Материал: Технология глубокой переработки нефти и газа.

лены контактно-распределительные устройства, обеспечивающие тепло- и массообмен между газом и реагирующим потоком и равно­ мерное распределение газожидкостного потока над слоем катализа­ тора. Верхняя часть реактора оборудована гасителями кинетичес­ кой энергии потока, сетчатыми коробками и фильтрами для улавли­ вания продуктов коррозии.

На рис. 10.16 приведена принципиальная технологическая схема одной из двух параллельно работающих секций установки односту­ пенчатого гидрокрекинга вакуумного дистиллята 68-2к (производи­ тельностью 1 млн т/год по дизельному варианту или 0,63 млн т/год при получении реактивного топлива).

Сырье (350 - 500 °С) и рециркулируемый гидрокрекинг-оста­ ток смешиваются с ВСГ, нагреваются сначала в теплообменни­ ках, затем в печи П-1 до температуры реакции и поступают в ре-

600

Vи

Рис. 10.16. Принципиальная технологическая схема установки одноступенчатого гидрокрекинга вакуумного газойля; I - сырье; II - ВСГ; III - дизельное топливо; IV-легкий бензин; V-тяжелыйбензин; VI-тяжелый газойль; VII-углеводородные газы на ГФУ; VIII - газы отдува; IX - регенерированный раствор МЭА; X - раствор МЭА на регенерацию; XI - водяной пар

акторы Р-1 (Р-2 и т.д.). Реакционная смесь охлаждается в сырье­ вых теплообменниках, далее в воздушных холодильниках и с тем­ пературой 45 - 55 °С поступает в сепаратор высокого давления

С-1, где происходит разделение на ВСГ и нестабильный гидрогенизат. ВСГ после очистки от H2S в абсорбере К-4 компрессором направляется на циркуляцию. Нестабильный гидрогенизат через редукционный клапан поступает в сепаратор низкого давления С-2, где выделяется часть углеводородных газов, а жидкий поток подается через теплообменники в стабилизационную колонну К-1 для отгонки углеводородных газов и легкого бензина. Стабиль­ ный гидрогенизат далее резделяется в атмосферной колонне К-2 на тяжелый бензин, дизельное топливо (через отпарную колонну К-3) и фракцию >360 °С, часть которой может служить как рециркулят, а балансовое количество - как сырье для пиролиза, ос­ нова смазочных масел и т.д.

Втабл. 10.24 представлен материальный баланс одно- и двухсту­ пенчатого ГКВД с рециркуляцией гидрокрекинг-остатка (режим процесса: давление 15 МПа, температура 405^410°С, объемная ско­ рость сырья 0,7 ч-1, кратность циркуляции ВСГ 1500 м3/м3).

Сравнительные показатели по выходу продуктов на отечествен­ ных и зарубежных установках ГКВД приведены в табл. 10.25.

601

Таблица 10.24

Характеристики процессов получения средних дистиллятов при одно- и двухступенчатом вариантах процесса ГКВД

♦Данные для газойля с температурой выкипания 10%—403 °С ♦♦Широкая бензиновая фракция.

Недостатками процессов гидрокрекинга являются их большая металлоемкость, большие капитальные и эксплуатационные затра­ ты, высокая стоимость водородной установки и самого водорода.

602

Таблица 10.25

Показатели процессов гидрокрекинга вакуумного газойля на отечественных и зарубежных установках

10.5.8. Гидрокрекинг высоковязкого масляного сырья

В последние годы все большее применение находят процессы гидрокрекинга высоковязких масляных дистиллятов и деасфальтизатов с целью получения высокоиндексных базовых масел. Глубо­ кое гидрирование масляного сырья позволяет повысить индекс вяз­ кости от 50 - 75 до 95-130 пунктов, снизить содержание серы с = 2,0 до 0,1 % и ниже, почти на порядок уменьшить коксуемость и снизить температуру застывания. Подбирая технологический режим и ката­ лизатор гидрокрекинга, можно получать масла с высоким индексом вязкости практически из любых нефтей.

Масла гидрокрекинга представляют собой высококачественную основу товарных многофункциональных (всесезонных) моторных масел, а также ряда энергетических (например, турбинных) и инду­ стриальных (как трансмиссионных) масел. В маслах гидрокрекинга нет естественных ингибиторов окисления, поскольку в жестких ус­ ловиях процесса они подвергаются химическим превращениям. По­ этому в масла гидрокрекинга вводят антиокислительные присадки. Выход и качество масел зависят от условий гидрокрекинга, типа ка­ тализатора и природы сырья. Выход гидрокрекированного масла обычно не превышает 70 % масс., а масла с индексом вязкости выше 110 составляет 40 - 60 % масс.

603

Для увеличения выхода целевых продуктов гидрокрекинг часто осуществляют в 2 стадии. На первой стадии (при температуре 420 - 440 °С и давлении 20 - 25 МПа) на АНМ катализаторе проводят гид­ рообессеривание и гидрирование полициклических соединений. Во второй стадии (при температуре 320-350 °С и давлении 7-10 МПа) на бифункциональных катализаторах осуществляют гидроизомери­ зацию н-алканов. Так как изопарафины застывают при значитель­ но более низкой температуре, чем парафины нормального строения, гидроизомеризация понижает температуру застывания масляных фракций и исключает операцию депарафинизации растворителями.

10.5.9. Гидрокрекинг остаточного сырья

Тяжелая высокомолекулярная часть нефти, составляющая 25 - 30 % нефтяного остатка, является основным резервом для эффек­ тивного решения проблемы углубления ее переработки. До настоя­ щего времени значительная доля нефтяных остатков (гудронов, асфальтов) использовалась часто без гидрооблагораживания в каче­ стве котельных топлив, сжигаемых в топках тепловых электростан­ ций, котельных и бойлерных установках.

Все возрастающие требования к защите окружающей среды от загрязнений при сжигании сернистых котельных топлив явились вес­ кой причиной развертывания широких научно-исследовательских работ по разработке процессов получения малосернистых котель­ ных топлив. В 60-е гг. появились процессы по получению котельных топлив с пониженным содержанием серы путем гидрообессеривания вакуум ны х дистиллятов и последую щ им см еш ением их с гудроном.

В последующем, когда нормы на содержание серы ужесточились, такая технология уже не могла обеспечить получение котельных топлив с содержанием серы менее 1 %. Появилась необходимость в глубоком облагораживании непосредственно тяжелых нефтяных ос­ татков.

Как было отмечено ранее (§ 10.4.6), при разработке гидроката­ литических процессов облагораживания и последующей глубокой переработке нефтяных остатков возникли исключительные трудно­ сти, связанные с проблемой необратимого отравления катализато­

604