Предыдущая часть документа
Будет иметь место сильная коррозия, ведущая к выходу оборудования из строя, когда вода входит в контакт с фосфорной кислотой (водная мойка при выключении). Коррозия может также иметь место в трубопроводах, кипятильниках, теплообменниках и других местах, где кислота может выпадать в осадок. Существует потенциальная возможность воздействия щелочной мойки (гидрооксид натрия), фосфорной кислоты, используемой в процессе или вымываемой во время циклов опорожнения - закачивания - отбора, и пыли катализатора. Существует потенциальная возможность неуправляемой экзотермической реакции, если имеют место потери охлаждающей воды.
Алкилирование
Алкилирование объединяет молекулы олефинов, полученные в результате каталитического крекинга, с молекулами изопарафинов с целью увеличения объема и октанового числа смесей бензина. Олефины будут реагировать с изопарафинами в присутствии высоко активного катализатора, обычно серной кислоты или фтористоводородной кислоты (или хлорида алюминия), с целью создания парафиновых молекул с длинной разветвленной цепочкой, называемых алкилатами (изооктан) с исключительной антидетонационной стойкостью. Алкилат затем разделяется на фракции. Относительно низкие температуры реакции от 10°C до 16°C для серной кислоты, 27°C до 0°C для фтористоводородной кислоты (HF) и 0°C для хлорида алюминия контролируются и поддерживаются путем охлаждения. (См. Рис. 78.13)
--------------------------------------------------------------------------------
Рис. 78.13 Процесс алкилирования
--------------------------------------------------------------------------------
Алкилирование серной кислоты. В установках алкилирования серной кислоты каскадного типа, исходное сырье, включая пропилен, бутилен, амилен и свежий изобутан, входит в реактор, где оно контактируют с катализатором серной кислоты. Реактор разделен на зоны, при этом олефины проходят через распределительные элементы к каждой зоне, а серная кислота и изобутан текут через перегородки из зоны к зоне. Тепло реакции удаляется путем испарения изобутана. Изобутановый газ удаляется из верхней части реактора, охлаждается и рециркулирует, при этом часть направляется к колонне депропанизатора. Остатки из реактора осаждаются, а серная кислота удаляется со дна резервуара и рециркулирует. Щелочные и/или водные скрубберы используется для удаления небольших количеств кислоты из технологического потока, которые затем поступают к колонне деизобутанизатора. Изобутан дебутанизатора рециркулирует, а оставшиеся углеводороды разделяются в колонне повторного погона и/или направляются на смешивание.
Алкилирование фтористоводородной кислоты. Имеются два типа процессов алкилирования фтористоводородной кислоты: Phillips и UOP. В процессе Phillips, исходное сырье олефинов и изобутана сушится и подается к комбинированной установке реактора/отстойника. Углеводород из зоны отстоя загружаются в главную фракционирующую колонну. Верхняя часть главной колонны ведет к депропанизатору. Пропан с ничтожным количеством фтористоводородной кислоты (HF) идет к секции отпаривания фтористоводородной кислоты, а затем каталитически дефторируется, обрабатывается и посылается на хранение. Изобутан извлекается из главной фракционирующей колонны и рециркулирует в реакторе/отстойнике, а алкилат со дна главной колонны посылается к делителю.
Процесс UOP использует два реактора с отдельными отстойниками. Половина высушенного исходного сырья загружается в первый реактор вместе с оборотным и подпитывающим изобутаном, а затем в отстойник, где кислота рециркулирует, а углеводород загружается во второй реактор. Другая половина исходного сырья идет ко второму реактору, при этом кислота отстойника рециркулирует, а углеводороды загружаются в главную фракционирующую колонну. Последующая обработка подобна обработке в случае Phillips, при которой верхняя часть из главной фракционирующей колонны поступает в депропанизатор, изобутан рециркулирует, а алкилат посылается к делителю.
Соображения по поводу здоровья и безопасности
Серная кислота и фтористоводородная кислота - опасные химические вещества, и важно предпринять меры безопасности во время доставки и разгрузка кислоты. Имеется потребность поддерживать концентрации серной кислоты на уровне от 85 до 95% для хорошей работы и с целью сведения к минимуму коррозии. Чтобы предотвратить коррозию из-за фтористоводородной кислоты, концентрации кислоты внутри технической установки должны поддерживаться выше 65 %, а влажность ниже 4 %. Некоторая коррозия и загрязнение в установке серной кислоты имеют место из-за разложения сложных эфиров серной кислоты, или там, где для нейтрализации добавляется щелочь. Эти сложные эфиры могут быть удалены обработкой новой кислотой и промывкой горячей водой.
Осадки могут быть вызваны потерей воды хладагента, необходимой для поддержания температур процесса. Давление на стороне охлаждающей воды и пара теплообменников должно поддерживаться ниже минимального давления на стороне обслуживания кислоты с целью предотвращения загрязнения. Вентиляционные отверстия могут быть направлены к скрубберам кальцинированной соды с целью нейтрализации фтористоводородного газа или паров фтористоводородной кислоты перед выбросом. Ограждения, дренаж и изоляция могут быть предусмотрены для защиты технологической установки с тем, чтобы сточные воды могли быть нейтрализованы перед выбросом в систему канализации.
Установки фтористоводородной кислоты должны быть полностью осушены и химически очищены перед циклами опорожнения - закачивания - отбора и входом с целью устранения всех следов фторида железа и фтористоводородной кислоты. Там, где использовалась вода, установка должна быть полностью высушена до того, как поступит фтористоводородная кислота. Утечки, разливы или выбросы с участием фтористоводородной кислоты или углеводородов, содержащих фтористоводородную кислоту, являются чрезвычайно опасными. Необходимо соблюдать меры предосторожности с целью обеспечения, чтобы с оборудованием и материалами, которые были в контакте с кислотой, обращались осторожно и их полностью очистили до того, как они покинут технологические площади или нефтеперерабатывающий завод. Часто используются чаны для промывки погружением с целью нейтрализации оборудования, которое вошло в контакт с фтористоводородной кислотой.
Существуют потенциальные возможности серьезных опасных и ядовитых воздействий, если имеют место утечки или выбросы. Прямой контакт с серной или фтористоводородной кислотой вызовет серьезные повреждения кожи и глаз, а вдыхание кислотных туманов или углеводородных паров, содержащих кислоту, вызовет сильное раздражение и повреждение системы органов дыхания. Должны соблюдаться специальные, предупредительные меры готовности на случай аварии, и должна быть предусмотрена защита, которая соответствует потенциальной опасности и на тех площадях, которые возможно подвергаются воздействию. Следует использовать опыт безопасной работы и соответствующие индивидуальные средства защиты кожи и дыхания там, где существуют опасности потенциального воздействия фтористоводородной и серной кислот во время таких обычных операций, как определение показаний приборов, инспектирование и взятие проб процесса, а также во время реагирования в случае аварии, технического обслуживания и циклов опорожнения - закачивания - отбора. Процедуры должны быть соблюдены на месте для обеспечения, чтобы защитное снаряжение и костюм, поврежденные воздействием серной или фтористоводородной кислоты, включая химические защитные костюмы, покрытия головы и обуви, перчатки, защита лица и глаз и защитное дыхательное снаряжение, были полностью очищены и обеззаражены перед повторным использованием.
Процессы перегруппирования
Каталитический реформинг и изомеризация - процессы, которые перегруппировывают углеводородные молекулы с целью создания продуктов с различными характеристиками. После крекинга некоторые потоки бензина, хотя и имеющие нужные размеры молекул, требуют дальнейшей обработки с целью улучшения их характеристик, так как у них наблюдается отсутствие некоторых качеств, таких как содержание серы или октановое число. Реформинг водорода (пара) производит дополнительный водород для использования в процессе гидрирования.
Каталитический реформинг
Следующая часть документа