Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Характеристики процесса гидродепарафинизации различных фракций на катализаторе СПС-1




 

 

Показатель Легкий газойль каталитического крекинга Легкий газойль каталитического крекинга Прямогонная фракция дизельного топлива
сырье продукт сырье продукт сырье продукт
Температура процесса, Х^ Пределы выкипания, ^С Содержание н-алканэв, % Выход, % масс газ целевая фракция Температура, °С начала кристаллизации застывания 166-282 21 -36 165-284 1,2 74Д -60 160-323 8,1 -3 160-314 1,1 4,2 86,5 -60 195-359 1,7 -12 166-348 9,4 83,8 -50

В табл. 10.21 приведены результаты гидродепарафинизации на катализаторе СГК-1 керосиновых и дизельных фракций. Видно, что катализатор характеризуется высокой селективностью и активнос­тью в расщеплении н-алканов.

Во ВНИИ НП разработан также бифункциональный катализатор БФК, обеспечивающий одновременную гидроочистку и гидродепара-финизацию парафинистых и сернистых топливных дистиллятов и получение в одну стадию реактивных и дизельных топлив с требуе­мыми температурами застывания и серы. В процессе одновременной гидродепарафинизации и гидроочистки дизельных фракций западно­сибирских нефтей на катализаторе БФК можно получать арктичес­кие, или зимние, сорта дизельного топлива с выходом 74 - 85 %.

Гидродепарафинизацию используют и для производства низко-застывающих масел из масляных фракций и их рафинатов. Процесс проводят при температуре 300 - 430 °С, давлении 2-10 МПа, объем­ной скорости сырья 0,5 -2ч1. Выход масел составляет 80-87 %. По качеству гидродепарафинизат близок к маслам, получаемым низ­котемпературной депарафинизацией растворителями. Температура застывания масел может быть понижена с +6 °С до - (40-50) °С.

Во ВНИИНефтехиме разработан эффективный комбинирован­ный процесс каталитического риформинга и селективного гидрокре-


кинга, плучивший название селектоформинг. Процесс заключается в гидродепарафинизации риформата или его рафината на катализа­торе селективного гидрокрекинга при следующих условиях: темпе­ратура около 360 °С, давление 3 МПа, объемная скорость 1,6 чч и кратность циркуляции ВСГ 1000 м33. В результате селективного гидрокрекинга я-алканов С79 октановое число бензина возраста­ет на 10-15 пунктов.

10.5.5. Гидродеароматизации керосиновых фракций

Гидродеароматизапия - каталитический процесс обратного дей­ствия по отношению к каталитическому риформингу, предназначен для получения из керосиновых фракций (преимущественно прямо-гонных) высококачественных реактивных топлив с ограниченным содержанием ароматических углеводородов (например, менее 10 % у Т-6). Содержание последних в прямогонных керосиновых фракци­ях в зависимости от происхождения нефти составляет 14 - 35 %, а в легком газойле каталитического крекинга - достигает до 70 %. Гид-родеароматизация сырья достигается каталитическим гидрировани­ем ароматических углеводородов в соответствующие нафтены. При этом у реактивных топлив улучшаются такие показатели, как высо­та некоптящего пламени, люминометрическое число, склонность к нагарообразованию и др.

Для реакций гидрирования термодинамически более благопри­ятны повышенные давления и низкие температуры. Большинство промышленных процессов гидродеароматизации реактивных топлив осуществляют в сравнительно мягких условиях: при температуре 200-350 °С и давлении 5-10 МПа. В зависимости от содержания гетеро-примесей в сырье и стойкости катализатора к ядам процессы прово­дят в одну или две ступени. В двухступенчатых установках на пер­вой ступени осуществляют глубокий гидрогенолиз сернистых и азо­тистых соединений сырья на типичных катализаторах гидроочист­ки, а на второй ступени - гидрирование аренов на активных гидри­рующих катализаторах, например, на платиноцеолитсодержащем ка­тализаторе. Последний позволяет перерабатывать без предваритель­ной гидроочистки сырье с содержанием серы <0,2 % и азота <0,001 %. Технологическое оформление одноступенчатого варианта близко к типовым процессам гидроочистки реактивных топлив (типа


Таблица 10.22

Показатели отечественных процессов гидродеароматизации реактивных топлив

 

 

Показатель Одноступенчатый процесс Двухступенчатый процесс
сырье продукт сырье продукт сырье продукт*
Характеристика сырья и продуктов    
Плотность, кг/м3       ОБ815 855,4 840,7
Пределы выкипания °С            
н.к.            
к. к.            
Содержание, %            
ароматических углеводородов 22,5 14,0 16,0 6.7 20,5 9,0
серы 0,07 0,001 0,045 0,001 0,09 0,001
Высота некоптящего пламени, мм            
  Показатели процесса  
Общее давление, МПа 4,0 4,0 5,0/5,0
Температура, °С      
в начале цикла     260/300
в конце цикла     300/360
Кратность циркуляции, 500-800 750-800 500/1000
м33      
Объемная скорость подачи сырья, ч''   2-3 2-3
  Материальный баланс  
Поступило, %:      
сырья 100,0 100,0 100,0
водорода 0,55 0,60 0,95
Итого: 100,55 100,60 100,95
Получено, %:      
стабильного топлива 95,00 94,00 93,20
бензина 3,05 4,35 4.20
углеводородного газа 1,20 1,15 1,49
сероводорода 0,30 0,10 0,06
Итого: 100,55 100,60 100,95

*В числителе даны показатели I ступени, в знаменателе - II ступени.


Л-24-9РТ и секций ГО РТ комбинированных установок ЛК -6у). В двух­ступенчатом процессе предусмотрена стадия предварительной п^дро-очистки с промежуточной очисткой ВСГ от сероводорода и аммиака.

В табл. 10.22 приведены основные показатели отечественных процессов гидродеароматизации реактивных топлив.

10.5.6. Легкий гидрокрекинг вакуумного газойля

В связи с устойчивой тенденцией опережающего роста потреб­ности в дизельном топливе по сравнению с автобензином за рубе­жом с 1980 г. была начата промышленная реализация установок лег­кого гидрокрекинга (ЛГК) вакуумных дистиллятов, позволяющих получать одновременно с малосернистым сырьем для каталитичес­кого крекинга значительные количества дизельного топлива. Вне­дрение процессов ЛГК вначале осуществлялось реконструкцией эк­сплуатируемых ранее установок гидрообессеривания сырья катали­тического крекинга, затем строительством специально запроекти­рованных новых установок.

Отечественная технология процесса ЛГК была разработана во ВНИИ НП еще в начале 70-х гг., однако до сих пор не получила про­мышленного внедрения.

Преимущества процесса ЛГК по сравнению с вариантом гидро­обессеривания:

- высокая технологическая гибкость, позволяющая в зависимос­ти от конъюнктуры спроса на моторные топлива легко изменять (ре­гулировать) соотношение дизтопливо:бензин, эксплуатируя ус­тановку ЛГК либо в режиме максимального превращения в дизель­ное топливо, либо в режиме глубокого обессеривания с целью полу­чения максимального количества сырья каталитического крекинга;

- за счет получения дизельного топлива при ЛГК соответствен­но разгружается мощность установки каталитического крекинга, что позволяет вовлечь в переработку другие источники сырья.

Отечественный одностадийный процесс ЛГК вакуумного газой­ля 350-500 °С проводят на катализаторе АНМЦ при давлении 8 МПа, температуре 420-450 °С, объемной скорости сырья 1,0-1,5 ч1 и крат­ности циркуляции ВСГ около 1200 м33.

При переработке сырья с повышенным содержанием металлов процесс ЛГК проводят в одну или две ступени в многослойном реак-


торе с использованием трех типов катализаторов: широкопористого для гидродеметаллизации (Т-13), с высокой гидрообессеривающей активностью (ГО-116) и цеолитсодержащего для гидрокрекинга (ГК-35). В процессе ЛГК вакуумного газойля можно получить до 60 % летнего дизельного топлива с содержанием серы 0,1 % и темпера­турой застывания - 15 °С(табл. 10.23).

Недостатком одностадийного процесса ЛГК является короткий цикл работы (3-4 мес). Разработанный во ВНИИ НП следующий вариант процесса - двухступенчатый ЛГК с межрегенерационным циклом 11 мес. - рекомендован для комбинирования с установкой каталитического крекинга типа Г -43-107у.

10.5.7. Гидрокрекинг вакуумного дистиллята при 15 МПа

Гидрокрекинг является эффективным и исключительно гиб­ким каталитическим процессом, позволяющим комплексно решить проблему глубокой переработки вакуумных дистиллятов (ГКВД) с получением широкого ассортимента моторных топлив в соответствии с современными требованиями и потребностями в тех или иных топливах.

За рубежом (особенно на НПЗ США, Западной Европы и Япо­нии) получили широкое развитие процессы ГКВД при давлении 15-17 МПа, направленные на получение бензина (разработанные сле­дующими четырьмя фирмами: «ЮОП», ФИН, «Шелл» и «Юнион Ойл»). Оценка экономической эффективности процесса ГКВД в на­шей стране свидетельствует о целесообразности реализации этого процесса с получением преимущественно дизельных топлив при дав­лении 10-12 МПа и реактивных топлив при давлении 15 МПа. Тех­нология двух отечественных модификаций: одно- и двухступенча­тых процессов ГКВД (соответственно процессы 68-2к и 68-Зк) разра­ботана во ВНИИ НП. Одноступенчатый процесс ГКВД реализован на нескольких НПЗ России применительно к переработке вакуумных газойлей 350 - 500 °С с содержанием металлов не более 2 млн-1.

Одноступенчатый процесс гидрокрекинга вакуумных дистилля­тов проводится в многослойном (до пяти слоев) реакторе с несколь­кими типами катализаторов. Для того, чтобы градиент температур в каждом слое не превышал 25 °С, между отдельными слоями катали­затора предусмотрен ввод охлаждающего ВСГ (квенчинг) и установ-


Таблица 10.23 Показатели процессов легкого гидрокрекинга

 

 

Показатель ВНИИ НП UOP
  одностадийный двухстадийный
Давление, МПа     До 7
Температура, °С      
I стадия 420-450 350-380 441-468
II стадия - 380-420 -
Поступило, %:      
сырье     -
водород 0,9 1,1 -
Всего 100,9 101,1 -
Получено, %:      
сероводород + аммиак 1,6 1,6 -
углеводородные газы 2,5 2,4 -
бензин 1,8 ш. 1,5  
летнее дизельное топливо 34,2 L'?*'"43,4 24,7*
сырье для каталитического крекинга 59,8 51,2 69,2
Потери 1,0 1,0 -
Всего 100,9 101,1 -

♦Фракция 166-343 °С.

лены контактно-распределительные устройства, обеспечивающие тепло- и массообмен между газом и реагирующим потоком и равно­мерное распределение газожидкостного потока над слоем катализа­тора. Верхняя часть реактора оборудована гасителями кинетичес­кой энергии потока, сетчатыми коробками и фильтрами для улавли­вания продуктов коррозии.

На рис. 10.16 приведена принципиальная технологическая схема одной из двух параллельно работающих секций установки односту­пенчатого гидрокрекинга вакуумного дистиллята 68-2к (производи­тельностью 1 млн т/год по дизельному варианту или 0,63 млн т/год при получении реактивного топлива).

Сырье (350 - 500 °С) и рециркулируемый гидрокрекинг-оста­ток смешиваются с ВСГ, нагреваются сначала в теплообменни­ках, затем в печи П-1 до температуры реакции и поступают в ре-


vn<>

Рис. 10.16. Принципиальная технологическая схема установки одноступенчатого гидрокрекинга вакуумного газойля; I - сырье; II - ВСГ; III - дизельное топливо; IV - легкий бензин; V - тяжелый бензин; VI - тяжелый газойль; VII - углеводородные газы на ГФУ; VIII - газы отдува; IX - регенерированный раствор МЭА; X - раствор МЭА на регенерацию; XI - водяной пар

акторы Р-1 (Р-2 и т.д.). Реакционная смесь охлаждается в сырье­вых теплообменниках, далее в воздушных холодильниках и с тем­пературой 45 - 55 °С поступает в сепаратор высокого давления С-1, где происходит разделение на ВСГ и нестабильный гидроге­низат. ВСГ после очистки от H2S в абсорбере К-4 компрессором направляется на циркуляцию. Нестабильный гидрогенизат через редукционный клапан поступает в сепаратор низкого давления С-2, где выделяется часть углеводородных газов, а жидкий поток подается через теплообменники в стабилизационную колонну К-1 для отгонки углеводородных газов и легкого бензина. Стабиль­ный гидрогенизат далее резделяется в атмосферной колонне К-2 на тяжелый бензин, дизельное топливо (через отпарную колонну К-3) и фракцию >360 °С, часть которой может служить как ре-циркулят, а балансовое количество - как сырье для пиролиза, ос­нова смазочных масел и т.д.

В табл. 10.24 представлен материальный баланс одно- и двухсту­пенчатого ГКВД с рециркуляцией гидрокрекинг-остатка (режим процесса: давление 15 МПа, температура 405^410°С, объемная ско­рость сырья 0,7 ч-1, кратность циркуляции ВСГ 1500 м33).

Сравнительные показатели по выходу продуктов на отечествен­ных и зарубежных установках ГКВД приведены в табл. 10.25.


Таблица 10.24

Характеристики процессов получения средних дистиллятов при одно-и двухступенчатом вариантах процесса ГКВД

 

 

Показатель Вид топлива
дизельное реактивное
Сырье:    
плотность, г/см 3 0,905/0,909* 0,894/0,909*
н.к. - к.к. 282-494/350-500 250-463/350-550
Содержание    
сера, % масс. 2,75/2,55* 1,8/2,55*
азот, ррт 940/695* 1000/695
Выход, % на сырье    
H2S 3,03/2,20 2,03/2,20
■ с, + с2 0,40/0,58 1,47/0,60
с+с4 0,79/3,40 4,10/3,77
легкий бензин 1,28/7,48 9,10/14,09
тяжелый бензин 8,53**/12,44 13,50/16,92
реактивное топливо - 73,33/60,52
дизельное топливо 88,03/75,36 -
Итого: 102,06/101,46 103,53/103,10
Расход водорода, м3 231/282 277/347
Реактивное топливо:    
плотность, г/см3 - 0,788/0,795
температура застывания, °С - -55/ -60
высота некоптящего пламени, _ 27/25
мм    
Дизельное топливо:    
плотность, г/см 3 0,842/0,820 -
цетановое число 54/58 -
температура застывания, "С -18/-30 -
содержание серы, ррт 100/10 -

♦Данные для газойля с температурой выкипания 10%—403 °С **Широкая бензиновая фракция.

Недостатками процессов гидрокрекинга являются их большая металлоемкость, большие капитальные и эксплуатационные затра­ты, высокая стоимость водородной установки и самого водорода.


Таблица 10.25

Показатели процессов гидрокрекинга вакуумного газойля на отечественных и зарубежных установках

 

Показатель Юнибон (UOP) 68-2К (ВНИИ НП, ВНИПИ нефть) Юникрекинг (Union Oil) 68-ЗК (ВНИИ НП, ВНИПИ нефть)
Число стадий        
Давление, МПа        
Температура, "С 410-440 400-440 360-420 360-420
Выход, %        
реактивного топлива        
типа 1 (165-270 °С) 57,9-61,9 62,0 63,7 68,0
типа 2 (135-270 °С) 72,8-72,9 - - 70,0
дизельного топлива (ДЗ) 72,9-73,1 71,0 - 72,2

10.5.8. Гидрокрекинг высоковязкого масляного сырья

В последние годы все большее применение находят процессы гидрокрекинга высоковязких масляных дистиллятов и деасфальти-затов с целью получения высокоиндексных базовых масел. Глубо­кое гидрирование масляного сырья позволяет повысить индекс вяз­кости от 50 - 75 до 95-130 пунктов, снизить содержание серы с = 2,0 до 0,1 % и ниже, почти на порядок уменьшить коксуемость и снизить температуру застывания. Подбирая технологический режим и ката­лизатор гидрокрекинга, можно получать масла с высоким индексом вязкости практически из любых нефтей.

Масла гидрокрекинга представляют собой высококачественную основу товарных многофункциональных (всесезонных) моторных масел, а также ряда энергетических (например, турбинных) и инду­стриальных (как трансмиссионных) масел. В маслах гидрокрекинга нет естественных ингибиторов окисления, поскольку в жестких ус­ловиях процесса они подвергаются химическим превращениям. По­этому в масла гидрокрекинга вводят антиокислительные присадки. Выход и качество масел зависят от условий гидрокрекинга, типа ка­тализатора и природы сырья. Выход гидрокрекированного масла обычно не превышает 70 % масс, а масла с индексом вязкости выше 110 составляет 40 - 60 % масс.


Для увеличения выхода целевых продуктов гидрокрекинг часто осуществляют в 2 стадии. На первой стадии (при температуре 420-440 °С и давлении 20 - 25 МПа) на АНМ катализаторе проводят гид-рообессеривание и гидрирование полициклических соединений. Во второй стадии (при температуре 320-350 °С и давлении 7-10 МПа) на бифункциональных катализаторах осуществляют гидроизомери­зацию jy-алканов. Так как изопарафины застывают при значитель­но более низкой температуре, чем парафины нормального строения, гидроизомеризация понижает температуру застывания масляных фракций и исключает операцию депарафинизации растворителями.

10.5.9. Гидрокрекинг остаточного сырья

Тяжелая высокомолекулярная часть нефти, составляющая 25 -30 % нефтяного остатка, является основным резервом для эффек­тивного решения проблемы углубления ее переработки. До настоя­щего времени значительная доля нефтяных остатков (гудронов, ас-фальтов) использовалась часто без гидрооблагораживания в каче­стве котельных топлив, сжигаемых в топках тепловых электростан­ций, котельных и бойлерных установках.

Все возрастающие требования к защите окружающей среды от загрязнений при сжигании сернистых котельных топлив явились вес­кой причиной развертывания широких научно-исследовательских работ по разработке процессов получения малосернистых котель­ных топлив. В 60-е гг. появились процессы по получению котельных топлив с пониженным содержанием серы путем гидрообессеривания вакуумных дистиллятов и последующим смешением их с гудроном.

В последующем, когда нормы на содержание серы ужесточились, такая технология уже не могла обеспечить получение котельных топлив с содержанием серы менее 1 %. Появилась необходимость в глубоком облагораживании непосредственно тяжелых нефтяных ос­татков.

Как было отмечено ранее (§ 10.4.6), при разработке гидроката­литических процессов облагораживания и последующей глубокой переработке нефтяных остатков возникли исключительные трудно­сти, связанные с проблемой необратимого отравления катализато-


ров процессов металлами, содержащимися в сырье. Появилось мно­жество вариантов технологии промышленных процессов гидрообла­гораживания нефтяных остатков в зависимости от содержания в них металлов, прежде всего ванадия и никеля: одно- и многоступенча­тые в реакторах со стационарным или движущимся слоем катализа­тора, с предварительной деметаллизацией различными способами или без специальной подготовки. Наиболее перспективными для промышленной реализации считались процессы гидрообессеривания и гидрокрекинга остаточного сырья с псевдоожиженным слоем ката­лизатора. Тем не менее в нефтепереработке ряда стран внедрение получили преимущественно процессы гидрообессеривания и гидро­крекинга со стационарным слоем катализатора как сравнительно простые в аппаратурном оформлении, технологически гибкие и ме­нее капиталоемкие.

Надо отметить, что последующая глубокая переработка гидро-облагороженных нефтяных остатков не является уже серьезной тех­нологической проблемой. Так, когда они не используются как мало­сернистое котельное топливо, их можно перерабатывать или гидро­крекингом, или на установках каталитического крекинга. Причем гидрокрекинг может быть комбинирован с процессами деметаллиза-ции и гидрообессеривания или совмещен с ними путем дооборудова­ния дополнительным хвостовым реактором гидрокрекинга, напри­мер, процессом «Хайвал» (см. рис. 10.15). Принципиальная схема привязки дополнительного реактора гидрокрекинга к реакторному блоку процесса «Хайвал» приведена на рис. 10.17.


на очистку от H,S
XTj
всг

ГА

Р-6

Продукты

реакции

Из Р-3


О


гс


газ

легкий бензин

Атмосферная ректификация

—♦•

тяжелый бензин

>Ш'С

диэтоплияо

350-500'С

Вакуумная рекптфикация\ т~пП^...

сырье ККФ


гидрообессереиый остаток >500'С

Рис. 10.17. Схема привязки реактора гидрокрекинга Р-6 к процессу «Хайвал»


10.5.10. Некаталитические гидротермические процессы переработки тяжелых нефтяных остатков (гидровисбрекинг, гидропиролиз, дина-крекинг, донорно-солъвентный крекинг)

Как основное достоинство термических процессов переработ­ки ТНО следует отметить меньшие, по сравнению с каталитичес­кими процессами, капитальные вложения и эксплуатационные зат­раты. Главный недостаток, существенно ограничивающий масш­табы их использования в нефтепереработке, - ограниченная глу­бина превращения ТНО и низкие качества дистиллятных продук­тов. Значительно более высокие выходы и качество дистиллятных продуктов и газов характерны для процессов каталитического кре­кинга. Однако для них присущи значительные как капитальные, так и эксплуатационные затраты, связанные с большим расходом катализаторов. Кроме того, процессы каталитического крекинга приспособлены к переработке лишь сравнительно благоприятного сырья - газойлей и остатков с содержанием тяжелых металлов до 30 мг/кг и коксуемостью ниже 10 % масс. В отношении глубины переработки ТНО и качества получающихся продуктов более уни­версальны гидрогенизационные процессы, особенно гидрокрекинг. Но гидрокрекинг требует проведения процесса при чрезмерно вы­соких давлениях и повышенных температурах и, следовательно, наибольших капитальных и эксплуатационных затратах. Поэтому в последние годы наблюдается тенденция к разработке процессов промежуточного типа между термическим крекингом и каталити­ческим гидрокрекингом, так называемых гидротермических про­цессов. Они проводятся в среде водорода, но без применения ката­лизаторов гидрокрекинга. Очевидно, что гидротермические процес­сы будут несколько ограничены глубиной гидропереработки, но лишены ограничений в отношении содержания металлов в ТНО. Для них характерны средние между термическим крекингом и гид­рокрекингом показатели качества продуктов и капитальных и эк­сплуатационных затрат. Аналоги современных гидротермических процессов использовались еще перед второй мировой войной для ожижения углей, при этом содержащиеся в них металлы частично выполняли роль катализаторов гидрокрекинга. К гидротермичес­ким процессам можно отнести гидровисбрекинг, гидропиролиз, дина-крекинг и донорно-сольвентный крекинг.


Гидровисбрекинг имеет сходство как с висбрекингом, так и с ка­талитическим гидрокрекингом, о чем свидетельствует название про­цесса. Процесс осуществляется без катализатора с рециркуляцией водорода при примерно тех же температурах и времени контакта, что и гидрокрекинг. Процесс проводится без значительного коксо-образования только при высоком давлении, поскольку при этом уве­личивается растворимость водорода в нефтяных остатках и скорость реакций гидровисбрекинга. Так, процесс гидровисбрекинга фирмы «Лурги» осуществляется при температуре 380 - 420 °С и давлении 12-15 МПа. Степень превращения гудрона составляет 60 -66 % масс. Процесс испытан в масштабе пилотной установки. Данных по их материальному балансу и качеству продуктов не сообщается.

В настоящее время в БашНИИ НП разработан отечественный вариант гидровисбрекинга. В результате проведенных на пилотной установке исследований на гудроне западно-сибирской нефти уста­новлено, что процесс целесообразно проводить при следующих оп­тимальных значениях технологических параметров: температура -500 °С, давление - 5 МПа, кратность циркуляции водорода - 750 нм3/нм3 сырья и объемная скорость сырья - 0,3 ч~'. Получен следующий ма­териальный баланс процесса, % масс: газ - 11,0; бензин - 6,3; легкий газойль (160 - 340 °С) - 25,2 и остаток > 340 °С - 53,5. Потребление водорода составляет около 1 % масс. Остаток гидровисбрекинга (> 340 °С) содержит 1,2 % масс, серы (в исходном гудроне 2,3 % масс.) и может использоваться как котельное топливо М100(ВУ80=С=16).

Гидропиролиз проводится, как и термический пиролиз, при по­вышенных температуре (> 500 °С) и давлении (> 10 МПа) и времени контакта от нескольких секунд до одной минуты, но в среде водоро­да. Одной из модификаций гидропиролиза является процесс дина-крекинг, разработанный фирмой «Хайдрокарбон рисерч».

Дина-крекинг позволяет перерабатывать разнообразное остаточ­ное сырье с высокой коксуемостью и большим содержанием метал­лов, азота и серы. Процесс проводится в трехсекционном реакторе с псевдоожиженным слоем и внутренней рециркуляцией инертного микросферического адсорбента. В верхней секции реактора при тем­пературе примерно 540 °С и давлении около 2,8 МПа осуществ­ляется собственно гидропиролиз тяжелого сырья. Носитель с осаж­денным коксом через зону отпаривания поступает в нижнюю сек­цию реактора, где проводится газификация кокса парокислородной смесью при температуре около Ю00°С с образованием водородсо-


держащего газа (смесь СО и Н2). Последний через отпарную секцию поступает в верхний слой теплоносителя, обеспечивая необходимую для протекания реакций гидропиролиза (гидрокрекинга) концент­рацию водорода. Таким образом, в данном процессе гидротермолиз сырья осуществляется без подачи водорода извне. Регенерирован­ный теплоноситель-адсорбент далее пневмотранспортом подается в верхнюю секцию реактора.

Процесс дина-крекинга характеризуется высоким выходом га­зов с малым содержанием олефинов и бензина, заметным гидрообес-сериванием дистиллятов и гидрированием диенов. Примерный ма­териальный баланс процесса при переработке гудрона калифорнийс­кой нефти по варианту с рециркуляцией средних дистиллятов (в % масс.) следующий: топливный газ - 32,5, нафта (Су-204 °С) - 43,3; средние дистилляты (204 - 371 °С) - 4,4, тяжелые дистилляты (> 371 °С) -24,3. Действует демонстрационная установка мощностью около 250 тыс. т/год. Предполагается строительство промышленной уста­новки мощностью около 2,6 млн т/год.

Донорно-сольвентные процессы основаны на использовании тех­нологии, применявшейся ранее для ожижения углей, а в 50-х гг. -в процессе «Варга» (ВНР). Это - гидрокрекинг средних дистиллятов в присутствии донора водорода и катализатора одноразового пользо­вания. В настоящее время различными фирмами США и Канады разработано несколько вариантов донорно-сольвентных процессов под разными названиями: донорно-сольвентный висбрекинг («Лур-ги»), донорной переработки битуминозных углей («Галф Канада»), донорно-сольвентный крекинг («Петро-Канада»), донорный висбре­кинг («Экссон») и др. В этих процессах ТНО смешивается с раство­рителем (сольвентом) - донором водорода, в качестве которого чаще используют фракции нафтеновых углеводородов, реже - чистые на-фтены (например, тетралин), которые обладают способностью легко подвергаться каталитическому гидрированию. Таким образом, сме­шиваемый компонент выполняет одновременно две функции: хоро­шего растворителя тяжелых нефтяных остатков и донора водорода.

В донорно-сольвентном процессе фирмы «Галф Канада» гудрон (> 500 °С) тяжелой или битуминозной нефти смешивается с донором водорода при давлении 3,5 - 5,6 МПа и подается в трубчатую печь, где нагревается до температуры 410 - 460 °С, и далее - в выносной реактор (кокинг-камера), где выдерживается в течение определен­ного, времени. Продукты донорно-сольвентного крекинга затем под-


вергаются фракционированию в сепараторе и атмосферной колонне на газ, нафту и средние дистилляты. Последние после гидрирования в специальном блоке по обычной технологии в присутствии стан­дартных катализаторов поступают на рециркуляцию в качестве до­нора водорода. Остаток атмосферной колонны направляется на ва­куумную перегонку с получением вакуумного газойля и остатка. На пилотной установке донорно-сольвентного крекинга гудрона полу­чен следующий выход продуктов, % масс: газ - 5,2; нафта - 23,7; атмосферный газойль- 7,7; вакуумный газойль-30; вакуумный ос­таток-33,1.

Вопросы

1. Каковы назначение, значение и классификация гидрокатали­тических процессов?

2. Какова доля гидрокаталитических процессов на НПЗ разви­тых капиталистических стран и России?

3. Каковы назначение и значение процессов каталитического риформинга?

4. Укажите примерный химический состав бензиновых фракций большинства нефтей.

5. Укажите целевые и побочные реакции риформинга бензинов и объясните влияние давления и температуры на их равновесие.

6. Объясните, почему промышленные процессы риформинга со стационарным катализатором проводят при повышенных давлени­ях, а процессы с непрерывной регенерацией, наоборот, при понижен­ных давлениях?

7. Какова роль водорода в процессах каталитического риформин­га (КР)?

8. Объясните химизм реакций КР с позиции бифункционально­го катализа.

9. Каков состав катализаторов риформинга? Перечислите этапы совершенствования промышленных катализаторов КР.

 

10. Обоснуйте преимущества полиметаллических катализаторов риформинга.

11. С какой целью производится хлорирование катализатора КР?

12. Почему сырье КР подвергают глубокой гидроочистке и
осушке?


20 — 1908



13. Объясните влияние фракционного и химического состава бен­зина на процесс КР.

14. Объясните влияние технологических параметров на показа­тели КР.

15. Почему КР проводят в последовательных реакторах?

16. Каково оптимальное распределение объема катализатора по реакторам КР?

17. Какие реакции протекают преимущественно в первом, вто­ром и третьем реакторах?

18. Каково распределение градиента температуры по реакторам?

19. Для какого из двух видов сырья (с высоким содержанием на-фтенов или парафинов) более целесообразно увеличить число реак­торов КР?

20. Катализатор какого реактора более интенсивно закоксовы-вается?

21. Как изменяется материальный баланс КР при увеличении требуемого октанового числа риформата?

22. Дайте краткие исторические сведения об эволюции промыш­ленных процессов КР и характеристику отечественным установкам риформинга.

23. Приведите принципиальные технологические схемы установок:

а) со стационарным слоем катализатора;

б) с непрерывной регенерацией катализатора.

24. Каковы целевое назначение и значение процессов каталити­ческой изомеризации нормальных пентанов и гексанов?

25. Объясните механизм каталитической изомеризации алканов. Приведите требования к катализаторам изомеризации и их состав.

26. Объясните влияние технологических параметров на глубину изомеризации алканов.

27. Приведите принципиальную технологическую схему, техно­логический режим и материальный баланс установки каталитичес­кой изомеризации пентанов и гексанов.

28. Дайте краткие сведения об истории развития гидрогениза-
ционных процессов.

29. Каково целевое назначение и значение гидрогенизационных процессов нефтепереработки?

30. Напишите основные химические реакции гидрогенолиза серо-, азот- и кислородсодержащих гетероорганических соединений нефтя-


ного сырья и проанализируйте влияние температуры и давления на их равновесие.

31. Какова реакционная способность относительно гидрогеноли-за гетероорганических соединений?

32. Каковы требования к катализаторам гидрогенизационных процессов и механизм их би- и полифункционального действия?

33. Дайте характеристику отечественным катализаторам гидро­очистки и гидрообессеривания и укажите их компонентный состав.

34. Каково распределение гетеропримесей в нефтяных фрак­циях?

35. Объясните влияние технологических параметров на глубину примесей гидрообессеривания сырья.

36. Каковы разновидности промышленных процессов гидрооб-логораживания по способу, а) подачи ВСГ; б) сепарации ВСГ, их до­стоинства и недостатки?

37. Перечислите способы регенерации насыщенных растворов
моноэтаноламина.

38. Укажите типы промышленных отечественных установок гид­рооблагораживания нефтяного сырья и примерные их режимные параметры,

39. Приведите принципиальную технологическую схему устано­вок гдроочистки дизельного топлива ЛЧ-24-2000, ее режимные па­раметры и материальный баланс.

40. Приведите режимные параметры и материальный баланс ус­тановок гидрообессеривания вакуумного газойля и масляных фрак­ций.

41. Приведите классификацию нефтяных остатков по содержа­нию металлов и коксуемости.

42. Укажите технологические методы «непрямого» гидрообессе­ривания нефтяных остатков.

43. Перечислите разновидности промышленных процессов гид­рообессеривания нефтяных остатков.

44. Приведите принципиальную технологическую схему установ­ки гидрообессеривания нефтяных остатков «Хайвал».

45. Каковы целевое назначение и значение процессов гидрокре­кинга нефтяного сырья и их разновидности?

46. Укажите особенности химизма и механизма реакций гидро­крекинга.


20*



47. Каковы требования к катализаторам гидрокрекинга и их ком­понентному составу?

48. Объясните влияние технологических параметров на процес­сы гидрокрекинга.

49. Дайте краткую характеристику процессам гидрокрекинга бензинов и их разновидностям (изориформинг, ригиз).

50. Каковы целевое назначение, значение и разновидности про­цессов селективного гидрокрекинга?

51. Какой компонент катализатора обеспечивает селективность гидрокрекинга?

52. Дайте краткую характеристику технологии процессов гид-родепарафинизации и селектоформинга.

53. Укажите целевое назначение, разновидности, термодинами­ческие и технологические основы процессов гидродеароматизации реактивных топлив.

54. Каковы целевое назначение, достоинства, разновидности и режимные параметры процесса легкого гидрокрекинга вакуумного газойля?

55. Укажите целевое назначение, разновидности, режимные па­раметры процесса гидрокрекинга вакуумного газойля.

56. Приведите принципиальную технологическую схему установ­ки одноступенчатого гидрокрекинга вакуумного газойля, материаль­ный баланс и качество ее продуктов.

57. Каковы назначение, достоинства и особенности качества ма­сел процесса гидрокрекинга масляного сырья?

58. Какие технологические трудности тормозят широкое распро­странение процессов гидрокрекинга остаточного сырья?


Глава 11






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных