Схема. Описание установки
Рассмотрим с технологическую схему установки высокотемпературной изомеризации фракции н.к. — 62 °С.
Установка изомеризации состоит из двух блоков — ректификации и изомеризации. Блок ректификации предназначен для выделения из смеси сырья и изомеризата товарных продуктов — изопентановой и изогексановой фракций, удаления из сырья углеводородов С4 и ниже, подготовки к переработке сырья секции изомеризации. В блоке изомеризации получают изомеризаты.
Блок ректификации работает аналогично другим установкам газофракционирования. Сырье, подаваемое насосом 13, смешивается с изомеризатами из блока изомеризации (продукт с низа колонны 11 проходит теплообменник 1), которые насосом 13 прокачивают через теплообменник 1. Смесь, охладившись в холодильнике 2, поступает в изопентановую колонну 3. Верхний продукт этой колонны (смесь изопентана и бутана), пройдя конденсатор-холодильник 14, поступает в емкость 15, откуда часть его подается на орошение колонны 3, а часть, пройдя теплообменник 1, поступает в колонну 4. С низа колонны 3 смесь н-пентана и гексанов насосом 13 прокачивается через теплообменник 1 в колонну 5. В колонне 4 ректификат колонны 3 разделяется на бутаны и изопентан.
В колонне 5 продукт с низа колонны 3 разделяется на н-пентановую фракцию, направляемую в блок изомеризации, и смесь гексанов, направляемую в колонну 6. В колонне 6 смесь гексанов разделяется на изогексан и н-гексан. Последний может быть подвергнут изомеризации. Тепло в нижнюю часть колонны подводится через кипятильники 16, обогреваемые паром.
Пентановая фракция, поступающая в блок изомеризации, подается насосом на смешение с водородсодержащим газом. Смесь сырья и водородсодержащего газа нагревается в теплообменниках 1 и печи 7 до температуры реакции и поступает в реактор 8, где в присутствии алюмоплатинового катализатора происходит реакция изомеризации.
Выходящая из реактора 8 газо-продуктовая смесь охлаждается в теплообменнике 1 и холодильнике 2, после чего направляется на разделение в продуктивный сепаратор 9. Из сепаратора 9 выходит циркулирующий водородсодержащий газ, который смешивается со свежим водородсодержащим газом, подвергается осушке цеолитами в адсорбере 10 и подается во всасывающую линию циркуляционного компрессора 12. Сжатый водородсодержащий газ смешивается с сырьем. Нестабильный изомеризат из сепаратора 9 нагревается до 85—90° С в теплообменнике 1 и поступает в стабилизационную колонну 11. С ее верха уходит жирный газ, с низа — стабильный изомеризат, который направляется в блок ректификации.
Выход изопентана из сырья — до 97%- Стабильный изомеризат содержит 55,2% изопентана и 44,6% н-пентана. Степень превращения н-пентана не превышает 60% за один проход, поэтому процесс ведут с рециркуляцией изомеризата, кратность которой зависит от содержания н-пентанов в исходном сырье и уменьшается с увеличением его концентрации. Расход водорода 0,22—0,28% от сырья. Допускаемые примеси в циркулирующем газе (% масс.), не более: сероводорода 0,005, моноэтаноламина 0,0002, влаги может быть до 10 мг/м3.
Катализатор регенерируют трехступенчатым выжигом кокса при 300, 380 и 450°С в потоке инертного газа с добавлением на последней ступени прокалки 0,2—1% кислорода. Состав инертного газа, подаваемого в циркуляционную систему, должен удовлетворять следующим требованиям: 02 ≤ 0,2%; СО, С02 и SO2≤10 мг/м3; влаги ≤ 10 мг/м3. В зависимости от режима продолжительность работы катализатора между регенерациями составляет 4—12 месяцев.
Ниже приведены технологический, расходные показатели установки изомеризации фракции н.к.—62 °С: