Проектирование поточной схемы НПЗ

12. Установка производства серы

Назначение – получение товарной серы для продажи.

Сырье – сероводород с установок гидроочистки и гидрокрекинга.

Продукты – товарная сера.

13. Баланс по водороду

14.Сводный материальный баланс НПЗ

Установка сернокислотного алкилирования

Описание установки сернокислотного алкилирования

Установка предназначена для алкилирования изобутана бутиленами в присутствии серной кислоты.

Сырьем процесса служит бутан-бутиленовая фракция с ГФУ, в которой массовое соотношение изобутана к бутиленам составляет не менее 1,1:1. Сырьем может быть также смесь пропилена, бутиленов и амиленов с изобутаном.

В качестве продуктов процесса  получают авиационный и автомобильный алкилаты и отработанную фракцию, которая представляет собой в основном смесь пропана и н-бутана. Выход алкилата в расчёте на олефины составляет 160-180% масс., соотношение между авиа- и автоалкилатами колеблется от 0,95:0,05 до 0,90:0,10. Автоалкилат образуется в основном в результате побочной реакции при полимеризации олефинов.

При работе только на бутиленовом сырье октановое число по исследовательскому методу достигает 99, при работе на смешанном олефиновом сырье оно составляет 92-96, а по моторному методу 90-94. октановое число автоалкилата по исследовательскому методу равно 80-84, автоалкилат может служить компонентом дизельного топлива.

В процессе в качестве катализатора применяют 96-98% серную кислоту, считая моногидрат. Расход катализатора на 1 т алкилата зависит от содержания олефинов в сырье: для пропиленового сырья – 190 кг, для бутиленового сырья – от 80 до 100 кг, для амиленового сырья – 120 кг. Объемное соотношение кислота : углеводороды поддерживается  в реакционной зоне от 1:1 до 2:1. поскольку кислотные свойства серной кислоты в растворе углеводородов значительно выше, чем в воде, снижение активности катализатора при алкилировании будет зависеть от разбавления её водой. Поэтому нужна тщательная осушка сырья перед подачей в зону реакции. Концентрация кислоты понижается также за счёт накопления в ней высокомолекулярных соединений. Применение более концентрированной кислоты приводит к окислению углеводородов, осмолению продуктов, выделению диоксида серы и снижению выхода алкилата. При меньшей концентрации идёт реакция полимеризации олефинов с образованием разбавленной серной кислоты, корродирующей аппаратуру. В серной кислоте должны отсутствовать примеси, такие, как соединения железа, например сульфат трехвалентного железе, снижающие эффективность процесса.

Основные секции установки следующие: подготовка сырья, алкилирование (реакторный блок), ректификация продуктов, поступающий из реакторного блока.

В секции подготовки сырья проводится очистка углеводородных потоков от примесей. Наиболее распространёнными примесями в сырье являются сероводород, меркаптаны и вода. Сероводород и меркаптаны обычно удаляют путём щелочной и водной промывки. В этой же секции очищаются продукты реакции от серной кислоты, в  результате отстоя, а затем щелочной  водной промывки алкилата.