Установка алкилирования (алкил) — один из процессов конверсии, используемых на нефтеперерабатывающих заводах . Она используется для преобразования изобутана и низкомолекулярных алкенов (в первую очередь смеси пропена и бутена ) в алкилат, высокооктановый компонент бензина. Процесс происходит в присутствии кислоты, такой как серная кислота (H 2 SO 4 ) или плавиковая кислота (HF) в качестве катализатора . [1] В зависимости от используемой кислоты установка называется установкой алкилирования серной кислотой (SAAU) или установкой алкилирования плавиковой кислотой (HFAU). Короче говоря, установка алкилирования производит высококачественный бензиновый смесевой материал путем объединения двух более коротких углеводородных молекул в одну более длинную цепь бензинового диапазона путем смешивания изобутана с легким олефином, таким как пропилен или бутилен, из установки каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем (FCCU) нефтеперерабатывающего завода в присутствии кислотного катализатора. [2] [3]
Поскольку сырая нефть обычно содержит только 10-40% углеводородных компонентов в диапазоне бензина, нефтеперерабатывающие заводы обычно используют FCCU для преобразования высокомолекулярных углеводородов в более мелкие и более летучие соединения, которые затем преобразуются в жидкие углеводороды размером с бензин. Побочные продукты процесса FCC также создают другие низкомолекулярные алкены и молекулы изопарафинов, которые нежелательны. Алкилирование преобразует эти побочные продукты в более крупные молекулы изопарафинов с высоким октановым числом.
Продукт установки, алкилат, состоит из смеси высокооктановых , разветвленных парафиновых углеводородов (в основном изогептана и изооктана ). Алкилат является высококачественным компонентом для смешивания бензина , поскольку он обладает исключительными антидетонационными свойствами и чисто горит. Октановое число алкилата зависит в основном от вида используемых алкенов и условий эксплуатации. Например, изооктан получается в результате соединения бутилена с изобутаном и по определению имеет октановое число 100. Однако в отходящем потоке алкилата присутствуют и другие продукты, поэтому октановое число будет соответственно меняться. [4]
Первые установки алкилирования были введены в эксплуатацию в 1940 году. В 2009 году по всему миру было установлено около 1 600 000 баррелей в день мощности, [5] с равной долей в 800 000 баррелей в день для технологий SAAU и HFAU. По данным журнала Oil & Gas Journal, на 1 января 2016 года мировая установленная мощность алкилирования составляла 2 056 035 баррелей в день. С 2009 года более 90% дополнительной установленной мощности было основано на технологии SAAU.
По данным журнала Oil & Gas Journal на 1 января 2016 года в США действовало 121 НПЗ общей мощностью 18 096 987 баррелей в день. Мощность алкилирования на этих НПЗ составляла 1 138 460 баррелей в день.
Алкилат является компонентом выбора в бензине, поскольку он не содержит ароматических соединений и олефинов. Около 11% зимнего бензинового пула в США состоит из алкилата. В летнем бензиновом пуле содержание алкилата может достигать 15%, поскольку более низкое давление паров по Рейду (RVP) снижает возможность смешивания с бутаном.
По соображениям безопасности SAAU является преобладающей в настоящее время технологией выбора. Действительно, в 1996 году около 60% установленной мощности было основано на HF, [6] но с тех пор это соотношение снижается, поскольку за последнее десятилетие из 10 введенных в эксплуатацию новых установок алкилирования более 8 были SAAU.
Двумя основными лицензиарами (разделяющими схожую долю рынка) процесса HFAU были UOP и ConocoPhillips , которые были объединены в UOP под управлением Honeywell . Основной технологией, используемой для SAAU, является процесс STRATCO, лицензированный DuPont , недавно переданный частной компании Elessent Clean Technologies. За ней следует технология EMRE, принадлежащая ExxonMobil . За последние десять лет более 85% добавленных мощностей SAAU во всем мире использовали технологию STRATCO компании Elessent.
Наличие подходящего катализатора также является важным фактором при принятии решения о строительстве завода алкилирования.
В сернокислотном (H 2 SO 4 ) алкиле используются значительные объемы кислоты. Для поставки свежей кислоты и утилизации отработанной кислоты требуется доступ к подходящей установке. Строительство установки по производству серной кислоты специально для поддержки установки алкилирования оказывает значительное влияние как на первоначальные требования к капиталу, так и на текущие эксплуатационные расходы. Можно установить установку WSA Process для регенерации отработанной кислоты. Не происходит осушки газа, что означает отсутствие потерь кислоты, кислотных отходов и потери тепла при повторном нагреве технологического газа. Избирательная конденсация в конденсаторе WSA гарантирует, что регенерированная свежая кислота будет иметь вес 98%, даже с влажным технологическим газом. Можно совмещать регенерацию отработанной кислоты с утилизацией сероводорода , используя сероводород в качестве топлива. [7]
Типичная установка алкилирования плавиковой кислотой (HF) требует гораздо меньше кислоты, чем установка серной кислоты, чтобы достичь того же объема алкилата. Процесс HF создает лишь небольшое количество побочных фторорганических продуктов, которые непрерывно удаляются из реактора, а потребляемый HF восполняется. Установки HF-алкилирования также способны перерабатывать более широкий спектр легкого сырья с пропиленами и бутиленами и производить алкилат с более высоким октановым числом, чем серные установки. Однако при работе с HF или рядом с ней требуется чрезвычайная осторожность. Из-за своей опасной природы кислота производится в очень немногих местах, а ее транспортировка строго контролируется и регулируется.
Исследования в области твердого катализатора для алкилирования ведутся уже много лет. Существует множество патентов на различные катализаторы, каталитические носители и процессы. Кислоты Льюиса будут катализировать реакцию алкилирования (алкилирование изобутана олефинами было обнаружено с использованием хлорида алюминия, промотированного HCl). Несколько из нынешних предпочтительных твердых катализаторов используют соль HF: либо трифторид бора (BF 3 ), либо пентафторид сурьмы (SbF 5 ). Поскольку каждый процесс алкилирования производит тяжелые полимеры, твердые катализаторы имеют тенденцию быстро загрязняться. Поэтому процессы с твердыми катализаторами имеют два основных препятствия, которые необходимо преодолеть: срок службы катализатора и регенерация катализатора.
Технология твердого катализатора алкилирования была впервые коммерциализирована 18 августа 2015 года с успешным запуском алкильного блока на НПЗ Wonfull в провинции Шаньдун, Китай. Блок использует технологию процесса AlkyClean®, совместно разработанную Albemarle Corporation, CB&I и Neste Oil, и имеет производительность 2700 баррелей в день потока производства алкилата. Процесс AlkyClean вместе с катализатором AlkyStar компании Albemarle производит высококачественный алкилатный продукт без использования жидких кислотных катализаторов в процессе производства алкилата. [8]
Альтернативой использованию HF и H 2 SO 4 в качестве катализаторов алкилирования является использование ионной жидкости (ИЛ). ИЛ представляют собой жидкие соли с температурой плавления ниже 100 °C. Они проявляют сильные кислотные свойства, поэтому их можно использовать в качестве кислотного катализа без использования обычных жидких кислот. Ионные жидкости представляют собой соли в жидком состоянии, состоящие в основном из ионов, которые преобразуют парафины C4 и другие олефины в превосходные продукты смешивания бензинового диапазона. [9]
Многие параметры доступны для тонкой настройки свойств IL для конкретных применений, а выбор катиона и аниона влияет на физические свойства IL, такие как температура плавления, вязкость, плотность, растворимость в воде и реакционная способность. Хлоралюминатный IL изучался в литературе на предмет его способности катализировать реакцию алкилирования. Однако чистый хлоралюминатный IL проявляет низкую селективность в отношении синтеза высокооктановых изомеров. [10]
Технология алкилирования композитной ионной жидкостью (CIL), называемая ионикилированием, была разработана Китайским университетом нефти , в которой используется хлоралюминатная основа IL и запатентованная смесь дополнительных добавок IL для преодоления проблем селективности высокооктановых изомеров. Сообщается, что технология ионикилирования позволяет производить алкилат с октановым числом, как правило, в диапазоне от 94 до 96 и вплоть до 98. Катализатор CIL, используемый при ионикилировании, является безопасным и не вызывает коррозии, что позволяет изготавливать всю операционную систему с использованием углеродистой стали . [11] Три установки алкилирования композитной ионной жидкостью, каждая производительностью 300 000 тонн в год, были введены в эксплуатацию в Китае в 2019 году на нефтеперерабатывающих заводах Sinopec в городах Цзюцзян, [12] Аньцин и Ухань. [11]
Олефиновое сырье для установки алкилирования обычно поступает из FCCU и содержит бутен , изобутен и, возможно, пропен и/или амилены . Олефиновое сырье также, вероятно, содержит разбавители (такие как пропан , н-бутан и н-пентан ), неконденсирующиеся вещества (такие как этан и водород) и загрязняющие вещества. Разбавители в принципе не оказывают влияния на реакцию алкилирования, но занимают часть реактора и могут влиять на выход вторичных реакций полимеризации и нежелательных фторорганических побочных продуктов. Неконденсирующиеся вещества с химической точки зрения похожи на разбавители, но они не конденсируются при давлении и температуре процесса, и поэтому они концентрируются до точки, которую необходимо сбросить. Загрязняющие вещества — это соединения, которые реагируют с катализатором серной кислоты и/или разбавляют его. Они увеличивают потребление кислоты и способствуют образованию нежелательных продуктов реакции и увеличивают образование полимера. Обычными загрязняющими веществами являются вода , метанол и этанол .
Подача изобутана в установку алкилирования может быть как низкой, так и высокой чистоты. Сырье для приготовления изобутана низкой чистоты (обычно < 70% об. изобутана) обычно поступает с нефтеперерабатывающего завода (в основном из риформера ) и должно быть обработано в деизобутанизаторе (DIB). Сырье высокой чистоты (> 95% об. изобутана) обычно поступает из внешней башни деизобутанизатора (DIB) и подается непосредственно в реакционную зону установки алкилирования. Такое сырье для изобутана обычно не содержит значительного уровня загрязняющих веществ.
Катализатор протонирует алкены (пропен, бутен) для получения реакционноспособных карбокатионов , которые алкилируют изобутан. Реакция проводится при умеренных температурах (0-30 °C) в двухфазной реакции. Поскольку реакция экзотермическая, необходимо охлаждение: установки SAAU требуют более низких температур, поэтому охлаждающую среду необходимо охлаждать, для HFAU будет достаточно обычной охлаждающей воды НПЗ. Важно поддерживать высокое соотношение изобутана к алкену в точке реакции, чтобы предотвратить побочные реакции, которые производят продукт с более низким октановым числом, поэтому установки имеют высокий рециркуляционный цикл изобутана обратно в сырье. Фазы разделяются спонтанно, поэтому кислотная фаза энергично смешивается с углеводородной фазой для создания достаточной поверхности контакта. К сожалению, происходит ряд вторичных реакций, и они снижают качество сточных вод алкилата.
Полимеризация происходит в результате присоединения второго олефина к карбокатиону C8, образованному в первичной реакции. Полученный карбокатион C12 может продолжать реагировать с олефином, образуя более крупный карбокатион. Как и в ранее описанных механизмах, тяжелые карбокатионы могут в какой-то момент претерпеть гидридный перенос из изобутана, давая изопарафин C12 – C16 и t-бутиловый катион. Эти тяжелые молекулы имеют тенденцию понижать октановое число и повышать конечную точку кипения алкилатного потока.
Процесс HFAU можно разделить на три основные секции: реакция, фракционирование и дефторирование/обработка оксида алюминия.
Целью установки является реакция олефинового сырья с изобутаном в реакционной секции в присутствии HF, действующего как катализатор, для получения алкилата. Перед поступлением в реакционную секцию олефиновое и изобутановое сырье обрабатываются в коагуляторе для удаления воды, серы и других загрязняющих веществ.
Температура поддерживается на уровне от 60 до 100 °F (от 16 до 38 °C), что удобно, так как не требует охлаждения, а также поддерживается достаточное давление, чтобы компоненты находились в жидком состоянии. [14]
В секции фракционирования алкилат отделяется от избытка изобутена и кислотного катализатора путем дистилляции. Непрореагировавший изобутан извлекается и возвращается обратно в секцию реакции для смешивания с олефиновым сырьем. Пропан является основным продуктом процесса дистилляции. Некоторое количество н-бутана, поступившего с сырьем, также выводится в качестве побочного продукта.
Пропан и бутан, которые не были отделены от обработанного олефина, проходят через установку. Хотя они не участвуют напрямую в реакциях и отрицательно влияют на качество продукта, они обеспечивают возможность выхода органических фторидов из установки. Поток пропана удаляется (обычно в башне, называемой струйной колонной HF) и затем обрабатывается в секции дефторирования для удаления связанных фторидов и любых следов кислоты, которые могут присутствовать из-за неправильной эксплуатации. Многие установки также удаляют бутан, который обычно обрабатывается в отдельной секции дефторирования.
SAAU можно разделить на пять основных секций: реакция, охлаждение, очистка сточных вод, фракционирование и продувка.
В реакционной секции реагирующие углеводороды (олефиновое сырье как со свежим, так и рециркулированным изобутаном) вступают в контакт с сернокислотным катализатором в контролируемых условиях и при температуре 15,6 °C (60 °F). Сырье обрабатывается для удаления примесей, особенно воды, с целью уменьшения коррозии.
Тепло реакции удаляется в секции охлаждения, а легкие углеводороды выводятся из установки. В секции очистки сточных вод свободная кислота, алкилсульфаты и диалкилсульфаты удаляются из чистого потока сточных вод, чтобы избежать коррозии и загрязнения ниже по течению с помощью отстойника.
Серная кислота, присутствующая в зоне реакции, служит катализатором реакции алкилирования. Теоретически катализатор способствует химической реакции, не изменяясь в результате этой реакции. Однако в действительности кислота разбавляется в результате побочных реакций и загрязняющих веществ в сырье. Для поддержания желаемой концентрации отработанной кислоты небольшое количество свежей кислоты непрерывно загружается в линию рециркуляции кислоты из отстойника кислоты в реактор, а эквивалентное количество отработанной кислоты отводится из отстойника кислоты. В секции фракционирования непрореагировавший изобутан восстанавливается для рециркуляции в секцию реакции, а оставшиеся углеводороды разделяются на желаемые продукты.
Отработанная кислота дегазируется в кислотном продувочном барабане, pH сточных вод регулируется, а кислотные вентиляционные потоки нейтрализуются каустиком в скруббере перед сжиганием. Отработанная кислота отправляется на хранение и периодически удаляется. [15]
На качество продукции и эксплуатационные расходы установки алкилирования влияют многие переменные.
Для того чтобы способствовать желаемым реакциям алкилирования, которые включают изобутан и олефины, необходимо поддерживать высокую концентрацию изобутана в зоне реакции. Низкие соотношения изобутан-олефин увеличивают вероятность полимеризации олефин-олефин, что приведет к снижению октана. Реакции полимеризации также имеют более высокую скорость производства кислоторастворимых масел, что приводит к более высокому потреблению кислоты.
Обычно алкилирование проводят при температуре около 20 °C. Более высокие температуры реакции значительно благоприятствуют реакциям полимеризации, которые разбавляют кислоту. Коррозия оборудования также увеличивается при более высоких температурах реакции. Низкие температуры реакции замедляют скорость осаждения кислоты из алкилата. Более низкая температура, чем окружающая, не может быть достигнута, поскольку самая низкая возможная температура — это температура охлаждающих жидкостей (воздуха и воды). Сезонные факторы влияют на производство реакций полимеризации, поэтому летом потребление кислоты выше, особенно в HFAU.
По мере снижения концентрации кислотного катализатора скорость производства кислоторастворимых полимеров увеличивается. Сырье, содержащее большое количество пропилена, имеет гораздо более высокую скорость увеличения потребления кислоты по сравнению с нормальным диапазоном расходов. Высокая концентрация кислоты должна поддерживаться, чтобы минимизировать полимеризацию и производство красного масла. Когда концентрация слишком низкая, активность катализатора существенно снижается, а полимеризация усиливается до такой степени, что становится трудно поддерживать кислотную концентрацию. Это состояние известно как выход кислоты из-под контроля. Недавние исследования в SAAU показали, что как бутилены, так и амилены могут расходоваться до более низкой концентрации кислоты без перехода в состояние выхода из-под контроля. В то время как экономика алкилирования как бутиленов, так и амиленов выиграет от снижения кислотной концентрации, потребление кислоты амиленами имеет большую реакцию, чем у бутиленов. Кроме того, ожидаемое снижение октана алкилатов, полученных при более низких концентрациях кислоты, меньше для амиленов, чем для бутиленов.
Скорость подачи олефина определяется как объем олефина, загруженного в час, деленный на средний объем серной кислоты в реакторе-контакторе. В целом, более высокие скорости подачи олефина имеют тенденцию увеличивать скорость потребления серной кислоты и снижать октановое число алкилата.
Смешивание является важным параметром, особенно в SAAU, поскольку реакция алкилирования зависит от эмульсии углеводорода в серной кислоте. Это непрерывная кислотная эмульсия, и предполагается, что реакция происходит на границе раздела кислоты и углеводорода. Чем лучше эмульсия, тем мельче капли и тем лучше реакция.
Нефтеперерабатывающие заводы изучают, имеет ли смысл экономически устанавливать блоки алкилирования. Блоки алкилирования сложны, со значительной экономией масштаба . SAAU и HFAU имеют сопоставимые капитальные затраты. [16] Неудивительно, что эти два процесса являются конкурентоспособными с точки зрения капитальных затрат, если учесть основные различия в процессах. SAAU имеет более дорогую секцию реактора и требует охлаждения. Однако в блоке HF реализуются равные затраты за счет необходимости в сушилках сырья, обработке продукта, регенерационном оборудовании и более экзотической металлургии. Кроме того, большинству нефтеперерабатывающих заводов потребуется специальная система охлаждения для блока HF, чтобы устранить риск коррозии по всему участку в случае утечки HF. Эти оценки капитальных затрат не учитывают дополнительное оборудование для обеспечения безопасности и смягчения последствий, которое теперь требуется в блоках HF. Из-за возможного образования опасных аэрозолей при выпуске катализатора HF в виде перегретой жидкости во многих местах по всему миру, где HF используется в качестве катализатора алкилирования, теперь требуются дорогостоящие системы смягчения последствий.
В дополнение к подходящему количеству сырья, разница в цене между стоимостью продукта алкилирования и альтернативной стоимостью размещения сырья должна быть достаточно большой, чтобы оправдать установку. Альтернативные рынки сбыта сырья для алкилирования НПЗ включают продажи в виде сжиженного нефтяного газа , смешивание потоков C 4 непосредственно с бензином и сырье для химических заводов. Местные рыночные условия сильно различаются между заводами. Различия в спецификации RVP для бензина между странами и между сезонами существенно влияют на количество потоков бутана, которые могут быть смешаны непосредственно с бензином. Транспортировка определенных типов потоков сжиженного нефтяного газа может быть дорогостоящей, поэтому местные различия в экономических условиях часто не полностью смягчаются межрыночными перемещениями сырья для алкилирования.
Обычный источник алкенов C 3 для алкилирования поступает из установки рекуперации газа , обрабатывающей стоки установки каталитического крекинга. Изобутан частично поступает из каталитического риформинга и атмосферной перегонки , хотя доля изобутана, произведенного на НПЗ, редко бывает достаточной для работы установки на полную мощность, и поэтому на НПЗ необходимо поставлять дополнительный изобутан. Экономика международного и местного рынка бензинов диктует разницу, которую покупатель должен заплатить за изобутан по сравнению со стандартным коммерческим бутаном.
По всем этим причинам маржа алкилирования очень изменчива, но, несмотря на свою изменчивость, в течение последних 10 лет она имела тенденцию к росту. В 2013 году валовая маржа алкилирования достигла 70 долларов США/баррель произведенного алкилата (значение рассчитано в соответствии с ценами на сырье и стоки для алкилирования на рынке побережья Мексиканского залива США).
Однако валовая прибыль не включает переменные и постоянные эксплуатационные расходы и амортизацию. Примечательно, что переменные расходы в значительной степени зависят от используемой технологии, причем фактором, определяющим разницу, является расход кислоты. Для производства 1 тонны алкилата часто требуется от 50 до 80 кг H 2 SO 4 . При предпочтительных условиях расход кислоты может быть намного ниже, например, 10–30 кг кислоты на тонну алкилата. В SAAU расходы на кислоту часто составляют около трети общих эксплуатационных расходов на алкилирование, поэтому существует значительный стимул для снижения расхода H 2 SO 4 . Требуемое количество HF находится в диапазоне 10–35 кг на тонну алкилата, но большая часть кислоты восстанавливается и перерабатывается, поэтому для замены потребленного HF требуется только подпитка. На практике расход кислоты в SAAU более чем в 100 раз больше, чем в HFAU.
Расходы на коммунальные услуги, как правило, благоприятствуют SAAU. Многие установки HFAU требуют соотношения изобутена к олефину порядка 13 - 15/1 для получения приемлемого октанового продукта. Другие HFAU и большинство SAAU разрабатывают условия смешивания и оптимизации рециркуляции таким образом, чтобы они производили аналогичные октановые продукты с соотношением изобутана к олефину порядка 7 - 9/1. Очевидно, что последние, лучше спроектированные установки работают со значительно более низкими затратами на фракционирование.
В настоящее время многие установки HF работают ниже проектного соотношения изобутена к олефину, но для получения требуемого октана из-за все более жестких спецификаций бензина эти соотношения необходимо будет увеличить до проектных. Процесс SAAU использует либо электрические, либо турбинные приводы для реакторов и компрессора для оптимизации коммунальных услуг НПЗ. Входная мощность в зону реакции HF ниже, чем в зону реакции H 2 SO 4. Кроме того, процесс HF не требует охлаждения. Поэтому затраты на электроэнергию для установок HF меньше. Обычно разница в затратах на фракционирование перевешивает это преимущество при сравнении общих затрат на коммунальные услуги. Однако установки HF могут демонстрировать преимущество в коммунальных услугах, если стоимость топлива низкая по сравнению со стоимостью электроэнергии.
Алкилат — это компонент смешивания, поэтому в отличие от готового бензина, готового к потреблению, у него нет спецификаций, чтобы быть рыночным. Тем не менее, независимый поставщик информации об энергетике и нефтехимии, такой как Platts, сообщает о торгах на алкилат, готовый к смешиванию в бензиновом пуле, с RVP < 5,5 фунтов на кв. дюйм, (RON + MON)/2 > 92 и, конечно, без ароматических соединений, олефинов и серы.
Расходы на техническое обслуживание и данные трудно получить на сопоставимой основе. HFAU имеют гораздо больше периферийного оборудования (сушилки сырья, очистители продукта, колонна регенерации кислоты и нейтрализатор кислоторастворимого масла), поэтому больше единиц оборудования для эксплуатации и обслуживания. SAAU имеют более крупные единицы оборудования, такие как компрессор и реактор, но расходы на техническое обслуживание, как правило, ниже. Время простоя установки для подготовки к полному циклу работы установки может занять больше времени для установок HF, поскольку система реактора-отстойника и все фракционирующие колонны должны быть нейтрализованы до начала работ по техническому обслуживанию. В установках H 2 SO 4 нейтрализации требует только система реактора-отстойника. Кроме того, требуется обширное защитное оборудование (дыхательный аппарат и т. д.) всякий раз, когда выполняется техническое обслуживание с потенциальным выбросом HF. После завершения работы обслуживающий персонал должен пройти через камеру нейтрализации, чтобы очистить защитное оборудование. Единственными типичными требованиями при выполнении технического обслуживания на SAAU являются защитная маска и перчатки.
Установки алкилирования имеют две основные опасности процесса: 1) Установка обрабатывает большие объемы легких углеводородов, которые легко воспламеняются и потенциально взрывоопасны. 2) Кислотный катализатор едкий и токсичный. Как SAAU, так и HFAU содержат схожие объемы углеводородов с похожими рисками, но риски, связанные с каждой кислотой, совершенно разные. HF требует гораздо более строгих мер предосторожности из-за ее большего потенциала вреда (это связано с ее более низкой температурой кипения и более высоким потенциалом вреда). В свете этого высокого риска Американский институт нефти выпустил Рекомендуемую практику специально для установок алкилирования HF (API RP 751). [17] В этой публикации в разделе 2.6 рекомендуется, чтобы доступ к установке алкилирования HF был строго ограничен из-за потенциальной опасности HF. Для алкилирования серной кислотой не требуется никакого похожего специального документа по безопасности.
Из-за низкой температуры кипения отработанный HF регенерируется путем фракционирования в блоке алкилирования HF. Однако свежий HF все равно должен быть доставлен на НПЗ для замены потребленного HF. Разгрузка и обращение со свежим HF должны проводиться с большой осторожностью, поскольку эта операция несет тот же риск для работников НПЗ и окружающего населения от выброса HF, что обсуждалось ранее. Возможно, наибольший риск при транспортировке, связанный с HF, — это потенциальный выброс во время аварии при транспортировке свежей кислоты от производителя на НПЗ. Поскольку на месте аварии не будет никакого оборудования для смягчения последствий, последствия могут быть катастрофическими.
Отработанная серная кислота регенерируется путем термического разложения за пределами батареи установки алкилирования серной кислоты. Это может быть выполнено на месте НПЗ в оборудовании для регенерации серной кислоты, эксплуатируемом НПЗ, или на коммерческой установке для регенерации серной кислоты, которая обслуживает несколько НПЗ. Выбор между этими двумя вариантами зависит от конкретного места и обычно зависит от соображений капитальных и эксплуатационных затрат, а также от близости НПЗ к существующей коммерческой установке для регенерации. Поскольку существует низкий риск от самой серной кислоты, выбор регенерации кислоты на месте или в другом месте основан на соображениях экономического характера. Конечно, даже этот относительно небольшой риск устраняется с помощью оборудования для регенерации серной кислоты на месте. [18]
Несмотря на значительные достижения в технологии процесса, продолжают возникать повторяющиеся проблемы с коррозией, которые влияют на безопасность и надежность HFAU. Любая часть установки, контактирующая с HF, должна быть построена с учетом подходящих материалов. Углеродистая сталь является наиболее распространенным используемым материалом, хотя она требует строгого контроля состава и твердости. Иногда используются альтернативные, более коррозионностойкие материалы, такие как монель , но эти материалы значительно дороже и несут свои собственные уникальные риски, такие как коррозионное растрескивание под напряжением. Надлежащая проверка имеет решающее значение для HFAU и обычно проводится гораздо чаще, чем для большинства других установок на НПЗ.
Резервуары, содержащие алкилат, произведенный через HFAU, должны постоянно контролироваться. Действительно, алкилат, произведенный в таких установках, содержит небольшие примеси продуктов коррозии HF. Если алкилат вступает в контакт с водой (например, на дне резервуара), HF может повторно образоваться в воде и вызвать коррозию стали. По этой причине многие нефтеперерабатывающие заводы используют слабый едкий «пяток» воды на дне своих резервуаров для алкилата, чтобы нейтрализовать любую кислоту, которая может образоваться. Однако мониторинг pH воды в резервуаре необходим для оценки того, образуется ли какой-либо HF ниже по потоку.
Напротив, в SAAU коррозия является менее значимой проблемой и может быть решена путем минимизации количества воды, поступающей в процесс. [19]
{{cite web}}: Отсутствует или пусто |url=( помощь )