25 Процесс гидроочистки дизельного топлива, принципиальная схема установки

Назначение. Процесс гидроочистки дизельных фракций предназначен для обеспечения эксплуатационных характеристик дизельных топлив за счет снижения содержания в них серо-, азот-, кислород- содержащих соединений, олефиновых, ароматических углеводородов и других примесей. При этом повышается термическая стабильность, улучшаются характеристики их сгорания, стабильность цвета и хранения.

Типы установок. В настоящее время установки гидроочистки дизельных фракций - это установки со стационарным слоем катализатора. Процесс, как правило, осуществляется в условиях, при которых 95-96% масс. исходного сырья превра¬щается в гидроочищенный продукт.

Типовые проекты для гидроочистки дизельных фракций: Л-24-5, Л-24-6, Л-24-7, Л-24-8. Типовые мощности: 300 тыс. т/год, 600 тыс. т/год, 2000 тыс. т/год.

Процесс гидроочистки дизельных фракций осуществляется по схеме с циркулирующим водородосодержащем газом (ВСГ), что позволяет легко поддерживать постоянное соотношение Н2:сырьё в рекомендуемых пределах и проводить газовоздушную регенерацию катализатора.

Сырье установки.Типичным сырьем процесса гидроочистки дизельных топлив являются прямогонные дизельные фракции, выкипающие в пределах 180-330°С, 180-360°С, 240-360°С из нефтей с различным содержанием серы.

В прямогонное сырье допускается добавление дистиллятных фракций вторичного происхождения в количестве до 30 % масс. Большее содержание вторичных дистиллятов потребует специальных технологических изменений установки гидроочистки дизельных фракций.

Сыре установки гидроочистки дизельной фракции должно поступать на установку или напрямую, непосредственно с установки прямой перегонки нефти, или из промежуточных резервуаров, где дизельная фракция хранится под давлением азотной «подушки» во избежании поликонденсации непредельных углеводородов, содержащихся в сырье (особенно при добавлении в сырье легких газойлей вторичного происхождения), в результате контакта последнего с кислородом воздуха.

Основной продукт процесса гидроочистки - гидроочищенная дизельная фракция. В зависимости от характеристики сырья выход стабильного дизельного топлива может составлять 96,0- 97,0 % масс. от сырья. Свойства очищенных дизельных фракций, полученных из нефтей с различным содержанием серы, соответствуют требованиям ГОСТ и других нормативных документов.

Побочным продуктом гидроочистки является бензин-отгон.

26 Гидрокрекинг нефтяного сырья. Назначение. Классификация схем гидрокрекинга. Химизм процесса и основные факторы.

Назначение процесса: Углубление переработки нефти,удаление гетероатомных соединений, получение дополнительного количества дистиллятных фракций из тяжелого нефтяного сырья

В зависимости от вырабатываемых продуктов

Газовый

Бензиновый

Авиакеросиновый

Дизельный

Масляный

В зависимости от глубины процесса

Неглубокий (сырье КК, малосернистое котельное топливо)

Глубокий (получение светлых нефтепродуктов)

В зависимости от глубины конверсии

Одноступенчатый

Двухступенчатый

В зависимости от давления

Обычный (15-20 МПа)

Легкий (5-7 МПа)

В современной нефтепереработке реализованы следующие типы промышленных процессов гидрокрекинга:

1) гидрокрекинг бензиновых фракций

2) селективный гидрокрекинг бензинов, керосинов, дизельных топлив (каталитическая депарафинизация)

3) гидродеароматизация прямогонных керосиновых и дизельных фракций и газойлей каталитического крекинга

4) легкий гидрокрекинг вакуумных газойлей

5) гидрокрекинг вакуумных газойлей

6) гидрокрекинг нефтяных остатков

Химизм процесса ГК

В основе каталитических процессов гидрокрекинга нефтяного сырья лежат реакции:

• гидрогенолиза гетероорганических соединений серы, азота, кислорода

• гидрирования ароматических углеводородов и непредельных соединений

• крекинга парафиновых и нафтеновых углеводородов

• деалкилирования циклических структур

• изомеризации образующихся низкомолекулярных парафинов.

Основные факторы процесса 1 Катализаторы

Катализаторы состоят из трех компонентов

• Кислотного

• Дегидро-гидрирующего

• Связующего

В качестве кислотного компонента, выполняющего крекирующую и изомеризующую функции, используют твердые кислоты, входящие в состав катализаторов крекинга: цеолиты, алюмосиликаты и оксид алюминия. Для усиления кислотности в катализатор иногда вводят галоген.

- Гидрирующим компонентом являются металлы VIII (Ni, Co, иногда Pt или Pd) и VI групп (Мо и W). Для активирования катализаторов используют разнообразные промоторы: Re (рений), Rh (родий), Ir (иридий), РЗЭ и др.

- Функции связующего выполняет кислотный компонент (оксид алюминия, алюмосиликаты), а также оксиды кремния, титана, циркония, магний и цирконийсиликаты.

Сульфиды и оксиды молибдена и вольфрама с промоторами являются бифункциольными катализаторами

Они активны в реакциях гидрирования-дегидрирования (гомолитических) и гидрогенолиза гетероатомных соединений (гетеролитических)

Кислотный компонент осуществляет реакции крекинга

С-С связей

На алюмосиликатном носителе (крупнопористый) – реакции первичного неглубокого крекинга высокомелекулярных углеводородов

На цеолите – реакции последующего более глубокого крекинга с изомеризацией среднемолекулярных углеводородов

Катализаторы ГК - полифункциональные

При гидрокрекинге нефтяных остатков исходное сырье целесообразно подвергнуть предварительной деметаллизации и гидрообессериванию на серо- и азотостойких катализаторах с высокой металлоемкостью и достаточно высокой гидрирующей, но низкой крекирующей активностью.