Производство ароматических углеводородов. Выделение и концентрирование ароматических углеводородов.
Традиционным сырьем для получения индивидуальных ароматических углеводородов (бензол, толуол, параксилол, метаксилол, ортоксилол и этилбензол) является катализат процесса риформинга (риформат). Обычно для получения бензола и толуола риформингу подвергается узкая бензиновая фракция, выкипающая в пределах 70-105оС, а при производстве ксилолов и этилбензола – 105-140оС. При этом в состав установки риформинга, как правило, входят специальные блоки: догидрирования продуктов (с целью удаления алкенов) и экстракции ароматических углеводородов. Если назначением установки риформинга является получение высокооктанового компонента бензина, то в качестве сырья используются бензиновые фракции 85-180оС и выделение ароматических углеводородов не предусматривается.
При наличии на НПЗ блока производства ароматических углеводородов его структуру определяет необходимость получения конкретных продуктов. В настоящее время наибольшим спросом на рынке пользуются бензол и пара-ксилол. Использование бензола при производстве ряда продуктов показано в таблице 8.1.
Потребность в толуоле за последние 50 лет резко упала. Из выделяемых при экстракции суммарных ксилолов на сегодняшний день в среднем на мировом рынке потребность в индивидуальных продуктах распределяется следующим образом: этилбензол –1%, параксилол –86%, метаксилол –3% и ортоксилол – 10%.
Современные комплексы производства ароматических углеводородов
В связи с вышесказанным, состав комплексов по получению ароматических углеводородов на различных НПЗ приобрел общие черты и может быть представлен следующим образом (рис. 8.1). Аналогичный состав имеет производство ароматических углеводородов в ОАО Нафтан.
В начале технологической цепочки находится одна или две установки риформинга. При переработке более узких фракций удается лучше оптимизировать режим установок, поэтому чаще предпочтение отдается раздельному получению риформатов, содержащих бензол-толуольную и ксилольную фракции. Во время жидкофазной экстракции от них отделяют рафинаты (практически не содержащие ароматических углеводородов бензиновые фракции), в экстрактах же содержатся только ароматические углеводороды. Бензол-толуольная и ксилольная фракции на первом этапе перерабатываются раздельно. Первая из них подвергается четкой ректификации и разделяется на чистые бензол и толуол. Кроме того, на этом этапе из бензол-толуольной фракции выделяются содержащиеся в небольшом количестве суммарные ксилолы, ароматика С9 и выше (С9+). В связи с низкой потребностью в то-луоле и высоким спросом на бензол первый их них подвергается гидродеал-килированию (отрыв метильной группы от бензольного кольца) по техноло-гии Детол. В результате из толуола в основном получается бензол и угле-водородные газы.
Изменение требований в развитых странах к содержанию ароматических углеводородов и особенно бензола в товарных бензинах принуждает их производителей искать способы извлечения и получения чистых аренов из продуктов бензинового риформинга.
Фирмой Джи-Ти-Си разработана и внедрена в промышленном масштабе технология выделения бензол-толуол-ксилольных (БТК) фракций из различных сырьевых компонентов, в том числе и из продуктов процесса бензинового риформинга. Отличительной ее особенностью является осуществление выделения ароматических углеводородов в режиме экстракционной дистилляции. Принципиальная технологическая схема этой технологии (фирменное название GT-BTXSM ) приведена на рисунке 8.2. В соответствии с ней сырье, выделенное из продуктов риформинга в стабилизационной колонне, подается в паровой фазе в середину абсорбера, а в его верхнюю часть поступает тощий абсорбент. Снизу этого аппарата выводится насыщенный
Рис. 8.2 – Принципиальная схема получения ароматических углеводородов по технологии GTC из катализата бензинового риформинга абсорбент, содержащий ароматические углеводороды, деароматизированные же углеводороды выходят сверху. Hoy-xay фирмы - используемый абсорбент (экстрагент) и способ его подготовки. Ароматические углеводороды отпариваются от экстрагента в десорбере. Регенерированный абсорбент возвращается после прохождения теплообменника в абсорбер. Однако часть его забирается на очистку от продуктов термической деструкции. Выделенные ароматические углеводороды разделяю тся с помощью четкой ректификации на высокочистые бензол (99,99%), толуол (99,99%) и суммарные ксилолы. Потери абсорбента на продукты составляет не более 1 ppm.
Такая технология может быть использована на предприятиях Республики Беларусь для увеличения производства не только бензола и толуола, но и суммарных ксилолов