Эксплуатация секции каталитического риформинга
При эксплуатации секций каталитического риформинга следует помнить, что любое колебание технологического режима ведет к изменению качества высокооктанового бензина и влияет на срок действия катализатора.
Контроль качества получаемой продукции осуществляют на основании данных лабораторного анализа и по показаниям анализаторов качества на потоках (по показаниям этих приборов изменяют параметры технологического режима в пределах утвержденных норм). Качество сырья (прямогонный бензин) должно строго соответствовать требованиям проекта по концу кипения и содержанию сернистых соединений. Защелачивание бензина, поступающего на риформинг, не допускается.
Производительность рекомендуется изменять плавно, без резких колебаний. Влажность циркулирующего водородосодержащего газа нужно поддерживать в пределах 20-50млн-1. Изменения температуры и давления в аппаратах нужно тоже проводить плавно, без рывков во избежание нарушений установившихся потоков, а также герметичности фланцевых соединений. Необходимо осуществлять постоянный контроль за поступлением сырья в промежуточные резервуары с целью соблюдения суточного отстоя бензина от воды, вести строгий и постоянный учет количества подаваемого в систему дихлорэтана.
Эксплуатация насосного и компрессорного оборудования должна осуществляться строго по инструкциям завода-изготовителя. Необходимо контролировать параметры поступающих энергоресурсов – воды, пара, воздуха, инертного газа, а также регулярно проверять работу вентиляционных систем и систем промышленной канализации, контролировать состав воздушной среды в производственных помещениях и на открытых площадках.
Колебания температуры в многосекционной печи могут привести к уменьшению межрегенерационного пробега секции из-за преждевременного снижения активности катализатора, а также (при резком повышении температуры) к закоксовыванию катализатора и возможным пропускам во фланцевых соединениях. Во избежание колебаний температуры в реакторном блоке подача топлива к форсункам печи должна автоматической, для чего необходимо выдерживать: постоянное давление топливного газа, температуру подаваемого на сжигание жидкого топлива не менее 70оС, оптимальное количество воздуха, подаваемого на распыление, оптимальное разрежение в топочных камерах печи путем регулирования положения соответствующих шиберов.
Любые изменения температуры необходимо осуществлять плавно, без резких колебаний. Загрузку блока предварительной гидроочистки или риформинга необходимо увеличивать или уменьшать равномерно.
Колебания уровня в сепараторах С-201 и С-202 (см. рис. 1.6) могут быть вызваны изменением количества сырья, подаваемого в тройник смешения, и циркулирующего водородосодержащего газа, повышением или понижением температуры или давления в системе, неудовлетворительной работой уровнемеров в этих сепараторах. При высоком уровне будет происходить унос жидкой фазы с циркулирующим газом; при низком уровне возможен «прорыв» газа в систему низкого давления, что может привести к срабатыванию предохранительных клапанов, а также к деформации аппаратов низкого давления. Кроме того, при колебаниях уровня нарушается ритмичная работа остальных узлов секции риформинга.
Особое внимание необходимо уделять эксплуатации центробежного компрессора ЦК-201. Никаких отступлений от инструкции завода-изготовителя по эксплуатации компрессоров и паровой турбины не допускается.
Повышение содержания воды в гидрогенизате (сырье риформинга) выше допустимого 0,001% (масс.) возникает из-за низкой температуры куба колонны К-201 или неудовлетворительного отстаивания в емкости Е-201, из-за недостаточного отстаивания сырья от воды, некачественной зачистки резервуаров, а также из-за неисправности регулятора уровня раздела фаз. В зависимости от выявленной причины необходимо: повысить температуру низа колонны К-201, увеличить подачу воды в холодильник ХК-202, увеличить время отстоя сырья до необходимого, переключиться на другой сырьевой резервуар, обеспечив на будущее тщательную зачистку резервуаров перед подключением, быстро исправить регулятор уровня раздела фаз, а до его включения нужно чаще контролировать наличие воды в емкости Е-201 (через дренажный вентиль).
Повышенное содержание серы в гидрогенизате (сырье риформинга) может быть вызвано пониженной температурой в реакторе Р-201 предварительной гидроочистки, снижением активности алюмо-кобальт-молибденевого катализатора, а также повышенным содержанием серы в прямогонном бензине. В этом случае в зависимости от выявленной причины следует повысить температуру в реакторе Р-201 в пределах технологической карты, увеличить давление в аппарате, повысить концентрацию водородосодержащего газа. При содержании серы в сырье более 0,07% (масс) нужно прекратить прием сырья и привести секцию на циркуляцию. При необходимости следует провести паро-воздушную регенерацию катализатора или заменить его свежим (при истечении срока работы).
Снижение октанового числа стабильного катализата происходит из-за низкой температуры на входе в реакторы Р-202, Р-203 и Р-204, вследствие пропусков в трубных пучках сырьевых теплообменников, из-за изменения состава сырья (увеличение содержания парафинов, уменьшение содержания нафтеновых и ароматических углеводородов), а также из-за снижения активности катализатора или повышения влажности циркулирующего водородсодержащего газа. В этом случае необходимо повысить температуру на входе в реакторы риформинга, изменить технологический режим или переключиться на другой сырьевой резервуар, наладить нормальную работу блока предварительной гидроочистки, увеличить подачу дихлорэтана, устранить причины неудовлетворительной работы колонны К-201, провести регенерацию цеолитов в адсорберах для осушки водородсодержащего газа (после снижения влажности нужно уменьшить подачу дихлорэтана). Пропуск в сырьевых теплообменниках определяют, отбирая пробы газо-продуктовой смеси после реакторов и из сепаратора С-202 высокого давления; при наличии пропуска секцию останавливают на ремонт.
Понижение выхода стабильного катализатора (высокооктановый бензин) возможно при высоких температурах в реакторах. Снижение выхода возможно из-за падения активности катализатора или изменения химического состава сырья. В зависимости от выявленных причин необходимо подобрать оптимальный температурный режим в реакторах, не снижающий октановое число бензина ниже заданного. При необходимости нужно провести окислительную регенерацию катализатора.
Повышение парциального давления паров стабильного катализата возникает из-за низкой температуры или высокого давления в колонне К-202, в результате чего уменьшается выход «стабильной головки» с одновременным «облегчением» ее состава. В этом случае следует привести режим колонны в норму, поднять температуру или снизить давление.
Если стабильный катализат не выдерживает испытания на коррозию, это свидетельствует о повышенном содержании сероводорода в гидрогенизате из-за неудовлетворительной работы предварительной гидроочистки. При этом резко возрастает содержание сероводорода в циркулирующем водородсодержащем газе риформинга. В этом случае необходимо наладить режим работы блока предварительной гидроочистки, а при необходимости нужно заменить катализатор.
Повышение плотности циркулирующего водородосодержащего газа сопровождается снижением в нем содержания водорода, снижает эффективность использования циркулирующего газа и, следовательно, уменьшает производительность секции. Такое возможно при высокой температуре в сепараторе С-202.
Увеличение содержания, влаги более 50млн-1 в циркулирующем водородосодержащем газе риформинга возможно при повышении содержания воды в стабильном гидрогенизате, а также при насыщении влагой цеолитов, загруженных в осушительные адсорберы. При этом необходимо наладить работу отпарной колонны К-201 в секции предварительной гидроочистки, а также более тщательно и своевременно проводить регенерацию цеолитов в адсорберах.
Лекция 6. Гидроочистка топлив. Сырье гидроочистки. Основные параметры процесса. Катализаторы гидроочистки. Технологическая схема гидроочистки дизельного топлива. Эксплуатация секции гидроочистки керосина. Основное уравнение установки.
Фракции дизельного топлива и керосина, получаемые при первичной перегонки нефти, еще нельзя использовать как товарный продукт из-за высокого содержания в них сернистых соединений. Для удаления этих соединений и других нежелательных примесей применяют гидрогенизационный метод облагораживания прямогонных фракций.
В схеме современного нефтеперерабатывающего завода в условиях переработки сернистого и высокосернистого сырья процесс гидроочистки оказался одним из самых необходимых и практически незаменимым.
Широкое внедрение процесса гидроочистки дизельного топлив в нефтеперерабатывающей промышленности обусловливается увеличивающимся с каждым годом оснащением автомобильного, тракторного, железнодорожного и водного транспорта быстроходными дизельными двигателями. Использование обессеренного дизельного топлива значительно увеличивает срок работы двигателей. При гидроочистке дизельных топлив происходит не только удаление сернистых соединений; одновременно гидрируются азот- и кислородсодержащие соединения, улучшаются цвет и запах топлив, повышаются их стабильность и цетановое число. Таким образом, гидроочистка приводит к коренному улучшению качества топлив и, следовательно, к снижению износа деталей двигателя, уменьшению нагарообразования, а также к повышению надежности и длительности эксплуатации двигателей. Кроме того, использование малосернистых топлив способствует оздоровлению воздушного бассейна малосернистых топлив способствует оздоровлению воздушного бассейна населенных пунктов и имеет большое значение в охране окружающей среды.
Гидроочистку дизельных топлив и керосина осуществляют в среде водорода на алюмо-кобальт-молибденовом или алюмо-никель-молибденовом катализаторе при повышенных температуре и давлении. В ходе процесса из топлив удаляется до 95% сернистых соединений, значительная часть азот- и кислородсодержащих соединений, а также смол. Процесс протекает на стационарном катализаторе в газовой фазе.