1. Общая характеристика секции, назначение и

сущность технологического процесса

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 1986г. - ОАО "Омскнефтехимпроект".

Сущность процесса

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

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, состоящие, в основном, из низкокипящих, а жидкость - из высококипящих компонентов. На практике ректификация, как и всякий диффузиционный 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.

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 сетчатыми тарелками;

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

Факторы, влияющие на процесс

Ведение процессов ректификации и абсорбции, их экономическая эффективность зависят от требуемой чистоты и качества получаемых продуктов.

Основными параметрами, влияющими на процесс ректификации, являются:

- температура в рефлюксной емкости, температура сырья на входе в колонну, количество подаваемого орошения, число тарелок;

- температура в рефлюксной емкости зависит от хладоагента, подаваемого в конденсатор-холодильник на потоке паров рефлюкса и ректификата. Чем ниже температура конденсации в рефлюксной емкости, тем ниже давление в системе "емкость-колонна", тем ниже температурный режим в колонне, а следовательно, меньше энергетические затраты;

- температура подаваемого в колонну сырья связана с количеством подаваемого острого орошения с одной стороны и количеством парового орошения с другой стороны. Чем выше доля отгона сырья на входе в колонну, тем больше острого орошения нужно подавать, но парового орошения требуется меньше. Установлено, что доля отгона сырья колонны в количественном отношении должна примерно быть равной балансовому количеству ректификата;

- количество подаваемого орошения обратно пропорционально числу тарелок. При выборе количества орошения сообразуются с числом тарелок и расходом тепла.

Основными параметрами, влияющими на абсорбционный процесс являются давление, температура абсорбента, число тарелок, количество и качество абсорбента.

Чем выше давление, тем, при прочих равных условиях, глубже извлечение, так как давление вообще способствует переходу углеводорода из парообразного состояния в жидкое.

Повышение температуры снижает извлечение компонентов, особенно при необходимости значительных извлечений.

Чем больше абсорбента циркулирует через абсорбер, тем выше извлечение. Для определения оптимальных размеров абсорбционно-десорбционной аппаратуры количество абсорбента выбирается совместно с выбором давления, числа тарелок и энергетическими затратами.

К качеству абсорбента предъявляются определенные требования: небольшой молекулярный вес, отсутствие сернистых соединений, смол, органических кислот, стойкость против образования эмульсий.

Чем больше число тарелок, тем выше извлечение.

Степень извлечения углеводородов выше 0,9 определяется экономической целесообразностью, так как в этом случае резко возрастает число тарелок и количество абсорбента.