6.2 Описание работы технологической схемы основной стадии
Процесс риформинга протекает в трех соединенных последовательно реакторах с неподвижным слоем катализатора R-86 в среде циркулирующего водородсодержащего газа с последующей сепарацией и стабилизацией гидрогенизата.
Стабильный гидрогенизат из секции предварительной гидроочистки поступает на прием насоса Н-301/1,2 секции каталитического риформинга.
Насос Н-301/1,2 через клапан-отсекатель поз. UV 218 подает стабильный гидрогенизат в теплообменник Т-301 типа "Пакинокс". Температура стабильного гидрогенизата на входе в Т-301, равная 110оС, В отдельный штуцер теплообменника Т-301 подается циркуляционный ВСГ риформинга от центробежного компрессора ЦК-301.
Температура направляемого в Т-301 ВСГ составляет 85оС Смешение стабильного гидрогенизата и ВСГ с образованием газосырьевой смеси происходит непосредственно в корпусе теплообменника Т-301.
Нагретая до температуры 458 –487оС (начало – конец цикла) газосырьевая смесь с давлением 21,0 кгс/см2 поступает в первую ступень печи риформинга П-301/1, где нагревается до температуры 503 – 532оС (начало – конец цикла) и с давлением 19,6 кгс/см2 направляется на первую ступень контактирования в реактор Р-301.
Из реактора Р-301 газопродуктовая смесь с температурой 425 – 454оС (начало – конец цикла) и давлением 19,2 кгс/см2 направляется во вторую ступень печи риформинга П-301/2, где нагревается до температуры 503 – 532 оС (начало – конец цикла) и с давлением 17,8 кгс/см2 поступает в реактор Р-302 на вторую ступень контактирования.
Из реактора Р-302 газопродуктовая смесь с температурой 464 – 496оС (начало – конец цикла) и давлением 17,3 кгс/см2 направляется в третью ступень печи риформинга П-301/3, где вновь нагревается до температуры 503 – 532 оС (начало – конец цикла) и с давлением 15,6 кгс/см2 поступает на третью ступень контактирования в реактор Р-303.
Во все три реактора – Р-301, Р-302 и Р-303 – загружен катализатор R-86 компании "UOP". Распределение катализатора по реакторам в объемных процентах составляет 20:30:50 ( Р-301 : Р-302 : Р-303 ).
Для активации катализатора R-86 в цикле реакции в трубопровод перед реактором Р-301 из емкости Е-302 дозировочным насосом Н-305/3 подается четыреххлористый углерод в количестве 0,5 ppm мас. на 1 т сырья секции каталитического риформинга – стабильного гидрогенизата.
Для того, чтобы ионы хлора равномерно распределялись по всему объему катализатора производится увлажнение сырья: из емкости Е-306 дозировочным насосом Н-307 в стабильный гидрогенизат перед теплообменником Т-301 ( в участок 206/13) подается конденсат водяного пара в количестве 4 ppm мас. на 1 т сырья – стабильного гидрогенизата. В процессе работы установки на основании данных аналитического контроля подача воды и четыреххлористого углерода корректируется с целью поддержания оптимального водно-хлоридного баланса.
Предусмотрен отбор проб газопродуктовой смеси с выхода из реакторов Р-301, Р-302 и Р-303 через сепаратор-холодильник отбора проб СХ-301.
Из реактора Р-303 газопродуктовая смесь с температурой 485 – 517оС (начало – конец цикла) и давлением 15,0 кгс/см2 направляется в теплообменник Т-301, где отдает свое тепло газосырьевому потоку, после чего доохлаждается в воздушных холодильниках ВХ-301/1,2,3,4,5,6 и в концевом водяном холодильнике Х-301.
Температура газопродуктовой смеси на выходе из холодильника Х-301 регулируется РСУ контуром поз. TIRC 3180 с помощью изменения частоты вращения двигателей вентиляторов воздушного холодильника ВХ-301/1,2,3,4,5,6.
Охлажденная до 40оС газопродуктовая смесь поступает в сепаратор С-301, где при давлении 13,0 кгс/см2 происходит ее разделение на водородсодержащий газ и нестабильный катализат.
Нестабильный катализат из сепаратора С-301 направляется в качестве питания в стабилизационную колонну К-301.
Водородсодержащий газ из сепаратора С-301 разделяется на три потока.
Основной поток – циркуляционный водородсодержащий газ риформинга – по мере необходимости направляется на осушку адсорбентами компании "UOP" PDG 418 в адсорберы К-302/1,2. Во время осушки ВСГ оба адсорбера работают одновременно. Затем, после адсорберов К-302/1,2 или минуя их по линии байпаса, циркуляционный ВСГ поступает в сепаратор С-302 на приеме центробежного компрессора ЦК-301.
Необходимость осушки циркуляционного ВСГ риформинга определяется в процессе работы установки на основании данных аналитического контроля в зависимости от того, обеспечивается ли оптимальный водно-хлоридный баланс в реакторах риформинга. По мере насыщения адсорбентов водой возможно отключение одного из адсорберов на режим регенерации. При этом необходимо часть водородсодержащего газа пропускать через байпас во избежание роста гидравлического сопротивления.
В сепараторе С-302 при давлении 12,5 кгс/см2 из ВСГ отделяется жидкая углеводородная фаза в случае ее наличия.
Вывод легкого бензина из сепаратора С-302 осуществляется в факельную емкость Е-309 через клапан-отсекатель поз. UV 504. Из сепаратора C-302 циркуляционный ВСГ с температурой 40оС поступает на прием центробежного компрессора ЦК-301 фирмы " DRESSER RАND ".С выкида компрессора ЦК-301 циркуляционный водородсодержащий газ направляется в реакторный блок риформинга в теплообменник Т-301 на смешение со стабильным гидрогенизатом.
Для защиты компрессора фирмой "DRESSER RAND" предусмотрен сброс ВСГ с нагнетания на всас через антипомпажный клапан. Охлаждение сбрасываемого ВСГ осуществляется в водяном холодильнике Х-312. Вторая часть водородсодержащего газа риформинга из сепаратора С-301 направляется в реакторный блок секции 200 – предварительной гидроочистки – в качестве подпиточного ВСГ и поступает в сепаратор С-203 на приеме дожимного контура поршневого компрессора ПК-201/1,2. Оставшаяся часть водородсодержащего газа риформинга из сепаратора С-301 – избыточный ВСГ риформинга – через клапан-регулятор давления на выходе из реактора Р-303 PV 3270 направляется в ОЗХ. Предусмотрен второй вывод избыточного ВСГ риформинга, по которому ВСГ направляется к дожимному компрессору блока КЦА. По этой линии выводится 26000 нм3/ч ВСГ с нагнетания компрессора ЦК-301. Эта часть ВСГ охлаждается в водяном холодильнике Х-311 и с температурой 40оС и давлением 16,0 кгс/см2 направляется в ОЗХ. Нестабильный катализат из сепаратора С-301 поступает на прием насоса Н-302/1,2, который через клапан-регулятор уровня в сепараторе поз. LV 3460А направляет его в теплообменник Т-302.
В колонне К-301 происходит стабилизация нестабильного катализата путем отпарки из него растворенных углеводородных газов в режиме дебутанизации.
Основные параметры работы колонны К-301:
Температура, оС
Верх 66 – 76
Питание 145 – 155
Низ 195 – 205
Давление, кгс/см2
Верх 12,0 – 12,8
Низ 12,5 – 13,0
Верхний продукт, состоящий из углеводородных газов и паров, выводится с верха колонны К-301 с температурой 71°С и давлением 12,5 кгс/см2. Затем он последовательно проходит воздушные холодильники-конденсаторы ВХК-301/1,2 и водяной холодильник-конденсатор ХК-301, где пары конденсируются, весь поток охлаждается и с температурой 40°С поступает в емкость орошения Е-301.
Температура верхнего продукта на выходе из аппарата ХК-301 регулируется РСУ контуром поз. TIRC 3181 с помощью изменения частоты вращения двигателей вентиляторов воздушных холодильников-конденсаторов ВХК-301/1,2.
В емкости орошения Е-301 происходит разделение верхнего продукта К-301. С верха емкости Е-301 выводится углеводородный газ, а из нижней ее части выводится нестабильная "головка".
Часть нестабильной "головки" насосом Н-304/1,2 возвращается в колонну К-301 в качестве орошения.
Балансовое количество нестабильной "головки" тем же насосом Н-304/1,2 направляется в ОЗХ.
Углеводородный газ из емкости Е-301 с давлением 6,0 кгс/см2 поступает в топливную сеть установки. Давление в Е-301 поддерживается равным 11,5 кгс/см2 Из куба колонны К-301 с температурой 200°С выводится балансовое количество стабильного катализата, который отдает свое тепло нестабильному катализату в теплообменнике Т-202. Затем стабильный катализат доохлаждается в воздушном холодильнике ВХ-302, в водяном холодильнике Х-302 и с температурой 40оС и давлением 9,0 кгс/см2 выводится с установки в парк.
Температура стабильного катализата на выходе из холодильника Х-302 регулируется РСУ контуром поз. TIRC 3182 с помощью изменения частоты вращения двигателя вентилятора воздушного холодильника ВХ-302.
Тепло, необходимое для отпарки легких углеводородов из нестабильного катализата, подается в колонну К-301 путем подогрева части стабильного катализата в печи П-302. Поток стабильного катализата подается насосом Н-303/1,2 в печь П-303, откуда с температурой 234оС в виде "горячей струи" возвращается обратно в кубовую часть колонны.
6.3 Нормы технологического режима и метрологическое обеспечение основной стадии
Таблица 6.2 – Нормы технологического режима и метрологическое обеспечение основной стадии
Наименование стадий процесса, аппараты, показатели режима | Номер позиции прибора на схеме | Единицы измерения | Допускаемые пределы технологических параметров | Требуемый класс точности измерительных приборов | Примечание |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Температура в реакторе поз.301 | 1,2,3 | °С | до 532 | σ = ± 2 % | Регистрация и регулирование |
Расход гидрогенизата к поз Н301 | 4 | м3/ч | 85 – 180 | σ = ± 1,6 % | Регистрация и регулирование |
Расход ВСГ | 5 | м3/ч | до 4200 | σ = ± 1,6 % | Регистрация и регулирование |
Уровень в поз. С301 | 6 | % | 20 – 80 | σ = ± 1,6 % | Регистрация, сигнализация |
Уровень в поз. С302 | 7 | % | 20 – 80 | σ = ± 1,6 % | Регистрация, сигнализация |
Уровень в поз. Е301 | 8 | % | 20 – 80 | σ = ± 1,6 % | Регистрация, сигнализация |
Температура после поз. Р301 | 9 | °С | до 496 | σ = ± 2 % | Регистрация |
Температура после поз. Т301 | 9 | °С | до 487 | σ = ± 2 % | Регистрация |
Температура перед поз. Т301 | 9 | °С | до 110 | σ = ± 2 % | Регистрация |
Температура перед поз. ЦК301 | 9 | °С | до 85 | σ = ± 2 % | Регистрация |
Температура верха поз. К301 | 9 | °С | 66 – 76 | σ = ± 2 % | Регистрация |
Температура питания поз. К301 | 9 | °С | 145 – 155 | σ = ± 2 % | Регистрация |
Температура куба поз. К301 | 9 | °С | 200 | σ = ± 2 % | Регистрация |
Температура паров поз. К301 | 9 | °С | до 71 | σ = ± 2 % | Регистрация |
Температура после поз. Х302 | 9 | °С | 40 | σ = ± 2 % | Регистрация |
Температура после поз. ХК301 | 9 | °С | 40 | σ = ± 2 % | Регистрация |
Температура после поз. П302 | 9 | °С | 200 – 210 | σ = ± 2 % | Регистрация и регулирование |
6.4 Описание КИП и А
Установка каталитического риформинга по санитарным нормам относится к категории токсичных производств. При ведении процесса используются и выделяются вредные токсичные вещества, такие как бензин, ароматические соединения, ЧХУ.
В целях исключения возможного контакта обслуживающего персонала с продуктами, предусмотрено дистанционное управление процессом. Автоматизация процесса позволяет вести чёткий и оперативный контроль за производством.
Так как производство относится к взрывоопасным, то принята искробезопасная электрическая система управления. Питание управления клапанами осуществляется сжатым воздухом 1,4 кгс/см2. Все приборы вынесены на центральный щит, расположенный в помещении КИП, и отделённый от производственных помещений капитальными стенами. В зимнее время предусмотрен обогрев шкафов с датчиками.
Перед пуском оборудования после монтажа или ремонта проводится проверка средств КИПиА, блокировок, ограждений, защитных приспособлений. Кроме этого проверяется наличие воздуха КИП, оборотной воды, рассола, сырья, пара.
Контроль и регулирование расхода
Контроль и автоматическое регулирование расхода осуществляется диафрагмой камерной ДКС 0,6-80 через преобразователь расхода Метран 49ДД через систему управления Foxboro, которая выдаёт сигнал через электропневмопреобразователь ЭПП-180 на регулирующий клапан, установленный на линии подачи продукта.
Контроль и регулирование температуры
Контроль и автоматическое регулирование температуры осуществляется с помощью микропроцессорного термопреобразователя или ТХАУ 271 МП через систему управления Foxboro, которая выдаёт сигнал через электропневмопреобразователь ЭПП-180 на регулирующий клапан.
Контроль и регулирование уровня
Измерение уровня осуществляется с радарного уровнемера Rosemount 5400, а регистрируется системой управления. Регулирование ведется через систему управления Foxboro, которая выдаёт сигнал через электропневмопреобразователь ЭПП-180 на регулирующий клапан
Контроль и регулирование давления
Контроль и автоматическое регулирование давления осуществляется датчиками давления Метран 54ДА или Метран 49ДИ через систему управления Foxboro, которая выдаёт сигнал через электропневмопреобразователь ЭПП-180 на регулирующий клапан.
