ИТС 18-2016 Производство основных органических химических веществ

     2.2.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее время

Технология получения пропилена путем пиролиза углеводородного сырья была детально рассмотрена в главе 2.1 "Производство этилена"; технология получения пропилена путем каталитического крекинга детально рассмотрена в справочнике НДТ "Нефтепереработка"; поэтому в данной главе будет рассмотрена технология получения пропилена дегидрированием пропана.

2.2.1.1 Дегидрирование пропана

Еще в начале 90-х годов прошлого века установки дегидрирования рассматривались, в основном, как способ получения изобутилена, однако уже к концу десятилетия наметилась тенденция на пропилен ориентированное проектирование таких установок.

Существует две коммерчески реализованных технологии получения пропилена из пропана: "Oleflex" компании UOP, и ОАО НИИ "Ярсинтез".

Основным продуктом процессов дегидрирования является пропилен.

Сырьем для описываемых процессов является пропан.

2.2.1.1.1 Технология "Oleflex" компании UOP

Для проведения дегидрирования в процессе Oleflex используют платиновые катализаторы на подложке из окиси алюминия с щелочным промотором. Технологическая схема представлена на рис.2.2.1.

Дегидрирование пропана проводится на катализаторе с движущимся слоем для его непрерывной регенерации.

Производство состоит из трех основных секций:

- секция очистки сырья;

- реакторной секции;

- секция выделения продукта.     

Рисунок 2.2.1 - Принципиальная технологическая схема процесса "Oleflex"

Каждая из данных секций в свою очередь включает в себя узлы переработки потока сырья.

Секция очистки сырья предназначена для удаления метанола и извлечения азотных компонентов, металлов, воды и тяжелых углеводородов из свежего пропанового сырья. Удаление метанола необходимо, чтобы избежать образования окиси углерода в реакторах дегидрирования, которая может вызвать дезактивацию катализатора. Примеси также могут вызвать дезактивацию катализатора.

Свежее сырье - пропановая фракция поступает в промывочную колонну, где встречным потоком циркуляционной воды из него вымывается метанол. Обогащенная метанолом вода выводится из промывочной колонны и после нагрева попадает в метанольную колонну, где происходит процесс очистки воды от метанола. Балансовое количество метанола выводится за границу производства потребителям. Отпаренная вода после охлаждения возвращается на промывку пропана.

Очищенная от метанола пропановая фракция направляется дальше для удаления соединений азота и следов металлов, последовательно проходит сверху вниз через защитные адсорберы. Для удаления воды, содержащейся в сырье после промывки, поток направляется в коагулятор (где отделяется основная масса принесенной воды) и осушители (заполненные адсорбентом, где отделяется остаточное количество воды от пропанового потока). Очищенный пропан направляется в депропанизатор для удаления тяжелых углеводородов.

Перед подачей в депропанизатор сырьевой поток обезметаноленного пропана смешивается с рецикловым пропаном из узла разделения пропан-пропиленовой фракции и направляется в теплообменник, где нагревается до 106°С. Пропан из теплообменника поступает в депропанизатор в виде парожидкостной смеси. Пары очищенного от тяжелых углеводородов пропана поступают на конденсацию в воздушный холодильник и направляются в систему сепарации. В системе сепарации очищенный пропан смешивается с потоком водорода, после чего направляется в реакторную секцию.

Кубовый продукт из депропанизатора направляется в колонну отпарки, где происходит отделение легких углеводородов, которые направляются в топливную сеть, тяжёлые углеводороды выводятся на границу производства потребителям.

Перед подачей в реакторную секцию в сырьевой поток впрыскивается диметил-дисульфид (ДМДС). ДМДС предупреждает обуглероживание стали за счет образования слоя сульфида хрома на поверхности труб реакторов и печей, а также снижает протекание реакции термического расщепления пропана. Сырьевой поток последовательно проходит через 4 реактора, перед каждым входом в реактор продуктовый поток нагревается в печи. Дегидрирование пропана протекает под небольшим избыточным давлением, температуре 635-650°С в присутствии водорода.

Основная реакция дегидрирования осуществляется по схеме: