Каталитический риформинг

Теплообменное и холодильное оборудование. Опыт эксплуатации.

Неправильная обвязка сырьевых теплообменников, а также низкие скорости продуктов при эксплуатации приводят к нарушению режимов работы и ухудшению  технико-экономических   показателей.
При недостаточной подаче водородсодержащего газа влияние неправильной обвязки теплообменников усугубляется и приводит к увеличению парциального давления сырья и колебанию температур в реакторе. Изменение обвязки теплообменников приводит к улучшению теплообмена л  нормальному  функционированию  установки  в  целом.
В сырьевых теплообменниках блоков предварительной гидроочистки наблюдается загрязнение межтрубного пространства, главным образом коксом. Повышенные отложения в теплообменной аппаратуре связаны с переработкой непроектного сырья, нарушениями режима проведения реакции и регенерации катализатора и уменьшенными скоростями технологических потоков.
Для снижения усиленного коксообразования в теплообменной аппаратуре блоков предварительной гидроочнстки бензинов рекомендуется выполнение ряда мероприятий, разработанных ВНИИНП и НПО «Леннефтехим» в результате проведения научно-исследовательских  работ  и  обобщения опыта  эксплуатации.
Исследованиями ВНИИНП и НПО «Леннефтехим» установлено, что причиной коксообразования   теплообменной аппаратуры являются  реакции жидкофазного автоокисления наиболее реакционноспособных компонентов сырья растворенным в нем кислородом. При переработке прямогонных бензиновых фракций к таким легкоокисляющпм компонентам относят сероорганнческие соединения и ароматические углеводороды, а при переработке бензинов вторичного происхождения — В первую очередь диолефины.
Диолефины окисляются с образованием кислородсодержащих смол, которые отлагаются на стенках теплообменной аппаратуры и при длительном воздействии температур свыше 120 С, превращаются в твердое коксообразное вещество. Такие же нерастворимые кислородсодержащие смолы образуются и из сероорганических (меркаптаны, дисульфиды, сульфиды, тиофены) и ароматических соединений.
Предотвращение коксообразовання в системе гидроочистки рекомендуется осуществлять по двум направлениям: снижению концентрации растворенного в сырье кислорода и пнгибировапию реакций с его участием.
Эффективность первого направления заключается в уменьшении контакта сырья с воздухом, которое можно получить за счет организации так называемого прямого питания. Сущность этого метода заключается в установке дополнительной емкости приема сырья (40—60 минутный запас), в которой сырье хранится под давлением инертного или углеводородного газа [инертный газ должен содержать кислорода не более 1,0 %  (мол.)].
Если сырье содержит значительное количество воды, щелочи и т. п. примесей и перед подачей на установку требуется отстой, то в этом случае рекомендуется хранить сырье в резервуарах с плавающей крышей или резервуарах, оборудованных понтонами.
При втором направлении эффективность уменьшения коксообразовапия создастся за счет нигибирования окислительных реакций с помощью сероводорода пли элементарной серы. Механизм ингнбирующего действия сероводорода или серы носит комплексный характер, включая торможение реакций окисления углеводородов и полимеризации, ипгнбнровапня окисления ароматических углеводородов, а также пассивацию металлических  поверхностей.
При практическом осуществлении второго метода рекомендуется использовать водородсодержащий газ высокого давления установок гидроочистки дизельных топлив с содержанием H2S 1 —2 % (мол.) из расчета расхода сероводорода 0,005—0,01% (масс.) на сырье или отгон отпарной колонны собственной гидроочистки. Этот способ рекомендуется для установок, работающих по схеме на «проток».
Для установок, работающих с циркуляцией водородсодержащего газа, необходимо либо уменьшить или исключить очистку водородсодержащего газа от H2S, либо добавить в сырье отгон отпарной колонны гидроочистки.
Опытно-промышленную проверку прошел и метод снижения коксообразования с помощью элементарной серы. По этому методу рекомендуется дооборудовать установку двумя емкостями с элементарной серой, через которые пропускается сырье.
Выбор того или иного способа ингибирования процесса коксообраэования определяется комплексно в зависимости от условий и частоты коксообразования, схемы и технологических режимов работы установки, марки катализатора гидроочистки, анализа коксоотложений.
На некоторых установках каталитического риформинга с экстракцией ароматических углеводородов в узлах регенерации диэтиленгликоля в пароподогревателях сифонного типа не достигались проектные температуры низа колонны вследствие занижения диаметра подводящих трубопроводов. При увеличении диаметра подводящих трубопроводов на участке низ колонны — подогреватель ДЭГа в 2—3 раза достигалось повышение температуры низа  колонны до  проектного.
Иногда наблюдается занижение поверхности теплообменной аппаратуры, что, как правило, приводит к увеличению нагрузки на   трубчатые   печи.
Нередки, однако, случаи, когда вопрос о необходимости монтажа дополнительных теплообменников поднимается только исходя из разности температур охлаждаемого и нагреваемого продуктов на установке, без учета расчетного, характерного коэффициента  теплопередачи  для  данных  сред.
Часто в результате ревизии теплообменника удается добиться значительного  улучшения  теплообмена.
Наиболее характерный дефект, выявляемый при пуске теплообменников — это значительный зазор (до 12 мм) между перегородкой и крышкой теплообменника, который, как правило, бывает из-за дефектов изготовления или из-за отсутствия прокладки.
Аппараты воздушного охлаждения на установках риформинга обеспечивают требуемое охлаждение продуктов. Однако эти ппараты недостаточно приспособлены для работы в зимних условиях. В практике наблюдались случаи «размораживания» трубок нижнего ряда, при этом даже наблюдались случаи разрыва трубок. Для улучшения эксплуатации в зимнее время обычно практиковалось уменьшение утла наклона лопастей, а также закрытие пакетов снизу листовым железом. Иногда пользовались изменением направления потока воздуха (сверху-вниз). Это также позволяло улучшить регулирование расхода воздуха с помощью жалюзи.
Для одноходовых аппаратов горизонтального типа практикуется негоризонтальная установка пакетов труб (до 200 мм) в сторону выхода продуктов.
При эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения типа АВЗ имело место самоотворачиванне болтов крепления распорных уголков каркаса Шкетов, что приводило к падению уголков на лопасти вентиляторов и выводу их из строя. Во избежание этого необходим тщательный контроль указанных соединений при подготовке аппарата  к эксплуатации.