31. Гидрокрекинг нефтяных фракций. Сущность и химизм процесса. Качество и выход основных продуктов.

Гидрокрекинг

Сочетает в себе два процесса:

1) Гидрирование;

2) Крекинг.

Первичны всегда реакции крекинга, поскольку процесс применяется с целью углубления переработки нефти. При гидрокрекинге улучшаются также качества полученных продуктов. Гидрокрекинг дает возможность перерабатывать сырье с большой глубиной превращения; позволяет регулировать выход отдельных видов топлива в соответствии с требованиями рынка это один из наиболее гибких современных процессов нефтепереработки.

Процесс гидрокрекинга – каталитический, он сопровождается расщеплением высокомолекулярных соединений, содержащихся в сырье и образованием углеводородов, позволяющих в зависимости от условий процесса и состава сырья получать многое продукты – от сжиженных газов до высокомолекулярных масел и нефтяных остатков с низким содержанием серы.

Недостаток – применение водорода Н₂, расход которого в отдельных случаях высокий, что требует создания отдельных установок для его получения.

Разновидности гидрокрекинга

1.Одноступенчатый гидрокрекинг. В процессе получают в основном один целевой продукт за однократный пропуск сырья через реактор. Сюда можно отнести: а) получение ДТ из вакуумного газойля; б) получение малосернистого котельного топлива из мазутов.

2. Установка двухступенчатого гидрокрекинга. Первая ступень отличается от второй по качеству катализатора и по режиму на первой ступени происходит обычно облагораживание и получение широкой фракции. Во второй ступени продукт первой ступени подвергается более глубокому крекингу с образованием низкомолекулярных фракций.

32. Технологическая схема процесса гидрокрекинга. Факторы и режим процесса.

Принципиальная технологическая схема установки одноступенчатого гидрокрекинга вакуумного газойля

I — сырье; II— ВСГ;

III — дизельное топливо;

IV — легк. бензин; V — тяж. бензин; VI — тяж. газойль; VII — углеводородные газы на ГФУ; VIII — газы отдува; IX — регенерированный раствор МЭА; X — раствор МЭА на регенерацию; XI — ВП

Одноступенчатый процесс гидрокрекинга вакуумных дистиллятов проводят в многослойном (до пяти слоев) реакторе с несколькими типами катализаторов. Для того чтобы градиент температур в каждом слое не превышал 25 °С, между отдельными слоями катализатора предусмотрен ввод охлаждающего ВСГ (квенчинг) и установлены контактнораспределительные устройства, обеспечивающие тепло- и массообмен

между газом и реагирующим потоком и равномерное распределение газожидкостного потока над слоем катализатора. Верхняя часть реактора оборудована гасителями кинетической энергии потока, сетчатыми коробками и фильтрами для улавливания продуктов коррозии.

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

Сырье (350…500 °С) и рециркулируемый гидрокрекинг-остаток смешивают с ВСГ, нагревают сначала в теплообменниках, затем в печиП-1 до температуры реакции и подают в реакторы Р-1 (Р-2 и т. д.).

Реакционную смесь охлаждают в сырьевых теплообменниках, далее в воздушных холодильниках и с температурой 45…55 °С направляют в сепаратор высокого давления С-1, где происходит разделение на ВСГ и нестабильный гидрогенизат. ВСГ после очистки от H2S в абсорбере К-4 компрессором подают на циркуляцию.

Нестабильный гидрогенизат через редукционный клапан направляют в сепаратор низкого давления С-2, где выделяют часть углеводородных газов, а жидкий поток подают через теплообменники в стабилизационную колонну К-1 для отгонки углеводородных газов и легкого бензина.

Стабильный гидрогенизат далее разделяют 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, основа смазочных

масел и т. д.

1 – реакторы первой ступени; 2 – теплообменник;

3 – трубчатая печь; 4 – реактор второй ступени; 5 – холодильник; 6 – сепараторы высокого и низкого давления; 7 – циркуляционный компрессор; 8 – стабилизационная колонна

Оптимальные технологические параметры ГК ВГ обусловливаются качеством исходного сырья, назначением процесса, числом ступеней конверсии и др.

Температурный режим	360-420° с постепенным повышением температуры по мере падения активности катализатора
Давление	обычно 15-17 МПа
Объёмная скорость подачи сырья	0,5 – 1 ч-1
Кратность циркуляции ВСТ	1200 нм3/м3
Общий расход H2 в зависимости от назначения ГК ВТ
При получении максимума моторных топлив (% масс.):
бензиновый	3,5 – 4,0
реактивные топлива	3,0 – 3,5
дизельные топлива	2,0 – 2,5