Общая характеристика, назначение секции 300

ВВЕДЕНИЕ

Перед использованием газов нефтепереработки в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности их разделяют на газофракционирующих установках на индивидуальные или фракции. Процесс основан на частичной или полной конденсации газовых смесей с их последующей ректификацией в нескольких последовательно расположенных колоннах газофракционирующих установок. Различают конденсационно-ректификационные (ГФУ) и абсорбционно-ректификационные (АГФУ) установки. На первых конденсация газов достигается их компримированием и охлаждением, на вторых газы поглощаются бензином в абсорбере. На современных нефтеперерабатывающих заводах имеются отдельные установки для разделения предельных и непредельных газов. При ректификации предельного газа на колоннах отбирают так называемый сухой газ (Н₂, СН₄, С₂Н₆), пропановую, бутановую и пентановую фракции; в некоторых случаях выделяют этановую фракцию. Фракции углеводородов С₄ и С₅ разделяют соответственно на нормальный и изобутан, нормальный и изопентан. При ректификации непредельных газов выделяют, как правило, пропан-пропиленовую и бутан-бутиленовую фракции; в отдельных случаях - этан-этиленовую фракцию. Водород с примесью углеводородов отделяют в газосепараторе высокого давления на установках риформинга. Для концентрирования Н₂ из отдувочных газов используют адсорбционное разделение на молекулярных ситах (метод безрегенеративной адсорбции) или пористых мембранах, а также низкотемпературное разделение. Использование метода безрегенеративной адсорбции позволяет извлекать Н₂ из газов нефтепереработки в виде 90 %-ного концентрата.

Технологическая часть

Общая характеристика, назначение секции 300

Секция абсорбции и газофракционирования предназначена для абсорбции, стабилизации и фракционирования жирного газа и нестабильного бензина, поступающих с секции каталитического крекинга.

Секция абсорбции и газофракционирования состоит из следующих блоков:

- блока абсорбции, где осуществляется деэтанизация и абсорбция жирного газа и нестабильного бензина с получением сухого газа и нестабильного бензина; процесс абсорбции ведется при пониженных температурах с применением водяного и воздушного охлаждения, что обеспечивает извлечение фр. С₃ и выше не менее 80 % весовых от потенциала;

- блока стабилизации и разделения газовой "головки", где осуществляется стабилизация нестабильного бензина - насыщенного абсорбента блока абсорбции с получением стабильного бензина и "головки" стабилизации, которая разделяется на пропан-пропиленовую и бутан-бутиленовую фракции.

Проектная производительность секции С-300 – 1250 тыс. т/год по сырью.

Год ввода в эксплуатацию - 1983.

Проектная документация по установке КТ-1, в том числе секции С-300, выполнена институтом "Грозгипронефтехим" по научно-исследовательским данным ГрозНИИ.

Генеральный проектировщик с 1986 года - ОАО "Омскнефтехимпроект".

Сущность процесса

Абсорбция, стабилизация и разделение продуктов каталитического крекинга осуществляются процессами абсорбции и ректификации.

Сорбционными процессами, в общем случае, называются такие процессы, в которых происходит поглощение вещества на поверхности раздела двух фаз, независимо от механизма поглощения.

Процесс абсорбции является частным случаем сорбции. Абсорбцией называется сорбция газа при проникновении его в массу сорбента, приводящая к образованию раствора.

Абсорбция - это процесс разделения газовых смесей путем избирательного поглощения отдельных компонентов смеси жидким поглотителем - абсорбентом.

Физическая сущность процесса абсорбции заключается в молекулярной и конвективной диффузии вещества из газовой фазы в жидкую вследствие разности парциальных давлений извлекаемого компонента в контактирующих фазах.

Различие парциальных давлений компонентов во встречных фазах обеспечивается противоточным движением газа и жидкости. Когда парциальное давление компонента в газе становится меньше, чем в жидкости, начинается выделение его из жидкости, т.е. диффузия вещества из жидкой фазы в газовую. Такой процесс называется десорбцией.

Для эффективности процесса абсорбции требуется соблюдение основных условий: противоток газа и жидкости и возможно большая поверхность соприкосновения. Конструктивно это осуществляется в аппаратах колонного типа, по внутреннему оборудованию разделяемых на три типа:

- насадочные;

- с ситчатыми тарелками;

- с тарелками с переливами (клапанными, колпачковыми и другими).

Процесс ректификации предназначен для разделения жидких смесей на практически чистые компоненты и фракции, различающиеся температурой кипения.

Физическая сущность процесса ректификации заключается в двухстороннем массообмене и теплообмене между неравновесными потоками пара и жидкости при высокой турбулизации поверхностей контактирующих фаз.

В результате массообмена пар обогащается низкокипящими, а жидкость - высококипящими компонентами. При определенном числе контактов можно получить пары, состоя-

щие, в основном, из низкокипящих, а жидкость - из высококипящих компонентов. На практике ректификация, как и всякий диффузионный процесс, осуществляется в противотоке пара и жидкости, что обеспечивает различие температур и неравновесность составов встречных потоков. Контакт жидкости и пара достигается на тарелках, устанавливаемых в колонне.

Жидкое орошение при ректификации паров создается путем конденсации части парового потока в верхней части колонны, а паровое орошение - при ректификации жидкости путем испарения части жидкости в нижней части колонны.

Получаемые в процессах газообразные продукты представляют собой гомогенные смеси, разделение которых в промышленности осуществляется сорбцией.