Оптимизация производства линейного алкилбензола

• Автор: Гурко, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1. Описание технологического процесса.

1.2. Математические модели основных элементов ХТС

1.3. Моделирование сложной ХТС.

1.4. Оптимизация химикотехнологической системы

1.5. Анализ существующей технологии

1.6. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНОЙ ХТС ПРОИЗВОДСТВА ЛИНЕЙНОГО АЛКИЛБЕНЗОЛА

2.1. Моделирование работы установки ПФК

2.1.1. Анализ исходных данных.
2.1.2. Модели колонн установки ПФК, их параметрическая настройка и проверка адекватности.
2.2. Моделирование работы реакторного блока установки ПаколДифайн
2.2.1. Обзор данных по кинетике дегидрирования нпарафинов в моноолефины.
2.2.2. Построение кинетической модели реактора
2.2.3. Настройка модели. Выбор поправочных коэффициентов. Проверка адекватности модели реактора
2.3. Моделирование работы установки алкилирования
2.3.1. Моделирование состава сырья
2.3.2 Проверка адекватности модели установки
ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ КОМПЛЕКСА ПОЛУЧЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ АЛКИЛБЕЗОЛОВ.
3.1. Оптимизационные решения на установке ПФК
3.1.1. Оценка максимально возможной загрузки блока
предфракционирования
3.1.2. Выбор определяющих регламентных ограничений. Влияние технологических показателей на работу установки.
3.1.3. Возможность повышения загрузки установки
предфракционирования при изменении технологических режимов
3.2. Оптимизационные решения на установке ПаколДифайн
3.2.1. Обзор способов регулирования температуры по профилю реактора Пакол.
3.2.2. Расчет оптимального температурного профиля по реактору. Учет
ограничений.
3.3. Моделирование работы блока ректификации установки алкилирования при увеличении содержания фр. СюСз п сырье
3.3.1. Расчет расходов и составов потоков установки алкилирования при изменении состава сырья.
3.3.2. Расчт паровых и жидкостных нагрузок для ректификационных
колонн установки алкилирования
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ УСТАНОВОК
ПРЕДФРАКЦИОНИРОВАНИЯ, ПАКОЛДИФАЙИ
4.1. Проверка результатов моделирования работы установки ПФК в ходе
опытного пробега
4.2. Имитационное моделирование двухреакторной схемы работы
установки ПаколДифайн
4.2.1. Задача увеличения удельной выработки ЛАБ на 1 кг катализатора
4.2.3. Задача увеличения степени конверсии по целевой реакции
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Сырье - фракция н-парафинов подается на блок из сырьевого парка, нагревается в теплообменнике Е-1 и поступает в колонну С-1. Верхний продукт стриппер-колонны С-1 - фракция С9 после охлаждения и конденсации подается на орошение колонны С-1, а балансовый избыток фракции С9 выводится с установки в цех №3, как компонент дизтоплива. Нижний продукт колонны подается на ректификацию в колонну С-2. Колонна С-2 рассчитана на выделение трех фракций н-парафинов: С-С, С із и С и и выше. С глухой тарелки колонны С-2 боковым погоном выводится фракция С)о-С|2. Фракция С-С выводится на смешение с фракцией С для получения фракции н-парафинов Сю-Сю в качестве сырья установки Пакол-Дифайн. Балансовый избыток фракции Сю-Сіз выводится в резервуары парка. Второй боковой погон колонны С-2 - фракция С. Расчетное количество фракции Си выводится на смешение для получения фракции парафинов Сю-Сп. Избыток фракции С]3 направляется в резервуары цеха №, как готовая продукция, или в цех №3, как компонент дизтоплива. Кубовый остаток - фракция Сі4 и выше подается в колонну С-3 под тарелку. Колонна С-3 - тарелочно-насадочная, работает под вакуумом. С глухой тарелки колонны С-3 боковым погоном выводится фракция парафинов С]4-С|7, которая частично возвращается в колонну на первую тарелку в виде горячего орошения. Остальная часть фракции С|4-Сі7 охлаждается и возвращается в качестве холодного орошения на верх колонны С-3, а балансовый избыток выводится на очистку от ароматики на установки Парекс цеха № 9. Кубовый остаток - тяжелые парафины С|8 и выше выводится из блока для дальнейшего сжигания в печи Б-1. Принципиальная схема блока Гіакол-Дифайн приведена на рисунке 1. Рисунок 1. Сырьем блока является комбинированное сырье, состоящее из свежей узкой фракции н-парафинов Сю-С» и рецикла парафиновой фракции Сш-Св из блока 0 алкилирования. Свежая фракция н-парафинов Сю-Св поступает либо из блока 0 предфракционирования, либо из резервуаров промпарка. Смешанное комбинированное сырье поступает в сырьевую емкость У-1. Из сырьевой емкости У-1 сырье подается на смешение с рециркулирующим водородсодержащим газом от компрессора. В теплообменнике Е-1 газо-сырьевая смесь нагревается до температуры 0°С и поступает в печь Р-1, где нагревается до температуры реакции 0-0°С. Нагретая газо-сырьевая смесь поступает в реактор -1, в котором протекает процесс селективной дегидрогенизации линейных парафинов. Выходящая смесь охлаждается до °С и поступает в сепаратор У-3, где происходит разделение водородсодержащего газа и жидкой фазы - смеси н-парафинов, олефинов и диолефинов. Жидкие продукты из сепаратора У-3 выводятся на гидрирование диолефинов в блок Дифайн, где смешиваются с водородсодержащим газом в смесителе ЭМ- и направляются в реактор Я- . После гидрирования в блоке Дифайн смесь н-парафинов, олефинов и остаточного количества диолефинов поступает в узел отпарной колонны С-1 для удаления растворенных газов и образовавшихся легких углеводородов. Верхний продукт колонны - легкая фракция парафинов охлаждается и выводится как продукт блока Пакол-Дифайн. Жидкий продукт куба колонны - смесь парафинов и олефинов, выводится в блок 0 алкилирование. Установка алкилирования предназначена для фтористоводородного алкилирования бензола моноолефинами с получением линейного алкилбензола (ЛАБ). Блок-схема процесса на рисунке 1. ССУХ’. Рисунок 1. Узел осушки бензола (С-1). В процессе алкилирования необходимо поддерживать определённый уровень содержания воды, поэтому осуществляется предварительная осушка бензола в бензол-стриппере С-1. На смешение с олефинами и парафинами поступает смесь свежего осушенного бензола и бензола из приемной емкости V-4 бензольной колонны. Реакторный узел. Смесь парафинов и олефинов поступает в блок 0 с установки Пакол-Дифайн, смешивается с бензолом, затем в поток этой смеси подается углеводородная фаза из У-6. Непосредственно перед вводом смеси углеводородов в стати к миксер подаётся МБ-кислота из отстойника У-1 и регенерированная ОТ-кислота из отстойника НР-кислоты У-6. В смесителе БМ-1 производится смешение указанных потоков.