Главная -> Словарь

Гидроочистки вакуумного

Отметим еще некоторые варианты схем двукратного испарения нефти. С целью комбинирования процессов первичной перегонки --нефти-и• гидроочистки топливных фракций перегонку нефти предлагается осуществлять при давлении 2—7 МПа с предварительным подогревом нефти до 360—380 °С в присутствии водорода с последующим обеосериванием и ректификацией топливных фракций . На рис. III-7 показаны варианты технологических схем первичной перегонки нефти с гидро-обессериванием бензиновых фракций или всей суммы светлых фракций .

Из испарителя высокого давления снизу уходит бензиновая фракция или сумма светлых нефтепродуктов ; в последнем случае для четкого отделения светлых фракций от мазута предусматривается еще колонна вторичной перегонки. Очевидно, схема а предназначена для перегонки малосернистых нефтей, а схема б — для перегонки средне- и вьгсокосерни-стых нефтей. Комбинирование процессов первичной перегонки нефти и гидроочистки топливных фракций в одной технологической установке позволяет снизить эксплуатационные затраты на величину, необходимую для повторного нагрева топливных фракций в процессе их гидроочистки.

На рис. IV-20 показана поточная схема процесса гидроочистки топливных фракций и каталитического риформинга бензиновых

В свою очередь, в быстроразвивающейся нефтепереработке необычайно широко стали использовать каталитические процессы вначале гидроочистки топливных фракций, затем деструктивной гидрогенизации высококипящих дистиллятов и остатков нефти под наз!занием гидрокрекинга.

Температура, объемная скорость сырья и давление оказывают влияние на скорость и глубину гидрогенолиза гетеропримесеи в газофазных процессах гидроочистки топливных фракций в полном соответствии с химической кинетикой. Как видно из рис. 10.11,а,б, требуемая применительно к дизельным топливам глубина обессе — рив.шия 90 —93 % достигается при объемной скорости 4 ч~', давлении 4 МПа и температурах 350 — 380 °С. При температурах свыше 420е С из-за более быстрого ускорения реакций гидрокрекинга возрастает выход газов и легких углеводородов, увеличиваются кок:ообразование и расход водорода. Для каждого вида сырья и катализатора существует свой оптимальный интервал режимных параметров .

Хотя реакции гидрогенолиза гетероорганических соединений экзотермичны, процессы гидроочистки топливных фракций проводят обычно в адиабатическом реакторе без отвода тепла реакций, поскольку температурный градиент обычно не превышает 10 °С.

Так, увеличение степени сжатия в карбюраторных двигателях вызвало ужесточение требований к детонационной стойкости бензинов . Это стимулировало развитие процессов в нефтеперерабатывающей промышленности, целенаправленных на повышение октановых чисел авиационных и автомобильных бензинов — вначале термического, а затем и каталитического риформинга, полимеризации, алки-лирования, изомеризации и др. Развитие и техническое совершенствование этих процессов органически связаны с ростом требований к октановой характеристике бензинов. Надежность и долговечность карбюраторных, дизельных и реактивных двигателей в значительной мере зависят от наличия в составе топлив сернистых, азотистых и других гетероатомных природных соединений. Для удаления этих соединений были разработаны и получили широкое распространение процессы гидроочистки топливных фракций — бензиновых, керосиновых, дизельных. В результате гидрооблагораживания снижается содержание гетероатомных соединений и ненасыщенных углеводородов, что повышает химическую и термическую стабильность топлив, надежность и ресурс работы двигателя.

выщелачивания масляных дистиллятов 55 гидроочистки масел 275 гидрокрекинга 279 гидроочистки топливных дистиллятов 272 глубокой депарафинизации 192,

В свою очередь, в быстроразвивающейся нефтепереработке необычайно широко стали использовать каталитические процессы вначале гидроочистки топливных фракций, затем деструктивной гидрогенизации высококипящих дистиллятов и остатков нефти под названием гидрокрекинг.

Температура, объемная скорость сырья и давление оказывают влияние на скорость и глубину гидрогенолиза гетеропримесей в газофазных процессах гидроочистки топливных фракций в полном соответствии с химической кинетикой. Как видно из рис. 10.11,а, б, требуемая применительно к дизельным топливам глубина обессеривания 90-93 % достигается при объемной скорости 4 ч~', давлении 4 МПа и температурах 350 -380 °С. При температурах свыше 420° С из-за более быстрого ускорения реакций гидрокрекинга возрастает выход газов и легких углеводородов, увеличиваются коксообразование и расход водорода. Для каждого вида сырья и катализатора существует свой оптимальный интервал режимных параметров .

Хотя реакции гидрогенолиза гетероорганических соединений экзотермичны, процессы гидроочистки топливных фракций проводят обычно в адиабатическом реакторе без отвода тепла реакций, поскольку температурный градиент обычно не превышает 10 °С.

Наиболее современной на 1982 г. создана установка гидрообессеривания мазута производительностью 12,880 м3/сут . Установка рассчитана на переработку мазута тяжелой нефти Саудовской Аравии. Состоит из трех отдельных ниток, каждая включает по два параллельных реактора. Каждый из шести реакторов весит-около 1000 т. Катализатор в реакторах размещается в несколько слоев с подачей холодного ВСГ между слоями для регулирования температуры. Все три нитки независимы друг от друга. Фирмой наиболее полно представлено сопоставление схем облагораживания остатков. Разработаны варианты: гидроочистка вакуумного газойля и смешение его с гудроном для получения низкопористого остаточного топлива . Для получения продукта с содержанием серы менее 1,0% необходимо подвергать гидрообессери-ванию и фракции, входящие в состав гудрона. Разработаны процессы гидрообессеривания мазута и гудрона . Последний комбинируется с гидроочисткой отдельно вакуумного газойля . Из данных табл. 4.2 можно сделать вывод, что сочетание процессов гидроочистки вакуумного газойля и гидрообессеривания гудрона позволяет достигнуть меньших расходов водорода.

Сопоставление капитальных вложений и эксплутационных расходов этих вариантов показывает также преимущества варианта комбинирования гидроочистки вакуумного газойля с гидрообессериванием гудрона по сравнению с прямым гидрообессериванием мазута.

Материальные балансы для различных видов сырья приведены ниже. Материальный баланс гидроочистки вакуумного газойля арланской нефти на пилотной установке при следующих условиях: температура 380 °С, давление 5 МПа; объемная скорость подачи сырья 0,7 ч"1, отношение циркуляционный газ: сырье равно 850 м3/м3 : Взято, /6

В состав комбинированной установки Г43-107 входят блоки гидроочистки вакуумного дистиллята, каталитического крекинга гидроочищенного сырья и ректификации, стабилизации бензина и газофракционирования, утилизации тепла дымовых газов и очистки дымовых газов регенерации.

В АО "Уфимский НПЗ" внедрен катализатор KF-752 , обеспечивающий получение дизельных топлив с содержанием серы менее 0.05% масс, гидроочисткой в одну стадию при давлении 3-4 МПа и объемной скорости подачи сырья 2—4 ч~1 . В начале 1990-х годов в России было создано новое поколение катализаторов серии ГП по технологии пропитки, кататализатор этой серии ГП-497т успешно применяли в течение пяти лет в процессе гидроочистки вакуумного дистиллята на установке Г-43-107. В 1994 г. был создан новый катализатор ГП-497с и на его основе разработана одностадийная технология получения экологически чистого дизельного топлива из смеси прямогонных дизельных фракций с газойлями каталитического крекинга. Показатели качества сырья и гидрогенизата приведены в табл. 2.12.

Расходные показатели. Ниже приводятся данные по расходу энергоресурсов и реагентов на установках гидроочистки бензина , работающих по схеме «на проток» с горячей сепарацией и стабилизатором с термосифонным рибойлером; гидроочистки керосина с циркуляцией водородсодержащего газа, холодной сепарацией и стабилизацией с помощью горячей струи; гидроочистки дизельного топлива с циркуляцией водородсодержащего газа, холодной сепарацией, отпаркой в стабилизационной колонне с помощью водяного пара, гидроочистки вакуумного дистиллята :

гидрокрекинг позволяет увеличить мощность комбинированного блока Г-43-107 на 56% и повысить соотношение дизельного топлива к бензину с 0,4:1 до 1,5:1. Поэтому в последующих схемах установки Г-43-107 или КТ от предварительной гидроочистки вакуумного газойля отказались в пользу гидрокрекинга . Процесс можно проводить с рециркуляцией фракции, выкипающей выше 350 "С, и тем самым повысить выход дизельной фракции до 80% на вакуумный дистиллят. Недостатком процесса является короткий цикл работы.

при разрыве ввода мощностей по риформингу и гидроочистке выработка и потребление водорода не балансировались, что привело к сооружению водородных установок небольшой мощности . Освоение каталитического риформинга бензина при 2 МПа и ниже на жестком режиме приведет не только к повышению октанового числа бензина, но и значительному увеличению выработки водорода. Очевидно, такой режим риформинга бензина будет способствовать увеличению ресурсов водорода на ряде НПЗ. При переходе на жесткий режим не только удастся покрыть потребности в водороде процесса гидроочистки светлых нефтепродуктов, но и в значительной мере удовлетворить потребность в нем процесса гидроочистки вакуумного газойля.

В результате опытной гидроочистки вакуумного газойля арлан-ской нефти содержание в нем сернокислотных смол снизилось с 24 до 2%, серы с 3,2 до 0,16%, азота с 0,11 до 0,05%, а коксуемость уменьшилась с 0,22 до 0,04%. При каталитическом крекинге гидро-очищенного газойля выход кокса по сравнению с выходом его при крекинге исходного сырья значительно сократился . Кроме того, повысился выход и улучшилось качество бензина: так, содержание серы в крекинг-бензине упало с 0,51 — 0,91% до 0,013—0,043%. Повысилось и качество дизельных фракций *. Улучшение показателей каталитического крекинга в результате гидроочистки исходного сырья объясняется тем, что катализатор гидроочистки задерживает тяжелые металлы, а водород превращает серу- и азотсодержащие соединения соответственно в сероводород и аммиак. В результате действия водорода и расщепляющего действия катализатора несколько изменяется химический и фракционный состав сырья: уменьшается содержание полициклических ароматических, возрастает содержание парафино-нафтеновых углеводородов, увеличивается концентрация легких фракций.

В Советском Союзе запроектирована комбинированная установка Г-43-107. В ее состав входят следующие секции: гидроочистки вакуумного дистиллята ; каталитического крекинга гидроочищенного сырья и ректификации; стабилизации бензина и газофракционирования; утилизации тепла дымовых газов и очистки дымовых газов регенерации . В проект этой установки внесено много усовершенствований по сравнению с установками, уже находящимися в эксплуатации. Кроме того, комбинирование ряда процессов позволило оптимально использовать тепло технологических потоков. Этим же объясняется и значительная выдача пара с такой установки на сторону. Ниже приведен примерный материальный баланс работы установки Г-43-107:

аналогичного типа и с комплексом отдельно стоящих установок,, решающих одни и-те же задачи, показывает , что наилучшие результаты достигаются на комбинированных установках. Дальнейшим развитием установок ГК и Г-43-107 являются отечественные комбинированные установки типа КТ, разработанные Грозгипронефтехим по данным научно-исследовательских институтов. Комбинированная установка КТ-1 включает блоки вакуумной перегонки мазута, висбрекинга ' гудрона, гидроочистки 'вакуумного дистиллята, каталитического крекинга гидроочищендого сырья на цеолитсодержащеж катализаторе» ректификации продуктов и газоразделения, утилизации: rrenaaziSaa