- •Установки изомеризации фракции н.К.-62 °с
- •Краткие сведения об истории развития гидрогенизационных процессов
- •8.4.2. Химизм, термодинамика и кинетика
- •Катализаторы гидрогенизационных процессов
- •Процессы гидрооблагораживания нефтяных остатков
- •I Менее 5 Менее 10
- •V Более 20 Более 150
- •8.5. Каталитические процессы гидрокрекинга нефтяного сырья
|
Зависимость In#
от
Г в интервале1
300-800
К
Мр
= 0,84+6220/7’ Мр = —0,5+7470/7’ Мр =
0,37+1531/7’ Мр = 2,06+1393/Г Мр = -38,64+3282/7’
Мр = —7,74+1406/7’ Мр = —5,92+1313/7’
Мр = -0,09+1085/7’
тиофена
и его производных. Тем не менее в
интервале температур, представляющем
практический интерес, равновесие
реакций практически нацело смещено
вправо для всех гетероорганических
соединений, за исключением тиофенов,
для которых термодинамические
ограничения все же ощутимы и их
гидрирование следует проводить при
пониженных температурах на
высокоактивных катализаторах.
Ниже
приведены данные о равновесной глубине
гидрогенолиза тиофена при давлении 4
МПа в присутствии стехиометрического
количества водорода при различных
температурах:
Температура,
К 500 600 700 800
Степень
гидрогенолиза, % мае 100 99,8 99,0 98,6
Требуемая
применительно к современным процессам
каталитического риформинга глубина
очистки от серы до остаточного ее
содержания в гидрогенизате «1
• 10
для прямогонных бензинов с исходным
содержанием серы (200-1000) млн 1
составит 99,8 %. Таким образом, для
обеспечения таковой глубины гидрогенолиза
требуется проведение процесса при
температуре ниже 350 °С.
На
кинетику реакций гидрогенолиза сильное
влияние оказывают тип и строение
гетероорганических соединений. Скорость
гидрогенолиза
в общем возрастает в ряду тиофены <
тиофаны < сульфиды < дисульфиды
< меркаптаны. С увеличением числа
ароматических и циклопарафиновых
колец в молекуле сероорганического
соединения его реакционная способность
относительно гидрогенолиза падает.
Так,
306
относительная
скорость гидрогенолиза при идентичных
условиях для тиофена, бензтиофена и
дибензтиофена составляет соответственно
2,9;
2,8 и 1,0.
При
одинаковом строении реакционная
способность относительно гидрогенолиза
понижается в ряду гетероорганических
соединений: сероорганические <
кислородоорганические < азоторганические.
Среди
азотсодержащих углеводородов циклические
соединения подвергаются гидрогенолизу
значительно труднее, чем содержащие
азот
в аминогруппах.
Скорости
реакций обессеривания нефтяных фракций
удовлетворительно описываются
формальным кинетическим уравнением
типа
где
р$
и рщ
— парциальные давления сернистых
соединений и водорода.
При
гидрогенолизе индивидуальных
сероорганических соединений и
обессеривании узких нефтяных фракций
порядок гидрообессеривания по сере
обычно составляет «1
= 1. При гидрообессеривании сырья
широкого реакционного состава
вследствие содержания в нем сернистых
соединений, сильно различающихся по
реакционной способности, кинетический
порядок по сере может изменяться от 1
до 2
и более.
Порядок
реакций гидрообессеривания по водороду
(«2)
может быть также различным в зависимости
от свойств сырья и условий процесса.
По мере роста парциального давления
водорода (рнJ
в газофазных процессах гидрооблагораживания
«2
может изменяться от 1
до 0
в интервале рн2
от 0,1 до 3,5 МПа (т. е. в зависимости от
степени насыщения водородом поверхности
катализатора). В жидкофазных процессах,
в которых лимитирующей гидрообессеривание
стадией является транспортирование
водорода через пленку жидкости к
поверхности катализатора, гидрогенолиз
протекает по первому порядку по водороду
вплоть до давлений =10 МПа.
Кинетическими
исследованиями установлено, что
кажущаяся энергия активации
гидрообессеривания нефтяного сырья
на алюмокобальт- молибденовом катализаторе
в интервале температур 340-425 °С составляет
46-88 кДж/моль (11-21 ккал/моль).
И
МЕХАНИЗМ ИХ ДЕЙСТВИЯ
Используемые
в промышленных гидрогенизационных
процессах катализаторы являются
сложными композициями, и в их состав
входят, как правило, следующие компоненты:
металлы
VIII группы: Ni, Со, Pt,
Pd, иногда Fe;
окислы
или сульфиды VI группы: Mo,
W, иногда Сг;
термостойкие
носители с развитой удельной поверхностью
и вы-
307
Катализаторы гидрогенизационных процессов
АКМ |
ahmL |
\нмс |
ГО-30-70 |
ГКД202 |
ГК-35 |
г~ б |
rS-168m |
680 |
680 |
680 |
750 |
650 |
800 |
830 |
750 |
120 |
120 |
120 |
220 |
230 |
207 |
- |
— |
0
0,16
0.08
0
4.0
0,16
0,08
0
4.0
0,16
0,08
0
5,0
19
0,25
0,
0,4
5.0
13.0
А120зА1203
ai2o3
аьо3
+
Si02
0 0 0
8,5 7,0 3,5
19 21,0 14,5
0,16
0,4 0,4 0,08
Алюмо-Цеолит
А1203
Алюмосиликат силикат
Диаметр
гранул, мм Индекс прочности, кг/мм
Относительная
активность по обессериванию, уел.
ед., > Межрегенераци- онный период,
мес. Общий срок службы, мес. Очищаемая
фракция |
4-6 |
4-5 |
1,5-2,2 |
3,5 |
4,0 |
3-5 |
|
1,1 1Д |
1,2 |
1,2 |
2.2 |
1,8 |
1,8 |
1,9 |
|
95 95 |
95 |
— |
92 |
85 |
— |
— |
|
И 11 |
И |
11 |
22-24 |
11-20 |
11 |
22 |
|
36 36 36 Топливные |
48 Бензи новая |
48-60 48 Дизельная |
48 36-48 Вакуумный газойль |
||||
АКМ
катализатор
высокоактивен в реакциях гидрогенолиза
серни-
стых соединений и обладает
достаточно высокой термостойкостью.
Он
достаточно активен в реакциях
гидрирования непредельных углеводо-
родов,
азотистых и кислородсодержащих
соединений сырья и приме-
ним для
гидроочистки всех топливных фракций
нефти. Однако боль-
шой дефицит
кобальта ограничивает его распространение.
АНМ
катализатор,
по сравнению с АКМ, более активен в
реакциях
гидрирования
ароматических углеводородов и
азотистых
соединений
и
менее
активен в реакциях
насыщения
непредельных соединений.
Однако у
него несколько ниже показатели по
термостойкости и
механи-
ческой
прочности.
АНМС
катализатор
имеет тот же состав гидрирующих
компонен-
тов, что и АНМ. Изготавливается
добавлением к носителю (у-оксиду
алюминия)
5-7 % мае. диоксида кремния. При этом
увеличивается его
механическая
прочность и термостойкость, незначительно
улучшается
гидрирующая активность.
Катализаторы
Г0-30-70 и ГО-117 отличаются
от вышерассмотрен-
ных большим
содержанием гидрирующих компонентов
(до 28 % мае.),
несколько большей
каталитической активностью и повышенной
меха-
нической прочностью.
Катализаторы
rS-168ui
и ГК-35 промотированы
введением в состав
их носителей
соответственно алюмосиликата и цеолита
типа Y и пото-
му обладают
повышенной расщепляющей активностью;
могут исполь-
зоваться для
гидрооблагораживания дизельных и
газойлевых фракций,
а также
гидрокрекинга дистиллятного сырья.
Катализатор
ГКД-202 отличается
от ГК-35 меньшим содержанием
гидрирующих
металлов (18 % мае.); изготавливается с
использованием
в качестве носителя
алюмосиликата с добавкой цеолита;
обладает наи-
лучшими показателями
по механической прочности,
межрегенерацион-
ному пробегу и
сроку службы катализатора; по активности
в реакциях
обессеривания находится
на уровне катализаторов АКМ и АНМ.
Этот
катализатор является базовым
для процессов гидроочистки реактивных
и
дизельных фракций — сырья процессов
цеолитной депарафинизации.
Несмотря
на проведенные во многих странах мира
многолетние исследования с применением
комплекса разнообразных физико-химических
методов до сих пор не установлено, какие
именно структуры и фазовый состав
катализаторов гидрогенизационных
процессов соответствуют каталитически
активному их состоянию.
Кобальт
(никель) и молибден (вольфрам) образуют
между собой сложные объемные и
поверхностные соединения типа молибдатов
(вольфраматов) кобальта (никеля), которые
при сульфировании формируют
каталитически активные структуры
сульфидного типа CoxMoSy
(NixMoSy,
CoxWSy,
NixWSy).
Возможно
также образование на поверхности
носителя А120з
каталитически неактивных шпинельных
фаз типа
310
алюминатов
кобальта (никеля) и молибдата (вольфрамата)
алюминия.
Наиболее
вероятной структурой в сульфидированных
АКМ катализаторах,
ответственной
за бифункциональные их каталитические
свойства,
считается фаза C0M0S2.
По
аналогии с механизмами реакций,
осуществляемых в процессах каталитического
риформинга на платине и паровой конверсии
углеводородов, можно предположить,
что реакции гидрогенолиза гетеро-
атомных углеводородов на АКМ и АНМ
катализаторах протекают также
многостадийно через хемосорбцию
реактантов на активных центрах как
кобальта (никеля), так и молибдена. При
этом на кобальте (никеле) осуществляются
активация Н2
и спилловер атомарного активного
водорода, а на молибдене протекают
сульфирование (осернение), азотирование
и окисление с образованием поверхностных
соединений Mo(S),
Mo(N) и Мо(О),
которые под действием активированного
водорода подвергаются десульфированию
(обессериванию), деазотированию и
восстановлению:
Z'
+ Нт —> Z’(H)
+ Z' —» 2Z’(H)
-» 2Z' + 2Н;
Z
+ RSH -» Z(RSH) -> Z(S) + RH;
Z
+ RNH -4 Z(RNH) ->
Z(N) + RH;
Z
+ ROH Z(ROH) -> Z(O) + RH;
Z(S)
+ 2H -» Z + H2S;
Z(N)
+ 3H -» Z + NH3;
Z(O)
+ 2H -> Z + H20,
где
Z'
и Z — соответственно
активные центры кобальта (никеля) и
молибдена.
При
установившемся режиме в процессе
достигается стационарное состояние
по поверхностным концентрациям os,
Од? и
с0
в
зависимости от прочности связей C-S,
C-N и С-О,
активности катализатора и параметров
гидрогенолиза. При этом активные центры
кобальта (никеля) при избытке водорода
полностью заняты активированным
водородом (отсюда серостойкость
катализаторов и кажущийся нулевой
порядок
суммарной
реакции по водороду).
Возможны
также иные маршруты элементарных
реакций гидрогенолиза, в том числе
через мультиплетную хемосорбцию
реактантов, что энергетически более
выгодно.
ОСНОВЫ
УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННЫМИ
ПРОЦЕССАМИ
Сырье.
Сырьем
процессов гидрооблагораживания являются
бензиновые,
керосиновые
и дизельные фракции, вакуумный газойль
и смазочные
масла,
содержащие серу, азот и непредельные
углеводороды.
311
Фракция |
Предел температур кипения, °С |
Содержание в сырье, % мае. |
Коксуемость, % мае. |
||
Сера |
Азот |
Металлы, 1/млн |
|||
Бензиновая |
85-180 |
0,05 |
Следы |
|
|
Керосиновая |
140-240 |
0,1 |
0,003 |
|
|
Дизельная |
180-350 |
1,3 |
0,01 |
|
|
Вакуумная |
350-500 |
1,6 |
0,11 |
0,3 |
0,3 |
|
350-540 |
4,8 |
0,14 |
0,8 |
0,8 |
Таблица
8.15
Усредненные
показатели работы современных
промышленных установок гидрооблагораживания
различных видов сырья |
Бензин |
Дизельное |
Вакуумный |
Нефтяные |
|
(керосин) |
топливо |
газойль |
остатки |
Температура, °С |
300-400 |
340-400 |
380-410 |
380-410 |
Давление, МПа |
1,5-2,0 |
2,5-4,0 |
4,0-5,0 |
7,0-15,0 |
Объемная скорость |
|
|||
подачи сырья, ч-1 |
5,0-10,0 |
3,5-5,0 |
1,0-2,0 |
0,5-1,0 |
Циркуляция водород |
||||
содержащего газа, м3/м3 |
150 |
200 |
500 |
До 1000 |
Остаточное содержание |
|
|
||
серы, % |
0,0001 |
0,1-0,2 |
0,1-0,5 |
0,3-0,5 |
Степень обессеривания, % |
99 |
92-97 |
85-95 |
70-75 |
Ресурс службы |
|
|
||
катализатора, т сырья/кг |
100 |
150-200 |
50-80 |
|
Срок службы катализатора. |
|
|
|
|
годы |
5-8 |
4-6 |
2-4 |
1-2 |
Число регенераций |
2-3 |
2-4 |
2-3 |
1-2 |
Расход
водорода на гидроочистку и гидрообессеривание
также зависит от содержания
гетеропримесей в сырье и его происхождения.
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. 8.11, а, б, требуемая применительно
к дизельным топливам глубина обессеривания
90-93 % достигается при объемной скорости
4 ч-1, давлении 4 МПа и температуре
350-380 °С. При температуре 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 (см. табл. 8.15).
Сырье,
выкипающее выше 350 °С, находится при
гидрообессерива- нии в основном в жидкой
фазе, и повышение давления увеличивает
скорость реакций более значительно,
ускоряя транспортирование водорода
через пленку жидкости к поверхности
катализатора. Из-за удорожания
оборудования увеличение давления
ограничивают в пределах до 7-8 МПа.
Парциальное
давление водорода и кратность циркуляции
водородсодержащего газа (ВСГ). При
повышении общего давления процесса
растет парциальное давление водорода.
На этот параметр влияет и кратность
циркуляции ВСГ и концентрация в нем
водорода, составляющая в промышленных
условиях от 60 до 90 % об. Чем выше концент
Объемная
скорость подачи Объемная скорость подачи
сырья,
ч'1 сырья, ч-1
Рис.
8.11. Зависимость глубины обессеривания
дизельного топлива от объемной скорости
подачи сырья:
я
— при 4 МПа и разной температуре (данные
В. М. Курганова и др.); б
— при 380 °С и давлении: 1
— 15; 2 — 10; 3
— 4; 4
— 2,2; 5
— 1,1; б
— 0,55 МПа
313
рация
водорода в ВСГ, тем ниже может быть
кратность циркуляции Так, Авст ~ 450 м3/м3
с концентрацией водорода 60 % об. будет
эквивалентна
/Гвсг = 300 м3/м3
с концентрацией водорода 90 % об. Как
видно
из
табл. 8.15, кратность циркуляции ВСГ в
зависимости от качества сырья изменяется
в пределах от 150 до 1000
м3/м3,
при этом повышенную
Л"всг применяют для утяжеленного
сырья.
Кратность
циркуляции ВСГ влияет также на долю
испаряющегося сырья и продолжительность
контакта сырья с катализатором.
Хотя
реакции гидрогенолиза гетероорганических
соединений экзо-
термичны,
процессы гидроочистки топливных фракций
проводят обычно в адиабатическом
реакторе без отвода тепла реакций,
поскольку температурный градиент
обычно не превышает 10 °С.
В
реакторах установок гидрообессеривания
и гидрокрекинга высо- кокипящих фракций
с повышенным содержанием гетеропримесей
предусматривается отвод тепла
реакций подачей охлажденного ВСГ через
распределительные устройства между
слоями катализатора.
Регенерация
катализатора. В
процессе эксплуатации катализатор
постепенно теряет свою активность в
результате закоксовывания и отложения
на его поверхности металлов сырья. Для
восстановления первоначальной активности
катализатор подвергают регенерации
окислительным выжигом кокса. В зависимости
от состава катализатора применяют
газовоздушный или паровоздушный способ
регенерации. Цеолитсодержащие
катализаторы гидрообессеривания и
гидрокрекинга нельзя подвергать
паровоздушной регенерации.
Газовоздушную
регенерацию обычно проводят смесью
инертного газа с воздухом при температуре
до 530 °С. При этом регенерируемый
катализатор ускоряет реакции горения
кокса.
Паровоздушную
регенерацию проводят смесью, нагретой
в печи до температуры начала выжига
кокса. Смесь поступает в реактор, где
происходит послойный выжиг кокса, после
чего газы сбрасывают в дымовую трубу.
ПРОМЫШЛЕННЫЕ
ПРОЦЕССЫ
ГИДРООБЛАГОРАЖИВАНИЯ
ДИСТИЛЛЯТНЫХ ФРАКЦИЙ
Промышленные
установки гидрогенизационной переработки
нефтяного сырья включают следующие
блоки: реакторный, сепарации газопродуктовой
смеси с выделением ВСГ, очистки ВСГ от
сероводорода, стабилизации
гидрогенизата, компрессорную. Установки
гидрокрекинга имеют дополнительно
фракционирующую колонну.
Установки
имеют/1
много общего по аппаратурному оформлению
и схемам реакторный блоков, различаются
по мощности, размерам аппаратов,
технологическому режиму и схемам секций
сепарации
и
стабилизации гидрогенизатов. Установки
предварительной гидро
314
очистки
бензинов — сырья каталитического
риформинга — различают-
ся также
вариантом подачи ВСГ: с циркуляцией
или без циркуляции "на
проток".
На всех остальных типах установок
применяется только цир-
куляционная
схема подачи ВСГ.
Схему
подачи ВСГ "на проток" применяют
только на комбиниро-
ванных установках
гидроочистки и каталитического
риформинга (со
стационарным слоем
катализатора и проводимого под
повышенным
давлением водорода)
прямогонных бензинов с пониженным
содержа-
нием сернистых соединений
(<0,1 % мае.). Такая схема предусматривает
"жесткую
связь" по водороду между каталитическим
риформингом
и гидроочисткой. По этой
схеме весь ВСГ риформинга под
давлением
процесса подают в реакторы
гидроочистки. Схема удобна в эксплуата-
ции
и более проста по аппаратурному
оформлению.
В
схеме с циркуляцией ВСГ легко поддерживать
постоянное соот-
ношение
водород : сырье. Наличие циркуляционного
компрессора по-
зволяет в зависимости
от качества катализатора и сырья,
концентрации
водорода в ВСГ
регулировать требуемую кратность
циркуляции ВСГ, дает
возможность
проводить газовоздушную регенерацию
катализаторов.
На
промышленных гидрогенизационных
установках применяют
два
способа сепарации
ВСГ
из газопродуктовой смеси: холодная
(низко-
температурная) и горячая
(высокотемпературная) (рис. 8.12,
а,
б).
Холодная
сепарация ВСГ применяется на установках
гидроочистки
бензиновых, керосиновых
и иногда дизельных фракций; заключается
в
охлаждении газопродуктовой смеси,
отходящей из реакторов гидро-
очистки,
сначала в теплообменниках, затем в
холодильниках (воздуш-
ных и водяных)
и выделении ВСГ в сепараторе при низкой
температуре
и высоком давлении. В
сепараторе низкого давления выделяют
низко-
молекулярные углеводородные
газы.
Горячую
сепарацию ВСГ приме-
няют преимущественно
на установ-
ках гидрообессеривания
высококи-
пящих фракций нефти:
дизельных
топлив, вакуумных газойлей,
масля-
ных дистиллятов и парафинов.
Газо-
продуктовую смесь после
частично-
го
охлаждения в теплообменниках
подают
в горячий сепаратор; выде-
ляемые в
нем ВСГ и углеводородные
газы
охлаждают до низкой темпера-
туры в
воздушных и водяных холо-
дильниках
и далее направляют в хо-
лодный
сепаратор, где отбирают
ВСГ с
достаточно высокой концент-
рацией
водорода.
ВСГ
Газы
\снд>
Из
реактора Гидрогенизат
к на стабилизацию
Из
ВСГ
ГС
.
реактора Г
идрогенизат
на
стабилизацию
Рис.
8.12. Схемы холодной (а)
и горячей
(б)
сепарации ВСГ:
СВД
и СНД
— сепараторы высокого и низкого
давления; ГС
и ХС
- горячий и холодный сепараторы
315
Схема
холодной сепарации (а)
ВСГ. по сравнению с горячей
(б)
обеспечивает более высокую
концентрацию водорода в ВСГ.
Основньщ
достоинством варианта
горячей сепарации является меньший
расход
как тепла, так и холода.
Различие
в применяемых на гидрогенизационных
установках схе-
мах
стабилизации гидрогенизатов
(отпаркой водяным паром при низ-
ком
давлении или подогретым водородсодержащим
газом при повы-
шенном давлении,
с подогревом низа стабилизационной
колонны горя-
чей струей через
печь или рибойлером; применительно
к гидрообессери-
ванию
масляных дистиллятов — с дополнительной
разгонкой под
вакуумом)
обусловливается фракци-
онным
составом сырья, ресурсами
ВСГ и
водяного пара и т. д.
На
НПЗ применяют следующие
два
варианта регенерации насыщен-
ного
раствора моноэтаноламина —
абсорбента
сероочистки ВСГ от H2S:
непосредственно
на самой установке
гидрооблагораживания
либо центра-
лизованную регенерацию
в общеза-
водском узле.
Основным
аппаратом гидрогени-
зационных
установок является реактор
со
стационарным слоем катализатора.
На
рис. 8.13 приведена конструк-
ция
двухсекционного реактора гидро-
очистки
дизельного топлива. Он пред-
ставляет
собой вертикальный цилинд-
рический
аппарат с эллиптическими
днищами.
Корпус реактора изготав-
ливают
из двухслойной стали 12ХМ
и 08Х18Н10Т.
Верхний
слой катализатора засы-
пают на
колосниковую решетку,
а нижний —
на форфоровые шарики,
которыми
заполняют сферическую
часть
нижнего днища.
Для
отвода избыточного тепла
реакций
под колосниковой решеткой
вмонтирован
коллектор для подачи
холодного
ВСГ.
Сырье,
подаваемое через штуцер
в верхнем
днище, равномерно распре-
деляют
по всему сечению и сначала
316
Рис.
8.13. Реактор гидроочистки дизельного
топлива:
I
— корпус; 2
— распределитель и гаситель потока;
3
— распределительная непровальная
тарелка;
— фильтрующее
устройство;
— опорная
колосниковая решетка; 6
— коллектор ввода водорода; 7 —
фарфоровые шары; 8
— термопара
для
задерживания механических примесей
пропускают через фильтрующие
устройства, состоящие из сетчатых
корзин, погруженные в верхний слой
катализатора. Промежутки между
корзинами заполняют фарфоровыми
шарами. Газосырьевую смесь пропускают
через слой катализатора в обеих
секциях и по штуцеру нижней секции
выводят из реактора.
Гидроочистку
прямогонных бензиновых фракций
осуществляют
на секциях
гидроочистки
установок каталитического риформинга
или
комбинированных
установок ЛК-бу.
Для
гидроочистки реактивных топлив
используют
специализированные установки
типа JI-24-9PT,
а также секции гидроочистки КУ ЛК-бу.
Гидроочистку
нрямогонных дизельных фракций
проводят
на установках типа Л-24-6, Л-24-7,
ЛЧ-24-7, ЛЧ-24-2000 и секциях гидроочистки
КУ ЛК-бу (табл. 8.16).
Принципиальная
технологическая схема установки
гидроочистки дизельного топлива ЛЧ
-24-2000 приведена на рис. 8.14. Циркуляционный
ВСГ смешивают с сырьем, смесь нагревают
в сырьевых теплообменниках и в
трубчатой печи П-1
до температуры реакции и подают в
реактор Р-1.
После реактора газопродуктовую смесь
частично охлаж-
Таблица
8.16
Основные
режимные параметры и показатели
Показатель |
Л-24-7 ЛЧ-24-7 |
Секция ГО ЛК-бу |
ЛЧ-24-2000 |
900 |
1200 |
2000 |
2000 |
1200-1500 |
1500-2000 |
2000 |
2000 |
2,8-3,7 |
2,8-4,0 |
5,2-5,5 |
5,0 |
340-400 |
340-400 |
350-400 |
360-400 |
250-300 |
200-350 |
350-500 |
250 |
3-5 |
3-5 |
4,3 |
4,5 |
95,3 |
97,0 |
95,3 |
97 |
0,6-1,6 |
0,6-1,6 |
0,6-1,6 |
0,8 |
0,1-0,2 |
0,1-0,2 |
0,12-0,16 |
0.15 |
0,4 |
0,35 |
0,42 |
0,4 |
1 |
2 |
1 |
1 |
Биметал |
Футерован |
- Биметал |
Биметал |
лический |
ный |
лический |
лический |
Г |
X |
X |
Г |
ВСГ |
ВСГ |
Водяной |
ВСГ |
|
|
пар |
|
+ |
+ |
— |
+ |
Мощность
по сырью, тыс. т/год; проектная фактическая
Давление в реакторе, МПа Температура
в реакторе, °С Кратность циркуляции
ВСГ, м3/м3
Объемная
скорость сырья, т-1
Выход
стабильного гидро- генизата, % мае.
Содержание
серы, % мае.; в сырье
в
гидрогенизате Расход водорода, % мае.
Количество потоков Тип реактора
аксиальный
Тип
сепарации Способ стабилизации Наличие
секции регенерации МЭА
317
II |
III |
IV |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
0,25 |
0,40 |
0,65 |
100,25 |
100,40 |
100,65 |
97,90 |
96,90 |
86,75 |
— |
— |
9,2 |
1,10 |
1,3 |
1,3 |
0,65 |
0,60 |
1,5 |
0,20 |
1,2 |
1,5 |
0.4 |
0,4 |
0,4 |
100,25 |
100,40 |
100,65 |
Гидроочистка
вакуумных дистиллятов. Вакуумные
дистилляты являются традиционным
сырьем для процессов каталитического
крекинга и гидрокрекинга. Качество
вакуумных газойлей определяется
глубиной отбора и четкостью ректификации
мазута. Вакуумные газойли 350-500 °С
практически не содержат металлоорганических
соединений и асфальтенов, а их
коксуемость не превышает обычно 0,2
%. С повышением tK
K
до 540-560 °С коксуемость возрастает в
4-10 раз, содержание металлов — в 3-4 раза,
серы — на 20-45 %. Влияние содержащихся
в сырье металлов, азотистых соединений
и серы проявляется в снижении активности
работы катализатора за счет отложения
кокса и необратимого отравления
металлами.
Гидроочистка
вакуумного газойля 350-500 °С не представляет
значительных трудностей и проводится
в условиях и на оборудовании, аналогичных
для гидроочистки дизельных топлив. При
давлении 4-
5 МПа,
температуре 360-410 °С и объемной скорости
сырья 1-1,5 ч-1' достигается 89-94 %-ная
глубина обессеривания; содержание
азота снижается на 20-30 %, металлов —
на 75-85 %, а коксуемость — на 65-70 %.
Гидроочистку тяжелых дистиллятов
деструктивных процессов (коксования,
висбрекинга) обычно проводят в смеси
с прямогонными дистиллятами в
количестве до 30 %.
Гидроочистка
масляных рафинатов применяется в
основном для осветления и улучшения
их стабильности против окисления;
одновременно уменьшается их коксуемость
и содержание серы (глубина обессеривания
— 30-40 %); индекс вязкости несколько
увеличивается (на 1-2
единицы); температура застывания
масла повышается на 1-3 °С. Выход базовых
масел дистиллятных и остаточных
рафинатов составляет более 97 % мае.
Типовые
установки гидроочистки масел и парафинов
(типа Г-24/1 производительностью 360 тыс.
т/год) включают до пяти технологических
потоков.
Установки
гидроочистки масел отличаются от
гидроочистки дизельных топлив только
способом стабилизации гидрогенизата:
отгонка углеводородных газов и паров
бензина осуществляется подачей водяного
пара; затем стабильное масло подвергается
осушке в вакуумной колонне под давлением
13,3 кПа.
Технологический
режим процесса гидроочистки масляных
рафинатов следующий:
Катализатор АКМ
или
АНМ
Температура
в реакторе, °С
280-325
Давление
в реакторе, МПа
3,5-4,0
Объемная
скорость подачи сырья, ч^1
1,5-3,0
Кратность
циркуляции ВСГ,
м3/м3
для
дистиллятного рафината 250-300
остаточного
500-600
Содержание
Н2
в ВСГ, %
об 75-85
319
