Предыдущая часть документа
Жидкие углеводороды в катализаторе или при входе в нагретый горючий воздушный поток могут вызвать экзотермические реакции. В некоторых процессах должны быть предприняты меры предосторожности для предотвращения образования взрывчатых концентраций пыли катализатора во время сброса или удаления. При разгрузке коксованного катализатора существует возможность самовозгорания сульфида железа. Сульфид железа может загораться спонтанно при воздействии воздуха, и, следовательно, должен быть смочен водой для предотвращения последующего возгорания паров. Использованный при коксовании катализатор может быть либо охлажден ниже 49°C перед разгрузкой из реактора, либо сначала разгружен в контейнеры, очищенные с помощью инертного азота и затем охлажденные перед дальнейшей обработкой.
Существует возможность воздействия чрезвычайно горячих углеводородных жидкостей или паров во время взятия проб процесса или если имеет место их утечка или выброс. Кроме того, воздействие канцерогенных полициклических ароматических углеводородов, ароматической нефти, содержащей бензол, сернистый газ (топливный газ, возникший в результате таких процессов, как каталитический крекинг и гидроочистка, которые содержат сероводород и диоксид углерода), сероводород и/или угарный газ, может иметь место во время выбросов продуктов или паров. Неумышленное образование высокотоксичного никелькарбонила может произойти при процессах крекинга с использованием никелевых катализаторов с результирующей потенциальной возможностью опасного воздействия.
Регенерация катализатора включает отгонку низкокипящих фракций водяным паром и удаление нагара, что приводит к потенциальному воздействию потоков жидких отходов, которые могут содержать изменяющиеся количества сернистой воды, углеводорода, фенола, аммиака, сероводорода, меркаптана и других материалов, в зависимости от исходного сырья, сырой нефти и процессов. Необходимо использовать опыт безопасной работы и соответствующие индивидуальные средства защиты при обращении с использованным катализатором, при перезагрузке катализатора и при утечках или выбросах.
Процесс гидрокрекинга
Гидрокрекинг - двухступенчатый процесс, сочетающий каталитический крекинг и гидрирование, при котором фракции дистиллята расщепляются в присутствии водорода и специальных катализаторов с целью создания более желанных продуктов. Гидрокрекинг имеет преимущество по сравнению с каталитическим крекингом в том, что исходное сырье с высокой концентрацией серы может обрабатываться без предварительной десульфурации. При данном процессе тяжелое ароматическое исходное сырье преобразуется в более легкие продукты при очень высоких давлениях и довольно высоких температурах. Когда исходное сырье имеет высокое содержание парафина, водород предотвращает образование полициклических ароматических углеводородов, уменьшает образование гудрона и предотвращает накапливание кокса на катализаторе. Гидрокрекинг производит относительно большие количества изобутана для исходного сырья для алкилирования и также вызывает изомеризацию для контроля над температурой текучести, при этом оба показателя являются важными характеристиками высококачественного топлива для реактивных двигателей.
На первом этапе исходное сырье смешивается с оборотным водородом, нагревается и посылается в первичный реактор, где большое количество исходного сырья преобразуется в средние дистиллянты. Соединения серы и азота преобразуются с помощью катализатора в реакторе первичной ступени в сероводород и аммиак. Остаток нагревается и посылается к сепаратору высокого давления, где газы, обогащенные водородом, удаляются и рециркулируют. Остающиеся углеводороды отпариваются или очищаются с целью удаления сероводорода, аммиака и легких газов, которые собираются в накопителе, где бензин отделяется от сернистого газа.
Отпаренные жидкие углеводороды из первичного реактора смешиваются с водородом и посылаются к реактору второй ступени, где они расщепляются на высококачественный бензин, топливо для реактивных двигателей и дистиллятные компоненты смешивания. Эти продукты идут через ряд сепараторов высокого и низкого давления с целью отделения газов, которые рециркулируют. Жидкие углеводороды стабилизируются, расщепляются и отпариваются, при этом легкие продукты сырой нефти из установки гидрокрекинга используются для смешивания бензина, в то время как более тяжелая сырая нефть рециркулирует или посылается в устройство каталитического реформинга. (См. Рис. 78.11)
--------------------------------------------------------------------------------
Рис. 78.11 Процесс гидрокрекинга
--------------------------------------------------------------------------------
Соображения по поводу здоровья и безопасности
Инспектирование и проверка приборов сброса имеют важное значение из-за наличия очень высоких давлений в этих процессах. Необходим хороший контроль над процессом для защиты от закупоривания пластов реактора. Из-за рабочих температур и присутствия водорода, содержание сероводорода в исходном сырье должно строго поддерживаться на минимальном уровне для уменьшения возможности возникновения сильной коррозии. Должна также учитываться коррозия влажной двуокисью азота в местах конденсации. При обработке исходного сырья с высоким содержанием азота, аммиак и сероводород формирует гидросульфид аммония, который вызывает сильную коррозию при температурах ниже точки росы воды. Гидросульфид аммония также присутствует при отпаривании сернистой воды. Так как установка гидрокрекинга работает при очень высоких давлениях и температурах, для предотвращения пожаров и взрывов важно контролировать как утечки углеводорода, так и выбросы водорода.
Так как процесс гидрокрекинга является закрытым процессом, при нормальных рабочих условиях воздействия являются минимальными. Имеется потенциальная возможность воздействия алифатической нафты, содержащей бензол, канцерогенных полициклических ароматических углеводородов, газообразного углеводорода и эмиссий пара, обогащенного водородом газа и сероводородного газа, полученного в результате утечек при высоком давлении. Выбросы больших количеств угарного газа могут иметь место во время регенерации катализатора и его оборота. Отпаривание и регенерация катализатора создают потоки отходов, содержащих сернистую воду и аммиак. Следует использовать безопасный опыт работы и соответствующие индивидуальные средства защиты при обращении с использованным катализатором. Во время перезагрузки в некоторых процессах требуется позаботиться о том, чтобы не формировались взрывчатые концентрации каталитической пыли. Разгружаемый использованный при коксовании катализатор требует соблюдения специальных мер предосторожности с целью предотвращения пожаров вызываемых сульфидом железа. Прошедший коксование катализатор должен быть либо охлажден до температуры ниже 49°C перед разгрузкой, либо размещен в контейнерах, инертных по отношению к азоту, пока он не охлажден.
Процессы объединения
Два объединяющихся процесса, полимеризация и алкилирование, используются, для соединения маленьких молекул, обедненных водородом, называемых олефинами, восстановляемых термическим и каталитическим крекингом, с целью создания более желанного исходного сырья смешивания с бензином.
Полимеризация
Полимеризация - процесс объединения двух или больше ненасыщенных органических молекул (олефинов) с целью формирования одиночной, более тяжелой молекулы с теми же самыми элементами в той же самой пропорции, как и у первоначальной молекулы. Этот процесс преобразует газообразные олефины, такие как этилен, пропилен и бутилен, преобразованные установками термического крекинга и крекинга с флюидизированным катализатором в более тяжелые, более сложные, высокооктановые молекулы, включая сырую нефть и исходное сырье для нефтепродуктов. Исходное сырье олефинов предварительно обрабатывается с целью удаления сернистых соединений и других нежелательных веществ, а затем передается к фосфорному катализатору, обычно твердому катализатору, или жидкой фосфорной кислоте, где происходит экзотермическая полимерная реакция. Это требует использования охлаждающей воды и впрыскивания холодного исходного сырья в реактор с целью контроля над температурами при различных давлениях. Кислота в жидкостях удаляется с помощью промывки щелочью, жидкости фракционируют, а кислотный катализатор рециркулирует. Пар фракционирует с целью удаления бутана и нейтрализуется с целью устранения следов кислоты. (См. Рис. 78.12)
--------------------------------------------------------------------------------
Рис. 78.12 Процесс полимеризации
--------------------------------------------------------------------------------
Следующая часть документа