Главная -> Словарь

Селективной гидроочистки

В результате научных исследований, проведенных в последние года, впервые для целей автоматизированного синтеза ТС разработаны методика-и алгоритм селективной декомпозиции массовых расходов исходных технологических потоков, которые позволяют, варьируя число параллельных потоков в синтезируемых ТС, обеспечивать рациональный гидродинамический режим процессов теплообмена"на оз-нове принципа селективной декомпозиции. Разработан эффективный алгоритм генерации узлов теплообмена ТС. Под узлом теплообмена подразумевается функциональная подсистема ТС, в которой осуществляется операция теплообмена между парой холодных и горячих потоков . В зависимости от тепловой нагрузки УТ он может быть оснащен от I до К секциями ТА. При таком подходе к решению задачи, ИЗС схем ТС распадается на совокупность /V подзадач меньшей размерности и появляется возможность последовательной генерации каждого из Л/ узлов теплообмена ТС. Предложена методика оценки эффективности синтезированных ТС, которая позволяет выделить оптимальную ресурсосберегающую ТС без проведения полного расчета ТА системы и определения расчетом значения приведенных затрат на ТС.

Решение ИЗО будем осуществлять последовательной генерацией всех Е технологических схем квазиоптималъных альтернативных вариантов ТС с различным числом новых параллельных потоков. В ходе генерации каждого варианта ТС меняется число не только холодных, но и горячих потоков за счет селективной декомпозиции значений массовых расходов исходных горячих потоков по отношению к вновь образуемым значениям массовых расходов холодных потоков.

1. Поиск оптимального гидродинамического режима теплообмена необходимо осуществить путем реализации селективной декомпозиции исходных технологических потоков до тех пор, пока не выполняется условие Wrj x Wxi

Таким образом, для поиска оптимального гидродинамического режима теплообмена в синтезируемых ТС, для минимизации потерь эксергии, необходимо, прежде всего, разработать эффективный алгоритм селективной декомпозиции массовых расходов исходных технологических потоков.

Этап селективной декомпозиции массовых расходов исходных технологических потоков

Рассматриваемый этап 1-2 - этап селективной декомпозиции массовых расходов технологических потоков-при решении исходной задачи синтеза теплообменной системы, обеспечивающей учет 64

1.1.5. Формирование по результатам селективной декомпозиции массовых расходов исходных технологических потоков таблицы текущих значений данных для решения ИХ.

Рассмотрим сущность основных процедур этапа селективной декомпозиции технологических потоков.

Wrj показывает возможность сближения их значений путем селективной декомпозиции. Селективная декомпозиция исходных технологических потоков означает, что разделению на параллельные части подвергаются только те потоки, значения массовых расходов которых превышают модульно-нормированное значение массовых расходов параллельных холодных потоков в 2 и болев раза. В противном случае поток не подвергается декомпозиции и сохраняет исходное значение массового расхода.

На этапе селективной декомпозиции потоков, предельное значение параллельных холодных потоков в ТС предлагается определять по отношению:

I-I.4.I. Анализ исходных горячих потоков путем проверки соотношения: Wrj WmocL • Если Щ-j ± WmocL , ТО КП^ = I И ИСХОДНЫЙ горячий поток не подвергается декомпозиции, т.е. сохраняет свое значение массового расхода. КП^ - число возможных новых параллельных потоков, получаемых при селективной декомпозиции каждого горячего потока в отдельности.

Данные табл. 4 позволяют сделать вывод, что проблемы селективной гидроочистки любых дистиллятных продуктов от сернистых, азотистых и смолистых веществ в основном решены. Разработаны теоретические основы управления этими процессами путем варьирования технологических параметров431; в случае «трудного» сырья, т. е. сырья, содержащего много смолистых и ароматизированных компонентов, помимо более жестких условий используется противоток жидкого сырья, улучшающий его контакт с водородом 204 23°, а также добавка доноров водорода 274 298 358. В целях уменьшения расхода водорода процессы проводят в условиях, при которых наряду с гид-рогенолизом сернистых соединений происходит дегидрирование наф-генов, дающее дополнительный источник водорода. Таким образом иожет быть обеспечена автогидроочистка бензинов, керосинов и

Исследования селективной гидроочистки бензина каталитического и термического крекинга на легко регенерируемом алюмокобальтмолибденовом катализаторе показали, что давление выше 20 ат может привести к излишне глубокому гидрированию непредельных

Рис. 42. Зависимость качества бензина каталитического крекинга после его селективной гидроочистки . Групповой углеводородный состав этого бензина следующий : ароматиче-

Рис. 43. Зависимость качества бензина термического крекинга после его селективной гидроочистки от температуры и давления процесса: сплошные линии — степень обессеривания; пунктирные линии — октановые числа.

На рис. 43 показана зависимость селективной гидроочистки на алюмокобальтмолибденовом катализаторе бензина термического крекинга от удельной объемной скорости подачи сырья и температуры . В результате гидроочистки в связи с высокой степенью гидрирования непредельных углеводородов октановое число бензинов снижается,

Бензиновые фракции, получаемые при производстве этилена, пропилена, бутилена, бутадиена пиролизом углеводородных газов и низкооктановых бензинов, 'содержат 40—65 вес. % ароматических, около 20 вес. % олефино-вых и 10—15 вес. % диолефиновых углеводородов. Применение их в качестве компонента автомобильного бензина или сырья для получения ароматических углеводородов без предварительной очистки невозможно из-за высокого содержания в них моно- и главным образом диолефинов, а также примесей сернистых, азотистых и кислородсодержащих соединений. Облагораживание таких бензинов методом селективной гидроочистки было проведено на сульфидном .вольфрамникелевом, алюмо-кобальтмолибденовом, алюмоникелевом и алюмопалла» диевом катализаторах . Результаты облагораживания на двух последних катализаторах показали, что оптимальное содержание палладия в катализаторе составляет 0,5, а никеля — около 10 вес. % . В присутствии алюмопалладиевого катализатора глубина гидрирования непредельных углеводородов повышается с увеличением температуры, давления и с уменьшением удельной объемной скорости подачи сырья. Зависимость глубины гидрирования непредельных углеводородов от давления и удельной объемной скорости подачи сырья показана на рис. 44 .

Сущность селективной гидроочистки бензина С 2,3J заключается в избирательном гидрировании сернистых соединений и наиболее нестабильных непредельных углеводородов при относительно низких температурах и высоких объемных скоростях подачи сырья . При такой очистке может быть получен бензин, по содержанию серы отвечающий требованиям ГОСТа. Однако в результате гидрирования части непредельных углеводородов снижается октановое число продукта на 5-12 пунктов. Это затрудняет использование его в виде компонента высокооктанового бензина.

В бензинах термического крекинга и коксования после селективной гидроочистки содержится до 0,15% серы, а октановое число против первоначального снижается на 5—10 пунктов. При гидроочистке бензинов каталитического крекинга также значительно снижается октановое число, поэтому их не следует подвергать гидроочистке. Значительно лучше подвергать ей сырье каталитического крекинга. При очистке бензинов пиролиза проводят их селективное гидрирование, удаляя ацетилен и диолефины и сохраняя моноолефины. Бензин пиролиза, из которого извлечена аро-матика, должен пройти полное гидрирование ди- и моноолефинов, не затрагивая ароматических углеводородов.

Гидроочистка вторичных бензинов и реактивных топлив. Бензины каталитического крекинга целесообразно подвергать неглубокой селективной гидроочистке при давлении 2 МПа. Октановое число при этом снижается незначительно. Бензины термического крекинга и коксования в мягких условиях селективной гидроочистки снижают октановое число на 5—10 пунктов. Поэтому было решено подвергать эти бензины глубокой гидроочистке с полным насыщением непредельных углеводородов при 5 МПа Я расходе водорода 1,1% на сырье.

Процесс селективной гидроочистки бензина осуществляется при пониженном против обычного давлении водорода до 2,0—3,0 МПа .