Технология фтористоводородного алкилирования

В адсорберах алюминиевой  очистки пропановой продувки D-3028 А/В углеводороды С₃-С₄ очищаются от унесенной фтористоводородной кислоты и фторсодержащих соединений. При этом фтористоводородная кислота и фторсодержащие соединения химически связываются с окислоалюминиевым адсорбентом, образуя фториды алюминия и воду.

Пройдя адсорберы D-3028 A/B, поток углеводородов С₃-С₄ охлаждается в трубном пространстве теплообменника Е-3017/1,2, нагревая поток углеводородов С₃-С₄, идущий к D-3028 A/B, затем дополнительно охлаждается смешиваясь с частью углеводородов С₃-С₄, возвращаемых с нагнетания насоса пропановой продувки Р-3008 А/В, после чего конденсируется в трубном пространстве конденсатора Е-3019/1,2, и поступает в адсорбер щелочной очистки пропановой продувки D-3029.

В D-3029 поток пропановой продувки - углеводородов С₃-С₄ - подвергается дополнительной очистке от фтористоводородной кислоты и фтористосодержащих соединений, которые взаимодействуют с KOH, образуя фторид калия и воду. Образующаяся вода частично растворяет твердую щелочь KOH.

Очищенные углеводороды С₃-С₄ – поток пропановой продувки из D-3029 насосом Р-3008 А/В направляется в отпарную колонну Т-2001 в секцию 2000 [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Лабораторный контроль 

 

6.1 Аналитический контроль

Таблица 6.1 - Аналитический контроль (секция 3000)

Поток	Контролируемый Параметр	Диапазон или ограничение	Метод тестирования
Комбинированное сырье в  реактор алкилирования E-3021	1 Состав, мольн.%	(4)	UOP 539
	2 Обще содержание серы, вес.ppm	макс. 10	UOP 727
	3 H2S, RSH, COS, вес.-ppm	макс. H2S: 1.	UOP 212
	4 Азотистые основания, вес.- ppm	Макс.1.	UOP 936
	5 Бутадиен, вес.-ppm	Макс. 100	UOP 539
	6 Вода, вес.-ppm	Установлен на 38 °C	UOP 845
	7 Другие кислородсодержащие соединения, вес.-ppm	Макс. 10	UOP 845
Циркуляция кислоты HF	1 HF, вес.%	Мин. 85	UOP 629
	2 O, вес.%	Макс.1.0	UOP 629
	3 Комплекс присадки, вес.%	Mакс.10	UOP 629
Нормальный бутан из ректификационной колонны	Фториды	отчет	UOP 619
Нормальный бутан из ведущих  адсорберов алюминиевой очистки	Фториды	Макс.1.0	UOP 619

 

 

 

Продолжение таблицы 6.1

Поток	Контролируемый Параметр	Диапазон или ограничение	Метод тестирования
Нормальный бутан из ведомого адсорбера алюминиевой очистки	Фториды	отсутствует	UOP 619
Нормальный бутан в колонну деизобутанизатора  установки Бутамер	1 Состав, мольн.%	Макс.C5+:	UOP 539
	2 Общее содержание азота, вес.-ppm	Макс.0.1	UOP 936
Алкилатный продукт на хранение	Плотность Разгонка, % объемн./°C Расчетн. давление паров (RVP), кг/ Октановое число по исследовательскому методу (RONC) Октановое число по моторному  методу (MONC) Комбинированные фториды, вес. -ppm Комплексный анализ, мольн. % Распределение точек кипения Цвет по Сэйболту Смола	Макс.0.42   Мин.95	D-1289 D-86   D-323   D-2699       D-2700     UOP 619   UOP 690   UOP 621   D-156 D-381
Кубовый продукт кислотного регенератора	HF, вес.%   O, вес.% Комбинированный фториды, вес. -ppm	--	UOP 379   UOP 382 UOP 667

 

Продолжение таблицы 6.1

Поток	Контролируемый Параметр	Диапазон или ограничение	Метод тестирования
Углеводород из емкости нейтрализации  D-1010	Плотность   Разгонка	--	D-1298   D-86
Охлаждающая вода из реактора алкилирования	pH	> 7.0	Лакмусовая бумажка (pHpaper)
Регенератор KOH Осажденная KOH	1 KOH, вес.	Мин.8	UOP 248
	2 KF, вес.	Макс.2	UOP 248
	3 Содержание сухого вещества	отсутствует	визуальный

 

6.2 Сущность методов  анализа

 

6.1 Газовая хроматография

 

Газовая хроматография — метод  разделения смеси веществ, основанный на распределении компонентов между  двумя несмешивающимися фазами.

Подвижной фазой является инертный газ, неподвижной — жидкость или  твердое тело. В газожидкостной хроматографии  разделяемые компоненты перемещаются по колонке с помощью газа-носителя, распределяясь между ним и  жидкой неподвижной фазой, нанесенной на твердый носитель.

Жидкие неподвижные фазы — это  вещества, которые в виде пленки наносят на поверхность твердого инертного носителя. Они представляют собой жидкости, имеющие высокую  температуру кипения, относящиеся  к различным классам соединений.

Твердый носитель — инертное тело, на которое наносится жидкая фаза в виде однородной пленки. Сами носители не должны взаимодействовать с анализируемыми веществами.

Газ-носитель (гелий, азот, аргон) переносит  анализируемую пробу через хроматографическую колонку.

Анализ смесей исследуемых компонентов  выполняют на специальных приборах — хроматографах. Хроматографы состоят  из регулятора расхода газов, системы  ввода проб, термостатирусмой колонки детектора и регистрирующего устройства. Современные хроматографы построены по принципу блочной конструкции, включают набор детекторов и вычислительную технику для обработки хроматограмм.

 Детектор регистрирует присутствие  каждого компонента в пробе  и позволяет измерить его количество. Детектор определяет точность  и чувствительность метода. Регистрация  вещества осуществляется за счет  изменения свойства газового  потока, выходящего из хроматографической колонки и преобразующегося в электрический сигнал.

Метод газовой хроматографии позволяет  определить ничтожно малые количества веществ, не обладающих специфическими реакциями и анализировать смеси  десятков и сотен компонентов  с близкими свойствами.

Разделенные вещества фиксируются  в виде пиков на хроматограмме. Местоположение пика на хроматограмме характеризуется временем удерживания.

Время удерживания компонента —  это период от момента ввода в  колонку анализируемой пробы  до момента выхода (максимум пика). Размер пика на хроматограмме прямо пропорционален количеству анализируемого вещества, что позволяет проводить количественный анализ.

Метод газовой хроматографии  является высокочувствительным, точным, универсальным, имеет большие преимущества по сравнению с другими 

методами; используется для  определения смесей токсичных веществ  в воздухе, продуктах, воде и др. UOP 539-97 – сущность метода в определении состава проб нефтезаводского газа или проб сжиженного нефтяного газа, полученного из процессов перегонки (неконденсируемые газы, сероводород, углеводороды С₁-С₅).

UOP 621-98 – сущность метода в определении распределения температуры кипения для анализа смесей жидких углеводородов в диапозоне от С₅- С₂₀, используя колонку, которая разделяет компоненты по температурам кипения.

UOP 690-99 – сущность метода в определении октанов и низкокипящих углеводородов , обладающих максимальной конечной температурой кипения 260 ⁰С, включая бензол и толуол, в бензинах.

UOP 845-90 – сущность метода в определении примесей спиртов в углеводородах С₃ и С₄.

 

6.2 Определение давления насыщенных паров

 

Стандарт устанавливает метод  определения абсолютного давления паров летучей сырой нефти  и летучих невязких нефтепродуктов, кроме сжиженных нефтяных газов.

Сущность метода: жидкостную камеру аппарата наполняют охлажденной  пробой испытуемого продукта и подсоединяют к воздушной камере с температурой +37,8 ºС. Аппарат погружают в баню с температурой +37,8±0,1 ºС и периодически встряхивают до достижения постоянного давления, которое показывает манометр, соединенный с аппаратом. Показание манометра, скорректированное соответствующим образом, принимают за давление насыщенных паров по Рейду.

Входит в перечень методов, необходимых  для применения и исполнения технического регламента. При возникновении спорных  ситуаций применяется метод ГОСТ 1756-2000

 

6.3 Определение фракционного состава

 

Сущность метода заключается в  перегонке 100 мл образца при атмосферном

давлении и проведении постоянных наблюдений за показаниями термометра

и объемом отогнанного конденсата.

Входит в перечень методов, необходимых  для применения и исполнения технического регламента. При возникновении спорных  ситуаций применяется метод ГОСТ Р ЕН ИСО 3405

 

6.4 Определение октанового числа

 

Данный лабораторный метод испытаний  охватывает количественное определение  детонационной характеристики жидкого  топлива для двигателей внутреннего  сгорания в пересчете на моторное октановое число, октановое число, определенное моторным методом, за исключением  того, что данный метод испытаний  невозможно применить к топливам и компонентам топлива, которые, в основном, являются оксигенатами. Пробу топлива испытывают при прогоне на двигателе внутреннего сгорания - стандартизованном карбюраторном одноцилиндровом двигателе с

четырехтактным циклом - при переменной степени сжатия в  соответствии с определенным набором  рабочих параметров. Шкалу октанового числа определяют по объемному составу  первичных эталонных топливных  смесей. Интенсивность детонации  пробы топлива сравнивают с интенсивностью детонации одной или нескольких первичных эталонных топливных  смесей. Октановое число первичной  эталонной топливной смеси, наиболее близко совпадающее с интенсивностью детонации пробы топлива, является моторным ок тановым числом.

D 2699-08 – определение ОЧ  исследовательским методом.

D 2700-08 – определение ОЧ моторным методом.

 

6.5 Определение содержания связанного азота в сжиженном нефтяном газе

 

 

Метод UOP 936-95 предназначен для определения содержания связанного азота в СНГ. Этот метод определяет все соединения азота, которые могут быть выделены под действием водного раствора кислоты, включая аммиак, амины, амиды. Азотсодержащие компоненты СНГ поглощаются водным раствором кислоты, затем выделенный кислотный экстракт подвергается анализу на общее содержание азота посредством хемолюминесценции.

 

6.6 Определение  содержания фтора в углеводородах  посредством кислородно-водородного  сжигания

 

 

Метод UOP 629-90 предназначен для спектроскопического определения содержания фтора в органических материалах. Образец сжигается в кислородно-водородной горелке, продукты сгорания поглощаются водным раствором борной кислоты и обрабатываются формальдегидом для удаления пероксидов. Содерание фтора определяется путем измерения отбеливающего действия фторида на комплекс цирконий-SPADNS, имеющий интенивную красную окраску [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Охрана труда

 

Комбинированная установка  алкилирования является взрыво-, пожаро- и газоопасным производством, что связано со свойствами перерабатываемых продуктов и условиями проведения технологических процессов.

Опасность производства характеризуется  следующими особенностями:

• высокая огнеопасность продуктов переработки;
• возможность образования взрывоопасных смесей газов и паров переработки с воздухом;
• отравляющие (токсические) свойства газов и паров продуктов переработки;
• наличие источников ионизирующего излучения;
• наличие высокого давления и высокой температуры в аппаратах;
• наличие мест возможного накапливания вредных газов;
• возможность получения термических и химических ожогов;
• наличие вращающихся частей оборудования;
• возможность падения с высоты при обслуживании оборудования.
• движущиеся машины и механизмы;
• подвижные части производственного оборудования;
• передвигающиеся изделия, заготовки, материалы;
• повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей среды;
• повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования (материалов);
• повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;
• повышенный уровень шума на рабочем месте;
• повышенный уровень вибрации;
• повышенная или пониженная влажность воздуха;
• повышенная или пониженная ионизация воздуха;
• повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
• повышенный уровень статического электричества;
• повышенная напряженность электрического поля;
• недостаточная освещенность рабочей зоны;
• острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструментов и оборудования;
• расположение рабочего места на значительной высоте относительно земли (пола).