24. Характеристика гидропроцессов, применяемых при производстве смазочных материалов. Место гидрогенизационных процессов в поточных схемах производства масел.

Гидрогенизационные процессы могут полностью заменить традиционно используемые: гидрирование или гидрокрекинга – СО, кат депарафинизацией и изомеризац-депараф-ю селект раст-ми, гидродоочистка-очистку отбелив-ми глинами.

Гидрооч-ка применяется в основном для осветления масл. фр.

Изменяютсяся св-ва: ↓кокс-ть, содерж.S, ИВ несколько↑, t заст. м.↑ на 1-3˚С.

Сырье: остат., дистиллят., депараф. рафинаты.

Выход гидродооч. масел превыш. 97%(масс.).

Побоч. пр-ты: у/в газы, сероводород, отгон.

Преим-ва пр-сса гидродооч-ки по срав. с доочисткойкой отбел. глинами закл-ся в бол. выходе масел(97-98% вместо 94-95), несколько лучшим их кач-вом(цвет, кокс-ть, сод.S и др.), меньшей себест-ти и привед. затратах. Стоим-ть уст-ки гидрооч-ки выше,но дополнит. расходы окуп-ся за счет увел. выхода масла.(300-340°С, 2,5 – 4 МПа.)

Гидрокрекинг

Цель – произ-во высокоиндексных базовых масел(ИВ100-110/115-135).

Сырье – высоковяз. тяж. вакуум. дистилляты и деасф-ты или их смеси(ИВ 50-75).

Экономичностьть процесса завис. от раб. давления. Т=370-425°С, Р=14-20МПа.

При гидрокр. нежелат. комп-ты подверг.:

-аром. и гетероген.соед. гидрируются,

-полицикл. нафт.у/в расщепляются(гидродецикл/ц в мононафтены),

-непред. насыщ-ся водородом.

Одновр. протек. р-ции гидроизомер/ц н-параф. в i-параф.

Процесс кат. депараф. Основан на реакциях гидроизомеризации у/в(первое направление) и дегидроароматизации(2-ое направление).

Назначение: возможность получения высокоиндексных маловязких нефтяных масел.

Характерны реакции изомеризации и крекинга.

Сырьё: твёрдые парафины, петролатумы, гачи, отходы обезмасливания.

«-» гидрокаталитических технологий явл. увеличение доли маловязких базовых масел за счёт вязких и высоковязких, исключение возможности получения парафина, ароматизированных продуктов для производства сажи как пластификаторов при получении резины.

Место гидрогенизационных процессов в поточной схеме масляного пр-ва

Нефтяные масла подвергаются неглуб. гидроочисткеке с целью осветления и снижения их кокс-ти, кислот-ти и эмульгируемости; содерж. серы в маслах в рез-те гидрооч-ки ↓. С заменой очисткики высоковяз. масл. сырья избир. р-лями на гидрокр. появилася возм-ть произв. масла с высоким ИВ(>105). Гидрокрекинг масляного профиля называют

процессом гидроочисткики жесткой формы. При производствеве нефт. тв. парафинов и церезинов каталитич. процесс под давл. водорода служит для гидрирования гл. образом смолист. и серосодерж. соед., присутств. в небол. кол-вах в обезмасл. гачах и петролатумах. Гидроочищенные продуктыты удовлетворяют требованиям стандартов по цвету, стабильности, запаху, допост. содерж. масла и др.

25. Назначение и особенности проведения процесса гидродоочистки. Факторы, определяющие эффективность процесса. Катализаторы. Принципиальная технологическая схема установки. Материальные балансы. Качество продуктов.

Гидроочистка применяется в осн. для осветления масляных фр.

Изменяются св-ва: ↓кокс-ть, содерж.S, ИВ несколько↑, t заст. м.↑ на 1-3˚С.

Сырье: остат., дистиллят., депараф. рафинаты.

Выход гидродоочищенных масел превышает 97%(масс.). Побочные продукты: у/в газы, сероводород, отгон.

Условия процесса:кат –алюмокобальтмолибденовый (алюмоникельмолибденовый); t=300-350˚С; общ. давл. в р-ре 4МПа; объем. ск-ть подачи сырья – 1-2м³ жид. сырья в 1ч на 1м³ кат; кол-во цирк. ВСГ 200-500нм³/м³ сырья.

Преимущества процесса гидродоочистки по срав. с дооч-кой отбел. глинами заключается в бол. выходе масел(97-98% вместо 94-95), несколько лучшим их кач-вом(цвет, кокс-ть, сод.S и др.), меньшей себест-ти и привед. затратах. Стоимость установки гидроочистки выше, но дополнит. расходы окуп-ся за счет увел. выхода масла.

Факторы:

• Темп-ра. При т-рах ниже 300-340˚С обессер-е в пар. фазе обычно протек. слабо. С повыш-ем т-ры от 340-400˚С степень обессер-я возраст.; при дальн. повыш. т-ры ↑выход газов, легких пр-тов и быстрее закокс-ся кат. Пр-сс экзотерм.=> т-ра смеси по мере прохожд. ее слоя кат. повыш. Чем выше расход водорода на р-цию,тем больше выдел. тепла. Для регул-я т-ры по высоте р-ра в зоны м/у слоями кат. ввод. хол. водородсод. газ.

• Давление. Степень обессер-я ↑ с ↑общ. давл. в р-ре (парц. давл. водорода) при этом замедл. р-ции дегидр-я нафт. у/в, ↓закокс-е кат., ускор. р-ции насыщ-я водородом олефинов и гидрогениз/ц аром.у/в. Общий расход водорода с↑давл. ↑.

• Объем. ск-ть подачи сырья. Уменьш. длит-ти контакта в рез-те ↑объем.ск-ти подачи сырья↓глубину обессер-я. В рез-те ↓расход водорода и степ. закокс-я кат.

• Крат-ть циркул/ц ВСГ. В пром. прак-ке пр-ссы г/о осущ. с избыточ. кол-вом водорода, учитывая, что с ростом его парц. давл. ск-ть р-ций повыш.

• Чистота циркул. газа

• Катализатор: алюмокобальтмолибденовый, алюмоникельмолибденовый. Кат-ры д.б.: высокоакт.,избират., устойчивыми к отравл., долгодейств., постеп. накопл-е кокса на кат. не д. сущ-но сказ-ся на его раб. хар-ках в теч. длит. вр.; он должен хор. реген-ся.

Взято: сырьё+ВСГ, получено: очищенное сырьё+у/в газ+сероводород+отгон.

Качество получаемых продуктов.

Изм-ся св-ва: ↓кокс-ть, содерж.S, ИВ несколько↑, t заст. м.↑ на 1-3˚С.

Описание схемы:

1-сырьевой насос, 2-4 - теплообменники- 5-компрессор циркулирующего газа; 6 -трубчатая печь; 7-реактор; 5 – высокотемпературный сепаратор высого давления; 9-холодильник циркулирующего газа; 10— низкотемпературный сепаратор высокого давления; 11- отпарная колонна; 12 — конденсатор-холодильник; 13 — газосепаратор и водоотделитель, 14 - насос для откачки масла; 15 – колонна вакуумной сушки, 16,18 –холодильники, 17-фильтр, 19- сепаратор каплеотделитель, 20-сборник, 21-каплеотбойник,

I—сырье (депарафиниррванное масло);II —свежий ВСГ, III – дочищенное масло, IV – отгон, V – газы отдува, VI- углеводородные газы; VII — водяной пар; VIII - к вакуумной системе; IX - сероводород, X- конденсат водяного пара.

Сырье, нагнетаемое насосом 1, пройдя т/об 2, смешивается перед т/об 3 с предварительно нагре­тыми газами — свежим водоро­дом и ВСГ . По выходе из змеевиков печи 6 смесь сырья с газами при т-ре 320—350 °С и давлении 3—4 МПа поступает в заполненный кат-ром реактор 7, где осущест­вляется процесс ГО.В высокотемпературном сепарато­ре высокого давления 8 разделяется несколько охлаждённая в теплоб. 3 смесь: горячие газы уходят через т/об 4 и холодильник 9 в низкотемпературный сепаратор высокого давления 10, а горячее ГО масло после дроссели­рования поступает в отпарную колонну 11, где из очищенного про­дукта удаляются растворенные газы и легкие фракции.

Выходящая сверху колонны смесь газов и паров охлаждается в конд-хол-ке 12. Образовавшийся водный конденсат выводит­ся снизу из левой половины сепаратора 13. Сконденсированная часть углеводородов (отгон) откачивается снизу из правой по­ловины сепаратора 13.

Горячее осушенное масло, откачиваемое снизу колонны 15 вакуумной осушки, работающей под ост.давл около 13,3 кПа, охлаждается в т/об 2 и хол-ке 16 и на­правляется в резервуар ГО базового масла. Фильтр 17 служит для улавливания катализаторной пыли и про­дуктов коррозии. Конденсат, собирающийся в сепараторе 10, про­ходит в сепаратор 13. Циркулирующий газ высокого давления, уходящий из низкотемпературного сепа­ратора, очищается от H₂S регенерируемым поглотителем в секции очистки газа. Часть очищенного газа (отдув) отво­дится в топливную сеть; основная же его масса по выходе из се­паратора 19 сжимается компрессором 5 и, пройдя сборник 20 и теплообменник 4, присоединяется к потоку сырья.

Температура в реакторе не выше 350 °С, в высокотемператур­ном сепараторе от. 210 до 250 °С, в сепараторе 10 около 40 °С. Рабочее давление в сепараторах 8 и 10 несколько ниже, чем в ре­акторе. Абсорбент для очистки газа от сероводорода — водный раствор моноэтанол-амина.