2 Установка деасфальтизации

 

    В остатках от перегонки нефти (гудронах, концентратах, полугудронах) наряду с  высокомолекулярными углеводородами содержится большое количество  смолисто-асфальтеновых веществ. В  основном растворенные или диспергированные в сырье смолисто - асфальтеновые вещества можно удалять обработкой остатков как серной кислотой, так и сжиженными низкомолекулярными алканами.

    Назначение  процесса:  разделение  гудрона на деасфальтизат - сырье для установки каталитического крекинга и побочный продукт – битум деасфальтизации, который идет на установку замедленного коксования. 
             Сырье:    гудрон с установки АВТ (> 490 ⁰С).

      Условия:    температура: верха колонны,  ⁰С             75-85

                               внизу колонны, ⁰С            55-65

                         давление, МПа       3,5-4,5

                         Кратность пропана к сырью (по объему )              5:1 

      Процесс деасфальтизации гудрона сжиженными низкомолекулярными алканами, главным  образом жидким пропаном, используется  не только при производстве высоковязких остаточных масел, но и для получения сырья каталитического крекинга и гидрокрекинга, а также при получении котельных топлив.  Одним из основных факторов процесса является тип растворителя и его чистота. Бутан менее селективен, чем пропан и тем более этан. Метан и этан затрудняют конденсацию паров пропана в конденсаторе - холодильнике. При значительной концентрации этана в растворителе процесс деасфальтизации пришлось бы осуществлять при чрезмерном давлении, поэтому в техническом пропане должно быть не более 7% (мас.) других углеводородов, в том числе не более 3% этана. Присутствие пропилена и бутиленов также нежелательно, так как они повышают растворимость смол и полициклических углеводородов. В техническом пропане не должно быть серосодержащих соединений, так как они вызывают коррозию аппаратов и трубопроводов. 

       

3 Установка каталитического крекинга

 

    Каталитический  крекинг – процесс каталитического  деструктивного превращения нефтяных фракций в моторные топлива, сырье для нефтехимии и алкилирования, производства технического углерода и кокса.

    Каталитический  крекинг на алюмосиликатных катализаторах  является одним из наиболее распространенных процессов в нефтеперерабатывающей промышленности и способствует значительному углублению переработки нефти.

    Целевым назначением процесса является получение  бензина с октановым числом  90-92 по исследовательскому методу. При  каталитическом крекинге образуется значительное количество газа, богатого бутан-бутиленовой фракцией (сырье для производства высокооктанового компонента бензина - алкилата).

    В данной работе использована установка  каталитического крекинга 1А/1М, представляющая собой усовершенствованную установку 1А. Усовершенствования затронули в основном конструкцию реакторно-регенераторного блока. Реактор и регенератор располагаются параллельно на разных уровнях. Катализатор перемещается в плотной фазе по U-образным катализаторопроводам (плотность потока 75 кг/м³). Реакционное пространство в реакторе ограничено стаканом с соответствующим уменьшением размеров и характеристик распределительной решетки.

    Регенерированный  катализатор из регенератора самотеком  по напорным стоякам направляется в  узлы смешения, где контактирует с сырьем. Нагретое до 260 – 270 ºС в печи сырье при контактировании с горячим катализатором испаряется, частично крекируется и далее под давлением водяного пара по наклонному лифт-реактору перемещается в реакционную зону реактора. Продукты крекинга, пройдя систему двухступенчатых циклонов, подаются в низ ректификационной колонны. Температуру в реакторе регулируют степенью нагрева и количеством сырья, поступающего в реактор, а также количеством циркулирующего в системе катализатора.

Закоксованный катализатор после его отпарки водяным паром по напорному стояку под давлением воздуха подается в регенератор. Температуру в регенераторе регулируют за счет съема тепла в его змеевиках, изменения степени закоксованности катализатора и количества циркулирующего катализатора. Для удаления катализаторной пыли из дымовых газов в регенераторе установлены двухступенчатые циклоны.  
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 15.

Материальный  баланс установки  каталитического  крекинга [4] 

4 Установка замедленного коксования

 

Назначение  установок коксования - получение  нефтяного кокса, выработка дополнительных количеств светлых нефтепродуктов из тяжелых остатков. Существует три модификации процесса: периодическое коксование в кубах, замедленное (полунепрерывное) коксование в необогреваемых камерах и коксование в псевдоожиженном слое порошкообразного кокса (контактное).

Сырьем  процесса может служить гудрон, остаток  термического крекинга, тяжелый газойль каталитического крекинга, асфальта и экстракты масляного производства, тяжелая смола пиролиза. Основные требования, предъявляемые к качеству сырья:

коксуемость - 10-20 % (масс.), содержание серы при получении  электродного кокса - не выше 1,5 % (масс.).

Нефтяной  кокс используется в производстве анодов для выплавки алюминия и графитированных  электродов - для получения электролитической  стали, хлора, магния и т. д., применяется  в производстве ферросплавов, кремния, карбида кальция. Кокс, получаемый на установках коксования, не полностью соответствует требованиям потребителей, нуждается в облагораживании, которое осуществляется путем термической прокалки в специальных печах.

Бензин  коксования содержит до 60 % масс.  непредельных углеводородов, недостаточно химически стабилен, имеет октановое число 60-66 (по моторному методу), используется как компонент низкосортных автомобильных бензинов и сырье для установок глубокой гидроочистки вторичных бензинов.

Керосино-газойлевые фракции служат компонентами дизельного, печного и газотурбинного топлив, а также сырьем установки гидроочистки, гидрокрекинга и каталитического крекинга.

В данной технологической  схеме предлагается переработка  гудрона (фракция > 490 °С), поступающего с вакуумного блока установки АВТ на установку замедленного коксования. Установки  замедленного  коксования  наиболее распространены ввиду простоты в аппаратурном оформлении и эксплуатации. Кроме того, выбор данной установки учитывает возросший спрос на нефтяной электродный кокс. Газ с установки поступает на ГФУ непредельных газов, бензин - на гидроочистку, а затем на установку каталитического риформинга, легкий газойль направляется на установку гидроочистки и далее используется как компонент ДТ, тяжелый газойль служит сырьем установки каталитического крекинга. 
 

Таблица  16. 

Материальный  баланс установки  замедленного коксования [5] 

5 Установка гидроочистки бензина

 

       Каталитическая  гидроочистка – один из самых распространенных и многочисленных процессов на современных НПЗ. В США мощность установок гидроочистки нефтяных фракций составляет приблизительно 10 млн. бар/день. Гидроочистке подвергаются все прямогонные фракции перед риформингом, большинство керосиновых, дизельных и вакуумных фракций, масляные дистилляты. В США широко распространены процессы гидроочистки нефтяных остатков. Практически каждая большая нефтяная компания имеет свои патенты на процессы гидроочистки или гидрообессеривания.

       Процесс гидроочистки заключается в обработке  фракции водородом под давлением. При этом протекают реакции расщепления  сернистых, азотистых и других гетероатомных  соединений, причем изменения углеродного  скелета углеводородных молекул  не происходит. Также гидрируются непредельные соединения. В связи с постоянным ужесточением требований к топливам по содержанию серы, гидроочистка приобретает все большее значение.

     Назначение: получение гидроочищенного бензина – сырья каталитического риформинга из прямогонного бензина и бензина с установки замедленного коксования.

     Сырье: бензин с установки замедленного коксования;

                 прямогонный бензин с установки вторичной перегонки бензинов (фр. 85-120 °С). 

     Условия:  температура      370-480 °С,

                      давление водорода     2,0 МПа,

                      кратность циркуляции ВСГ   200 м³/м³,

                      катализатор Al - Co – Mo микросферический d = 0,2-1,5 мм.

     Расчет  выхода отдельных компонентов в % масс. на сырье проводится при использовании литературы [6] и представлен в таблице 17.

     Таблица 17.

     Материальный  баланс установки  гидроочистки бензина