Файл: Сыркин, А. М. Соединения нефти и методы ее переработки учебное пособие для студентов нехимических специальностей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 56
Скачиваний: 0
§ 8. Варианты промышленного оформления процесса гидрокрекинга
По виду перерабатываемого сырья установки гидрокрекинга можно разделить на три группы. Первая группа предназначена для нефтяных остатков, вторая группа — для легких и тяжелых дистиллятов, третья — для бензинов.
По технологическому оформлению гидрокрекинг может быть одноступенчатым или двухступенчатым. При двухступенчатом процессе первая ступень выполняет роль гидроочистки.
В зависимости от конструкций и типа реакторов различают следующие процессы:
1)регенеративный гидрокрекинг (периодического действия) со стационарным слоем катализатора;
2)гидрокрекинг непрерывного действия:
а) с движущимся сплошным слоем катализатора; б) с псевдоожиженным слоем катализатора.
Процессы гидрокрекинга различаются по типу применяемых катализаторов.
§ 9. Гидрокрекинг в трехфазном кипящем слое
Сырьем установки служат тяжелые нефтяные остатки с боль шим содержанием Ni и V (гудроны, битумы, мазут, вакуумные и каталитический газойли, средние дистилляты и бензины прямой гонки и вторичного происхождения). Другими словами, установ ка способна перерабатывать любые нефтяные фракции.
Основное назначение установки — получение малосернистого котельного топлива из сернистых нефтяных остатков путем их гидрокрекинга или гидрообессеривания. Но в зависимости от спроса сырья она может вырабатывать дизельное и реактивное топливо, бензин и сжиженый нефтяной газ. Другое назначение установки — подготовка сырья для каталитического крекинга.
Принципиальная схема установки гидронл показана на рис. 18. Исходное сырье в смеси с водородом подвергается гидрокре кингу в одном или двух последовательных реакторах с трехфаз ным кипящим слоем. Причем катализатор непрерывно (или пе риодически) вводится в реактор и выводится на регенерацию. Жидкие и газообразные продукты гидрокрекинга из реакторов направляют на фракционирование. Установка может работать как с рециркуляцией фракции 350—500°С, так и без рециркуля ции.
Осуществление непрерывного процесса гидройл дает следую щие преимущества:
1) повышение объемной скорости и, следовательно, уменьше ние удельных капитальных и эксплуатационных затрат;
2) позволяет полностью отрабатывать катализатор и тем са мым увеличить срок службы его;
10»
i25i •>“
Р и с |
18. Схема устанозки Н—oil |
остаточного сырья |
А п п а р а т ы : |
1—реактор с трехфазным |
кипящим слоем; 2—отпарная |
колонна; 3—атмосферная колонна; 4—вакуумная колонна
П о т о к и : 1—свежее сырье (4000 м3/сутки)-, II—добавка свежего водо рода; III—рециркулирующий водород; IV, V—рециркулирующий или то почный газ; VI—остаточная фракция 586°С~(1170 м3/'сутки); VII—топочный газ; V III—рециркулирующий газойль; IX —смесь фракций С4 (168м3/сутки),
С4—162 С (795 м3/сутки)\ X—фракция 162—269’С (1180 м3/сутки); XI—фрак ция 269—ЗбО^С (980 м3/сутки); X II—вакуумный газойль (350—566°С) на каталитический крекинг с кипящим слоем или гидрокрекинг типа изомакс или как компонент котельного топлива
3) уменьшение числа резервуаров для приема некондицион ных продуктов благодаря возможности поддержания активности катализатора на неизменном уровне.
Кипящий слой обеспечивает хороший контакт водорода и сырья с катализатором. Исключено забивание реактора отложе ниями металлов, кокса, увлеченными солями и другими тверды ми примесями, вносимыми сырьем.
На установках гидройл обычно применяют алюмокобальтомолибденовый катализатор.
Ниже дана характеристика такого катализатора: |
|
насыпная плотность, г!смг |
0,86 |
структура пор: |
0,41 |
удельный объем, см?/г |
|
удельная поверхность, л«2/г |
160 |
прочность на раскалывание |
34,3 |
шариков, н/шарик |
|
содержание, % вес: |
|
ПО
Т а бл и ц а 23
Характеристика гудронов — сырья для гидрокрекинга
П о к а з а т е л и
Плотность р2^ ..............................................................
Фракционный состав: к. к., ° С ...........................
Выкипает:
1096, °С . . |
• • ■........................................... |
до 350ГС, 96 |
вес............................................... |
500°С,
Температура размягчения по К И Ш ,° С ................
Температура застывания, |
° С ................................... |
||
Молекулярный в е с ................................................... |
|
||
Элементарный состав, %: |
|
||
у г л е р о д ........................................................... |
|
|
|
водород........................... |
|
• ............................... |
|
кислород ............................ |
|
* ........................... |
|
а з о т .................................................................. |
|
|
|
коксуемость, |
96 ........................................... |
|
|
Содержание: |
|
|
|
селикагевых |
смол, |
% ................................... |
|
асфальтенов, |
% ............................................... |
|
|
механических примесей, 9 6 ........................ |
|||
З О Л Ы , 9 6 .............................................................. |
|
|
|
ванадия, г/т |
. . . |
• • ................................ |
|
окиси |
алю м иния |
|
|
окиси |
ж е л е за |
|
|
окиси |
ко б ал ьта |
|
|
трехокиси м олибдена |
|||
окиси |
натрия |
|
|
прочность на |
истирание, % |
||
_____ Ч у д р |
ОН |
из р о м а ш к и н - |
и з а р л а н с к о й |
с к о й н е ф т и |
н е ф т и |
1,014 |
1,001 |
406 |
293 |
493 |
445 |
0 |
2 |
15 |
28 |
41 |
36,3 |
34 |
31 |
820 |
670 |
85,32 |
83,64 |
11,0 |
10,62 |
3,8 |
4,0 |
0,20 |
1,28 |
0,40 |
0,46 |
18,52 |
16,2 |
26,3 |
16,4 |
14,7 |
17,3 |
0,044 |
0,064 |
0,15 |
0,20 |
216 |
250 |
|
83,7 |
следы
4,0
12,2
(J, 14
95,5
Гидрокрекинг ромашкинского и арланского гудронов в трех фазном кипящем слое исследован на пилотной установке. Ха рактеристика этих гудронов показана в табл. 23.
Как видно из табл. 23, гудроны характеризуются высоким со держанием азота, серы, ванадия и асфальто-смолистых веществ.
ill
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
24 |
||
Материальные балансы гидрокрекинга ромашкинского и |
|
|
||||||||
|
арланского |
гудронов |
(% вес) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Г и д р о к р е к и н г р о м а ш к и н с к о г о |
Г и д р о к р е к и н г |
||||||
|
|
|
а р л а н с к о г о rv<* |
|||||||
|
|
|
|
|
г у д р о н а |
п р и |
|
|||
|
|
|
|
|
|
д р о н а п р и |
400®С |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
П о к а з а т е |
л и |
|
400° |
с |
425°С |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
А |
|
Б |
А |
Б |
|
|
|
Израсходовано: |
|
|
|
1 100 |
100 |
100 |
100 |
|
|
|
Сырье ...................................................... |
|
|
100 |
100 |
||||||
Водород на реакцию |
........................ |
|
1,1 |
|
1.1 |
1,5 |
1,5 |
1.4 |
|
1,4 |
ВСЕГО .................................................. |
|
|
101,1 |
|
101,1 |
101,5 |
101,5 |
101,4 |
101,4 |
|
Получено: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Углеводородные газы Cj —С* . . . |
|
3,7 |
|
3,7 |
6,2 |
6,2 |
5,6 |
|
5,6 |
|
Аммиак .................................................. |
|
|
0,1 |
|
0,1 |
0,13 |
0,13 |
0,12 |
0,12 |
|
Сероводород ....................................... |
|
|
2,4 |
|
2.4 |
2,9 |
2,9 |
з.з |
|
3.3 |
Бензиновая фракция к. к. 180°С . |
. |
3,5 |
|
3,5 |
5,37 |
5.37 |
5,08 |
5,08 |
||
Дизельная фракция |
|
|
|
|
|
|
|
24,5 |
|
|
(180—350СС )........................................ |
|
|
19,2 |
|
— |
41,5 |
— |
|
— |
|
Остаток выше 350°С . |
. . . • . . . |
|
71,2 |
|
— |
44,4 |
— |
61,8 |
|
— |
Остаток выше 1 8 0 ° С ........................ |
|
— |
|
90,4 |
— |
85,9 |
— |
86,3 |
||
Потери (включая 0,2 |
% кокса) . |
. |
1,0 |
|
1,0 |
1,0 |
1.0 |
1.0 |
|
1,0 |
Фракция 350—500°С н составе остат |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ка выше 350СС ............................... |
|
|
37,0 |
|
— |
29,6 |
— |
— |
|
— |
ВСЕГО ....................... |
|
101,1 |
|
101,1 |
101,5 |
101,5 |
101,4 |
101,4 |
||
П р и м е ч а н и е . Гидрокрекинг А — на дизельный дистил лят и тяжелое котельное топливо; Б — на легкое котельное топ ливо.
Т а б л и ц а 25
Качество продуктов гидрокрекинга ромашкинского и арланского гудронов
Г и д р о к р е к и н г р о м а ш к и н с к о г о
|
г у д р о н а |
п р и |
|
П о к а з а т е л и |
40 о ° С |
|
425°С |
|
|
||
А |
Б |
А |
Б |
Г и д р о к р е к и н г а р л а н с к о г о г у д р о н а п р и
400°С
Б
Дизельная фракция |
• ........................................ |
|
Плотность, S ? ................................................................. |
0,861 — |
0,846 — 0,858 — |
Фракционный состав, |
°С: • . . . . |
|
1 0 % .......................... |
• .................................. |
• . . . . |
|
5 0 % .......................................................... |
|
|
|
З О Н ................................. |
• . |
• ..................................... |
• |
Вязкость при 20°С, |
с с т ................................... |
|
|
Температура застывания, °С |
• . . . |
||
Йодное число, г/100 г |
. |
||
Содержание серы, |
% ........................................ |
|
|
Содержание азота, |
И ........................................ |
|
|
Цетановое число........................................................... |
|
|
|
Котельное топливо . . . ._ ................ |
|
||
Плотность, S |
f ....................................... |
|
|
Фракционный с о с т а в :....................... |
|
||
100И, С ............................................... |
|
|
|
до 500°С, Н |
................................................................. |
|
|
Вязкость условная |
при 80°С . . . |
||
Температура застывания ,СС . . . .
Содержание серы, |
Н ....................................... |
|
Содержание ванадия, г / т ................ |
|
|
Вспышка по Бренкену, °С ................ |
|
|
Коксуемость, и • |
............................... |
|
Вязкость, сст ........................... |
• |
• . |
5 0 ° С ........................................... |
• |
• |
Марка котельного топлива . . . .
179 |
— |
180 |
— |
180 |
— |
217 |
— |
196 |
— |
220 |
— |
280 |
— |
262 |
— |
283 |
— |
338 |
— |
333 |
— |
336 |
— |
350 |
— |
350 |
— |
350 |
— |
5,54 |
— |
3,95 |
— |
5,26 |
— |
—22 |
— |
—17 |
— |
—22 |
— |
18,2 |
— |
18,6 |
— |
17,0 |
— |
0,21 |
— |
0,18 |
— |
0,30 |
— |
0,11 |
— |
0,10 |
— |
0,13 |
— |
42 |
— |
45 |
— |
39 |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
|
|
0,973 |
0,946 |
0,1001 |
0,917 |
0,980 |
0,94 |
365 |
198 |
359 |
175 |
359 |
172 |
420 |
277 |
399 |
195 |
405 |
25 |
49 |
61 |
56 |
74 |
48 |
62 |
18,70 |
|
15,19 |
|
14,94 |
|
16 |
2 |
|
5 |
22 |
5 |
0,88 |
0,70 |
0,83 |
0,48 |
1,30 |
1.0 |
67 |
50 |
— |
— |
— |
63 |
|
|
|
|
|
|
250 |
118 |
242 |
76 |
262 |
127 |
12,74 |
9,76 |
16,60 |
9,05 |
15.7 |
10,31 |
— |
14,34 |
— |
4,55 |
— |
13,67 |
— |
179,47 |
— |
18,55 |
— |
87,35 |
М-200 |
М-40 |
М-100 |
М-40 |
М-100 |
М-46 |
П р и м е ч а н и е . Значения А и Б см. в табл. 24.
ИЗ