|
|
|
содержание .. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ..
Гидрокрекинг - часть 2
Модификации технологических схем гидрокрекинга отчасти определяются фракционным составом сырья, наиболее распростра-ненным видом которого являются вакуумные газойли сернистых нефтей. Относительно неглубокий гидрокрекинг вакуумного газойля с получением в качестве целевого продукта дизельной
фракции может быть осуществлен даже при 4—6 МПа, т. е. на установках гидроочистки. Так, по данным [16], при гидрокрекинге под таким давлением, температуре 420—425 °С, объемной скорости подачи сырья 1,1 ч-1 и кратности циркуляции водорода 550—700 м3/м3 сырья получено около 45% дизельного топлива, содержавшего 0,07%) серы и имевшего цетановое число 48. Для углубления процесса при получении в качестве целевых продуктов реактивного топлива и бензина необходимо повышенное давление и двухступенчатая схема гидрокрекинга.
Продукты реакции I ступени проходят систему теплообменников, воздушный холодильник 8 и водяной холодильник 7. Далее конденсат и водородсодержащий газ разделяются в сепараторе 4. Водородсодержащий газ выводится из сепаратора. Сероводород, аммиак и углеводородные газы остаются растворенными в катали-зате, так как давление в сепараторе высокое (около 13 МПа). В последующих сепараторах 3—7, куда поступает катализат, давление снижается до 9, 2 и 0,2 МПа. В результате от катализата отделяются сероводород, аммиак и углеводородные газы. Дальнейшая очистка газов раствором моноэтанол амина осуществляется в колоннах 12—14. Отработанный раствор моноэтаноламина освобождается от сероводорода в колонне 14 и возвращается в систему очистки. Стабилизация же катализата завершается в колонне 27.
Технологическая схема II ступени гидрокрекинга аналогична схеме I ступени. Стабильный катализат с низа колонны 27 смешивается с циркулирующим газом (от компрессора 22) и свежим водородом (от компрессора 21), проходит теплообменник 18, печь 16 и подается в реактор 17. Продукты реакции охлаждаются в теплообменнике 18, холодильниках 19 и 20. Сепараторы 23—26 работают соответственно под таким же давлением, как и сепараторы 1—4. Одинаковое давление (0,15 МПа) и в стабилизационных колоннах 27 и 28.
Технологическая схема II ступени завершается блоком
ректификации для перегонки каталйзата: из колонны 31 сверху уходят .пары
бензина, а из колонны 34— пары дизельного топлива. В колонне 34
поддерживается вакуум. Остаток с низа этой колонны может возвращаться на
рециркуляцию во II ступень гидрокрекинга, на прием насоса, или его
выводят с установки и используют в качестве компонента малосернистого
котельного топлива.
На рис. 24 дан эскиз реактора гидрокрекинга со стационарным слоем катализатора.
* В некоторых схемах предусмотрена возможность очистки от сероводорода и для циркуляционного газа из сепаратора 4.
нефтепродуктов, крекируется тоже по двухступенчатой схеме. Трудности осуществления контакта остатка, содержащего ас-фальтены, металлы и серу с катализатором и водородсодержащим газом, привели к разработке модификаций гидрокрекинга с применением мелкодисперсного катализатора, взвешенного в жидком сырьё и перемешиваемого водородом. Прототипом этого процесса явился процесс деструктивной гидрогенизации, в котором применяли недорогой суспендированный катализатор. Катализатор выводили из системы непрерывно в виде шлама, не подвергавшегося регенерации. Используют реакторы с псевдоожиженным слоем микросферичеекого катализатора или с меньшей степенью его псевдоожижения — «взрыхленным» слоем. Катализатор не циркулирует в системе, но медленно непрерывно обновляется при выводе части отработанного катализатора и вводе новых порций его в реактор. Таковы, например, отечественная схема, разработанная во ВНИИ НП, и зарубежный процесс «Гидроойл».
Рис. 24. Реактор со стационарным слоем
катализатора:
Во всех случаях при гидрокрекинге остаточного (и тяжелого дистиллятного) сырья в псевдоожиженном слое катализатора в реакторе имеются три фазы: твердая (катализатор), жидкая (не-испарившееся сырье) и газовая (водород и пары сырья и продук-тов реакции). Для протекания реакции в изотермических условиях, обеспечивающих быстрый съем избыточного тепла гидрирования, важно, чтобы эта трехфазная система интенсивно перемешивалась. Наибольшая однородность слоя достигается при увеличении скорости газа и повышении кинетической
энергии струй, поступающих через распределительную
решетку реактора; однородность слоя снижается при увеличении скорости
жидкой фазы; наличие твердой фазы затрудняет перемешивание. Таким
образом, гидродинамические и диффузионные факторы оказывают значительное
влияние на протекание реакций гидрокрекинга.
Равновесная активность катализатора в
псевдоожиженном слое реактора поддерживается постоянной посредством
периодического или непрерывного вывода части катализатора и восполнения
ее свежей порцией. Давление в реакционной зоне 15—20 МПа, температура
425—450 °С, объемная скорость подачи сырья около 1 ч_|, кратность
циркуляции водородсодержащего газа 1000— 1200 м3/м3 сырьевой смеси.
Рис. 25. Принципиальная схема установки
гидрокрекинга в псевдоожиженном слое катализатора:
Высоколегированные стали, стойкие к водородной и
сульфидной коррозии, дороги. Поэтому широко применяют многослойные
аппараты. В многослойных реакторах внутренний «стакан» (толщина стенки
13—19 мм) сделан из качественной нержавеющей стали. На внутренний корпус
навивают еще несколько, например десять, слоев толщиной б—13 мм из
высокопрочных сталей — углеродистых или низколегированных, что позволяет
сократить расход высоколегированных сталей и упрощает технологию
изготовления этих аппаратов. крекингу. Гидрокрекинг проводят на цеолитсодержащем катализаторе при давлении около 10 МПа, относительно низкой температуре (300—350 °С), объемной скорости подачи сырья 1,5 ч-1 и кратности циркуляции водородсодержащего газа 1500 м3/м3. Выход изокомпонента (изопентана и изогексанов) равен ^20% на сырье; высокий выход изопарафинов обеспечивается умеренной температурой процесса.
С целью осуществления процесса была предложена и реконструкция типовой установки Л-35/11-300 каталитического риформинга, заключающаяся в дополнении блока гидроочистки еще одним реактором и переводе этого блока на режим гидрокрекинга, а также в установке дополнительной печи и частичной модернизации оборудования. Проектная производительность установки по сырью — 370 тыс. т в год [17]. Особенностью реконструкции является относительно невысокое давление гидрокрекинга (4,5 МПа), позволяющее использовать реакторы гидроочистки. Прочие параметры процесса; температура 340—380°С, кратность циркуляции водородсодержащего газа 1000 м3/м3, объемная скорость подачи сырья 2,2 ч-1; рассчитанный тепловой эффект процесса — около 250 кДж/кг. Итоговый материальный баланс близок к приведенному ранее — выход товарного бензина АИ-93 (без добавки ТЭС) составляет около 70% на исходное сырье. Гидрокрекингу подвергают фракцию 130—180 °С прямогонного бензина, риформингу — фракцию 85—180 °С после гидрокрекинга.
содержание .. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ..
|
|
|