УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗОМЕРИЗАЦИИ ЛЕГКИХ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ

Полезная модель относится к области нефтепереработки и нефтехимии, а именно к оборудованию для изомеризации легких бензиновых фракций в рамках технологии получения высокооктанового компонента.
5
6
1
4
Процесс изомеризации широко применяют для повышения октановых чисел легких фракций прямогонных бензинов, выкипающих в пределах до 70°С и содержащих пентаны и гексаны. При его осуществлении сырье (пентангексановую фракцию) смешивают с водородсодержащим газом с Далее газосырьевую смесь нагревают и подают в реактор для контактирования с высокоактивным катализатором. В реакторе происходит изомеризация парафиновых углеводородов С-С, гидрирование непредельных и ароматических соединений и частичный крекинг углеводородов с образованием газов С-С.
В качестве катализаторов используют суперкислоты, для обеспечения стабильной работы которых в их состав вводят гидрирующие металлы, обычно VIII группы, в первую очередь платину. В частности, в качестве суперкислот используют хлорированные оксиды металлов, например, алюминия (US 4804803, US 5326926, US 6214764, US 6320089); сульфатированных оксидов металлов, например алюминия и циркония (US 5120898, US 5494571, US 6673233); смешанных оксидов IV-VI групп, а также других гетерополикислотных систем, содержащих атомы фосфора, вольфрама, титана и алюминия (US 6610195). Из-за низкой конверсии «за проход» предусмотрены рециклы по непревращенным реагентам.
В современных процессах, например, Ipsorb и Hexsorb (IFP), Penex/DIH, Penex/Molex и DIP/Penex/Super при осуществлении рециркуляции в установку изомеризации дополнительно включают блоки фракционирования или адсорбции на молекулярных ситах (US 2007137662).
Схемы с фракционированием требуют меньших капитальных затрат по сравнению с адсорбционными методами, однако в связи с близостью температур кипения нормальных парафинов и углеводородов разветвленного строения, выделение высокооктановой фракции при фракционировании связано с большими энергетическими затратами.
Наиболее близким аналогом является процесс Total Isomerization Process (TIP) фирмы UOP (US 5326925; Ясакова E.A., Ситдикова a.B., Ахметов АФ. Нефтегазовое дело, 2010, с. 11 - http://www.ogbus.ru).
5
6
Установка состоит из реактора изомеризации, сепаратора, адсорбционного блока, включающего адсорбер-десорбер, и стабилизационной колонны, связанных между собой трубопроводами. Установка работает следующим образом. Гидроочищенное сырье смешивается с горячим потоком рециркулирующего водорода, фракцией н-парафинов (C-С) и некоторым количеством рециркулирующего водородсодержащего газа и поступает в реактор с цеолитным катализатором изомеризации. В реакторе происходит конверсия поступившего сырья практически до равновесного состава. После чего полученный продукт охлаждается и поступает в сепаратор, где происходит отделение водородсодержащего газа (ВСГ), который далее направляется в десорбер адсорбционного блока, а затем совместно с десорбированными н-парафинами направляется на смешение со свежим сырьем. Продуктовый поток после сепаратора проходит через адсорбер, в котором очищается от парафинов нормального строения и поступает в стабилизационную колонну для отделения растворенных углеводородных газов. Недостатком данной схемы является увеличенная нагрузка на реакторный блок.
Технической задачей, решаемой авторами являлось повышение эффективности процесса за счет оптимизации работы реактора и более полной переработки н-углеводородов.
Технический результат достигался за счет включения в установку последовательно после основного реактора дополнительного реактора изомеризации и деизогексанизатора, установленного на выходе из стабилизационной колонны изомеризата, а также направления непрореагировшего ВСГ после стабилизационной колонны на рециркуляцию.
Принципиальная схема предлагаемой установки приведена на фиг. 1, где используются следующие обозначения: 1 - реактор изомеризации; 2 - сепаратор; 3 - адсорбер; 4 - стабилизатор; 5 - деизогексанизатор.
Установка работает следующим образом. Гидроочищенное сырье смешивается с горячим потоком рециркулирующего водорода поступает в два последовательных реактора (1) с промежуточным теплообменом. В реакторах используется цеолитный катализатор. Продуктовый поток после дополнительного реактора (1) охлаждается и поступает в сепаратор (2), где происходит отделение ВСГ и после сепаратора проходит через адсорбер (3), в котором очищается от парафинов нормального строения и поступает в стабилизатор (4) для отделения растворенных углеводородных газов. ВСГ из сепаратора делится на два потока. Один поток направляется на смешение с сырьевым потоком, а второй в десорбер адсорбционного блока (3), связанный далее с реактором. Так как расход нормальных парафинов значительно меньше исходного сырья, объемная скорость небольшая и степень конверсии близка к равновесной. Из реактора полученные продукты поступают в сепаратор (4) после чего ВСГ направляется на смешение с исходным сырьем, а жидкая фаза - изомеризат поступает в деизогексанизатор (5) для выделения метилпентанов и гексана.
В таблице 1 приведены характеристики сырья, изомеризата и депарафинизата на установке мощностью 500000 т сырья в год. Из рассмотрения таблицы 1 следует, что исследовательское октановое число в схеме без рецикла не превышает 83-х пунктов. Адсорбция нормальных парафинов из стабильного изомеризата позволяет получить депарафинизат с октановым числом 89.
Количество адсорбированных нормальных парафинов составило 130000 т в год.