Назначение: Повышение октанового числа нефтяных фракций С5 -С6 путем превращения парафинов нормального строения в их изомеры, имеющие более высокое октановое число. В настоящее время в России действуют всего три установки изомеризации, т.е. практически отсутствует развитое серийное производство изомеризата, необходимое для выпуска современных высокооктановых автобензинов.
Сырье и продукция. При работе в режиме получения высокооктанового компонента (установки, строящиеся на НПЗ) сырьем являются легкие прямогонные фракции, продукцией – изокомпонент, который направляется на смешение с катализатами риформинга и каталитического крекинга для получения высокооктановых бензинов. Ниже приводится характеристика сырья и продуктов установки изомеризации при переработке фракций НК-62°С (I) и НК-70°С (II). При использовании первой из этих фракций изомеризации подвергается пентан, при использовании второй – пентан и гексан.
|
I |
II |
||
|
Сырье |
Изокомпонент |
Сырье |
Изокомпонент |
Октановое число (моторный метод) |
73 |
89-90 |
69 |
82-85 |
Давление насыщенных паров, мм.рт.ст. |
940 |
1000-1050 |
600 |
700-750 |
Катализаторы. На российских НПЗ применяются отечественные катализаторы типа СИ-1 и катализаторы, разработанные компанией ЮОП.
Технологическая схема. Существует несколько вариантов процесса изомеризации парафиновых углеводородов. Их различия обусловлены свойствами применяемых катализаторов, условиями ведения процесса, а также принятой технологической схемой ("за проход" или с рециклом непроконвертированных нормальных углеводородов). За рубежом широкое распространение получили процессы среднетемпературной (температура реакции 230-290°С) и низкотемпературной (температура реакции 100-160°С) изомеризации.
На российских НПЗ в основном применяется процесс высокотемпературной изомеризации. Катализатор подвергается окислительной регенерации 1 раз в 5-6 месяцев.
Технологический режим блока изомеризации:
Температура,°С |
|
реакции в начале цикла |
380 |
реакции в конце цикла |
450 |
верха колонны |
82 |
низа колонны |
112 |
Давление, кгс/см2 |
|
в реакторе |
35 |
в колонне |
8,5 |
в нагнетательной линии компрессора |
50 |
Объемная скорость подачи сырья, ч-1 |
1,5 |
Степень превращения пентана за проход, % (масс.) |
50 |
Материальный баланс. Материальный баланс установки изомеризации фракции НК-62°С приводится ниже:
Поступило |
|
Фракция НК-62°С |
100,0 |
Водородсодержащий газ |
0,8 |
в том числе водород |
(0,22) |
Всего |
100,8 |
|
|
Получено |
|
Углеводородный газ |
1,6 |
Сжиженный газ |
16,8 |
Компонент автомобильного бензина |
82,4 |
В том числе |
|
Изопентановая фракция |
(53,4) |
Изогексановая фракция |
(22,1) |
Гексановая фракция |
(6,9) |
Всего |
100,8 |
Расходные показатели (на 1 т сырья):
Пар водяной, Гкал |
1,5-2,2 |
Электроэнергия, кВт·ч |
60-70 |
Вода оборотная, м3 |
10-40 |
Топливо, кг |
20-25 |
Катализатор, кг |
0,15-0,20 |