1 Назначение технологического объекта
Узел ректификация бензольной фракции предназначен для отделения бензол-толуольной фракции от тяжелых углеводородов, продуктов побочных реакций гидропереработки.
Гидродеалкилатнаправляется на ректификационное разделение в колонны поз. К-305, К-306, К-307 с выделением рецикловых потоков. В колонне поз. К-305 осуществляется стабилизация - от гидродеалкилата отделяются растворенные газы
Отделенные газы направляются в топливную сеть, часть флегмы (до 1 м3/ч) направляется как рецикл на стадию гидродеалкилирования, а стабилизированный гидродеалкилат в колонну поз. К-306.
С верха колонны поз. К-306 отделяется фракция легких ароматических углеводородов (имеющих одно ароматическое кольцо):
Режим работы колонны поз. К-306:
- давление не более 0,05 МПа (0,5 кгс/см2),
- температура верха- 80-950С,
- температура куба - 200-2250С.
Кубовый остаток направляется:
- в колонну выделения БТК-фракции поз.К-301;
- в колонну поз. К-313 как совместно с кубовым продуктом колонны поз. К-301 или же отдельно для выделения нафталиновой фракции в зависимости от установленного режима по колонне поз. К-313;
- в колонну поз. К-1 цеха № 55.
Кубовый продукт после переработки поступает в К-307 для выделения товарного бензола.
Стабильный гидродеалкилат из куба колонны поз. К-305 подается под собственным давлением в колонну поз. К-306 на 4,8 и 14 тарелки.
В колонне поз. К-306 бензол-толуольная фракция отделяется от тяжелых углеводородов, продуктов побочных реакций гидропереработки.
Тепло в куб колонны поз. К-306 подводится циркуляцией кубовой жидкости через испарители поз. Т-324/1,2. Тяжелые углеводороды из куба колонны поз. К-306 подаются насосом поз. Н-316/1,2 в колонну поз. К-301 (схема № 1) или в колонну поз. К-313 при работе в режиме получения нафталиновой фракции, также могут подаваться в колонну поз. К-313 при обычном режиме или выводиться в колонну поз. К-1 цеха № 55. Кроме того существует направление подачи в рецикловые емкости поз. Е-324/1,2.
Пары бензол-толуольной фракции с верха колонны поз. К-306 поступают в конденсаторы воздушного охлаждения поз. Т-322, где конденсируются и охлаждаются до температуры 75-850С и стекают в емкость поз. Е-314.
Дыхание колонны поз. К-306 происходит в атмосферу через гидрозатвор поз. Е-365, куда попадают несконденсировавшиеся пары и энертные газы из расширителя.
Жидкая бензолтолуольная фракция из емкости поз. Е-314 насосом поз. Н-310/1,2 в качестве орошения подается в колонну поз. К-306. Количество орошения.
Емкость поз. Е-314 оборудована змеевиком, обогреваемым теплофикационной водой, для предотвращения замерзания бензольной фракции.
Балансовое количество бензол-толуольной фракции из емкости поз. Е-314 насосом поз. Н-311/1,2,3 подается через клапан-регулятор расхода поз. FV301, с коррекцией по уровню поз. 3117 в емкости поз. Е-314 на каталитическую доочистку бензол-толуольной фракции водородом от тиофена.
2. Характеристика исходных продуктов
Таблица 1 - Характеристика конечных продуктов
| Наименование сырья, материалов, реагентов, катализаторов, полуфабрикатов, готовой продукции | Показатели качества, подлежащие проверке | Норма по нормативному документу (заполняется при необходимости) | Область применения |
| Метановая фракция цеха № 58 | 1.Массовая доля водорода, %, не более 2.Массовая доля метана, % | 5,0Не нормируется | Используетсяв качестве топлива производства ЭП-300. |
| Фракция бензол-толуольная | 1. Массовая доля бензола, %, не менее 2. Массовая доля толуола, %, не более 3. Массовая доля углеводородов С8, %, не более 4. Массовая доля серы, %, не более 5. Йодное число, г J2 на 100 г продукта | 80 20 1,5 0,1 0,125 | Применяется на установке очист-ки пирогаза для промывки колонны поз.К-9 и приготовления раствора ингибитора полимеризации ЭП-300. |
Фракция нафталиновая | 1. Внешний вид2 Цвет3.Температура кристаллизации, оС, не ниже4. Массовая доля дифенила, %, не более | Расплав или куски плава От белого до желтого цвета 71,0 2,0 | Используется как компонент дорожного битума. |
Кубовый продукт колонны поз. К- 350 | 1. Плотность при 20°С, г/см3, в пределах 2. 3% выкипает при температуре, °С 3. Массовая доля механических примесей, %, не более | 0,4560 – 1,050 Не нормируется 0456 | Компонент тяжелых смол производства ЭП-300. |
Этановая фракция цеха№53 | 1. Массовая доля водорода, % 2. Массовая доля суммы углеводородов С2, % , не менее 3. Массовая доля суммы углеводородов С3, С4, С5, % 4. Массовая доля бензола, % | Не нормируется 2543 Не нормируется Не нормируется | Применяется как сырье пиролиза или как топлив-ный газ. |
| Водородсодержащий газ цеха № 58 | 1. Объемная доля водорода, %, не менее 2. Объемная доля метана, %, в пределах 3. Объемная доля оксида углерода (II), %, не более | 85 46 – 14 0,046 | Применяется при гидрировании, гидродеакилировании на установках цеха № 58 и при гидрировании ацетиленистых в цехе № 56. |
| Газ водородсодержащий цеха № 58 (для АМ-76) | 1. Объемная доля водорода, %, не менее 2. Объемная для метана, %, не более 3. Объемная концентрация сероводорода, ppm, не более | 75 246 2 | Применяется при гидрогенизационных процессах агрегата АМ-76. |
Продолжение Таблицы 1
3. Физико-химические процессы технологического объекта
Основным физико-химическим процессом данного узла является ректификация бензольной фракции.
Ректификация – массообменный процесс, который осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки). Сущность процесса ректификации сводится к выделению из смеси двух или в общем случае нескольких жидкостей с различными температурами кипения одной или нескольких жидкостей в более или менее чистом виде. Это достигается нагреванием и испарением такой смеси с последующим многократным тепло- и массообменом между жидкой и паровой фазами; в результате часть легколетучего компонента переходит из жидкой фазы в паровую, а часть менее летучего компонента—из паровой фазы в жидкую.
Процесс ректификации осуществляют в ректификационной установке, включающей ректификационную колонну, дефлегматор, холодильник-конденсатор, подогреватель исходной смеси, сборники дистиллята и кубового остатка. Дефлегматор, холодильник-конденсатор и подогреватель представляют собой обычные теплообменники. Основным аппаратом установки является ректификационная колонна, в которой пары перегоняемой жидкости поднимаются снизу, а навстречу парам сверху стекает жидкость, подаваемая в верхнюю часть аппарата в виде флегмы. В большинстве случаев конечными продуктами являются дистиллят (сконденсированные в дефлегматоре пары легколетучего компонента, выходящие из верхней части колонны) и кубовый остаток (менее летучий компонент в жидком виде, вытекающий из нижней части колонны).