Процессы гидрооблагораживания нефтяных остатков

В современной мировой нефтепереработке наиболее актуальной и сложной проблемой является облагораживание (деметаллизация деасфальтизация и обессеривание) и каталитическая переработка (ката­литический крекинг, гидрокрекинг) нефтяных остатков — ^гУДронов и мазутов, потенциальное содержание которых в нефтях большинства месторождений составляет 20-55 %.

Трудности, которые возникают при разработке таковых процессов, связаны не с осуществлением самих химических реакций гидрогенолиза или крекинга, а в основном сопутствующим в каталитических процес­сах явлением необратимого отравления катализаторов металлооргани­ческими соединениями сырья.

Достаточно подробная характеристика нефтяных остатков была приведена в табл. 5.4 применительно к термодеструктивным процессам их переработки. Наиболее важными из показателей качества нефтяных остатков как сырья для каталитических процессов, их облагораживания и переработки являются содержание металлов (определяющее степень дезактивации катализатора и его расход) и коксуемость (обусловливаю­щая коксовую нагрузку регенераторов каталитического крекинга или расход водорода в гидрогенизационных процессах). Именно эти пока­затели были положены в основу принятой за рубежом классификации остаточных видов сырья для процессов каталитического крекинга. По содержанию металлов и коксуемости в соответствии с этой класси­фикацией нефтяные остатки подразделяют на следующие четыре группы:

Гоуппа Коксуемость, Содержание металлов,

% мае. г/т (ррт)

I Менее 5 Менее 10

1. I 5-10 10-30

2. I 10-20 30-150

1. V Более 20 Более 150

I. Высококачественное сырье (например, мазут мангышлакской или грозненской нефтей). Его можно перерабатывать без предваритель­ной подготовки на установках ККФ лифт-реакторного типа с пассива­цией металлов и отводом тепла в регенераторах.

П. Сырье среднего качества. Его можно перерабатывать на уста­новках ККФ последних моделей с двухступенчатым регенератором и отводом избытка тепла без предварительной подготовки, но при по­вышенном расходе металлостойкого катализатора и с пассивацией отравляющего действия металлов сырья.

3. и IV. Сырье низкого качества (например, мазуты и гудроны западно-сибирской, ромашкинской и арланской нефтей). Каталитиче- 320

ская их переработка требует обязательной предварительной подготов­ки — деметаллизации и деасфальтизации.

Вышеприведенная классификация нефтяных остатков применима и для характеристики качества сырья гидрокаталитических процессов, однако применительно к этим процессам важнее содержание металлов, чем коксуемость.

Для переработки мазутов в малосернистое котельное топливо пред­ложены и реализованы следующие методы "непрямого" гидрообессери­вания:

• вакуумная (или глубоковакуумная) перегонка мазута с после­дующим гидрообессериванием вакуумного (глубоковакуумного) газой­ля и смешение последнего с гудроном (содержание серы в котельном топливе 1,4-1,8 %);

• вакуумная перегонка мазута и деасфальтизация гудрона с после­дующим обессериванием вакуумного газойля и деасфальтизата и сме­шение их с остатком деасфальтизации (содержание серы в котельном топливе 0,4-1,4 %);

• вакуумная перегонка мазута и деасфальтизация гудрона с после­дующим гидрообессериванием вакуумного газойля и деасфальтизата и их смешение (содержание серы в котельном топливе составит 0,2- 0,3 %), остаток деасфальтизации подвергается газификации или раз­дельной переработке с получением битумов, пеков, связующих, топлив­ного кокса и т. д.

Для обеспечения глубокой безостаточной переработки нефти необ­ходимы либо прямое гидрообессеривание нефтяных остатков с ограни­ченным содержанием металлов с использованием нескольких типов ка­тализаторов, либо каталитическая переработка с предварительной де­металлизацией и деасфальтизацией гудронов.

Краткие сведения о промышленных процессах подготовки сырья для каталитической переработки нефтяных остатков (сольвентной и термоадсорбционной деасфальтизацией) были приведены в главе 8 (п. 8.4.3).

Современные зарубежные промышленные установки гидрообес­серивания нефтяных остатков различаются между собой в основном схемами реакторных блоков и по этому признаку можно подразделить их на следующие варианты:

1. гидрообессеривание в одном многослойном реакторе с использо­ванием в начале процесса крупнопористых металлоемких катализато­ров и затем — катализаторов с высокой гидрообессеривающей активно­стью;

2. гидрообессеривание в двух- и более ступенчатых реакторах со стационарным слоем катализатора, из которых головной (предвари­тельный) реактор предназначен для деметаллизации и деасфальтизации сырья на дешевых металлоемких (часто нерегенерируемых) катализато-

П - 1209

321