3.1.2.3. Катализатор риформинга

Процесс катализатического риформинга осуществляется на платинорениевом катализаторе R-56 изготовленным фирмой ЮОП - США.

Катализатор риформинга представляет собой окись алюминия, промотированную хлором, с равномерно распределенными по всему объему таблеток платиной и металлическими промоторами.

Добавление металлических промоторов способствует уменьшению скорости коксоотложения на катализаторах риформинга, либо ведет к такому распределению кокса на поверхности, при котором почти не ухудшается селективность катализаторов риформинга.

Катализатор R-56 осерняется при изготовлении. Перевод хлоридов платины в сульфиды преследует две цели:

- предотвращение частичной дезактивации катализатора при хранении, загрузке и в операциях, предшествующих пуску установки

- подавление чрезмерной крекирующей способности свежего катализатора при пуске установки.

Восполнение потерь хлора катализатора производится путем подачи небольших количеств хлорорганического соединения с сырьем. Основные правила хлорирования катализаторов риформинга изложены в “Руководстве по эксплуатации установок платформинга фирмы ЮОП”.

Поддержание надлежащего содержания хлора особенно важно при работе с катализаторами риформинга, так как уменьшение содержания галлоида приводит к более резкому снижению их стабильности.

Исходя из равновесного характера процесса хлорирования следует, что потери хлора катализатором пропорциональны содержанию влаги в системе. Для восполнения потерь и для поддержания заданной концентрации хлора в катализаторе предусмотрена постоянная подача хлорорганических соединений в равновесном отношении с влагой.

2. Описание технологической схемы

1. Цикл реакции

Cырьё - фр. 62-195^оС из резервуаров Р-229/1,2 поступает на прием подпорных насосов Н-222, Н-222А, создают давление 8-12 кгс/см² на приеме сырьевых насосов Н-201, Н-202. Затем сырье по л. нагнетания Н-201, Н-202 последовательно проходит фильтры Ф-205, Ф-206, счетчик массового расхода- F-294 и далее, разделившись на два параллельных потока, через объемные расходомеры F-204/1,2 и клапаны-регуляторы расхода одноименных с расходамерами позиции поступает в два тройника смешения с водородсодержащим газом (ВСГ). Температура поступающего в узел смешения сырья контролируется термопарой поз. Т-263/5. Предусмотрена подача сырья с выкида Н-222, Н-222а через клапан поз. F-255 (линия 618) на смешение со стабильным катализатом. Имеется возможность работы секции 200 по “жёсткой” схеме. В этом случае сырьё из секции 100 подаётся сразу на приём насосов Н-201, Н202.

Циркуляционный ВСГ по линии нагнетания поршневых компрессоров

ПК-303, ПК-304 проходит через клапан Р-202-регулятор давления, смешивается с избыточным ВСГ поступающим через клапан Р-203 из блока риформинга и проходит через колонну К-203, где происходит поглощение хлоридов аммония адсорбентом АХВ-97.Температура в К-203 контролируется трехзонной термопарой поз.Т-246/5,6,7. После колонны К-203, перед теплообменниками Т-201/1,2,3 и Т-202/1,2,3, циркуляционный ВСГ раздваивается на две параллельных потока и поступает в тройники смешения. Предусмотрена циркуляция ВСГ по байпасу К-203. Расход ВСГ перед тройниками смешения измеряется расходомерами поз. F-227/1,2.

В тройниках смешения сырье смешивается с ВСГ и газосырьевая смесь параллельными потоками проходит по межтрубному пространству теплообменников Т-201/1,2,3 и Т-202/1,2,3, где нагревается встречными потокоми газопродуктовой смеси из реактора Р-201 до температуры 235-310^оС и объединенным потоком поступает в печь гидроочистки П-201 для нагрева до температуры реакции.

Температура газосырьевой смеси после Т-201/1,2,3 и Т-202/1,2,3 контролируется термопарами поз. Т-263/30,31. Температура газосырьевой смеси на входе в П-201 контролируется термопарой поз. Т-263-39.

После нагрева в печи П-201 до температуры 315-340^оС газосырьевая смесь направляется в реактор Р-201, где происходят реакции гидрогенизации на катализаторе гидроочистки ГО-70 и S-12т. Температура газосырьевой на входе и газопродуктовой смеси на выходе из Р-201 контролируется термопарами соответственно поз.Т-223 и

Т-246-1.

Перепад давления в реакторе Р-201 регистрируется прибором поз. Р-226/1. Давление на входе и выходе из Р-201 регистрируется соответственно приборами поз. Р-225 и

Р-226. Газопродуктовая смесь гидроочистки двумя параллельными потоками проходит трубное пространство теплообменников Т-201/3,2,1 и Т-202/3,2,1, где отдает тепло газосырьевой смеси, затем охлаждается в двух параллельно включенных воздушных холодильниках Х-201/1,2, окончательно - в водяных холодильниках Х-202А,

Х-202, затем поступает в сепаратор С-201. Температура газопродуктовой смеси после Х-202А, Х-202 замеряется термопарой поз. Т-203.

В сепараторе С-201 осуществляется сепарация водородсодержащего газа и нестабильного гидрогенизата. Водородсодержащий газ из сепаратора С-201 через сепаратор С-210 поступает на прием компрессора ПК-303, ПК-304. Уровень бензина в сепараторе С-210 контролируется приборами поз.L-359-2 и L-242 и регулируется клапаном регулятора уровня поз. L-242, сбрасывается в Е-211.

Часть водородсодержащего газа возвращается с выкида компрессора ПК-303, ПК-304 через клапан-регулятор давления поз. Р-202 в тройники смешения Т-201/1,2,3 и Т-202/1,2,3.

Для регулирования давления в системе предварительной гидроочистки избыточный водородсодержащий газ сбрасывается из линии 213 через клапан поз. Р-221 в топливную сеть или на факел и замеряется диафрагмой поз. F-290.

Давление в сепараторе С-201 контролируется и регулируется прибором

поз. Р-221.

Нестабильный гидрогенизат из сепаратора С-201 через фильтры Ф-209, Ф-210 поступает в теплообменник Т-203, где нагревается встречным потоком стабильного гидрогенизата до температуры 170^оС, и подается в колонну К-201 на 15-ую или 18 –ую тарелкам.

Уровень в С-201 регулируется прибором поз.L-203 воздействием на регулятор расхода поз. F-223.

В колонне К-201 происходит отпарка воды и растворенных в гидрогенизате углеводородных газов (УВГ), HCl, H₂S и NH₃. Газы отпарки выводятся сверху колонны К-201, охлаждаются и конденсируются в холодильнике воздушного охлаждения

ХК-201 и водяных холодильниках ХК-202, ХК-202а, после чего поступают в емкость

Е-201.

Температура верха колонны К-201 контролируется термопарой поз. Т-263/1, а давление контролируется прибором поз. Р-223.

Давление в емкости Е-201 контролируется и регулируется прибором поз.Р-201.

Углеводородный газ из емкости Е-201 выводится в общезаводскую сеть топливного газа или в секцию 400. Расход углеводородного газа замеряется прибором поз. F-221.

Жидкий продукт из емкости орошения Е-201 насосами Н-206, Н-207 подается в качестве орошения в колонну К-201.

Дополнительно предусмотрен вывод избытка орошения из емкости орошения Е-201 насосами Н-206, Н-207 в секцию 400 по линии 215. Вывод избытка регулируется прибором поз. F-251.

Уровень в Е-201 регулируется прибором поз. L-202 воздействием на регулятор расхода поз. F-202.

Для колонны К-201 подбирается температурный режим с минимальным избытком орошения 15 м³/час, обеспечивающий минимальное содержание влаги в гидрогенизате.

В период пуска, в случаях повышенного содержания влаги в водородсодержащем газе риформинга, при подаче на установку обводненного сырья предусмотрена схема, по которой часть головки стабилизации К-202 после клапана-регулятора расхода поз. F-208 направляется в линию орошения колонны К-201 после клапана

поз. F-202.

Вода отпарки из нижней части емкости орошения Е-201, выводится через клапан регулятора раздела фаз поз. L-210 по линии 320 в секцию 300-1.

Необходимое для отпарки количество тепла вводится в отпарную колонну циркуляцией стабильного гидрогенизата через трубчатую печь П-202 насосами Н-203, Н-204, Н-205.

Температура продукта на выходе из печи П-202 регулируется прибором

поз. Т-220 посредством воздействия на прибор поз. Т-222 – регулятор температуры перевала печи, - клапан которого установлен на линии подачи топливного газа в печь П-202.

Постоянство расхода стабильного гидрогенизата через печь П-202 поддерживается регулятором расхода поз. F-203, клапан которого установлен на выкидном трубопроводе насосов Н-203, 204, 205.

Предусмотрена линия вывода избытка стабильного гидрогенизата из перемычки между К-201 и К-202 через ХК-205 в парк накопления Р-235/1,2. Расход стабильного гидрогенизата регулируется клапаном и замеряется диафрагмой поз. F-257.

Cтабильный гидрогенизат с низа колонны К-201 после охлаждения в теплообменнике Т-203 через фильтры Ф-201, Ф-202 поступает на приём сырьевых насосов блока риформинга Н-208, 209 и подается по инжекционным трубкам двумя потоками в нижнюю часть теплообменника Т-250 (холодная сторона), где вовлекается в пучок циркулирующим ВСГ. Для предотвращения засорения инжекционных трубок сырьё перед входом в теплообменник дополнительно очищается в фильтрах Ф-251/1,2. Давление до и после фильтров контролируется приборами поз. Р-274-1 и поз. Р-274-2, соответственно. Перепад давления на фильтрах – по прибору поз. Р-274. Температура стабильного гидрогенизата контролируется термопарами поз. Т- 263/21,22.

Расход стабильного гидрогенизата от Н-208, Н-209 поддерживается регулятором поз. F-211/1, давление после клапана контролируется прибором поз. Р-219.

Водородсодержащий газ от компрессора ЦК-201 подаётся в теплообменник

Т-250 (Пакинокс) в нижнюю часть (холодная сторона), расход ВСГ контролируется приборами поз. F-206 и F-206/1, температура замеряется термопарой поз Т-263/9, давление замеряется прибором поз Р-607.

В Т-250 газосырьевая смесь подогревается встречным потоком газопродуктовой смеси из Р-204 далее проходит радиантную камеру печи П-203/1 и поступает в реактор первой ступени риформинга Р-202, где протекают реакции ароматизации, изомеризации и дегидроциклизации сырья, ведущие к повышению октановой характеристики продукта.

Для поддержания необходимой влажности в системе риформинга в трубопровод перед радиантной камерой печи П-203/I насосами Н-153, Н-155 подается турбинный конденсат. Расход турбинного конденсата замеряется счетчиком массового расхода поз. F-273.

Температура наружных стенок реактора определяется поверхностными термопарами поз. Т-264/1-19 (19штук), температура на входе и выходе из реактора контролируется соответственно термопарами поз. Т-230 и Т-246/2.

Давление на входе и выходе из реактора Р-202 контролируется соответственно приборами поз. Р-227/1 и Р-228/1, перепад в реакторе замеряется прибором

поз. Р-228/3.

Далее газопродуктовая смесь после реактора Р-202 нагревается сначала в конвекционной камере печи П-203, а затем в радиантной камере печи П-203/II и поступает в реактор второй ступени риформинга Р-203.

Температура наружных стенок реактора контролируется поверхностными термопарами поз. Т-266/1-14 (14 штук) температура на входе, выходе из реактора контролируется соответственно термопарами поз. Т-232 и Т-246/3.

Давление на входе и выходе из реактора Р-203 измеряется соответственно приборами поз. Р-227/2 и Р-228/2, перепад давления замеряется прибором поз.

Р-228/4.

После реактора Р-203 газопродуктовая смесь нагревается в радиантных камерах П-203/III-2 и П-203/III и поступает в реактор третьей ступени риформинга Р-204.

Температура на входе и выходе из Р-204 контролируется соответственно приборами поз. Т-233 и Т-246/4, температура наружных стенок реактора Р-204 контролируется поверхностными термопарами поз. Т-267/1-22 (22шт).

Давление на входе и выходе реактора Р-204 измеряется соответственно приборами поз. Р-229 и Р-230, перепад давления определяется прибором поз. Р-230/1.

Для предотвращения попадания катализатора из реактора Р-204 в теплообменник Т-250 в трубопроводе после реактора установлен фильтр. Перепад на фильтре контролируется прибором поз. Р-230/2.

Для поддержания активности катализатора риформинга в период реакции предусматривается подача раствора хлорорганического соединения в сырье дозировочными насосами Н-215, Н-216, Н-216а. Расход раствора хлорорганического соединения замеряется счетчиком массового расхода поз. F-264.

Для улучшения смешения хлоридов с сырьем, подача раствора осуществляется в трубопровод стабильного гидрогенизата из Т-203 в Ф-201,Ф-202. Подача раствора может осуществляться так же в каждую ступень реакции.

Для приготовления раствора хлорорганического соединения дихлорэтан насосом Н-219 из бочки закачивается в мерник Е-206, откуда дозируется в Е-205 и подается в емкость Е-203 или Е-204, куда так же подается стабильный катализат для приготовления раствора. Имеется возможность закачки хлорорганического соединения из бочки в мерник Е-206 с помощью переливного устройства, под давливанием азота.

Приготовление раствора осуществляется поочередно в емкостях Е-203, Е-204 многократной циркуляцией насосом Н-214. Каждая из емкостей рассчитана на суточный запас раствора хлорорганики.

Газопродуктовая смесь (ГПС) из Р-204 поступает в теплообменник Т-250, где охлаждается отдавая тепло газосырьевой смеси риформинга. Температура до и после теплообменника Т-250 измеряется термопарами поз. Т-263/10 и Т-263/11. Перепад давления контролируется по прибору поз Р-272.

Затем ГПС двумя потоками проходит через аппараты воздушного охлаждения Х-203/1,2,3 и Х-203/4,5,6, далее - общим потоком доохлаждается в водяных холодильниках Х-204, Х-204а и поступает на сепарацию в сепаратор С-202. В сепараторе С-202 происходит отделение водородсодержащего газа от нестабильного катализата.

Уровень в сепараторе С-202 поддерживается регулятором поз. L-206, клапан которого установлен на линии нестабильного катализата из С-202 в теплообменники

Т-206,206А. Давление в сепараторе С-202 регулируется прибором поз. Р-207, клапан которого расположен на линии сброса избыточного ВСГ на факел или в топливную сеть. Расход ВСГ замеряется диафрагмой поз. F- 291.

Водородсодержащий газ из сепаратора С-202 через сепаратор С-208 поступает на прием компрессора ЦК-201.

Унесенный газом бензин собирается в сепараторе С-208 и через клапан регулятора уровня поз. L-204 выводится в линию нестабильного катализата из С-202 в колонну К-202.

При наличии высокого содержания влаги в водородсодержащем газе в пусковой период ВСГ поступает в К-204, где с помощью цеолита происходит осушка циркулирующего газа. В К-203 происходит очистка ВСГ циркулирующего в системе предгидроочистки от хлоридов аммония. Для этой цели в К-203 загружено 24,200 т. адсорбента марки АХВ-97

Влажность циркуляционного газа контролируется прибором поз. Q-203.

Концентрация Н₂ в ВСГ контролируется прибором поз. Q-205.

Избыточное количество водородсодержащего газа после компрессора ЦК-201 подается в тройник смешения гидроочистки перед теплообменниками Т-201/1,2,3, Т-202/1,2,3.

Расход водородсодержащего газа из блока риформинга в тройник смешения гидроочистки регулируется клапаном поз. Р-203, расход замеряется прибором

поз. F-250.

Нестабильный катализат из сепаратора С-202 поступает в теплообменники

Т-206,Т-206А, где нагревается встречным потоком стабильного катализата до температуры 150^оС и подается в колонну К-202 на 17 или 21 тарелку. Уровнь в С-202 регулируется прибором поз. L-206, клапан которого расположен на линии из С-202 в

Т-206, Т-206А.

В колонне К-202 происходит стабилизация катализата. Из верхней части стабилизационной колонны К-202 выводятся: газ стабилизации, пары “нестабильной головки”. После охлаждения и конденсации в аппаратах воздушного охлаждения

ХК-203/1,2 и водяных холодильниках-конденсаторах ХК-204, ХК-204а охлажденный продукт поступают в емкость орошения Е-202. Температура после ХК-204, ХК-204а поддерживается регулятором поз. Т-205 с коррекцией по давлению в системе топливного газа (C-209) поз. Р-290, клапан регулятора расположен на линии охлаждающей воды в холодильники.

Газы стабилизации из емкости орошения Е-202 выводятся в топливную сеть или секцию 400. Расход газов замеряется прибором поз. F- 222.

Давление в колонне К-202 поддерживается регулятором давления поз. Р-206, клапан которого расположен на линии из К-202 в ХК-203/1,2, и регулятором давления поз. Р-206-1, клапан которого установлен на линии сброса газов из емкости

Е-202. Температура верха К-202 измеряется термопарой поз. Т-263/29.

Жидкая фаза из емкости Е-202 забирается насосами Н-210, 211 и подается в верхнюю часть колонны К-202 в качестве орошения. Количество орошения регулируется регулятором расхода поз. F-209 с коррекцией по уровню в Е-202. Балансовое количество “нестабильной головки” из емкости Е-202 выводится в секцию 400 и регулируется расходомером поз. F-226, клапан регулятора расхода расположен на линии от Н-210, 211 в секцию 400.

Возможен вывод нестабильной головки в линию пропановой фракции из секции 400 на ТСЦ.

Необходимое для стабилизации тепло вводится в колонну К-202 циркуляцией стабильного катализата через печь П-204 насосами Н-212, 213.

Температура продукта на выходе из печи П-204 регулируется прибором поз.

Т-219 посредством воздействия на прибор поз. Т-226 – регулятор температуры перевала печи, - клапан которого установлен на линии подачи топливного газа в печь

П-204.

Расход циркулирующего катализата регулируется прибором поз. F-208, клапан которого установлен на выкидном трубопроводе Н-212,213.

Стабильный катализат из нижней части колонны К-202 через теплообменник Т-206, Т-206А, где отдает тепло нестабильному катализату, охлаждается в холодильнике воздушного охлаждения Х-205, в водяных холодильниках Х-206, Х-206а и через фильтры Ф-207, 208, счетчик поз. F-262 и диафрагму поз. F-256 выводится с установки.

Часть катализата по необходимости направляется - в емкости Е-203, Е-204 для приготовления раствора хлорорганического соединения.

Уровень в стабилизационной колонне К-202 регулируется регулятором уровня поз. L-207, клапан которого установлен на линии стабильного катализата после

Х-206, Х-206а.

При выработке автомобильных бензинов возможны следующие варианты работы установки:

1. производство одной марки бензина;

2. совместное производство высокооктанового бензина (АИ-92, 96) с бензином марки АИ-80.

По первому варианту - стабильный катализат выводится с установки через счетчик поз. F-262 и диафрагму поз. F-256 в парки ТСЦ. В эту же линию предусмотрена подача бензина с 300 фракции С₅ и выше С-400 и прямогонного бензина

от Н-222, Н-222А.

По второму варианту часть стабильного катализата выводится с установки, как высокооктановый бензин АИ-92, АИ-96 через счётчик поз. F-263 по линии нормального бутана № 415 или по линии С₅ и выше № 411 в ТСЦ, а часть направляется в линию 210 для компаундирования с бензином С-300 и фракцией С₅и выше, с целью получения низкооктанового бензина (АИ-80). ДНП бензинов контролируется поточным анализатором поз. Q-210. Товарные бензины прокачиваются через поточный анализатор насосом Н-225 и возвращаются в продуктовый трубопровод.

Для регулирования фракционного состава и октанового числа бензина

АИ-92,96 в линию его вывода предусмотрена подача фракции С₅ и выше. Расход данной фракции регулируется клапаном поз. F-265.

Избыток фракции С₅ и выше при выпуске высокооктановых бензинов выводится через перемычку в линию нормального бутана на ТСЦ. Расход этой фракции регулируется клапаном поз.F-425.

Для определения ОЧ., ДНП и содержания ароматических углеводородов товарных бензинов АИ-92, 96, АИ-80 и стабильного катализата установлен поточный спектрофотометр М-412.

Предусмотрены три схемы циркуляции бензинов через датчики спектрофотометра:

1. вывод бензинов после датчиков на прием насосов Н-222,222А;

2. вывод бензинов после датчиков в сепаратор С-310.

3. Возврат бензинов после датчиков в свои потоки.

По третьей схеме циркуляция стабильного катализата происходит за счет перепада давления на клапанной сборке поз. L-207, с возвратом бензина в трубопровод стабильного катализата после кл. сб. поз. L-207; циркуляция бензина АИ-80 осуществляется с помощью насоса Н-225, с возвратом бензина в трубопровод АИ-80; циркуляция бензинов АИ-92,96 осуществляется с помощью насоса Н-331, с возвратом бензина в трубопровод АИ-92,96.

3.2.2. Регенерация катализатора гидроочистки

Все операции по регенерации катализатора гидроочистки

должны вестись на основании “Общего руководства по эксплуатации процесса гидроочистки бензина” компании ЮОПи. Регенерация катализатора гидроочистки проводится по необходимости. Целью процесса регенерации является выжиг кокса, серы и тяжелых углеводородов, отложившихся на катализаторе. Регенерацию катализаторов ГО-70 и S-12Т производят газовоздушной смесью следующей последовательности: