НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Технологические показатели процесса Cyclar

Качество сырья

К сырью установки Cyclar применяются следующие требования:

1. Основные составляющие - пропан и бутаны.
2. Содержание метана и этана должно быть минимизировано, по причине действия этих компонентов по принципу инертных разбавителей.
3. Доля олефинов не должна превышать 10% масс., потому что большей концентрации потребуется предварительное гидрирование сырья.
4. Компоненты С₅ и С₆ повышают скорость закоксовывания катализатора в процессе, поэтому их содержание ограничено:
• С₅ - не более 20% масс.:
• С₆ - не более 2% масс..

При наличии обоснованной потребности установка Cyclar может быть спроектирована для переработки сырьё с концентрацией углеводородов С₅ и С₆ более нормируемых выше значений. Как правило, сырьё, перерабатываемое на установке Cyclar, должно соответствовать техническим условиям, указанным в нижеследующей таблице.

Получаемые продукты

Основными жидкофазными продуктами процесса Cyclar являются:

• фракция БТК (бензол, толуол, ксилол);
• ароматические углеводороды С₉₊.

Эти продукты могут быть отделены друг от друга с использованием обычного фракционирования после отгонной колонны Cyclar.

Обычно, выход ароматики увеличивается с возрастанием числа атомов углерода в компонентах сырья. При эксплуатации при пониженном давлении суммарный выход ароматики составляет:

• при пропановом сырье - 62% масс.;
• при бутановом сырье - 66 %масс.

Подобный прирост выхода ароматических углеводородов сопровождается понижением отбора углеводородного газа. Для смесевого пропан-бутанового сырья величину отбора можно рассчитать используя линейную интерполяцию. Распределение изомеров бутана в сырье на величину отбора влияния не оказывает.

Состав сырья оказывает влияние и на распределение ароматических соединений в жидкофазном продукте:

1. Из бутанового сырья получается продукт, в котором содержится меньше бензола и больше ксилолов, чем при пропановом сырье.
2. Для обоих типов сырья жидкофазный продукт состоит из:
• фракции БТК (бензол, толуол, ксилол) - примерно 91% масс.;
• высококипящие ароматические углеводороды - 9% масс.

Технология Cyclar позволяет производить ароматические углеводороды, содержащие менее 1500 мл/м³ неароматических примесей. Поэтому товарные бензол, толуол и ксилол высокого качества могут быть получены простым фракционированием, без дополнительной последующей экстракции.

Побочные низкокипящие фракции содержат большие концентрации водорода, который может быть извлечен разными способами, в зависимости от необходимой концентрации:

• 65% мольн. - применяется адсорбционно-отгонная система;
• 95% мольн. - требуется колонна разделения;
• 99% мольн. - необходима комбинация адсорбционно-отгонной системы и короткоцикловой адсорбции;
• более 99% мольн. - потребуется сочетание колонны разделения и короткоцикловой адсорбции.

Рабочие параметры

Основными рабочими параметрами установки Cyclar являются:

• состав сырья;
• давление;
• расход;
• температура.

Температуру необходимо поддерживать:

• достаточно высокой, чтобы добиться практически полной трансформации промежуточных продуктов реакции и получить жидкий продукт, практически не содержащий неароматические примеси;
• достаточно низкой, чтобы минимизировать нежелательные высокотемпературные реакции.

Расходы продуктов и скорость движения катализатора подбираются в соответствии с величинами преобразования в заданном диапазоне температур, чтобы добиться высокого выхода продукта при наименьших эксплуатационных расходах.

Давление, при котором происходит реакция, оказывает значимое влияние на показатели процесса. Повышение давления увеличивает скорость протекания реакции, тем самым сокращается требуемый объём катализатора. Однако подобная повышенная активность в некоторой степени обусловлена повышением скорости протекания реакций гидрокрекинга, в результате чего снижается выход ароматических компонентов. UOP на момент времени предлагает 2 варианта технологической схемы процесса Cyclar:

• если требуется максимальный выход ароматических углеводородов, то предпочтительной является схема с низким давлением;
• схема с повышенным давлением затрачивает лишь половину обычно количества катализатора и имеет приоритет, когда наибольшее значение имеют капиталовложения и расходы на эксплуатацию.

Существуют различные исполнения оборудования, в зависимости от:

1. Типа привода компрессоров:
• газотурбинный;
• паротурбинный;
• электрический;
2. Предпочтительного способа охлаждения оборудования:
• воздушное;
• водяное;
3. Необходимости генерации пара.