Файл: Прокопюк С.Г. Промышленные установки каталитического крекинга.pdf

типа ромашкйнской с концом кипения 537в С содержит­ ся 0,00006% ванадия и 0,00003% никеля. В полумазуте нефти содержание этих металлов соответственно равно 0,0061 и 0,0033%.

О неравномерном распределении металлов по фрак­ циям можно судить по рис. 11, где показана зависимость содержания металлов от отбора дистиллята, и рис. 12, на котором изображена зависимость содержания метал­ лов от температуры конца кипения дистиллята. Из этих рисунков видно, что содержание металлов в вакуумном газойле можно уменьшить снижением температуры его конца кипения. На характер распределения металлов в вакуумном газойле влияет метод ректификации, что вид­ но из следующих данных:

На рис. 13 показано -качество вакуумного дистилля­ та в зависимости от глубины перегонки мазута арлан-

4 0,07\

0,05

0,03

гг 26 зо зч-

Выход, Вес % на нефть

Рис. 13. Качество вакуумного дистиллята в зависимости от глубины перегонки мазута арланской нефти:

/ — с о д е р ж а н и е основного азота; 2 — с о д е р ж а н и е общего азота; 3— коксуе­ мость; 4 — плотность; 5 — с о д е р ж а н и е серы.

57

ской нефти. По мере увеличения отбора вакуумного га­ зойля в нем увеличивается содержание основного и об­ щего азота и возрастает коксуемость. Плотность и со­ держание серы изменяются мало.

Для уменьшения содержания в вакуумном газойле смол и металлов разработаны рекомендации по модер­ низации вакуумных систем АВТ. Принципиальная схе­ ма модернизированного вакуумного блока топливных АВТ показана на рис. 14. Сырье — мазут нагревается

/ I

Рис. 14. Принципиальная схема модернизированного вакуумного блока топливных АВТ:

в змеевике нагревательной печи 6. Змеевики каждого потока печи заканчиваются трубами увеличенного диа­ метра. Трансферный трубопровод 5 большого диаметра проложен безрезких поворотов и имеет минимальную длину. Это снижает сопротивление в коммуникациях и способствует увеличению степени испарения сырья. На­ гретое сырье подается под сетчатый орошаемый отбой­ ник 4. Основное назначение отбойника — улавливать жидкие капли, увлекаемые потоком паров сырья и во­ дяного пара. От эффективности работы отбойника за­ висит содержание в газойле смол и металлов. Пары га­ зойля направляются вверх и контактируются с жидким продуктом, находящимся на ректификационных тарел-

58

ках 3. В парах .концентрируются легкие углеводороды, а тяжелые углеводороды остаются на тарелке в жидко­ сти. Чем выше расположена тарелка, тем ниже темпера­ тура кипения продукта, стекающего с тарелки. Темпера­ туру верха вакуумной колонны поддерживают такой, чтобы конденсировалась фракция дизельного топлива. Вакуумный газойль выводится с нижней тарелки. С вер­

на. В процессе термического крекинга и коксования ос­ татков перегонки нефти получают керосино-газойлевые фракции, которые используют как сырье для каталити­ ческого крекинга. Эти фракции перерабатывают на установке каталитического крекинга в чистом виде и в смеси с прямогонными газойлевыми фракциями. Тер­ мическая обработка сырья каталитического крекинга позволяет снизить летучесть металлоорганических со­ единений. Тяжелые фракции дистиллятов нагревают -до высокой температуры (400—500 °С) и затем из них раз­ личными способами удаляют золообразующие компо­ ненты.

Поскольку качество бензинов термического крекинга не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ком­ понентам высокооктановых бензинов, глубокий термиче­ ский крекинг не может служить основным источником получения бензинов. По-видимому, в дальнейшем тер­ мический (легкий) крекинг мазута и гудрона будет ис­ пользоваться лишь для получения менее вязких оста­ точных топлив и сырья каталитического крекинга. На рис. 15 приведена технологическая схема типовой уста­ новки термического крекинга системы «Гипронефтезаводы». Мазут или полугудрон насосом 23 прокачивает­ ся через теплообменники 20 для утилизации тепла кре­ кинг-остатка. После теплообменников с целью использо­ вания тепла паров продуктов крекинга некоторое коли­ чество сырья направляется в нижнюю часть ректифика­ ционной колонны 5, остальное количество проходит в испаритель низкого давления 6. Обогатившись тяжёлы­ ми газойлевыми фракциями в испарителе низкого дав­ ления, сырье насосом 24 перекачивается в колонну 5. С низа колонны 5 смесь сырья и тяжелого газойля (рецнркулята) с помощью насоса /7 поступает в печь лег-

59

кого крекинга 1. Газойлевые фракции забирают с акку­ мулятора колонны 5 насосом 21 и подают в печь 2 глу­ бокого крекинга.

Рис. 15. Технологическая схема установки термического крекинга системы «Гипронефтезаводы»:

Продукты крекинга из печей / и 2 проходят в верх­ нюю часть реакционной камеры 3, где продолжается термический распад нагретых продуктов при избыточ­ ном давлении 20 кгс/см2 . С низа реакционной камеры 3 продукты крекинга направляются на грубое разделение при избыточном давлении 10 кгс/см2 в испаритель вы­ сокого давления 4. Крекинг-остаток Перетекает в испа­ ритель низкого давления 6. Пары, выделяющиеся из крекинг-остатка, контактируются в верхней части испа­ рителя с исходным сырьем. Часть несконденсировавшихся паров уходит через верх испарителя, конденси­ руется в конденсаторе-холодильнике 7, собирается в се­ параторе 8 и насосом 25 подается на орошение испари­ теля низкого давления 6 и в стабилизатор 12. Пары через верх испарителя 4 проходят, в нижнюю часть ко­ лонны 5 для нагрева потока сырья и для ректификации. Легкие газойлевые фракции собираются в аккумулято­ ре колонны 5 и используются как сырье печи глубокого крекинга. Пары бензина и газ через верх ректифика-

.60

ционной колонны 5 поступают в конденсатор-холодиль­ ник 9 и газосепаратор высокого давления 10. Газ ухо­ дит на газофракционирующую установку (АГФУ), а бензин — в стабилизатор 12. Легкий бензин стабили­ зации также направляется на АГФУ и на орошение ста­ билизатора. Стабильный бензин после защелачивания и отстоя в щелочном отстойнике 15 идет на хранение.

Газойлевые фракции можно получить при помощи легкого термического крекинга остатков перегонки неф­ ти (мазута); газойль термического крекинга выделяют из продуктов крекинга в вакуумной колонне. Техноло­ гическая схема такой установки приведена на рис. 16. Подобные способы изложены в работе Б. И. Бондаренко (см. литературу).

Рис. 16. Принципиальная технологическая схема легкого термиче­ ского крекинга мазута и испарения остатка под вакуумом:

Гидроочистка. Гидроочистка служит для удаления сернистых, азотистых и металлоорганических соедине­ ний, смолистых веществ, а также для насыщения алкенов. Гидроочистке можно подвергать сырье каталитиче­ ского крекинга (вакуумный газойль) или его продук­ ты (бензин, газойли). Поскольку гидрогенизационные процессы широко распространены в промышленности, гидроочистка сырья является вполне реальной и доступ­ ной. Кроме того, технико-экономические показатели при гидроочистке вакуумного газойля лучше, чем при гидро-

61

Объемная спорость подачи сырья, ч'1

Рис. 17. Зависимость степени удаления никеля из вакуумного газой­ ля арланскон нефти от режима гидроочпстки.

Цифры на кривых — температура опыта.

410 °С

Объемная скорость подачи сырья, ч~х

Рис. 18. Зависимость степени удаления ванадия из вакуумного га­ зойля арланской нефти от режима гидроочпстки.

Цифры на кривых — температура опыта.