установка легкого гидрокрекинга

Технологическая установка легкого гидрокрекинга вакуумного газойля Л-24/8с

На Сызранском НПЗ эксплуатируется технологическая установка легкого гидрокрекинга Л-24/8с.

15.1 Характеристика исходного сырья, получаемой и побочной продукции

Сырьем установки Л-24/8с является вакуумный газойль – фракция с пределами выкипания 240 530 С, поступающий из парка завода.

Процесс осуществляется в среде водородсодержащего газа на катализаторе гидроочистки. Продуктом, получаемым на установке Л-24/8с является:

-гидроочищенный компонент дизельного топлива с остаточным содержанием серы не более 0,05% масс.;

-гидроочищенный остаток (фракция 360 С+) с остаточным содержанием серы не более 0,15% масс.

Побочными продуктами установки Л-24/8с являются:

-бензиновая фракция (бензин – отгон) – выводится на установку гидроочистки Л-24/7 с давлением не более 6 кгс/см2;

-водородсодержащий газ (отдув), очищенный от сероводорода, выводится на установку гидроочистки Л-24/6 с давлением не более 43 кгс/см2;

-углеводородный газ, очищенный от сероводорода, используется в качестве топливного газа в печах установки;

- газ сероводородный, выводится на установку Л-24/6 с давлением не более 0,8 кгс/см2.

15.3 Описание технологической схемы

Сырье – вакуумный газойль с температурой 60…90°C поступает на установку из парка в сырьевую емкость Е-101. Для очистки сырья от механических примесей, на трубопроводе перед сырьевой ёмкостью, установлены фильтры Ф- 101/1,2.

Сырье из емкости Е-101 забирается насосами Н-1а, Н-1б и подается в тройник на смешение с циркуляционным водородсодержащим газом, нагнетаемым поршневыми компрессорами ПК-1,2,3.

Для поддержания необходимой концентрации водорода в циркуляционном газе предусмотрена подача свежего водородсодержащего газа перед сепаратором циркуляционного газа С-105 и в линию нагнетания циркуляционного водородсодержащего газа компрессорами ПК-1,2,3.

Газосырьевая смесь с давлением 54,5 кгс/см2 и температурой 60….90 С поступает в сырьевые теплообменники Т-1, Т-1а, где нагревается до температуры 265 275 С (конец цикла –300 320 С) за счет тепла газопродуктовой смеси, поступающей из реактора Р-101.

Из теплообменника Т-1а газосырьевая смесь поступает в реакторную печь П-1. В печи П-1 газосырьевая смесь нагревается до температуры реакции 355 373 С (начало цикла), 400 410 С (конец цикла), и с давлением 50 51 кгс/см2 поступает в реактор Р-101.

В реакторе Р-101 на катализаторе фирмы "CRITERION CATАLYSTS" происходит глубокое гидрообессеривание и лёгкий гидрокрекинг исходного сырья, а также удаление азот- и кислородсодержащих веществ с образованием сероводорода, аммиака и воды.

Реактор Р-101 содержит два слоя катализатора.

Температурный профиль реактора контролируется двумя многозонными термопарами.

Температура на входе во второй слой катализатора регулируется подачей холодного водородсодержащего газа – квенча между слоями катализатора.

Газопродуктовая смесь с температурой 382 398 С (начало цикла) 415 425 С (конец цикла) и давлением 44 48

В аппаратах воздушного охлаждения газопродуктовая смесь охлаждается до температуры 50 60°С. Из аппаратов воздушного охлаждения газопродуктовая смесь поступает в сепаратор высокого давления С-101.

Температура газопродуктовой смеси на выходе из аппаратов воздушного охлаждения ХВ-101/1,2 регулируется изменением частоты вращения вала электродвигателя.

Для отмывки трубных пучков от отложений аммонийных солей на вход в аппараты воздушного охлаждения ХВ101/1,2 предусмотрена подача конденсата водяного пара.

В сепараторе С-101 при давлении 43 45 кгс/см2 и температуре 50 60 С происходит разделение циркуляционного водородсодержащего газа и нестабильного гидрогенизата.

Циркуляционный газ из сепаратора С-101 направляется в абсорбер высокого давления К-103 на очистку от сероводорода регенерированным 15% водным раствором моноэтаноламина (МЭА), который забирается из емкости Е-25 насосами Н-2, Н-102 и подается в абсорбер К-103 и абсорбер очистки углеводородного газа К-2.

Очищенный циркуляционный водородсодержащий газ из сепаратора циркуляционного газа С-105 поступает на

Унесённый из абсорбера К-103 с водородсодержащим газом раствор моноэтаноламина отделяется в сепараторе С-

105.

Из сепаратора С-101 по уровню раздела фаз выводится раствор аммонийных солей.

Нестабильный гидрогенизат из сепаратора высокого давления С-101 выводится в сепаратор низкого давления С-

102.

В сепараторе низкого давления С-102, при давлении 11 кгс/см2 и температуре 50 60 С из нестабильного гидрогенизата выделяются растворенные углеводородные газы и водород, которые направляются на очистку от сероводорода в абсорбер низкого давления К-2 и в емкость насыщенного МЭА Е-5 для поддержания в ней заданного давления.

На выходе из сепаратора поток нестабильного гидрогенизата делится на две части:

- одна из которых (меньшая часть) поступает в трубное пространство теплообменников Т-105/1,2, где нагревается

счёт тепла циркуляционного орошения до температуры 120 140°С.

Из теплообменника Т-105/5 нестабильный гидрогенизат поступает в трубное пространство теплообменников Т- 105/6,7,8, где нагревается до температуры 268 285°С за счет тепла гидроочищенного остатка.

На выходе из теплообменников оба потока объединяются и одним потоком направляются для дальнейшего нагрева в печь П-2. Температура нестабильного гидрогенизата составляет 240…275°С.

Из печи П-2 нестабильный гидрогенизат с температурой 345 360°С поступает в зону питания стабилизационной колонны К-1 (тарелка № 22).

В колонне К-1 происходит разделение нестабильного гидрогенизата:

1.фракция 180-360°С;

2.бензиновая фракция с концом кипения не выше 180°С;

3.фракцию360°С+;

4.отпарка растворенных газов, сероводорода.

Для отпарки лёгких фракций и снижения температуры куба колонны предусмотрена подача пара водяного перегретого с температурой 400°С.

С верха колонны К-1 с температурой до 125 143°С пары бензина, воды и углеводородный газ поступает по шлемовой линии в воздушный холодильник-конденсатор ВХК-102, где они конденсируются и охлаждаются до температуры 55 65 С.

Из воздушного холодильника-конденсатора ВХК-102 продукт поступает в водяной холодильник Х-121, где охлаждается до температуры 40 45°С и далее направляется в сепаратор бензина С-3.

Температурный режим верха колонны К-1 обеспечивается подачей острого орошения с температурой 40 45 С, в качестве которого используется часть бензиновой фракции, поступающей от насосов Н-4,4а.

Избыточное тепло колонны К-1 снимается потоком циркуляционного орошения (ЦО). Циркуляционное орошение (ЦО) с температурой 200 215°С отбирается из колонны К-1 с тарелки № 12 и насосами Н-127/1,2 прокачивается по межтрубному пространству теплообменников Т-105/3,4,5, где отдаёт тепло на нагрев нестабильного гидрогенизата и с температурой 133°С возвращается в колонну К-1 (на тарелку №10).

Боковым погоном, с температурой 245 260°С, из колонны К-1 (с тарелок №14,15), по переточной линии, самотёком, в стриппинг К-104 поступает фракция 180-360°С. Под тарелку № 6 стриппинга К-104, подаётся пар водяной перегретый.

Пары легкокипящих фракций и водяной пар из стриппинга К-104 выводятся по линии возврата паров в К-1, на тарелку № 12.

Отпаренная фракция 180-360°С (гидроочищенный компонент дизельного топлива) с температурой 245 250°С из

Из куба колонны К-1, с температурой 335 340 С, на приём насосов Н-103/1,2 поступает гидроочищенный остаток, прокачивается по межтрубному пространству теплообменников Т-105/6,7,8, охлаждается в воздушных холодильниках ХВ-106/1,2, и с температурой 90 100°С выводится с установки.

Для защиты от коррозии верхней части колонны К-1 и воздушного холодильника-конденсатора ВХК-102 в шлемовую линию колонны К-1 предусмотрена подача 5% раствора ингибитора коррозии дозировочными насосами Н-124/1,2.

В сепараторе бензина С-3 происходит разделение углеводородного газа, бензина и воды. Часть бензина в качестве

К-2 выводится неочищенный углеводородный газ.

В абсорбере К-2 производится очистка углеводородного газа, поступающего из сепаратора низкого давления С-102, сепаратора бензина С-3 и из ёмкости насыщенного МЭА Е-5.

Очистка углеводородного газа производится 15% водным раствором МЭА, который забирается из емкости регенерированного МЭА Е-25 насосом Н-2, Н-102 и подается в абсорбер К-2.

Насыщенный сероводородом раствор МЭА, из куба абсорбера К-2, поступает на приём насосов Н-6,6а и подается в ёмкость раствора МЭА Е-5.

Очищенный углеводородный газ из абсорбера К-2 выводится в сепаратор топливного газа Е-1 и используется на отопление печей установки П-1 и П-2.

Насыщенный сероводородом раствор МЭА из абсорбера К-103 под давлением, из абсорбера К-2 насосами Н-6,6а подается в ёмкость насыщенного МЭА Е-5 для выделения бензина.

Регенерированный раствор МЭА поступает в ёмкость Е-25 из блока регенерации (холодильника Х-103). Предусмотрена подпитка свежим 15% раствором МЭА, который подается из бойлера в ёмкость Е-25.

15.4 Моноэтаноламиновая очистка газов

Моноэтаноламиновая очистка необходима для извлечения сероводорода из циркуляционного и углеводородного газов. Процесс очистки газов основан на абсорбции сероводорода водным раствором МЭА с последующей его регенерацией.

Процесс очистки основан на обратимой реакции:

2(С2Н4ОН) NH2 + H2S (C2H4OH) NH3 2S

(C2H4OH) NH3 2S + H2S 2(С2Н4ОН) NH3HS

При температуре 35-40 С реакции идут в сторону поглощения сероводорода, при температуре 100-125 С – в сторону выделения сероводорода из раствора МЭА.

Реакции поглощения сероводорода раствором МЭА протекают с выделением тепла, а реакции его выделения из насыщенного раствора – с поглощением тепла.

Основными факторами, влияющими на процесс очистки газов, являются: температура, давление, массовая доля МЭА в растворе, расход раствора МЭА:

-оптимальная температура абсорбции сероводорода – 25-40 С. Повышение температуры ухудшает поглощение сероводорода. Важную роль играет соотношение температур раствора МЭА и газа, поступающего на очистку;

-повышение давления благоприятно влияет на процесс поглощения сероводорода, чем выше давление, тем выше коэффициент абсорбции;

-уменьшение массовой доли МЭА в растворе ослабляет коррозию аппаратуры, снижает растворимость в нем углеводородов, но увеличивает энергетические затраты на регенерацию повышенных объемов циркулирующего раствора;

-с увеличением расхода циркулирующего раствора МЭА степень извлечения сероводорода увеличивается;

- с повышением температуры до 105-130 С образовавшееся комплексное соединение Н2N-C2H4-OH  Н2S разрушается с выделением газообразного сероводорода.

Перегрев МЭА в процессе его регенерации, контакт раствора МЭА с воздухом приводит к образованию соединений (органические кислоты, тиосульфат амина), которые повышают вязкость раствора МЭА и увеличивают коррозию металла.

15.5 Блок регенерации насыщенного раствора моноэтаноламина

Насыщенный раствор моноэтаноламина с температурой до 55°С из ёмкости Е-5 поступает в десорбер (отгонную колонну) К-105, предварительно нагреваясь в теплообменниках Т-103/1,2 за счет тепла регенерированного раствора МЭА.

В отгонной колонне К-105 происходит десорбция сероводорода из раствора моноэтаноламина. Тепло, необходимое для десорбции, подводится циркуляцией раствора моноэтаноламина через термосифонный ребойлер Т-104/1,2, обогреваемый паром водяным перегретым.

Пары воды, сероводорода, бензина, с температурой до 114 С, из колонны К-105 поступают в холодильникконденсатор ХК-107, где они конденсируются и охлаждаются. На охлаждение в холодильник –конденсатор ХК-107 насосами Н-128/1,2 подаётся вода оборотная охлажденная I системы. Перед насосами Н-128/1,2,подачи воды оборотной охлажденной, установлены фильтры очистки воды от механических примесей Ф–102/1,2. Сконденсированные в холодильнике ХК-107 пары воды, бензина с температурой 40 45 С возвращаются на орошение колонны.

Выделившийся сероводород с температурой 40 45 С поступает в сепаратор сероводорода С-4, где происходит отделение унесенных с сероводородом паров воды.

Сероводород из сепаратора С-4 поступает на установку Л-24/6.

Регенерированный раствор МЭА из куба колонны К-105, с температурой 120 130 С, поступает в межтрубное пространство теплообменников Т-103/2,1, где отдаёт своё тепло на нагрев насыщенного раствора МЭА, охлаждается в водяном холодильнике Х-103 до температуры 40 45°С.

Из холодильника Х-103 регенерированный раствор МЭА поступает в ёмкость Е-25.