Показатели процесса Sulfolane

Требования к сырью

Сырьем для установки Sulfolane обычно является бензольно-толуольная фракция с установки риформинга прямогонных бензиновых фракций.

Ксилольная фракция, поступающая с риформинга обычно характеризуется достаточной чистой, чтобы рассматриваться как товарные суммарные ксилолы, иначе она подается непосредственно в секцию отделения p-ксилола комплекса по производству ароматики.

На многих комплексах по производству ароматических углеводородов на установке Sulfolane перерабатывается также побочный пиробензин от смежной этиленовой установки.

На некоторых предприятиях установка Sulfolane применяется для выработки ароматических компонентов в том числе из нафты коксования.

Перед подачей фракции, поступающей с риформинга на установку Sulfolane её необходимо подвергнуть предварительной перегонке в дебутанизирующей колонне, чтобы удалить легкие фракции. Бензин пиролиза и нафта коксования должна быть подвергнута гидроочистке, при которой гидрируются диены, олефины, серо- и азотсодержащие соединения.

Типовые требования к сырью, перерабатываемому на установке Sulfolane, представлены в нижеследующей таблице:

Эксплуатационные показатели

Эксплуатационные показатели процесса Sulfolane компании UOP продемонстрировали свою успешность на более 100 эксплуатируемых установках:

• средний выход бензола более 99,9% масс.;
• средний выход толуола - 99,8% масс.;
• типичный выход ксилолов:
• на обычном сырье более 98% масс.;
• на обогащенном сырье - 99% масс.;
• точка затвердевания бензола - 5,5 °C или ниже;
• многие промышленные установки выпускают бензол с долей неароматических соединений менее 100 г/т;
• толуол и ароматические компоненты С8, вырабатываемые установкой Sulfolane имеют высокую чистоту и удовлетворяют техническим требованиям на продукт для нитрования.

В сущности, итоговая чистота всех ароматических углеводородов имеет большую зависимость от конструкции и корректной эксплуатации последующей секции фракционирования, чем от эффективности процесса экстракции самого процесса Sulfolane.

Чистота и выход продукта при экстракции ароматических соединений в существенной степени зависит от расхода энергии - повышение расхода циркулирующего растворителя повышает показатели, но благодаря повышенному энергопотреблению. Процесс Sulfolane компании UOP характеризуется минимальным энергопотреблением среди технологических процессов промышленной экстракции ароматических соединений. Типовая установка Sulfolane компании UOP расходует от 275 до 300 кал энергии на 1 килограмм полученного экстракта (при 99,99%-ной чистоте и 99,95% масс. отбора бензола). Установки Sulfolane компании UOP рассчитаны на качественное извлечение растворителя, рециркулирующего в установке, с ожидаемыми потерями не более 5 г на тонну свежего сульфолана.

Капиталовложения и энергопотребление

Рассмотрим капиталовложения и потребление энергоносителей для типовой установки Sulfolane:

1. Производительностью:

• 54,5 т/ч (10 400 барр./сут) по сырью (бензольно-толуольной фракции риформинга);
• 25,0 т/ч по товарному толуолу;
• 11,8 т/ч по товарному бензолу.

2. Показатель соответствует типичному комплексу UOP по производству ароматических углеводородов.

3. Капиталовложения не учитывают аппаратуру и оборудование последующего фракционирования.

4. Предполагалось, что установка сооружается в 2002 г. в США на побережье Мексиканского залива.

5. В стоимость включены:

• проектирование;
• снабжение и поставки;
• монтаж оборудования;
• начальная заправка сульфоланом.

Опыт промышленной эксплуатации

Начиная с 1950 г. UOP получила лицензии на четыре различные технологии по экстракции ароматических соединений: Udex, Sulfolane, Tetra и Carom. Компетенции UOP в экстракции ароматики реализованы в более чем 200 установках, производительностью от 2 до 260 т/ч (от 400 до 50 000 барр./сут) по сырью.

В 1952 г. UOP внедрила в производство первую крупнотоннажную технологию экстракции ароматики - процесс Udex, который был разработан совместно UOP и Dow Chemical:

• в качестве растворителя в процессе Udex используется диэтиленгликоль или триэтиленгликоль;
• имеется сходство с процессом Sulfolane в плане сочетания жидкостной экстракции и экстрактивной дистилляции;
• в период с 1950 по 1965 г. UOP лицензировала суммарно 82 установки Udex.

С момента внедрения процесс технология по экстракции ароматических соединений развивалась:

• в годы, последовавшие за промышленным внедрением процесса Udex, были проведены объёмные исследования с другими системами растворителей;
• в 1962 г. Shell выполнила промышленное внедрение первых установок Sulfolane на своих предприятиях в Англии и Италии;
• успешный опыт первых установок Sulfolane привел в 1965 г. к соглашению, закрепляющему за UOP права исключительного лицензиара процесса Sulfolane компании Shell;
• знаительная часть модификаций, имеющихся в современные установках Sulfolane, базируются на конструктивных разработках и методах эксплуатации, предложенных UOP;
• к 1995 г. UOP выдала суммарно 120 лицензий на строительство установок Sulfolane по всему миру;

Параллельно в 1968 г. разработчики Union Carbide выяснили, что тетраэтиленгликоль имеет большую производительность по экстракции ароматических соединений, чем растворители, которые применялись в действовавших установках Udex. Вскоре Union Carbide начала продвигать процесс Tetra, в котором использовался данный улучшенный растворитель:

• Union Carbide лицензировала суммарно 17 установок Tetra для экстракции ароматических соединений;
• 15 из 17 установок были установками Udex компании UOP, которые модернизировались под процесс Tetra.

В 1986 г. Union Carbide внедряет в промышленное производство процесс Carom, технологическая схема которого в основном аналогична компоновке процессов Udex и Tetra и отличается лишь использованием уникальной системы двух растворителей, близкой по эффективности к сульфолану.

В 1988 г. UOP сливается с подразделением CAPS компании Union Carbide, полив в результате право лицензировать оба процесса Sulfolane и Carom для экстракции ароматики, с сохранением прав на сопровождение предшествующих технологий Udex и Tetra.

Процесс Carom идеально подходит, чтобы модернизировать установки Udex и Tetra, что позволяет:

• повышать производительности;
• снижать энергопотребление;
• улучшать чистоту продукта.

На современных установках процесс Carom может успешно конкурировать с процессом Sulfolane. К 2002 г. UOP лицензировала в совокупности 7 установок Carom, 6 из которых переделаны из установок Udex и Tetra, а одна является новой.

Если статья была вам интересной и полезной, ставьте лайк, а если хотите ежедневно получать новые статьи и узнавать больше о нефтепереработке, то подписывайтесь на канал.