Технології // Гідрокрекінг
Гідрокрекінг призначений для отримання малосірчистих паливних ДіСтено-Лятов з різної сировини.
Гідрокрекінг - процес більш пізнього покоління, ніж каталітичний крекінг і каталітичний риформінг, тому він більш ефективно здійснює ті ж завдання, що і ці 2 процесу.
В якості сировини на установках гідрокрекінгу використовують вакуумні й атмосферні газойлі, газойлі термічного і каталітичного крекінгу, деасфальтізата, мазути, гудрони.
Продуктами гідрокрекінгу є автомобільні бензини, реактивне і дизельне паливо, сировину для нафтохімічного синтезу і ЗВГ (з бензинових фракцій).
Гідрокрекінг дозволяє збільшити вихід компонентів бензину, зазвичай за рахунок перетворення сировини типу газойлю. Якість компонентів бензину, яке при цьому досягається, недосяжно при повторному проходженні газойлю через процес крекінгу, в якому він був отриманий.
Гідрокрекінг також дозволяє перетворювати важкий газойль в легкі дистиляти (реактивне і дизельне паливо). При гідрокрекінгу не утворюється ніякого важкого неперегоняющегося залишку (коксу, пеку або кубового залишку), а тільки легко киплячі фракції.
переваги гідрокрекінгу
Наявність установки гідрокрекінгу дозволяє перемикати потужності НПЗ з випуску великої кількості бензину (коли установка гідрокрекінгу працює) на випуск великих кількостей дизельного палива (коли вона відключена).
Гідрокрекінг підвищує якість компонентів бензину і дистилятів.
В процесі гідрокрекінгу використовуються гірші з компонентів дистиляту і видає компонент бензину вище середньої якості.
В процесі гідрокрекінгу утворюються значні кількості изобутана, що виявляється корисним для управління кількістю сировини в процесі алкілування.
Використання установок гідрокрекінгу дає збільшення обсягу продуктів на 25%.
В даний час широко використовується близько 10 різних типів установок гідрокрекінгу, але всі вони дуже схожі на типову конструкцію.
Каталізатори гідрокрекінгу менш дороги, ніж каталізатори каталітичного крекінгу.
Технологічний процес
Слово гідрокрекінг розшифровується дуже просто. Це каталітичний крекінг в присутності водню.
Введення холодного водородсодержащего газу в зони між шарами катали-затору дозволяє вирівнювати температури сировинної суміші по висоті реактора.
Рух сировинної суміші в реакторах НІС-ходить.
Поєднання водню, каталізатора і відповідного режиму процесу дозволяють провести крекінг низькоякісного легкого газойля, який утворюється на інших крекінг-установках і іноді використовується як компонент дизельного палива.
Установка гідрокрекінгу виробляє високоякісний бензин.
Каталізатори гідрокрекінгу - зазвичай це сполуки сірки з кобальтом, молібденом або нікелем (CoS, MoS2, NiS) і оксид алюмінію.
На відміну від каталітичного крекінгу, але так само як при каталітичному риформінгу, каталізатор розташовується у вигляді нерухомого шару. Як і каталітичний риформінг, гідрокрекінг найчастіше проводять в 2-х реакторах.
Сировина, пода-ваемое насосом, змішується зі свіжим водородсодержащим газом і циркуляційним газом, ко-торие нагнітаються компресором.
Каталізатор і водень доповнюють один одного в не-скількох аспектах. По-перше, на каталізаторі йде кре-кінг. Щоб крекінг тривав, потрібно підведення теп-ла, тобто це - ендотермічний процес. У той же час, водень реагує з молекулами, які утворюються при крекінгу, насичуючи їх, і при цьому виділяється теп-ло. Іншими словами, ця реакція, яка називається гідрування, є екзотермічної. Таким чином, водень дає тепло, необхідне для протікання кре-Кінга.
По-друге - це утворення изопарафинов. При крекінгу виходять олефіни, які можуть з'єднуватися один з одним, при-водячи до нормальних парафіну. За рахунок гідрування двой-ні зв'язку швидко насичуються, при цьому часто виникають ізопарафінов, і таким чином запобігає повтор-ве отримання небажаних молекул (октанові числа изопарафинов вище, ніж в разі нормальних парафінів).
Вихідна з реактора суміш продуктів реакції і циркуляційного газу охолоджується в теплооб-ником, холодильнику і надходить в Сепар-тор високого тиску. Тут водородсодержащий газ для зворотного напрямку в процес і змішування з сировиною відділяється від рідини, яка з низу Сепар-тора через редукційний клапан, надходить далі в сепаратор низького тиску. У сепараторі виділяється частина вуглеводневих газів, а рідкий потік прямує в теплообмінник, располо-ваний перед проміжної ректифікаційної колоною, для подальшої перегонки. У колоні при невеликому надлишковому тиску виділяються вуглеводневі гази і ліг-кий бензин. Гасову фракцію можна виділити, як бо-кової погон або залишити разом з газойлем як залишок від перегонки.
Бензин частково повертається в проміжну колону ректифікації у вигляді гострого зрошення, а балансове його кількість через систему «защелачивания» відкачується з уста-новки. Залишок з проміжної колони ректифікації поділяється в атмосфер-ної колоні на важкий бензин, дизельне топ-ливо і фракцію> 360 ° С. Так як сировину на даній операції вже було піддано гидрированию, крекінгу і риформінгу в 1-му реакторі, процес у 2-му реакторі йде в більш жорсткому режимі (вищі температури і тиску). Як і продукти 1-й стадії, суміш, що виходить з 2-го реактора, відділяється від водню і направляється на фракціонування.
Основне завдання - не дати крекінгу вийти з-під контролю. Оскільки сумарний процес ендотермічен, то можливий швидкий підйом температу-ри і небезпечне збільшення швидкості крекінгу. Щоб хаті-жати цього, більшість установок гідрокрекінгу містять вбудовані пристосування, що дозволяють шви-ро зупинити реакцію.
Бензин атмосферної колони змішується з бен-Зіном проміжної колони і виводиться з уста-новки. Дизельне паливо після отпарной колони охолоджується, «защелачівает» і відкачується з уста-новки. Фракція> 360 ° С використовується у вигляді горя-чого потоку внизу атмосферної колони, а інша частина (залишок) виводиться з установки. У разі вироб-ництва масляних фракцій блок фракціонування має також вакуумну колону.
Водородсодержащий газ піддається очищенню водним розчином моноетаноламіна і повертається в систему. Необхідна концентрація водню в циркуляційному газі забезпечується подачею све-Жего водню, наприклад, з установки каталитич-ського риформінгу.
Регенерація каталізатора проводиться сумішшю повітря і інертного газу; термін служби каталізу-тора 4-7 міс.
Продукти харчування й виходи.
Поєднання крекінгу і гідрування дає продукти, відносна щільність яких значно нижче, ніж щільність сировини.
Нижче наведено типове розподіл виходів продуктів гідро¬крекінга при використанні в якості сировини газойля з установки коксування і світлих фракцій з установки каталітичного крекінгу.
Продукти гідрокрекінгу - це 2 основні фракції, які використовуються як компоненти бензину.
об'ємні частки
сировина:
Газойль коксування 0,60
Світлі фракції з установки каталітичного крекінгу 0,40
всього 1,00
продукти:
пропан -
ізобутан 0,02
Н-Бутан 0,08
Легкий продукт гідрокрекінгу 0,21
Важкий продукт гідрокрекінгу 0,73
Гасові фракції 0.17
всього 1,21
Нагадаємо, що з 1 сировини виходить близько 1,25 продукції.
Тут не вказано необхідну кількість водню, яке вимірюється в стандартних фт3 / бар сировини.
Звичайний витрата становить 2500 ст.
Важкий продукт гідрокрекінгу - це нафта (нафта), що містить багато попередників ароматики (тобто сполук, які легко перетворюються в ароматику).
Цей продукт часто направляють на установку риформінгу для облагородження.
Гасові фракції є хорошим реактивним паливом або сировиною для дистиллятного (дизельного) палива, оскільки вони містять мало ароматики (в результаті насичення подвійних зв'язків воднем).