Устройствата за алкилиране в рафинериите комбинират леки въглеводороди, за да произведат бензинови компоненти с високо-октаново число, като използват флуороводородна или сярна киселина като катализатор. Катализаторните потоци трябва да се нагреят до точни реакционни температури, но нагревателят трябва да издържи на кисела среда, която би разтворила елемент от неръждаема-стомана в рамките на часове. В тази взискателна услуга,PTFE нагревател киселинен катализатор нефтохимическо алкилиранеприложенията са се превърнали в стандартно решение за безопасно и надеждно процесно отопление.
Ролята на PT нагревателите в алкилиращите каталитични вериги
В рамките на типична единица за алкилиране, разтворът на киселинен катализатор циркулира непрекъснато през реакционен контур. PTFE потопяем нагревател се поставя или в страничен -циркулационен контур на потока, или директно в резервоар, оборудван със защитна преграда. Неговата задача е да повиши и поддържа температурата на катализатора в диапазона 30–60 градуса – достатъчно горещо, за да насърчи желаната реакция на алкилиране, но все пак в рамките на максималната граница на непрекъсната експлоатация на PTFE обвивката от 110 градуса.
Защо конвенционалните материали се провалят
Флуороводородната киселина (HF) е изключително агресивна. Дори при ниски концентрации HF атакува човешката кост при контакт и всяко изтичане от нагревател представлява голяма опасност за безопасността. Повечето метали, включително неръждаема стомана и високо-никелови сплави, страдат от бърза точкова или междукристална корозия при HF работа. Концентрираната сярна киселина, използвана в други процеси на алкилиране, е силно корозивна за въглеродна стомана и много сплави над 40 градуса.
PTFE (политетрафлуороетилен) е един от малкото материали, които остават напълно инертни към флуороводородна и сярна киселина при нормални работни условия. PTFE потопяем нагревател не съдържа открити метални повърхности; целият нагревателен елемент е капсулован в химически устойчива обвивка, която не корозира, разгражда или извлича метални йони в потока на катализатора.
Запазване на чистотата на катализатора
Наличието на разтворени метални йони може да отрови катализатора на алкилиране, намалявайки неговата активност и селективност. Металните йони от корозиращия нагревател насърчават нежелани странични реакции, увеличавайки консумацията на киселина и намалявайки добива на бензин. Тъй като аPTFE нагревател киселинен катализатор нефтохимическо алкилиранемодулът не отделя метални замърсители, животът на катализатора се удължава и циклите на киселинна регенерация стават по-предвидими.
Устойчивост на замърсяване от киселинно-разтворими странични продукти
По време на реакцията на алкилиране могат да се образуват полимер{0}}съединения, известни като „киселинно-разтворими масла“ (ASO). Тези тежки странични продукти са склонни да се отлагат върху горещи повърхности. Незалепващият характер на PTFE предотвратява силното прилепване на ASO към обвивката на нагревателя. Всяко леко замърсяване, което се появи, може да бъде отстранено лесно по време на рутинна поддръжка. Обратно, нагревателите с метална-обвивка в една и съща услуга често образуват упорити въглеродни или сулфидни нагари, което води до локално прегряване и преждевременна повреда.
Практически предимства на не-залепващите повърхности
Намалено време за престой при поддръжка: PTFE обвивката може да бъде избърсана или изплакната без абразивно почистване.
Няма риск от увреждане на защитен слой от оксид: PTFE не разчита на пасивен филм за устойчивост на корозия.
Постоянно предаване на топлина: Липсата на натрупване на котлен камък поддържа плътността на ватовете на повърхността на обвивката еднаква във времето.
Надеждност на нагревателя при непрекъсната операция на алкилиране
В инсталацията за алкилиране на рафинерията непланираните спирания са изключително скъпи. Надеждността на нагревателя е от решаващо значение за непрекъсната работа. PTFE нагревателите нямат заварени метални шевове или запоени съединения, които могат да се напукат при термични цикли. Твърдото, хомогенно капсулиране на съпротивителния проводник елиминира потенциалните пътища за изтичане на корозивна киселина. Дори ако възникне електрическа повреда, PTFE обвивката няма да се спука катастрофално, намалявайки риска от отделяне на киселина.
Бележка за безопасност за HF услуга
Когато PTFE нагревател се използва в сервиз с флуороводородна киселина, целостта на материала сама по себе си не е достатъчна. HF прониква в много обикновени материали за уплътнения и уплътнения и дори микроскопични течове могат да създадат сериозна опасност за персонала. Следователно следните практики са задължителни:
Редовни електрически тестове:Изолационното съпротивление трябва да се измерва всяка седмица. Всеки спад под 10 MΩ изисква незабавно изследване.
Вторично задържане:Нагревателят трябва да бъде монтиран в киселинно{0}}задържащ съд или тръба с двойни-стени с откриване на течове.
Вентилация на корпуса:Всяка съединителна кутия или корпус на терминала трябва да бъдат прочистени или вентилирани, за да се предотврати натрупването на високочестотни пари.
Защита на персонала:Операторите, които се занимават с отстраняването на нагревателя, трябва да носят киселинно{0}}устойчиви костюми и автономен-дихателен апарат.
Заключение: Екстремната химия изисква екстремни материални решения
PTFE нагревателите служат като жизненоважна връзка във веригата на алкилиране. Чрез безопасно нагряване на потоците от катализатори на флуороводородна или сярна киселина до 30–60 градуса, като същевременно са устойчиви на корозия, замърсяване и отделяне на метални йони, те позволяват надеждно и ефективно производство на октан. Уникалната химическа инертност на PTFE, съчетана с неговата незалепваща повърхност и механична издръжливост, го прави предпочитан материал за едно от най-агресивните нагрявания в нефтохимическата промишленост. Екстремната химия изисква екстремни материални решения – и при алкилиране с киселинен катализатор PTFE нагревателят осигурява точно това.
