В процессе производственной деятельности ресурсы, используемые на предприятии, занимают одно из ведущих мест, поэтому задача ресурсосбережения с определением оптимального соотношения ресурсов на предприятии актуальна во все времена.
Рациональное использование ресурсов на промышленных предприятиях является одним из основных условий снижения потерь, что сказывается на финансовой эффективности производства. Одновременно с этим энергосберегающий путь невозможен без внедрения перспективных технологий, оборудования и материалов, модернизации производства при одновременном улучшении среды и условий жизнедеятельности человека.
На сегодняшний день на ООО «Тольяттикаучук» при получении изопентана-растворителя применяется химическая очистка изопентановой фракции от циклопентадиена. Процесс проходит на установке ИП-4 производства СКИ.
С начала 2020 года с переходом ООО «Тольяттикаучук» в группу компании ПАО «Татнефть» в качестве сырья для получения изопентана- растворителя используется изопентановая фракция от нового поставщика - "Управления Татнефтегазпереработка», которая отличается повышенным содержанием циклопентадиена, а-ацетиленовых соединений и общей серы, а также завышенным значением показателя «бромное число» относительно ранее используемой фракции с ПАО «СИБУР Холдинг»
Высокое содержание серы в сырье приводит к повышению массовой доли серосодержащих соединений в реакционной массе узла химической очистки изопентана от циклопентадиена. Сернистые соединения, содержащиеся в изопентане-сырце, контактируя с катализатором "Никель на кизельгуре", вызывают его отравление, и, как следствие, оказывает негативное влияние на эффективность гидрирования, что приводит к необходимости увеличивать частоту проведения регенерации и замены катализатора.
На фракции ПАО «СИБУР Холдинг» межрегенерационный пробег реактора гидрирования составлял 700-1000 тонны изопентановой фракции, на фракции от «Управления Татнефтьгазпереработка» - 100 - 250 тонн.
Увеличиваются регенерационные циклы и как следствие возрастают затраты на энергоресурсы применяемые в данной операции.
В связи с необратимостью дезактивации катализатора сернистыми соединениями требуется перегруз катализатора 1 раз в год, ранее перегруз проводили 1 раз в 10 лет, что приводит к вопросу по хранению, реализации или утилизации отработанного катализатора, при дополнительной закупке новой партии катализатора.
С целью снижения влияния сернистых соединений на активность катализатора «Никель на Кизельгуре» увеличено содержание калиевой щелочи в реакционной массе узла химической очистки изопентановой фракции от циклопентадиена, что привело к необходимости вывода и утилизации побочного продукта - фракции изопентан-бутанольной, в настоящее время потребителей нет на данного вида продукцию. В связи с частичным выводом реакционной массы увеличилась частота подпитки свежими реагентами (циклогексанол и н-бутанол) увеличивая УНР.
Цель работы: снижение потребления сырья для очистки изопентановой фракции и сокращение количества циклов регенерации катализатора.
Задачи работы:
• предложить и обосновать концепцию модернизации действующей установки очистки;
• рассчитать материальный и тепловые балансы модернизируемой установки;
• выполнить необходимые конструктивные расчеты, провести подбор необходимого оборудования;
• оценить экономическую эффективность модернизации.
В ходе работы была предложена установка очистки изопентановой фракции от сернистых соединений на предприятии ООО «Тольяттикаучук».
В теоретический части работы были рассмотрены методы, применяемые на производствах нефтеперерабатывающего и газоперерабатывающего комплексах при очистке сырья, содержащих в больших количествах сернистых соединений.
В технологической части была описана характеристика сырья и продуктов и дано описание технологической схемы.
В расчетной части был составлен материальный и тепловой балансы установки технологии очистки от сернистых соединений изопентановой фракции щелочным раствором NaOH.
Произведен расчет технологического оборудования.
Установка по очистке от сернистых соединений позволит снизить удельные расходные нормы до показателей работы на сырье от ПАО «Сибур Холдинг»:
- спирт бутиловый на 4,93 кг/т;
- циклогексанон на 2,42 кг/т;
- калия гидрат окиси на 0,99 кг/т;
Количества потребляемой электроэнергии за счет сокращения количества циклов регенерации на 176 кВТ·ч/т.
Увеличится межрегенерационный пробег реакторов гидрирования до 700-1 000 тонн, по сравнению с нынешними показателями 100-250 тонн.
Дополнительным эффектом считается снижение образования отходов на установке за увеличения срока службы катализатора «Никель на Кизельгуре». На данный момент перегруз проводят 1 раз в год, при работе на сырье ПАО «СИБУР Холдинг» перегруз проводили 1 раз в 10 лет.
