Узел очистки водородсодержащего газа установки получения бензола гидродеалкилированием бензол-толуол-ксилольной фракции пироконденсата
Полезная модель относится к области нефтехимии, конкретнее, к получению бензола из гидроочищенной бензол-толуол-ксилольной фракции пироконденсата гидродеалкилированием. Технический результат - доочистка водородсодержащего газа установки получения бензола гидродеалкилированием бензол-толуол-ксилольной фракции пироконденсата от следов щелочи и воды. Предлагаемый узел очистки водородсодержащего газа установки получения бензола гидродеалкилированием бензол-толуол-ксилольной фракции пироконденсата включает двухсекционную промывную колонну водородсодержащего газа щелочью и водой, установленные последовательно после промывной колонны абсорбер и адсорбер, при этом абсорбер представляет собой насадочную колонну, в средней и верхней частях которой расположены слои насадок, в верхней части абсорбер содержит туманоуловитель, а над слоем насадки, находящейся в средней части, установлено распределительное устройство для подачи воды.
Полезная модель относится к области нефтехимии, конкретнее, к области получения бензола из гидроочищенной бензол-толуол-ксилольной фракции пироконденсата гидродеалкилированием.
Известно, что установки для осуществления процессов термического и каталитического гидродеалкилирования бензол-толуол-ксилольной (БТК) фракции пироконденсата с целью получения бензола, толуола и ксилолов получили широкую практическую реализацию.
Процессы высокотемпературного гидродеалкилирования БТК-фракции подробно описаны в научно-технической литературе (Сулимов А.Д. «Производство ароматических углеводородов из нефтяного сырья», М., Химия, 1975; Калечиц И.В. «Химия гидрогенизационных процессов в переработке топлив», М., Химия, 1973; Соколов В.З., Харлампович Г.Д. «Производство и использование ароматических углеводородов», М., Химия, 1980), обычно они осуществляются при высокой температуре и в присутствии водорода. Водород, используемый для осуществления реакции гидродеалкилирования, отделяется от продуктов реакции, концентрируется в узле концентрирования и вновь возвращается в процесс.
Основной проблемой данных процессов является загрязнение циркулирующего водородсодержащего газа (ВСГ) в процессе гидродеалкилирования сероводородом, что вызывает необходимость включения в состав установки технологических блоков очистки ВСГ от сероводорода перед его концентрированием методом глубокого охлаждения.
В процессе гидродеалкилирования БТК-фракцию смешивают со свежим и циркулирующим ВСГ, нагревают и подают в реактор предварительного гидрирования диолефинов и стирола, затем поток вторично нагревают и подают в реактор, где протекают реакции гидрокрекинга, деалкили-рования и гидрообессеривания. Продукты реакции охлаждают и конденсируют. После выделения циркулирующего и отходящего газов поток стабилизируют и разгоняют, получая бензол, толуол и ксилол. Установка для осуществления процесса гидродеалкилирования («Справочник нефтехими-ка», т.1, под ред. С.К. Огородникова, Л., Химия, 1978, стр.113) включает аппарат для очистки водорода (ВСГ), который туда поступает из узла конденсации и сепарации ароматических углеводородов. Рецикловый водород из аппарата очистки идет на смешение со свежим водородом и объединенный поток вновь направляется в процесс («Hydrocarbon Processing», march. 2001, p.82).
Известна схема каталитического гидродеалкилирования гидроочищенной БТК-фракции пироконденсата на установке ЭП-300 ПО «Ангарск-нефтеоргсинтез» (Беренц А.Д. и др. «Переработка жидких продуктов пиролиза», М., Химия, 1985, стр.114). Согласно этой схеме установка включает узел гидрогенизационной переработки БТК-фракции, узел разделения продуктов реакции, узел выделения ВСГ и узел концентрирования водорода. В описанной технологической схеме после узла выделения ВСГ из продуктов реакции установлена колонна отмывки водородсодержащего газа от сероводорода. Очистка ВСГ осуществляется методом абсорбции сероводорода сначала водными растворами щелочи, а потом водой в одной тарельчатой двухсекционной колонне. Отмытый от сероводорода ВСГ через подогреватель направляется в сепаратор, а затем в колонну абсорбции бензола из ВСГ толуолом, после чего через подогреватель и сепаратор освобожденный от бензола ВСГ поступает в адсорбер и затем уже в узел кон-центрирования водорода.
Недостатком такой очистки ВСГ перед концентрированием является то, что ВСГ, выходящий с верха колонны промывки ВСГ щелочью и водой, содержит следы щелочи и воды, которые при имеющейся схеме очистки не удаляются и, попадая в узел концентрирования водорода, способствуют коррозии оборудования.
Наиболее близким техническим решением является узел очистки ВСГ перед его концентрированием на установке термического гидродеалкилирования гидроочищенной БТК-фракции пироконденсата и выделения бензола на установке ЭП-450 ПО "Нижнекамскнефтехим" (Беренц А.Д. и др. «Переработка жидких продуктов пиролиза», М., Химия, 1985, стр. 110). На этой установке в узле очистки ВСГ от сероводорода предусмотрена двухсекционная колонна для отмывки водородсодержащего газа от сероводорода щелочью и водой, после чего ВСГ направляется в узел концентрирования водорода.
Недостатком существующего способа является то, что ВСГ содержит остаточные количества щелочи и воды, которые в узле концентрирования вызывают коррозию оборудования.
Задачей полезной модели является модернизация узла очистки водородсодержащего газа для доочистки его от следов щелочи и воды.
Поставленная задача решается разработкой узла очистки водородсодержащего газа установки получения бензола гидродеалкилированием бензол-толуол-ксилольной фракции пироконденсата, включающего двухсекционную промывную колонну водородсодержащего газа щелочью и водой, установленные последовательно после промывной колонны абсорбер и адсорбер, при этом абсорбер представляет собой насадочную колонну, в средней и верхней частях которой расположены слои насадок, в верхней части абсорбер содержит туманоуловитель, а над слоем насадки, находящейся в средней части, установлено распределительное устройство для подачи воды.
В средней и верхней частях абсорбера может быть расположено 2 или более слоев насадок, которые могут быть выполнены в виде колец Ра-шига или других конфигураций. Распределительное устройство для подачи воды, расположенное над слоем насадки абсорбера, находящейся в средней его части, имеет не менее 20 точек орошения на 1 кв. м. В верхней части абсорбера по ходу выходящего газа установлен туманоуловитель любой конструкции. В адсорбере расположен слой сорбента, при этом в качестве сорбента могут быть использованы любые вещества, способные хемосор-бировать следы влаги и щелочи, например, цеолитсодержащие.
Отличительными признаками полезной модели является установка в узле очистки ВСГ, отмытого от сероводорода щелочью и водой в известной промывной колонне, двух дополнительных аппаратов - абсорбера и адсорбера, установленных последовательно, причем абсорбер представляет собой насадочную колонну, в средней и верхней частях которой расположены слои насадок, при этом над слоем насадки, находящейся в средней части, установлено распределительное устройство для подачи воды, а в верхней части абсорбера установлен туманоуловитель.
«Новизна» полезной модели заключается в наличии в узле очистки ВСГ установки получения бензола гидродеалкилированием бензол-толуол-ксилольной фракции дополнительно двух аппаратов - абсорбера и адсорбера, причем абсорбер представляет собой насадочную колонну, в средней и верхней частях которой расположены слои насадок и распределительное устройство для подачи воды, а в верхней части абсорбера по ходу выходящего газа установлен туманоуловитель.
Эффективность полезной модели заключается в том, что предотвращается коррозия оборудования узла концентрирования ВСГ, так как дополнение узла очистки ВСГ абсорбером и адсорбером позволяет полностью удалить следы щелочи и воды, которые в узлах очистки ВСГ аналогичных установок не удаляются полностью из-за несовершенства конструкций этих узлов.
Промышленная применимость подтверждается описанным ниже узлом очистки и его работой.
Узел очистки ВСГ установки получения бензола гидродеалкилированием бензол-толуол-ксилольной фракции пироконденсата перед подачей ВСГ в узел концентрирования водорода по полезной модели представляет собой несколько соединенных между собой аппаратов, а именно: двухсекционную промывную колонну для промывки ВСГ щелочью и водой и установленные последовательно после нее абсорбер и адсорбер, при этом абсорбер представляет собой насадочную колонну, в которой расположено несколько слоев насадок, 2 или более, и распределительное устройство для подачи воды, расположенное над слоем насадки, находящейся в средней части колонны, при этом точек орошения должно быть не менее 20 на 1 м2, а в верхней части абсорбера по ходу ВСГ установлен туманоуловитель любой стандартной конструкции. Адсорбер представляет собой аппарат, в котором расположен слой сорбента, способного сорбировать следы щелочи и воды, например, цеолитсодержащий.
Узел очистки ВСГ по полезной модели работает следующим образом. ВСГ из узла выделения ВСГ установки получения бензола гидродеалкилированием бензол-толуол-ксилольной фракции пироконденсата, содержащий до 0,04% масс. сероводорода, поступает на промывку щелочью, а затем водой в двухсекционную колонну, откуда он, уже не содержащий сероводород, но содержащий капельную влагу в количестве 0,10-0,15% масс. с растворенной в ней щелочью в количестве 0,007-0,010% масс., поступает в нижнюю часть абсорбера под первый слой насадок, вода через оросительное устройство поступает на первый слой насадок. Двигаясь противотоком к воде водородсодержащий газ, содержащий остаточные количества щелочи, растворенной в капельной влаге, очищается от следов щелочи и поступает на следующие один или более слоев насадок и далее через туманоуловитель выводится из абсорбера. После абсорбера ВСГ,
сосодержащий 0,1% масс. воды поступает в нижнюю часть адсорбера и выходит из адсорбера, уже не содержащим следов влаги.
Наличие и расположение дополнительных аппаратов в узле очистки ВСГ перед подачей его в узел концентрирования, а также предлагаемая конструкция абсорбера, позволяют добиться полной очистки ВСГ от следов щелочи и влаги, что предотвращает коррозию оборудования узла концентрирования ВСГ.
Узел очистки водородсодержащего газа установки получения бензола гидродеалкилированием бензол-толуол-ксилольной фракции пироконденсата, включающий двухсекционную промывную колонну водородсодержащего газа щелочью и водой, отличающийся тем, что он дополнительно содержит установленные последовательно после промывной колонны абсорбер и адсорбер, при этом абсорбер представляет собой насадочную колонну, в средней и верхней частях которой расположены слои насадок, в верхней части абсорбер содержит туманоуловитель, а над слоем насадки, находящейся в средней части, установлено распределительное устройство для подачи воды.
