Гидрокрекинг вакуумного дистиллята Гидрокрекинг вакуумного дистиллята Гидрокрекинг является эффективным и исключительно гибким каталитическим процессом, позволяющим комплексно решить проблему глубокой переработки вакуумных дистиллятов (ГКВД) с получением широкого ассортимента моторных топлив. За рубежом (НПЗ США, Западной Европы и Японии) получили широкое развитие процессы ГКВД при давлении 15-17 МПа, направленные на получение бензина (разработаны ЮОП, ФИН, «Шелл» и «Юнион Ойл»). В нашей стране целесообразна реализации этого процесса с получением: • дизельных топлив при давлении 10-12 МПа; • реактивных топлив при давлении 15 МПа. ВНИИ НП разработаны отечественные модификаций процесса: • одноступенчатый ГКВД - процесс 68-2к, • двухступенчатый ГКВД – процесс 68-3к. Одноступенчатый процесс ГКВД реализован на нескольких НПЗ России применительно к переработке вакуумных газойлей 350-500°С с содержанием металлов не более 2 млн–1. Одноступенчатый процесс гидрокрекинга вакуумных дистиллятов Установка гидрокрекинга на НПЗ "ЛУКОЙЛ-ПНОС» 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 контактно распределительные устройства, обеспечивающие тепло- и массообмен между газом и реагирующим потоком и равномерное распределение газожидкостного потока над слоем катализатора. Строящаяся установка гидрокрекинга ОАО «ТАНЕКО», г. Нижнекамск Верхняя часть реактора оборудована гасителями кинетической энергии потока и фильтрами для улавливания продуктов коррозии. Установка гидрокрекинга ОАО «Славнефть-ЯНОС», г. Ярославль Технология одноступенчатого гидрокрекинга вакуумного газойля I - сырье; II - ВСГ; III - дизельное топливо; IV - легкий бензин; V - тяжелый бензин; VI - тяжелый газойль; VII - углеводородные газы на ГФУ; VIII - газы отдува; IX - регенерированный раствор МЭА; X - раствор МЭА на регенерацию; XI - водяной пар. Сырье (350-500°С) и рециркулируемый гидрокрекинг-остаток смешивают с ВСГ, нагревают сначала в теплообменниках, затем в печи П-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. Технология одноступенчатого гидрокрекинга вакуумного газойля Блок очистки от H2S I - сырье; II - ВСГ; III - дизельное топливо; IV - легкий бензин; V - тяжелый бензин; VI - тяжелый газойль; VII - углеводородные газы на ГФУ; VIII - газы отдува; IX - регенерированный раствор МЭА; X - раствор МЭА на регенерацию; XI - водяной пар. 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. Технология одноступенчатого гидрокрекинга вакуумного газойля Блок разделения продуктов I - сырье; II - ВСГ; III - дизельное топливо; IV - легкий бензин; V - тяжелый бензин; VI - тяжелый газойль; VII - углеводородные газы на ГФУ; VIII - газы отдува; IX - регенерированный раствор МЭА; X - раствор МЭА на регенерацию; XI - водяной пар. Рециркулят тяжелого газойля 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. Характеристики процессов получения средних дистиллятов при одно- и двухступенчатом вариантах процесса ГКВД Показатель Вид топлива Дизельное Реактивное плотность, г/см3 Сырье: плотность, г/см3 н.к. - к.к. Реактивное топливо 0,905/0,909* 0,894/0,909* 282-494/ 350-500 250-463/ 350-550 Содержание: сера, % мас. 2,75/2,55* 1,8/2,55* азот, ррт 940/695* 1000/695 Выход, % на сырье: температура застывания, °С высота некоптящего пламени, мм 0,788/0,795 -55/-60 27/25 Дизельное топливо плотность, г/см3 0,842/0,820 54/58 H2S 3,03/2,20 2,03/2,20 C1+C2 0,40/0,58 1,47/0,60 цетановое число C3+C4 0,79/3,40 4,10/3,77 -18/-30 легкий бензин 1,28/7,48 9,10/14,09 температура застывания,°С 8,53**/12,44 13,50/16,92 100/10 реактивное топливо — 73,33/60,52 содержание серы, ррт дизельное топливо 88,03/75,36 — 102,06/101,46 103,53/103,10 231/282 211/341 тяжелый бензин Итого Расход водорода, м3/т * Данные для газойля с температурой выкипания 10% - 403 °С. ** Широкая бензиновая фракция. Показатели процессов гидрокрекинга вакуумного газойля на отечественных и зарубежных установках Показатель Юнибон 68-2К (UOP) (ВНИИНП, ВНИПИ-нефть) 1 Давление, МПа Температура, °С Юникрекинг 68-3К (Union Oil) (ВНИИНП, ВНИПИ-нефть) 1 2 2 17 15 17 15 410-440 400-440 360-420 360-420 Типа 1 (165 - 270°С) 57,9-61,9 62 63,7 68 Типа 2 (135 - 270°С) 72,8-72,9 - - 70 дизельного топлива 72,9-73,1 71 - 72,2 Число стадий Выход, % реактивного топлива Недостатки процесса гидрокрекинга: 1. большая металлоемкость, 2. большие капитальные и эксплуатационные затраты, 3. высокая стоимость водородной установки и самого водорода. Вопросы 1. Гидрокрекинг НЕ позволяет получать нефтепродукты: А) красители; Б) сжиженые газы С3-С4; В) бензин, реактивное и дизельное топливо; Г) компоненты масел. 2. Октановое число это? А) условный показатель равный объемной процентной концентрации изооктана в его смеси с н-гептаном, которая в условиях стандартных испытаний проявляет такую же детонационную стойкость как и испытуемый нефтепродукт; Б) универсальный коэффициент использующийся при расчете объемов сепаратора, назван в честь разработчика, профессора Октана; В) количество нормальных парафинов в сырье; Г) содержание углеводородов с открытой цепью, в молекулах которых между атомами углерода имеются двойные или тройные связи. 3. В процессе гидрокрекинга применяются катализаторы: А) состоящие из кислотного, дегидро-гидрирующего и связующего компонентов; Б) Pt/Al2O3; В) серная и фтористоводородная кислоты; Г) сульфированные ионообменные смолы. 4. Что такое объемная скорость подачи сырья? А) отношение объёма сырья, подаваемого в реакторы в единицу времени, к общему объёму катализатора; Б) отношение объёма катализатора к объему сырья, подаваемого в единицу времени; В) отношение объёма сырья, подаваемого в реакторы, к объёму основного продукта; Г) отношение объема продукта к объему сырья. 5. Что означает аббревиатура ВСГ? А) водородсодержащий газ; Б) водород-сера-гептан; В) вещество сильно горючее; Г) смесь природных меркаптанов. 6. Процесс гидрокрекинга позволяет комплексно решить проблему : А) глубокой переработки вакуумных дистиллятов (ГКВД); Б) повышения глубины переработки нефти; В) утилизации попутных нефтяных газов; Г) повышения качества моторных топлив. 7. Процесс гидрокрекинга осуществляется в: А) многослойном (до пяти слоев) реакторе; Б) ректификационно-реакционном аппарате; В) адиабатическом реакторе с движущимся слоем катализатора; Г) адиабатическом реакторе шахтного типа со стационарным слоем катализатора. 8. Большинство промышленных установок гидрокрекинга работает под давлением: А) 15-17 МПа; Б) 1-2МПа; В) 8-10МПа; Г) 0,1-0,2МПа.