Процесс — легкий гидрокрекинг
Процесс легкого гидрокрекинга, реализуемый обычно при давлении 5 — 10 МПа, осуществляется по однопроходной схеме и направлен на производство сырья каталитического крекинга с одновременным получением светлых нефтепродуктов, в основном компонента дизельного топлива. Расход водорода в этом процессе составляет 1 1 — 1 8 % мае.
Изучен процесс легкого гидрокрекинга ромашкинской нефти в присутствии доноров водорода.
Смесь бензиновых фракций от процессов легкого гидрокрекинга вакуумного газойля, гидрогенизационной обработки гудрона и гидроочистки дизельных топлив подвергают гидрогенизационной переработке, в результате которой происходит крекинг н-парафинов, их изомеризация, а также деструкция сернистых соединений. Это приводит к повышению октанового числа бензинов и снижению содержания в них серы.
Процесс T-Star Французского нефтяного института ( IFP) представляет собой сочетание процесса легкого гидрокрекинга в кипящем слое с встроенной установкой гидроочистки в стационарном слое катализатора для предварительной очистки сырья крекинга. Процесс пригоден для обессеривания вакуумных газойлей и деасфальтизатов и отличается высокой селективностью по дизельному топливу. Эффективная катализаторная система позволяет более гибко подвергать очистке разные виды сырья ККФ, которые сначала крекируют и затем подвергают гидроочистке.
| Режим и материальный баланс двухступенчатого процесса гидрокрекинга ( в %.| Баланс двухстадийного гидрокрекинга вакуумного дистиллята западносибирских нефтей, содержащего 1 5 % сери и 0 11 % азота. |
Для получения дизельных топлив разработаны процессы гидрокрекинга при пониженных давлениях , например для получения летнего дизельного топлива разработан процесс легкого гидрокрекинга вакуумного газойля при давлении 5 МПа. Процесс проверен по двухстадийному варианту с предварительной гидроочисткой сырья.
Из исследованных образцов определено 4 наиболее предпочтительных для дальнейших пилотных испытаний в проточных условиях, после чего они могут найти применение в процессах легкого гидрокрекинга нефтяного сырья или гидрооблагораживания продуктов ожижения угля.
По нашему мнению, это соотношение является предельным с точки зрения потенциального содержания бензиновых и дизельных фракций в перерабатываемых нефтях и возможности создания рациональной технологической схемы по переработке мазута на основе сочетания процессов легкого гидрокрекинга с каталитическим крекингом для переработки вакуумных дистиллятов и висбрекинга с коксованием для переработки гудронов. Поэтому все легковые автомобили, малотоннажные грузовики, сельскохозяйственные мотоблоки и минитракторы должны быть ориентированы на применение карбюраторных двигателей.
Увеличение выхода и улучшение качества нефтепродуктов намечено осуществить, как уже отмечалось, за счет модернизации действующих установок Г-43-107 М, КТ-1 и КТ-2, 1А / 1М и др., а также за счет внедрения в производство отечественных разработок: процесса легкого гидрокрекинга ( самостоятельной установки или в системе каталитического крекинга взамен гидроочистки сырья), изомеризации легких бензиновых фракций, газификации тяжелых нефтяных остатков в сочетании с энерготехнологической схемой. Если первые из указанных разработок позволяют увеличить выход и улучшить качественные характеристики нефтепродуктов в соответствии с требованиями по охране окружающей среды, то последняя — это путь к безостаточной переработке нефти, способный кардинально улучшить экологическую ситуацию непосредственно на НПЗ
Принципиально важной для НПЗ XXI века является концепция гидрооблагораживания до разгонки на фракции.
С проводят на АНМЦ катализаторе. Легкий гидрокрекинг вакуумных дистиллятов с большей температурой конца кипения из-за большого содержания металлоорганичес-ких соединений проводят в присутствии двух или трех катализаторов: широкопористого Т-13 для гидродеметаллизации; ГО-116 для гидрооблагораживания; ГК-35 для гидрокрекинга. В процессе легкого гидрокрекинга получается около 60 % летнего дизельного топлива с содержанием серы 0 1 % и температурой застывания — 15 С.
Каталитический гидрокрекинг
Каталитический гидрокрекинг был впервые внедрен в нефтеперерабатывающую промышленность в 1960 г. и с тех пор стал важнейшим процессом, используемым для производства бензина, реактивного топлива и смазочных масел. Наиболее важными реакциями, протекающими при гидрокрекинге, являются крекинг, гидрирование, дегидрирование, изомеризация и гидрогенолиз.
Процесс каталитического гидрокрекинга, именуемый также глубокой ( жесткой) гидроочисткой, применяют вместо процессов селективной очистки или параллельно с ними.
Разработаны процессы каталитического гидрокрекинга для превращения полимерных отходов в бензин и масла.
Развивается и процесс каталитического гидрокрекинга, при помощи которого получают высокооктановый бензин и дизельное топливо из средних и тяжелых дистиллятов.
| Схема получения дизельного топлива с высоким выходом. |
Этот парафин подвергают селективному каталитическому гидрокрекингу в относительно мягких условиях, в результате чего образуется главным образом дизельное топливо.
В стадии строительства находятся установки каталитического гидрокрекинга на заводе фирмы Thai Oil Co. Сри-рага ( мощность 1 1 млн. т / год), а также каталитического крекинга на заводе фирмы Thai Petroleum Industries Co.
| Элементный состав нефтяного сырья и условия гидрокрекинга. |
Ванадия и никеля в продуктах каталитического гидрокрекинга содержится значительно меньше, чем в исходном сырье; выделенные в свободном состоянии, они адсорбируются на катализаторе, блокируя его активные центры и дезактивируя его действие.
В ходе изучения механизма реакций каталитического гидрокрекинга установлена возможность протекания двух отчетливо различающихся реакций в зависимости от применяемого катализатора. Если температура процесса достаточно высока, основной реакцией ( независимо от типа катализатора) при всех процессах гидрокрекинга является реакция термиче ского расщепления. При этом разрыв связей углерод-углерод происходит под действием высоких температур и реакции распада протекают по радикальному механизму. В присутствии кислотных катализаторов ( например, алюмосиликатов) на основную реакцию налагается вторая реакция каталитического крекинга, протекающая по ионному механизму.
Кроме традиционных технологий каталитического крекинга, каталитического гидрокрекинга, изомеризации, в США разработана принципиально новая технология, совмещающая функции ряда известных процессов.
В последние годы широкое развитие получили процессы каталитического гидрокрекинга нефтяного сырья для увеличения выхода и улучшения качества моторных топлив, в том числе двухступенчатый вариант процесса, характеризующийся гибкостью и позволяющий получать с высоким выходом широкую гамму высококачественных моторных топлив.
| Константы равновесия реакций гидрокрекинга непредельных и нафтеновых углеводородов. |
Несмотря на наибольшую термодинамическую вероятность образования метана, в продуктах каталитического гидрокрекинга обычно содержится значительное количество углеводородов С. Это связано с кинетическими закономерностями процессов, осуществляемых в присутствии бифункциональных катализаторов.
Гидровисбрекинг имеет сходство как с висбрекингом, так и с каталитическим гидрокрекингом, о чем свидетельствует название процесса. Процесс осуществляется без катализатора с рециркуляцией водорода при примерно тех же температурах и времени контакта, что и гидрокрекинг. Процесс проводится без значительного коксо-образования только при высоком давлении, поскольку при этом увеличивается растворимость водорода в нефтяных остатках и скорость реакций гидровисбрекинга. Так, процесс гидровисбрекинга фирмы Лурги осуществляется при температуре 380 — 420 С и давлении 12 — 15 МПа. Степень превращения гудрона составляет 60 — 66 % масс. Процесс испытан в масштабе пилотной установки. Данных по их материальному балансу и качеству продуктов не сообщается.
Список источников
- www.ngpedia.ru