колонны К2 после охлаждения возвращают на экстракцию, а часть его выводят на регенерацию в колонну К3, где от него отгоняют излишнее количество воды и очищают от продуктов конденсации. Степень извлечения ароматических углеводородов этим методом достигает 93—99 %.

3 Составить технологическую схему комплексной переработки ксилольной фракции с применением ЕСКД:

В первой ректификационной колонне РК1 из исходной ксилольной фракции отгоняется более летучий этилбензол. Во второй колонне РК2 проводится совместная ректификация вновь поступающих и изомеризованных ксилолов. В кубе этой колонны собирают наименее летучий о-ксилол, который выводят из системы в виде готового продукта. Смесь м- и п-ксилолов, выходящих из верхней части колонны РК2, направляют на установку Кр1 первой ступени кристаллизации, где смесь охлаждают до минус 50— минус 70°С. Выпавшие кристаллы отделяют центрифугированием. Маточный раствор, полученный при фильтровании, содержит 75—85 % м-ксилола. Его направляют на установку Р1 для изомеризации; при этом образуется дополнительное количество о- и п-ксилолов. Из изомеризованного продукта вначале отделяют ректификацией в колонне РК3 побочные продукты (бензол, толуол и полиметилбензолы), а ксилолы направляют в колонну РК2. Каждая колонна РК1-РК3 сверху снабжена дефлегматорами Х1-Х3 для охлаждения газообразных продуктов, а куб каждой колонны оборудован водными теплообменниками АТ1-АТ3соответственно.

Твердый продукт, полученный при первой кристаллизации, содержит только 70—80 % п-ксилола. Его расплавляют и подвергают повторной кристаллизации на установке Кр2; после центрифугирования выделяют 98 %-ый п-ксилол. Маточный раствор после второй кристаллизации содержит значительное количество пара-изомера, поэтому его возвращают на первую стадию кристаллизации.

При переработке ксилольной фракции с целью получений только одного изомера, например п-ксилола, отпадает необходимость во второй ректификационной колонне, и остальные стадии процесса остаются теми же. Таким путем удается получить 70 % п-ксилола (считая на исходную ксилольную фракцию).

Контрольные вопросы

1. Какие арены являются сырьем для промышленности ООС

2. Сущность каталитического риформинга

3. Перечислите фракции, на которые при первичной переработке разделяют жидкие продукты.