Совершенствование процесса четкой ректификации бензиновой фракции
Леденев Сергей Михайлович,
доцент, кандидат химических наук, научный руководитель,
Грошиков Олег Геннадьевич,
студент-магистрант 6-го курса.
Волгоградский государственный технический университет.
В настоящее время высококачественный бензин на современных НПЗ получают компаундированием из нескольких составляющих. Компонентами для такого бензина служат продукты процессов риформинга, изомеризации и каталитического крекинга. Качество бензинов, получаемых в результате вышеуказанных процессах, напрямую зависит от качества сырья. В связи с этим совершенствование процесса четкой ректификации бензиновой фракции н.к-180°С является актуальным.
В результате эксплуатации установки вторичной ректификации бензиновой фракций н.к-180°С типа 22/5, производительностью 2,05 млн. тонн в год, получают три бензиновые фракции: н.к - 75°С (с содержанием углеводородов С7 до 1%), 75- 100°С и 100°С -к.к (с содержанием бензолобразующих соединений до 0,0007%). Основными аппаратами являются две последовательно работающие ректификационные колонны с тарелками, имеющими неподвижные клапаны, конструкции Sulzer ChemTech.
Наиболее важным фактором, влияющим на четкость разделения, является градиент температуры по высоте колонны, который необходимо поддерживать на определенном уровне. Так же стоит отметить, что важную роль в процессе разделения многокомпонентных смесей играют контактные устройства. При вторичной ректификации бензинов наибольшее распространение получили колпачковые и клапанные тарелки [2].
Известно [1], что регулярные структурированные насадки конструкции фирмы Sulzer превосходят тарельчатые устройства по эффективности разделения многокомпонентных смесей.
В связи с этим, с целью улучшения технологических показателей процесса вторичной ректификации бензиновых фракций на действующей установке, предложена замена тарелок с неподвижными клапанами на регулярную структурированную насадку Sulzer.
Расчеты проведенные с помощью пакета программ AspenTech HYSYS показали, что использование структурированной насадки Sulzer, в качестве контактного устройства, позволит повысить производительность установки до 2,27 млн. тонн в год. Также такая замена позволит снизить содержание углеводородов С7 во фракции н.к - 75°С до 0,43% и содержание бензолобразующих соединений во фракции 100°С - к.к до 0,0006%. Расчеты показывают, что в связи с увеличением мощности установки и температуры воздуха в летний период, для поддержания высокой четкости разделения необходима замена насосов, обеспечивающих подачу флегмы в верхнюю часть обеих колонн.
Таким образом, анализ процесса вторичной ректификации бензиновой фракции н.к-180°С позволил выбрать путь совершенствования рассматриваемого производства. Замена клапанных тарелок в ректификационных колоннах на структурированную насадку Sulzer позволит увеличить производительность установки на 220 тыс. тонн в год и повысить качество получаемого продукта.
Литература
1. Каган А.М., Пушнов А. С. Сравнение тарельчатых и насадочных контактных устройств колонных аппаратов. / А.М. Каган, А.С. Пушнов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2007. – №1. – С. 9 – 10.
2. Скобло А. И., Молоканов Ю. К., Владимиров А. И., Щелкунов В. А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии/ А.И. Скобло, Ю. К. Молоканов, А.И. Владимиров, В. А. Щелкунов. Учебник для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. - 677 с.
Поступила в редакцию 02.05.2012 г.