![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Материальный баланс установки гидроочистки дизельного топлива
Каталитический крекинг. Каталитический крекинг является одним из наиболее распространенных процессов в нефтеперабатывающей промышленности и способствует углублению переработки нефти. Целевое назначение процесса - получение высококачественного бензина с октановым числом 90-92 по исследовательскому методу. В процессе крекинга образуется много газа, богатого бутан-бутиленовой фракцией, которая является сырьем для производства алкилата - высокооктанового компонента бензина – на установке сернокислотного алкилирования. Из газойлей каталитического крекинга получают также сажевое сырье и нафталин; тяжелый газойль может служить сырьем для производства высококачественного кокса. Бензин каталитического крекинга содержит много изопарафинов и аренов, вследствие чего и имеет высокое октановое число. Газ крекинга тяжелый, содержит много изобутана и олефинов С3 - С4. Газойли богаты полициклическими ароматическими углеводородами. Катализатор дезактивируется азотистыми соединениями и тяжелыми металлами. Токсичность азотистых оснований возрастает с увеличением их основности и молекулярной массы. В высокосмолистом сернистом сырье содержатся тяжелые металлы (ванадий и никель) в виде металлоорганических соединений. Содержание их ничтожно, но они отлагаются на катализаторе, снижают активность и избирательность. Никель в 4 раза активнее ванадия ускоряет образования кокса. Никель и ванадий блокируют активные центры катализатора крекинга и на его поверхности катализируют реакции дегидрирования. Избыточное коксообразование вызывают и другие тяжелые металлы. Типичное сырье крекинга - широкие вакуумные фракции (350-500оС). Для удаления соединений серы, азота и металлов используем предварительную гидроочистку сырья. Сернистые соединения в общем влияют на синтетический катализатор незначительно. Их содержание сказывается на качестве продуктов крекинга. Предварительная гидроочистка сырья каталитического крекинга проводится при давлении 3-5 МПа, температуре 350-390оС, объемной скорости подачи сырья 0, 5-1, 5 ч-1, кратности циркуляции ЦВСГ 500 нм3/м3 сырья. При составлении материального баланса блока гидроочистки установки каталитического крекинга использовались рекомендации, приведенные в [2]. Температура является регулятором глубины процесса каталитического крекинга. Температура в реакторе 515-5300C, в регенераторе 650-7000С. При повышении температуры выход газа и кокса повышается, легкого газойля и бензина проходят через максимум. Выход целевых продуктов снижается. Также факторами процесса являются тип катализатора, объемная скорость подачи сырья и кратность циркуляции катализатора. Для производства катализаторов каталитического крекинга используют синтетические цеолиты типов Х (отношение SiO2: Al2O3 = 2, 3 - 3: 1, размер пор 0, 8-1, 3 нм) и Y (4 -4, 5: 1 и 0, 8-0, 9 нм). Объем внутренних пор в них превышает 50% объема частиц. Наиболее активны двухвалентные катионные формы (кальциевая, марганцевая), наибольшую активность придают редкоземельные элементы (лантан, празеодим, самарий). Чаще всего используют частично декатионированные цеолиты (кислотная форма). Чистые цеолиты дороги и чрезмерно активны, поэтому их вводят в количестве 3-15 % в аморфную алюмосиликатную матрицу в виде тонкодиспергированных кристаллов размером менее 10 мкм. Матрица отводит тепло (чистые цеолиты термически малостабильны) и повышает активность цеолита, снижая селективность. Матрицей служит g-Al2O3. Объемная скорость 0, 6-2ч-1, кратность циркуляции катализатора 10-12, время контакта 2, 2-3, 5с. ГФУ предельных газов и ГФУ непредельных газов. Очищенные от кислых компонентов газы подвергают разделению. Сырьем процесса ГФУ предельных газов являются: газ и головка каталитического риформинга. В процессе газофракционирования непредельных газов получают пропан, и-бутан, н-бутан, и-пентан, н-пентан, газовый бенвин, сухой газ. Сырьем ГФУ непредельных газов являются: гвз и головка каталитического крекинга, газ висбрекинга. Получают: пропан-пропиленовую фракцию, бутан-бутиленовую фракцию, газовый бензин, сухой газ. Процесс ведут при температуре верха деэтанизатора (первой колонны) 0-50С, давлении 4 МПа, во второй колонне давление 1, 8 МПа, в третьей колонне - 1, 8 МПа, температура верха 500С, низа 1100С. Коксование. Сырьем установки является гудрон. Продуктами процесса - кокс, тяжелый газойль, легкий газойль, бензин - отгон, газ и головка стабилизации. Процесс ведут при температуре 500-5200С и давлении приближенному к атмосферному. Производство серы. Основным процессом получения серы является процесс Клауса. Он основан на реакциях окисления сероводорода в одну или две стадии. При двухстадийном процессе имеют место реакции: 2H2S + 3O2 2H2S + SO2 Одностадийный процесс (реакция прямого окисления): 2H2S + O2 Выход серы зависит от соотношения воздуха и кислого газа. Оно должно обеспечить объемное соотношение Н2S: SO2 = 2: 1. В качестве катализаторов применяют бокситы - гидраты (Al2O3) и оксиды железа, а также примеси - SiO2, TiO2, CaO, MgO, P2O5 и др. Сера широко используется в при производстве резины, изоляционных материалов, серной кислоты, лекарственных препаратов. Производство водорода. Как показал материальный баланс, на гидрогенизационные процессы проектируемого НПЗ требуется 0, 43 % мас. (на нефть) водорода, в то врем как установка каталитического риформинга вырабатывает 0, 13 % (см. табл. 3.1). Следовательно, необходимо производство водорода. Оно осуществляется методом паровой конверсией метана. Конверсия метана водяным паром может быть описана реакциями: CH4 + H2O СО + Н2О Процесс проводится в печи при 800-900оС и 2, 4-2, 2 МПа над никелевым катализатором. Сырьем служит топливный газ, выделяемый на ГФУ и химически очищенная вода.
|