Рассмотрены варианты решения сезонной проблемы, связанной с охлаждением и конденсацией деалкилата в аппарате воздушного охлаждения на установке «Пиротол» Ангарского завода полимеров
пиротол, деалкилат, бензол, аппарат воздушного охлаждения
Получение бензола методом каталитического гидродеалкилирования имеет преимущества по сравнению с термическим методом по энергозатратам и расходу водорода на производство 1 т продукции, по селективности образования бензола, по требованиям к сырью – допускается небольшое содержание в нем непредельных (до 5%) и сернистых соединений (до 0,01%). Кроме того, каталитический процесс позволяет получать примерно на 2,5% больше бензола при меньших затратах, а получаемый бензол содержит в 2-3 раза меньше тиофена по сравнению с бензолом термического процесса [1].
Подобные каталитические технологии реализованы в промышленном масштабе – процессы “Детол” и “Пиротол” (фирма “Houdry”, США), “Хайдил” (фирма UOP, США) и др. В России каталитические процессы гидродеалкилирования алкилароматики внедрены на предприятиях ПАО “Нижнекамскнефтехим” и ООО “Ангарский Завод Полимеров". Деалкилирование толуола (или фракций алкилароматических углеводородов) проводят, как правило, в присутствии алюмохромовых или алюмокобальтмолибденовых катализаторов при температурах 565-650 °С при давлении 3-6 МПа и мольном разбавлении углеводородного сырья водородом в соотношении 1:3÷8.
Для улучшения технико-экономических показателей на современных установках гидродеалкилирования часто совмещают несколько операций каталитической гидрообработки сырья в одном аппарате. Так, в процессе каталитической переработки продуктов пиролиза бензина "Пиротол” в одном реакторе в присутствии алюмохромового катализатора протекают гидродеалкилирование алкилбензолов, гидрообессеривание серосодержащих и гидрокрекинг неароматических соединений. Товарный бензол выделяется ректификацией, содержит 99,92% основного продукта, менее 0,7∙10-4 % тиофена и имеет температуру кристаллизации 5,5 °С и выше.
Установка "Пиротол” Ангарского завода полимеров включает следующие основные производственные стадии: узел предварительного фракционирования пироконденсата; узел гидродеалкилирования; узел выделения бензола; узел компримирования; узел очистки водорода.
Рассматриваемый в настоящей работе узел гидродеалкилирования предназначен для испарения бензол-толуол-ксилольной фракции в испарителе, гидрирования олефинов и диенов в реакторе предварительной гидрообработки, а также для проведения каталитического гидродеалкилирования углеводородов фракции С6-С8 и очистки от сернистых соединений.
На предприятии существует сезонная проблема, связанная с охлаждением и конденсацией контактного газа, выходящего из реактора гидродеалкилирования основной массы ароматических углеводородов, в аппарате воздушного охлаждения (АВО). Температура деалкилата после системы охлаждения должна составлять 49-50 °С, но при работе в летний период конечная температура деалкилата на выходе из АВО может достигать до 80-90 °С, что не соответствует производственным нормам и приводит к увеличению потерь бензола в ходе дальнейшего разделения.
Возникает задача реконструкции системы охлаждения деалкилата, для решения которой было выполнено технико-экономическое сравнение нескольких вариантов решения проблемы:
– использование в летний период времени дополнительного кожухотрубчатого теплообменника совместно с имеющимся АВО;
– добавление дополнительной теплообменной секции в АВО для увеличения площади поверхности теплообмена;
– замена существующего АВО на аппарат с большей площадью поверхностью теплопередачи;
– замена АВО на кожухотрубчатый теплообменник.
По результатам расчетов наиболее экономически выгодным для предприятия мероприятием оказался первый вариант реконструкции, заключающийся в установке дополнительного кожухотрубчатого теплообменника, работающего только в летний период.
1. Петров, И.Я. Получение бензола гидродеалкилированием алкиларо-матических углеводородов: промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы / И.Я. Петров, А.Г. Бяков, В.Н. Допшак, Б.Г. Трясунов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. – 2005. – № 2 (46). – С. 120-129.
