Descrierea procesului tehnologic şi de automatizare

Instalatia MTBE din rafinariarafinăria Petrobrazi, este proiectata sa functionezefuncționeze cu fractiefracţie C4 de la instalatiainstalaţia Cracare Catalitica, care poate fi completata si cu alte fluxuri de fractiefracţie C4, care sa continaconțină minim 15% izobutena.

Fracţia izobutan-butene, cu un conţinut de min. 15% izobutenăizobutena, rezultată în instalaţia Cracare Catalitică, este preluată direct din sferele de depozitare (secţiasecția AD) şi trimisă la nodul de amestec, pe traseul de conducte nou realizat.

Etanolul aflat în vasul V-145, este preluat cu pompa P-112/1-3 şi trimis la nodul de amestec. Debitul de alimentare pentru etanolul preluat din vas se reglează cu FRC 8002, care are robinetul de reglare amplasat pe linia de alimentare înainte de nodul de amestec şi se contorizează cu ajutorul unui contor cu roţiroți ovale.

Etanolul din vasul V-145 provine din rezervorul V-22 al instalaţieiinstalației Depozit (secţiasecția AD), de unde este pompat periodic funcţiefuncție de nivelul de produs din vas. La pompare, înainte de a intra în vas, etanolul este trecut printr-un filtrul în care se află cationit macroporos (catalizator) în strat fix (staţionarstaționar) şi unde se reţinrețin o serie de impurităţiimpurități prezente în produs, prin contactare directă.

Pentru o bună funcţionarefuncționare a pompelor P-112/1-3 şi implicit dozarea etanolului la debitul necesar, pe vasul V-145 se menţinemenține o presiune de azot.

Amestecul etanol―fracţie izobutan-butene de la nodul de amestec intră în aspiraţiaaspirația unei pompe unde se ridică presiunea până la o valoare care are un nivel necesar sistemului de reacţie, după care trece prin amestecătorul AS 101, unde are loc operaţiaoperația de contactare a celor doi reactanţireactanți. Amestecul de reacţie astfel format intră în partea superioară a reactorului de pretratare F-17, care are rolul de a reţinereține impurităţileimpuritățile mecanice şi chimice aduse de fluxul tehnologic de pe traseu. În reactor se află catalizator în strat fix (staţionarstaționar). Pentru ca în reactorul de pretratare să nu aibă loc reacţie de eterificare, amestecul etanol―fracţie izobutan-butene este răcit în schimbătorul S-154, cu apă recirculată. Pentru perioada sezonului rece, când temperaturile sunt mai scăzute, reactorul F-17 este prevăzut cu manta de încălzire în care se introduce abur de joasă presiune, temperatura amestecului de reacţie, din reactor, putând fi urmărită.

Din reactorul de pretratare F-17, amestecul de reacţie este preîncălzit cu abur de joasă presiune în schimbătorul E-13, cu formare şi trimitere de condens în vasul de expansiune de pe sistemul de termostatare. Debitul de abur se reglează robinetul de reglare amplasat pe linia de intrare abur în schimbător.

După preîncălzire, amestecul de reacţie intră în partea superioară a reactoarelor tip schimbător de căldură F-12A,B, care lucrează în paralel. Aceste reactoare au ţevilețevile pline cu catalizator, în strat fix (staţionarstaționar). Ele sunt prevăzute la partea superioară cu un sistem de

distribuţiedistribuție astfel conceput încât fiecare ţeavățeavă cu catalizator din reactor să fie alimentată cu acelaşiacelași debit de reactanţireactanți.

Instalaţia poate funcţionafuncționa şi cu un singur reactor multitubular (tip schimbător de căldură) în flux, dar în această perioadă capacitatea instalaţieiinstalației de a produce MTBE/ETBE se reduce considerabil.

ReacţiaReacția de eterificare cu formare de ETBE are loc în ţevilețevile reactoarelor în prezenţaprezenta catalizatorului cu care sunt umplute acestea şi în anumite condiţiicondiții de temperatură şi presiune.

Fiind o reacţie exotermă, căldura rezultată în proces este preluată de condens (apă demineralizată), printr-un circuit vehiculat prin spaţiul intertubular al reactoarelor, cu pompele G-11/A,B,C. Fiecare reactor are propriul circuit de termostatare. Condensul din spaţiul intertubular este preluat de una din pompele G-11/A,B,C şi introdus în schimbătoarele E-12 A,B, unde este răcit cu apă recirculată, după care este introdus în mantaua reactoarelor pe la partea superioară.

CirculaţiaCirculația condensatorului de răcire este în echicurent cu fluxul de reactanţireactanți şi menţinerea spaţiului intertubular plin cu condens este asigurat de vase de expansiune, situate la o cotă superioară reactoarelor F-12 A,B.

Temperatura de reacţie pe cele două reactoare este menţinutămenținută la o anumită valoare reglarea facandufăcând-se cu robinetele de reglare amplasate pe liniile de apă recirculată retur a schimbătoarelor E-12A,B.

Produsele de reacţie din cele două reactoare multitubulare (tip schimbător de căldură) ies pe la partea inferioară, se unesc formând un flux comun şi se trimit la reactorul adiabatic F-12C, (partea superioară), după răcire cu apă recirculată în schimbătorul E-16. În acest reactor se află catalizator, în strat fix (staţionarstaționar) şi în el se definitivează reacţiareacția de adiţieadiție a etanolului la izobutenanereacţionatăizobutena nereacţionată în reactoarele multitubulare (tip schimbător de căldură).

Reactorul F-12C este prevăzut cu preaplin pentru asigurarea unei funcţionărifuncționări în sistem înecat, deoarece reacţiareacția de formare a ETBE-lui este o reacţie care are loc în fază lichidă, iar intrarea produsului în reactoare se face pe la partea superioară.

Produsul rezultat în sistemul de reacţie, este preluat cu pompa G-13/1,2 şi trimis în blocul de fracţionarefracționare pentru separarea componenţilorcomponenților, după răcire cu apă în schimbătorul E-14.

Primirea produsului de reacţie în fracţionarefracționare se face în vasul de alimentare, de unde produsul este preluat cu pompa P-161/1,2 şi trimis la coloana de debutanizare C-12, după preîncălzire cu abur în schimbătorul S-1A.

Alimentarea coloanei de debutanizare C-12 se face pe unul din talerele 16, 20 sau 24. Încălzirea coloanei C-12 se realizează cu abur de medie presiune prin schimbătorul (refierbătorul) S-13/2.

Vaporii formaţiformați la vârful coloanei sunt condensaţicondensați cu apă recirculată în schimbătoarele S-14/1,2 şi produsul (fracţie C4 cu etanol), este colectat în vasul de reflux V-15. PrezenţaPrezența etanolului la vârful coloanei C-12 se datorează azeotropului cu punct minim de fierbere, pe care acesta îl formează cu izobutanul. Produsul din vasul V-15 este preluat cu pompa P-17/1,2 şi trimis o parte ca reflux la coloană, iar surplusul pompat la coloana de extracţieextracție C-42.

Produsul din baza coloanei (ETBE concentrat), prin proprie presiune, este trimis în vasul tampon V-16 de unde este preluat cu pompa P-10/3,4 şi trimis la depozit, ca produs finit, într-unul din rezervoare. Înainte de a fi trimis la depozit, ETBE-ul se răceşterăcește cu apă recirculată în schimbătorul de căldură S-1C/1,2. ETBE-ul concentrate din baza coloanei C-12 poate fi trimis şi direct la depozit, tot prin proprie presiune, după bypassarea vasului tampon.

Fracţia C4 cu etanol de la vârful coloanei C-12 acumulată în vasul de reflux V-15, este preluată cu pompa P-17/1,2 şi trimisă la partea inferioară a coloanei de extracţieextracție (spălare cu apă), C-42, în vederea îndepărtării etanolului din fracţia C4, prin extracţieextracție, în contracurent cu apă demineralizată sau condens rece. Înainte de a intra în coloana C-42, fracţia C4 cu etanol se răceşterăcește cu apă recirculată în schimbătorul S-41.

Apa de spălare este preluată din vasul V-26 cu pompa P-28/1,2, răcită în schimbătoarele S-51 (cedare de căldură fluxului de alimentare coloană C-22), S-54B şi S-118 (ambele cu apă recirculată), după care se introduce în coloana de extracţieextracție C-42 pe la partea superioară. Debitul de apă introdus în coloană se reglează cu robinetul de reglare amplasat pe linia de alimentare cu apă, după schimbătorul S-118.

Fracţia C4 spălată părăseştepărăsește coloana pe la partea superioară, se răceşterăcește cu apă recirculată în schimbătorul S-40/2 şi intră în vasul V-107, unde are loc separarea apei prin decantare, în domul cu care este prevăzut vasul. Apa din dom se scurge periodic la canalizare, iar fracţia C4 spălată (fracţie C4 săracă – aragaz retur ETBE), este preluată cu pompa P-108/1,2 şi, funcţiefuncție de nivelul de produs din vas, se pompează la depozit în sfere.

Produsul din baza coloanei de spălare (extractul) se evacuează în vasul V-50, prin proprie presiune, de unde este preluat cu pompa P-59/3,4 la coloana de recuperare etanol C-22, după preîncălzire în schimbătorul S-51, unde apele etanolice (extractul), fac schimb de căldură cu apa caldă rezultată în baza coloanei C-22.

Alimentarea coloanei de recuperare etanol C-22 se face pe talerul 12. Încălzirea coloanei se realizează cu abur de joasă presiune prin schimbătorul (refierbătorul) S-23, cu formare şi trimitere de condens în staţiastația de condens a instalaţieiinstalației.

Vaporii formaţiformați la vârful coloanei sunt condensaţicondensați cu apă recirculată în schimbătoarele S-24/1,2 şi produsul (etanol) este colectat în vasul de reflux V-25, de unde este preluat cu pompa P-27/1,2 şi trimis o parte ca reflux la coloană, iar surplusul pompat la depozit (pompare discontinuă).

În baza coloanei C-22 rămâne apă fără etanol, care trece în vasul V-26 care lucrează la plin, de unde, cu pompa P-28/1,2, este trimisă la coloana de spălare C-42.

Periodic, apa din sistemul de spălare-recuperare etanol se împrospătează prin scurgere controlată la canalizare.

Condensul rezultat în urma procesului tehnologic la refirbătoarelerefierbătoarele S-13/2; S-23, la însoţitoriiînsoțitorii tehnologici şi AMC, este colectat în staţiastația de condens Petrochimie şi de aici la Grupul Energetic.

Există posibilitatea evacuării la canalizare a condensului din vase, în timpul operaţiiloroperațiilor de pornire―oprire a instalaţieiinstalației, la existenţaexistenta analizelor neconform produs (condens).

Produsele rezultate la reacţie din depresurizarea sistemelor şi eşapărileeșapările supapelor de siguranţăsiguranță, sunt colectate în circuit închis şi trimise pe conducta de faclă, la recuperare gaze faclă. Produsele rezultate la fracţionarefracționare din depresurizarea sistemelor şi eşapărileeșapările supapelor de siguranţăsiguranță, sunt colectate în circuit închis, trec prin vasele de faclă, de unde se trimit pe conducta de faclă la recuperare gaze faclă şi după compresie, în linia de gaz combustibil a Petrobrazi.

Timpul de functionarefuncționare este de 330 zile/an, cu intrerupereîntrerupere in perioada reviziilor planificate, odataodată la 4 ani. Timpul anual de functionarefuncționare este acelasiacelași cu al instalatieiinstalației de Cracare Catalitica.