Материал: Технология глубокой переработки нефти и газа.

Таблица 10.21

Характеристики процесса гидродепарафинизации различных фракций на катализаторе СПС-1

В табл. 10.21 приведены результаты гидродепарафинизации на катализаторе СГК-1 керосиновых и дизельных фракций. Видно, что катализатор характеризуется высокой селективностью и активнос­ тью в расщеплении я-алканов.

Во ВНИИ НП разработан также бифункциональный катализатор БФК, обеспечивающий одновременную гидроочистку и гидродепара­ финизацию парафинистых и сернистых топливных дистиллятов и получение в одну стадию реактивных и дизельных топлив с требуе­ мыми температурами застывания и серы. В процессе одновременной гидродепарафинизации и гидроочистки дизельных фракций западно­ сибирских нефтей на катализаторе БФК можно получать арктичес­ кие, или зимние, сорта дизельного топлива с выходом 74 - 85 %.

Гидродепарафинизацию используют и для производства низкозастывающих масел из масляных фракций и их рафинатов. Процесс проводят при температуре 300 - 430 °С, давлении 2 -1 0 МПа, объем­ ной скорости сырья 0,5 - 2 ч 1. Выход масел составляет 80-87 %. По качеству гидродепарафинизат близок к маслам, получаемым низ­ котемпературной депарафинизацией растворителями. Температура застывания масел может быть понижена с +6 °С до - (40-50) °С.

Во ВНИИНефтехиме разработан эффективный комбинирован­ ный процесс каталитического риформинга и селективного гидрокре­

595

кинга, плучивший название селектофопминг. Процесс заключается в гидродепарафинизации риформата или его рафината на катализа­ торе селективного гидрокрекинга при следующих условиях: темпе­ ратура около 360 °С, давление 3 МПа, объемная скорость 1,6 ч"1 и кратность циркуляции ВСГ 1000 м3/м3. В результате селективного гидрокрекинга я-алканов С7-С* октановое число бензина возраста­ ет на 10-15 пунктов.

10.5.5. Гидродеароматизация керосиновых ф ракций

Гидродеароматизация - каталитический процесс обратного дей­ ствия по отношению к каталитическому риформингу, предназначен для получения из керосиновых фракций (преимущественно прямо­ гонных) высококачественных реактивных топлив с ограниченным содержанием ароматических углеводородов (например, менее 10 % у Т-6). Содержание последних в прямогонных керосиновых фракци­ ях в зависимости от происхождения нефти составляет 14 - 35 %, а в легком газойле каталитического крекинга - достигает до 70 %. Гид­ родеароматизация сырья достигается каталитическим гидрировани­ ем ароматических углеводородов в соответствующие нафтены. При этом у реактивных топлив улучшаются такие показатели, как высо­ та некоптящего пламени, люминометрическое число, склонность к нагарообразованию и др.

Для реакций гидрирования термодинамически более благопри­ ятны повышенные давления и низкие температуры. Большинство промышленных процессов гидродеароматизации реактивных топлив осуществляют в сравнительно мягких условиях: при температуре 200- 350 °С и давлении 5-10 МПа. В зависимости от содержания гетеро­ примесей в сырье и стойкости катализатора к ядам процессы прово­ дят в одну или две ступени. В двухступенчатых установках на пер­ вой ступени осуществляют глубокий гидрогенолиз сернистых и азо­ тистых соединений сырья на типичных катализаторах гидроочист­ ки, а на второй ступени - гидрирование аренов на активных гидри­ рующих катализаторах, например, на платиноцеолитсодержащем ка­ тализаторе. Последний позволяет перерабатывать без предваритель­ ной гидроочистки сырье с содержанием серы <0,2 % и азота <0,001 %. Технологическое оформление одноступенчатого варианта близко к типовым процессам гидроочистки реактивны х топлив (типа

596

Таблица 10.22

Показатели отечественных процессов гидродеароматизации реактивных топлив

*В числителе даны показатели I ступени, в знаменателе - II ступени.

597

Л-24-9РТ и секций ГО РТ комбинированных установок ЛК -6у). Вдвух­ ступенчатом процессе предусмотрена стадия предварительной п^роочистки с промежуточной очисткой ВСГ от сероводорода и аммиака.

В табл. 10.22 приведены основные показатели отечественных процессов гидродеароматизации реактивных топлив.

10.5.6. Легкий гидрокрекинг вакуумного газойля

В связи с устойчивой тенденцией опережающего роста потреб­ ности в дизельном топливе по сравнению с автобензином за рубе­ жом с 1980 г. была начата промышленная реализация установок лег­ кого гидрокрекинга (Л ГК) вакуумных дистиллятов, позволяющих получать одновременно с малосернистым сырьем для каталитичес­ кого крекинга значительные количества дизельного топлива. Вне­ дрение процессов Л ГК вначале осуществлялось реконструкцией эк­ сплуатируемых ранее установок гидрообессеривания сырья катали­ тического крекинга, затем строительством специально запроекти­ рованных новых установок.

Отечественная технология процесса ЛГК была разработана во ВНИИ НП еще в начале 70-х гг., однако до сих пор не получила про­ мы ш ленного внедрения.

Преимущества процесса ЛГК по сравнению с вариантом гидро­ обессеривания:

- высокая технологическая гибкость, позволяющая в зависимос­ ти от конъюнктуры спроса на моторные топлива легко изменять (ре­ гулировать) соотношение дизтопливо:бензин, эксплуатируя ус­ тановку ЛГК либо в режиме максимального превращения в дизель­ ное топливо, либо в режиме глубокого обессеривания с целью полу­ чения максимального количества сырья каталитического крекинга;

- за счет получения дизельного топлива при ЛГК соответствен­ но разгружается мощность установки каталитического крекинга, что позволяет вовлечь в переработку другие источники сырья.

Отечественный одностадийный процесс ЛГК вакуумного газой­ ля 350-500 °С проводят на катализаторе АНМЦ при давлении 8 МПа, температуре 420-450 °С, объемной скорости сырья 1,0-1,5 ч 1и крат­ ности циркуляции ВСГ около 1200 м3/м3.

При переработке сырья с повышенным содержанием металлов процесс ЛГК проводят в одну или две ступени в многослойном реак­

598

торе с использованием трех типов катализаторов: широкопористого для гидродеметаллизации (Т-13), с высокой гидрообессеривающей активностью (ГО-116) и цеолитсодержащего для гидрокрекинга (ГК-35). В процессе ЛГК вакуумного газойля можно получить до 60 % летнего дизельного топлива с содержанием серы 0,1 % и темпера­ турой застывания - 15 °С(табл. 10.23).

Недостатком одностадийного процесса ЛГК является короткий цикл работы ( 3 - 4 мес.). Разработанный во ВНИИ НП следующий вариант процесса - двухступенчатый ЛГК с межрегенерационным циклом 11 мес. - рекомендован для комбинирования с установкой каталитического крекинга типа Г -43-107у.

10.5.7. Гидрокрекинг вакуумного дист иллята при 15 М П а

Гидрокрекинг является эффективным и исключительно гиб­ ким каталитическим процессом, позволяющим комплексно решить проблему глубокой переработки вакуумных дистиллятов (ГКВД) с получением широкого ассортимента моторных топлив в соответствии с современными требованиями и потребностями в тех или иных топливах.

За рубежом (особенно на Н П З США, Западной Европы и Япо­ нии) получили широкое развитие процессы ГКВД при давлении 1517 МПа, направленные на получение бензина (разработанные сле­ дующими четырьмя фирмами: «ЮОП», ФИН, «Шелл» и «Юнион Ойл»). Оценка экономической эффективности процесса ГКВД в на­ шей стране свидетельствует о целесообразности реализации этого процесса с получением преимущественно дизельных топлив при дав­ лении 10 -12 МПа и реактивных топлив при давлении 15 МПа. Тех­ нология двух отечественных модификаций: одно- и двухступенча­ тых процессов ГКВД (соответственно процессы 68-2к и 68-Зк) разра­ ботана во ВНИИ НП. Одноступенчатый процесс ГКВД реализован на нескольких НПЗ России применительно к переработке вакуумных газойлей 350 - 500 °С с содержанием металлов не более 2 млн-1.

Одноступенчатый процесс гидрокрекинга вакуумных дистилля­ тов проводится в многослойном (до пяти слоев) реакторе с несколь­ кими типами катализаторов. Для того, чтобы градиент температур в каждом слое не превышал 25 °С, между отдельными слоями катали­ затора предусмотрен ввод охлаждающего ВСГ (квенчинг) и установ-

599