НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Технология процесса Tatoray

Технологическая схема

В процессе Tatoray используется чрезвычайно простая схема, которая состоит из реактора со стационарным слоем катализатора и секции фракционирования продуктов:

Свежее сырьё первоначально смешивает с обогащенным водородом рецикловым газом и подвергается предварительному нагреву в результате теплообмена с горячим эфлюентом реактора. Далее в трубчатой печи происходит нагрев до температуры реакции газосырьевой смеси, которая подается в реактор, где происходит его переработка при нисходящем перемещении через стационарный слой катализатора.

Продукт из реактора подвергается охлаждению в результате теплообмена со смесевым сырьем и конденсатом продукта, после чего направляется в колонну разделения продуктов, в которой:

• с верха колонны происходит отбор насыщенного водородом газ, небольшая доля которого подлежит отдувке, чтобы избавиться от низкокипящих фракций, накопившихся в цикле рециркуляции газа, а основной поток смешивается со свежим газом и подается обратно в реактор;
• жидкость с нижней части колонны направляется в отгонную колонну.

В отгонной колонне:

1. Верхний погон подвергается охлаждению и разделяется на продукты в газовой и жидкой фазах:
• газ сбрасывается в коллектор топливного газа;
• жидкость подается обратно в дебутанизатор установки Platforming и бензол может быть извлечён в секции экстракции или разделения бензола и толуола.
2. С низа отводятся бензол и ксилолы вместе с не вступившими в реакцию толуолом и ароматическими соединениями С₉₊,которые подаются обратно в секцию фракционирования бензола и толуола комплекса по производству ароматики.

Для возможности протекания в реакторной секции установки Tatoray реакций деалкилирования поддерживается избыточное парциальное давление водорода, несмотря на то, что при трансалкилировании потребление водорода теоретически не требуется. По факту побочные реакции при деалкилировании всегда потребляют небольшое количество водорода, а при переработке высококипящего сырья его расход возрастает, из-за присутствия тяжелых алкильные радикалов (как правило, С₃ и С₄.

Требования к сырью

Сырьём для процесса Tatoray обычно является смесь толуола и ароматики С₉-С₁₀, вырабатываемых из риформата, либо смесь ароматических соединений С₉-С₁₀, получаемых из риформата в смеси бензином пиролиза. На рисунке ниже приведена диаграмма типовых значений отбора продукта из свежего сырья, состав которого варьируется от 100% масс. толуола до 100% масс. ароматических соединений С₉.

Как видно по рисунку, при повышении содержания ароматики С₉ в сырье, преобладание в составе продукта меняется от бензола к ксилолам. Насыщенные углеводороды в сырье подвергаются крекингу до пропана и бутана, поэтому их концентрация в сырье лимитируется.

Стандартные требования к сырью подаваемому на установку Tatoray:

Режимные показатели

Способность процесса Tatoray к переработке ароматических углеводородов делает подходящим для выработки ксилолов больший объём сырья и значительно смещает селективность установки в сторону повышения отбора ксилолов в счёт бензолов:

1. Стандартный комплекс по получению ароматики без процесса Tatoray:
• обеспечивает производство порядка 200 000 т p-ксилола в год;
• перерабатывает 25 000 барр./сут бензиновых фракций из легкой аравийской нефти;
• фракционный состав сырья: 71 - 150 °C (160 - 300 °F ) по ASTM.
2. Если в состав комплекса включить установку Tatoray, перерабатывающую толуол, тогда:
• переработка составит 25 000 барр./сут бензиновых фракций из легкой аравийской нефти;
• фракционный состав сырья: 71 - 150 °C (160 - 300 °F ) по ASTM;
• производство p-ксилола увеличится на 40% и составит 280 000 т в год.
3. Если в состав комплекса добавить установку Tatoray, перерабатывающую ароматику С₇/С₉-С₁₀, то:
• фракционный состав сырья расширится: 71 - 171 °C (160 - 340 °F ) по ASTM;
• количество предшественников С₉-С₁₀ увеличится до максимума;
• переработка составит 25 000 барр./сут утяжеленных бензиновых фракций из легкой аравийской нефти;
• производство p-ксилола увеличится на 110% и составит 420 000 т в год.

Наибольший теоретический коэффициент трансформации за один проход лимитирован равновесными условиями и орпеделеяется составом сырья. Для толуола, например, теоретический коэффициент трансформации за один проход находится на уровне 59%. Эксплуатация при высоком коэффициенте трансформации сокращает объём непреобразованных исходных соединений, которые подлежат обратной подаче через секцию фракционирования бензола и толуола. Меньший поток рецикла уменьшает габариты бензольной и толуольной колонн и самой установки Tatoray, а также позволяет экономить энергоносители.

Установки Tatoray проектируются и работают в заданном диапазоне коэффициентов преобразования, который зависит от:

• необходимой производительности;
• пропускной способности;
• потребления энергоносителей;
• чувствительности к инвестициям.