ИЗОМАЛК-2 технология изомеризации пентан-гексановых фракций

Технология изомеризации пентан-гексановых фракций Изомалк-2 является уникальной российской разработкой в области изомеризации легких бензиновых фракций. Эффективность технологии подтверждена на 10 промышленных установках. Начало внедрения процесса было положено в 2003 году на перепрофилированной установке риформинга ОАО “Уфанефтехим”. Проектирование и строительство установок Изомалк-2 в России и других странах продолжается.

Референц-лист технологии Изомалк-2

Особенностью технологии является использование катализатора СИ-2, обеспечивающего протекание процесса в термодинамически выгодной для изомеризации парафиновых углеводородов низкотемпературной области 120-180°C, обладающего повышенной устойчивостью к действию каталитических ядов — воды, серы, азота.

Катализатор СИ-2 восстанавливает свою активность при краткосрочных проскоках воды до 100 ppm и серы до 5 ppm.

 

Катализатор СИ-2 производится по ТУ 2177-009-04706192-00 изм.№8, на собственной производственной площадке в Нижнем Новгороде. Поставка катализатора осуществляется только ООО НПП Нефтехим.

 

C учетом основных характеристик катализатора СИ-2, технология "Изомалк-2" предусматривает предгидроочистку сырья, но в отличие от хлорированных катализаторов специальная адсорбционная очистка гидрогенизата от микропримесей серы, азота и воды не требуется. Необходимые требования по содержанию микропримесей достигаются обычной гидроочисткой и отпаркой нестабильного гидрогенизата. Реакторный блок "Изомалк-2" включает один или два реактора с охлаждением газопродуктового потока в теплообменнике. При выборе одного реактора требуется "квенч" холодного ВСГ на входе во второй слой катализатора.

Необходимость охлаждения газопродуктового потока обусловлена не столько экзотермичностью реакций изомеризации, сколько большой экзотермичностью реакции гидрирования бензола, содержащегося в сырье. Поэтому технологическая схема установки зависит от состава сырья. Технология "Изомалк-2" позволяет перерабатывать пентан-гексановые фракции со значительным количеством бензола (до 5-8 %) и углеводородов С7 до 10%. Но в таких случаях используются специальные технические решения.

Отличительные особенности катализатора изомеризации СИ-2 заключаются в следующем:

  • Изомеризующая активность катализатора СИ-2 значительно выше, чем у цеолитных катализаторов и не уступает по активности хлорированным катализаторам;
  • Катализатор СИ-2 устойчив к действию каталитических ядов, восстанавливает свою активность даже после краткосрочных проскоков воды до 100 ppm и серы до 5 ppm;
  • Не требуется подача кислотных реагентов, и, соответственно, отсутствует блок защелачивания отходящих газов;
  • Высокий выход товарного изомеризата – 97-99%;
  • Срок службы катализатора СИ-2 10 лет, межрегенерационный период - 5-6 лет.
  • Октановое число изокомпонента, получаемого по технологии "Изомалк-2" составляет от 81 до 92 пунктов и определяется, в основном, выбором варианта технологической схемы.

 

ОПЫТ РЕКОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВК ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗОМАЛК-2

ОАО "УФАНЕФТЕХИМ", РОССИЯ

Перевод установки риформинга Л-35-5/300 на процесс изомеризации «Изомалк-2»

Установка в ОАО "Уфанефтехим" является первой промышленной установкой, на которой была внедрена технология "Изомалк-2" для осуществления процесса изомеризации C56 фракции. Пуск установки состоялся в октябре 2003 года. Первоначально установка риформинга Л-35-5 была переоборудована под процесс изомеризации по схеме "за проход" с предгидроочисткой на установке Л-24/300-1. С учетом высокой объемной скорости (3,5-4,0 ч-1) установка позволяла вырабатывать изомеризат с ИОЧ 79-80 пунктов в количестве 300 тыс. т/год. Реконструкция включала переобвязку сырьевой печи изомеризации; монтаж линии «квенча», включение блока осушки ЦВСГ с адсорбентом типа NaA (состоит из двух адсорберов-осушителей и печи для регенерации адсорбента), загрузку катализатора СИ-2 в 2 реактора.

В июне 2008 года произведена реконструкция установки с целью увеличения производительности по сырью и перевода на схему с рециклом непревращенных гексанов.

В августе 2011 года произведена регенерация катализатора СИ-2 и дозагрузка 6,5 т свежего катализатора в реактор Р-3.

В декабре 2012 года была выполнена реконструкция установки, включающая дооборудование блоком  деизопентанизации с выделением изопентановой (верхний продукт) и пентановой (боковой погон) фракций, строительство новой печи П-1 с подогревом в один проход перед реактором Р-1.

Проведенная в 2012 году модернизация позволила повысить октановое число продукта установки до 90-91 пунктов по исследовательскому методу при объемной скорости 2,4-2,8 ч-1, и увеличить выработку до 500 тыс.т/год..

 

ЗАО «РНПК», РОССИЯ

Перевод установки с цеолитного катализатора СИ-1 на оксидный катализатор СИ-2

В 1999 году в ЗАО «РНПК» был произведен пуск первой установки изомеризации по российской технологии «Изомалк-1». Установка изомеризации «Детол» работала на цеолитном катализаторе СИ-1.

В августе 2005 года установка была переведена на технологию «Изомалк-2» на оксидном катализаторе СИ-2. Реконструкция включала замену цеолитного катализатора на низкотемпературный оксидный - СИ-2, выполнение схемы подачи «свежего» ВСГ через осушитель, монтаж линии «квенча», переобвязка осушителя с нагнетания на прием компрессоров, для предгидроочистки сырья построен новый блок гидроочистки.

Первая регенерация катализатора была произведена в 2009 году. Текущий межрегенерационный период составляет 4 года. Усатновка вырабатывает 400 тысяч тонн изомеризата в год.

Перевод установки изомеризации на катализатор СИ-2 позволил снизить температуру процесса до 130-140°С и довести октановое число изомеризата до 83 пунктов по исследовательскому методу, что на 6 пунктов превышает показатели на цеолитном катализаторе.

 

ООО «КИНЕФ», РОССИЯ

Перепрофилирование установки риформинга Л-35-11/300 на технологию “Изомалк-2” по схеме “за проход”

В 2005 году установка риформинга Л-35 -11/300, работавшая ранее по технологии изоселектоформинга, была переведена на низкотемпературный процесс изомеризации «за проход» с использованием оксидного катализатора СИ-2. Реконструкция установки включала переобвязку печи П-1 и реакторов, дооборудование используемых секций печи П-1 пилотными горелками с  сигнализаторами распознавания пламени,  монтаж линии подачи ВСГ на вход в реакторы, установку дополнительного холодильника на линии подачи ВСГ в реакторы,  замену емкости орошения отпарной колонны и переобвязку адсорберов-осушителей.

В 2008 году была проведена реконструкция установки, которая включала регенерацию катализатора гидроочистки КГМ-70 и замену оборудования на блоке гидроочистки по физическому износу.

В 2012 году выполнен капитальный ремонт установки без регенерации катализатора СИ-2.

Перевод установки изомеризации на катализатор СИ-2 позволил увеличить октановое число изомеризата на 7-8 пунктов, что значительно повысило эффективность работы ООО «КИНЕФ». С момента пуска установки в октябре 2005 года до настоящего времени регенерация катализатора СИ-2 не производилась, ИОЧ вырабатываемого изомеризата сохраняется на уровне 82-83 пункта (в начале пробега ИОЧ составляло 83-84 пункта), производительность – 500 тыс. т изомеризата в год.

 

АО «ПЕТРОТЕЛ-ЛУКОЙЛ», РУМЫНИЯ

Перевод установки с катализатора LPI-100 на катализатор СИ-2

В декабре 2006 года установка изомеризации пентан-гексановой фракции, работавшая ранее по технологии Parisom на катализаторе LPI-100, была перегружена на катализатор СИ-2 без реконструкции. Катализатор был заменен в двух реакторах, объемная скорость в реакторном блоке 2 ч-1. Установка эксплуатируется по технологии «Изомалк-2» с деизопентанизацией сырья и рециклом малоразветвленных гексанов. Мощность установки – 180 тыс.т/год. ИОЧ изопентановой фракции составляет 93 пункта, ИОЧ изомеризата – 86-87 пунтков.

В феврале 2013 года произведена остановка установки на капитальный ремонт с заменой реакторов изомеризации, в связи с чем была проведена регенерация катализатора. С момента пуска до первой регенерации прошло 6 лет и 2 месяца.

Перевод установки на технологию «Изомалк-2» позволил увеличить октановое число смесевой фракции изокомпонентов на 3-4 пункта и доказал высокую активность катализатора СИ-2 по сравнению с аналогичными оксидными катализаторами.

 

ОАО «НОВОЙЛ», РОССИЯ

Перевод установки изомеризации с цеолитного катализатора на катализатор СИ-2

Установка изомеризации на Ново-Уфимском НПЗ представляет собой секцию 300 установки риформинга Л-35-11-1000, перепрофилированную под процесс изомеризации в 1997 году. Первоначально установка была пущена по схеме «за проход», и процесс изомеризации осуществлялся на цеолитном катализаторе. Гидроочистка осуществлялась на секции 100 (блок подготовки сырья установки Л-35-11-1000). На первом этапе реконструкция сводилась к переобвязке и перегрузке реакторного блока. Впоследствии установка была дооборудована колонной  деизогексанизации.

В феврале 2009 года  установка изомеризации была переведена на процесс «Изомалк-2» с рециклом малоразветвленных гексанов (ДИГ). Реконструкция включала замену цеолитного катализатора на низкотемпературный оксидный катализатор СИ-2, включение в схему блока осушки циркулирующего ВСГ, монтаж схемы аварийной продувки реакторного блока, замену внутренних устройств реакторов изомеризации.

В ноябре 2012 года была  проведена реконструкция, включавшая замену внутренних устройств отпарной колонны блока гидроочистки и колонны подготовки сырья изомеризации и риформинга, монтаж блока деизопентанизации (ДИП) на установке АГФУ-1.

Перевод установки на катализатор СИ-2 позволил обеспечить получение октанового числа изомеризата 87-88 пунктов и.м., что на 7-8 пунктов выше по сравнению с цеолитным катализатором.

 

ООО «ЛУКОЙЛ-ВОЛГОГРАДНЕФТЕПЕРЕРАБОТКА», РОССИЯ

Реконструкция установки риформинга

В декабре 2011 года ООО "НПП Нефтехим" произведена разработка Исходных данных (Регламента на проектирование) перепрофилирования установки каталитического риформинга Л-35-11/300/400-95Н ООО “ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка” под процесс изомеризации легких бензиновых фракций. В настоящее время ведется проектирование.

Установка изомеризации будет включать секцию предварительной гидроочистки сырья, секцию изомеризации «Изомалк-2» с рециклом малоразветвленных гексанов. В процессе реконструкции установки предусмотрено максимальное использование существующего оборудования.

Сырьем секции изомеризации будет являться фракция НК-75°С с содержанием углеводородов С7+ - до 3,0 % масс. и бензола – до 1,5 % масс., которая вырабатывается на установке вторичной разгонки бензина №7 и установке ЭЛОУ-АВТ-1 (после завершения строительства).

Гарантированное ИОЧ изокомпонента после реконструкции - 86-88 пунктов при объемной скорости 2,5 ч-1 с выходом не менее 96% масс.  Мощность установки – 300 тыс. т/год

 

НОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ «ИЗОМАЛК-2»

ОАО «ГАЗПРОМНЕФТЬ-ОМСКИЙ НПЗ», РОССИЯ

Новая установка изомеризации по схеме с деизопентанизацией сырья, рециклом пентанов и малоразветвленных гексанов спроектирована по лицензии ООО "НПП Нефтехим" и является самой крупной установкой изомеризации по технологии «Изомалк-2». Это первая отечественная установка, от начала и до конца спроектированная и построенная по российской технологии.

Исходные данные для проектирования установки были выданы ОАО «НПП Нефтехим» в 2007 году. Проект и рабочая документация выполнены ЗАО «Нефтехимпроект», г. Санкт-Петербург,  под авторским надзором ООО "НПП Нефтехим". Генеральный проектировщик – ОАО «Омскнефтехимпроект».

Установка была спроектирована и построена в уникально короткий срок - 3 года. Это связано с тем, что разработка рабочей документации и заказ оборудования длительного срока изготовления начали производиться ещё на стадии выполнения проекта. Кроме того, работы над проектом не были приостановлены даже под влиянием сложной экономической ситуации в стране.

Пуск установки производительностью 800 тыс. т/год состоялся в ноябре 2010 года.

Установка Изомалк-2 Омского НПЗ позволяет получать изопентановую фракцию с октановым числом 92-93 пункта и  легкую изогексановую фракцию с октановым числом до 92,5 пунктов по исследовательскому методу.

 

ОАО «СЛАВНЕФТЬ-ЯНОС», РОССИЯ

Новая установка изомеризации мощностью 720 000 тонн в год по сырью, помимо секции изомеризации,  включает в себя секции подготовки сырья и предварительной гидроочистки пентан-гексановой фракции. Процесс изомеризации легких бензиновых фракций осуществляется по схеме с деизопентанизацией сырья и рециклом малоразветвленных гексанов.

Проектирование установки выполнено ЗАО «Нефтехимпроект», Россия, г. Санкт-Петербург. Исходные данные для проектирования установки были выданы ООО "НПП Нефтехим" в 2007 году. Первая очередь строительства выполнена к 2009 году. ООО "НПП Нефтехим" произведен авторский контроль и согласование Проекта и Рабочей документации на оборудование, Технологического регламента установки. Закупка оборудования и строительство завершены к августу 2011 года.

Пуск установки произведен в октябре  2011 года.

Установка вырабатывает гексановый изокомпонент с октановым числом 89-89,5 пунктов и изопентановую фракцию с октановым числом 92-93 пункта по исследовательскому методу.

 

ОАО «САРАТОВСКИЙ НПЗ», РОССИЯ

В связи с необходимостью доведения свойств товарных автобензинов до Евро-4 руководством завода было принято решение о внедрении процесса изомеризации. Сырьём блока предгидроочистки установки изомеризации является прямогонная фракция НК-70°С, получаемая на блоке вторичной ректификации бензина установки ЭЛОУ-АВТ.

Исходные данные были разработаны ООО "НПП Нефтехим" в марте 2008 года. В 2008 году ЗАО «Нефтехимпроект» выполнена стадия Проект. Весь процесс проектирования осуществлялся под строгим контролем ООО "НПП Нефтехим".

Пуск установки произведен в марте 2013 года.

Мощность установки по сырью составляет 300 тыс. т/год. Процесс изомеризации осуществляется по схеме с деизопентанизацией сырья,  рециклом н-пентана и малоразветвленных гексанов. Установка вырабатывает изокомпонент с октановым числом 91,5-92,5 пункта.

 

НПЗ ТПП «КОГАЛЫМНЕФТЕГАЗ», РОССИЯ

В сентябре 2016 года был произведен пуск малогабаритной установки изомеризации Изомалк-2.

Проектные работы были выполнены ООО "Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез".

Установка спроектирована и построена при участии ООО "НПП Нефтехим". В состав установки входит блок гидроочистки и блок фракционирования. Изомеризация гидроочищенной фракции НК-70°С ведется по схеме с рециркуляцией малоразветвленных гексанов с получением изомеризата с октановым числом ≥ 88 пунктов.

Мощность установки по сырью-смеси прямогонных бензиновых фракций составляет 15 тыс. т/год.