1 Висбрекинг гудрона

1.1 Технология процесса

Технологическую схему установки висбрекинга определяет прежде всего назначение процесса. Существуют схемы, позволяющие получать максимальное количество котельного топлива с минимальным количеством газа и бензина; имеются схемы, обеспечивающие производство значительного количества лёгких дистиллятов типа дизельного топлива.

В последние годы в развитии висбрекинга в нашей стране и за рубежом определились два основных направления. Первое – «печной» вариант или вариант в печи с сокинг – секцией, в котором высокая температура (480 – 500⁰С) сочетается с коротким временем пребывания (1,5 – 2 мин). Второе направление – висбрекинг с выносной реакционной камерой, который в свою очередь может различаться по способу подачи сырья в реактор на висбрекинг с восходящим потоком и нисходящим потоком.

В процессе второго типа требуемая степень конверсии достигается при более мягком температурном режиме (430 – 450⁰С) и длительном времени пребывания (25 – 30 мин). Низкотемпературный режим с реакционной камерой более экономичен, так как при одной и той же степени конверсии тепловая нагрузка на печь ниже. Однако при «печном» крекинге получается более стабильный крекинг – остаток с меньшим выходом газа и бензина, но повышается выход газойлевых фракций.

Эксплуатируемые отечественные установки висбрекинга несколько различаются между собой, поскольку были построены либо по типовому проекту, либо путём реконструкции установок термического крекинга. Различаются по числу и типу печей, колонн, наличием или отсутствием выносной реакционной камеры.

Принципиальная схема типовой установки печного висбрекинга приведена на рисунке 1.1.

Зарубежными компаниями «Shell», “Axens” проектируются и строятся установки с выносной сокинг – камерой и вакуумной колонной для отгонки лёгких фракций.

Технология висбрекинга с сокинг – камерой компании “Shell” является технологией низкотемпературной термической конверсии с длительным временем пребывания. Принципиальная схема процесса висбрекинга компании “Shell” представлена на рисунке 1.2.

Главным оборудованием на технологической установке висбрекинга с сокинг – камерой является печь висбрекинга, сокинг – камера и ректификационная колонна.

В сокинг – камере находятся внутренние устройства, служащие улучшению распределения потоков и исключению застойных зон в сокинг – камере.

I- сырье;II- бензин;III- керосиногазойлевая фракция;

IV- висбрекинг-остаток;V- газы на ГФУ;VI- водяной пар

Рисунок 1.1 – Принципиальная схема установки печного висбрекинга

1- печь; 2 - сокинг-камера; 3 – колонна фракционирования; 4 – аппарат воздушного охлаждения; 5 – рефлюксная емкость; 6 – стриппинг-колонна; 7 – теплообменник;

I– вода;II– кислый газ в блок сжатия;III– бензин на стабилизацию;IV– водяной пар;V– газойль висбрекинга;VI– крекинг-остаток;VII– сырье

Рисунок 1.2 – Принципиальная схема установки висбрекинга с сокинг-секцией

1.2 Пример технологического расчёта процесса висбрекинга гудрона

В данном расчете используется технология «печь с реакционным змеевиком + сокинг-секция». Это позволит, в отличие от печного варианта, уменьшить время пребывания сырья в реакционном змеевике и понизить температуру сырья на выходе из реакционного змеевика: 460 – 470 ⁰С вместо 500 ⁰С, что приведёт к снижению коксообразования в змеевике печи.

Для завершения реакции крекинга предусмотрена подача квенчинга – холодного остатка висбрекинга в трубопровод продуктов реакции с сокинг-секции в колонну фракционирования. В качестве сырья для установки висбрекинга взят гудрон арланской нефти.

Таблица 1.1 - Исходные данные для расчета установки висбрекинга

Наименование	Значения
Годовая производительность по сырью, т/год Количество дней работы установки	400000 320
Условия крекинга
Температура крекинга t Давление в камере Pр Глубина крекинга сырья X	500 2 40
Характеристика сырья
Выход, % масс. (на нефть) Плотность, кг/м3 Коксуемость, % масс. Фракционный состав, % масс. 350 0С 450 0С 500 0С Содержание серы, % масс. Плотность отбензиненного крекинг-остатка, кг/м3	53 1005 20 2,5 11,9 - 4,2 1030

Исходя из литературных данных, для заданных условий крекинга данного сырья составляется материальный баланс процесса висбрекинга. Материальный баланс представлен в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Материальный баланс процесса висбрекинга

Взято	% масс	кг/ч	кг/с
Гудрон	100	52083,3	14,47
Итого	100	52083,33	14,47
Получено	% масс	кг/ч	кг/с
Газ до С4	6,80	3541,7	0,98
Бензин С4-2050С	10,63	5538,2	1,54
Крекинг - остаток	82,57	43003,4	11,95
Итого	100	52083,33	14,47