Статья журнал НЕФТЬ и ГАЗ отправ. Исследование влияния тяжелых нефтяных остатков на выходы продуктов каталитического крекинга б. Ж. Искендиров
 Скачать 412.5 Kb.
|
|
УДК 665.637.6.092.5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ НА ВЫХОДЫ ПРОДУКТОВ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА   Б.Ж.ИСКЕНДИРОВ докторант кафедры "Нефтепереработка и нефтехимия" Г.Ф.САГИТОВА кандидат технических наук, профессор кафедры "Нефтепереработка и нефтехимия"   С.Т.ТАНАШЕВ кандидат технических наук, доцент кафедры "Нефтепереработка и нефтехимия" А.У.САРСЕНБАЕВА ст. преподаватель, кафедры "Нефтепереработка и нефтехимия" Южно – Казахстанский университет им. М. Ауезова г. Шымкент, проспект Тауке хана 5, Республика Казахстан. В настоящее время недостаток сырья процесса каталитического крекинга существует и на блоках крекинга современных промышленных установок Г-43-107 Павлодарского НХЗ. Кроме того, в связи с внедрением комплексных промышленных установок каталитического крекинга Residual Catalytic Cracking (RFCC) на ТОО «Петро Казахстан Ойл Продактс» Шымкентском нефтеперерабатывающем заводе, в данной работе приведены результаты исследование процесса каталитического крекинга мазута, (фракция выкипающие при температре свыше 3500С) на микросферическом цеолитсодержащим катализаторе. С целью производства высокооктанового бензина, определения баланса каталитического крекинга и оценки качества получаемых продуктов были проведены опыты по каталитическому крекингу мазута (фр. >3500С) на микросферическом цеолитсодержащим катализаторе ДА - 250. Показана принципиальная возможность улучшения показателей каталитического крекинга путем предварительной гидроочистки вакуумного газойля и крекинга его в смеси сернистым мазутом той же нефти, что способствует углублению переработки нефти, увеличению выхода каталитического дистиллята и снижению загрязнения окружающей среды. Ключевые слова: катализатор, каталитический крекинг, гидрогенизат, смола, вакуумный газойль, мазут, коксоотложение, селективность, непредельные углеводороды. КАТАЛИТИКАЛЫҚ КРЕКИНГ ӨНІМДЕРІ ШЫҒЫМЫНА АУЫР МҰНАЙ ҚАЛДЫҚТАРЫНЫНЫҢ ӘСЕРІН ЗЕРТТЕУ Б.Ж.Искендиров*1, докторант, "Мұнай өңдеу және мұнайхимия" кафедрасы Г.Ф.Сагитова2, техника ғылымдарының кандидаты, профессор, "Мұнай өңдеу және мұнайхимия" кафедрасы С.Т.Танашев2, техника ғылымдарының кандидаты, "Мұнай өңдеу және мұнайхимия" кафедра доценті А.У.Сарсенбаева2, аға оқытушы, "Мұнай өңдеу және мұнайхимия" кафедрасы. М.Әуезов атындағы Оңтүстік – Қазақстан университеті Шымкент қ., Тауке хан проспектісі, нөмір 5, Казақстан Республикасы. Қазірігі уақытта каталитикалық крекинг процесінің шикізат тапшылығы Павлодар МХЗ-ның заманауи өндірістік Г-43-107 крекинг қондырғысында да байқалатынын көреміз. Осы жағдайда, Шымкент мұнай өңдеу зауыты «Петро Казахстан Ойл Продактс» ЖШС Residual Catalytic Cracking (RFCC) каталитикалық крекинг кешенді өндірістік қондырғысын ендіруге байланысты, ұсынылып отырған еңбекте каталитикалық крекинг процесі мазутын (3500С жоғары температурада қайнайтын фракция) микросфералық цеолитқұрамды катализаторда зерттеудің нәтижелері ұсынылған. Жоғары октанды бензин өндіру, каталитикалық крекинг процесінің материалдық балансын анықтау және алынған дайын өнімдердің сапасын бағалау мақсатында каталитикалық крекинг шикізаты мазутқа (фр. >3500С) ДА – 250 микросфералық цеолитқұрамды катализатормен тәжірибе жүргізілді. Аталған жұмыста вакуум газойльін алдын-ала сутекпен тазалау және берілген мұнайдың күкіртті мазутын қоса крекингілеу жолымен каталитикалық крекинг өнімдері көрсеткіштерін жақсартудың принципиалды мүмкіндіктері ұсынылған, бұл өз кезегінде мұнайды терең өңдеуге, каталитикалық крекинг процессі дистилляттарының шығымын арттыруға және қоршаған ортаны қорғау бойынша шаралардың орындалуына мүмкіндік береді. Түйін сөздер: катализатор, каталитикалық крекинг, гидрогенизат, шайыр, вакуумдық газойль, мазут, кокс түзу, таңдамалылық, қанықпаған көмірсутектер. STUDY OF THE INFLUENCE OF HEAVY OIL RESIDUES ON THE YIELDS OF CATALYTIC CRACKING PRODUCTS B.Zh.Iskendirov*1, doctoral student of the department "Oil refining and petrochemistry" G.F.Sagitova2, candidate of technical sciences, professor of the department "Oil refining and petrochemistry" S.Т.Tanashev2, candidate of technical sciences, associate professor of the department "Oil refining and petrochemistry" А.U.Sarsenbayeva2, senior lecturer of the department "Oil refining and petrochemistry" South Kazakhstan university named after M. Auezov s. Shymkent, Tauke Khan avenue 5, The Republic of Kasakhstan. The disadvantage of a catalytic cracking process raw materials exist on the blocks cracking of modern industrial plants G-43-107 Pavlodar Petrochemical Plant. It is therefore particularly important for extensive research that will expand the number of raw material resources, through the use of heavy oil residues such as fuel oil, by mixing them with conventional catalytic cracking feedstock. In this regard, the preparation of raw materials is one of the main issues of intensification of a catalytic cracking process. At the same time, hydrogenation purification is one of the principal methods of preparation of catalytic cracking feedstock Keywords: hydrogenate , resin, vacuum gas oil, fuel oil, coke, selectivity, catalytic cracking, unsaturated hydrocarbons. Недостатком сырья процесса каталитического крекинга существует на блоках крекинга современных промышленных установок Г-43-107 Павлодарского НХЗ. Поэтому особенно актуально проведение широких исследований, которые позволят несколько расширить ресурсы сырья, за счет использования тяжелых остатков нефтей типа мазута, путем смешения их с обычным сырьем каталитического крекинга. В этой связи подготовка сырья является одним из основных вопросов интенсификации процесса каталитического крекинга. В то же время, гидрогенизационная очистка является одним из основных способов подготовки сырья каталитического крекинга. В последние годы остро встал вопрос об углублении переработки нефти, в частности, путем использования тяжелых остатков типа мазута в качестве сырья каталитического крекинга. Однако с утяжелением сырья в них увеличивается содержание серосодержащих, азотсодержащих и кислородоорганических соединений, смол, металлов и других веществ, ухудшающих показатели каталитического крекинга. В настоящее время недостаток сырья процесса каталитического крекинга существует и на блоках крекинга современных промышленных установок Г-43-107 Павлодарского НХЗ. Кроме того, в связи с внедрением комплексных промышленных установок каталитического крекинга Residual Catalytic Cracking (RFCC) на ТОО «Петро Казахстан Ойл Продактс»Шымкентском нефтеперерабатывающем заводе, в данной работе приведены результаты исследование процесса каталитического крекинга мазута, (фракция выкипающие при температре свыше 3500С) на микросферическом цеолитсодержащим катализаторе. Поэтому особенно актуально проведение широких исследований, которые позволят несколько расширить ресурсы сырья, за счет использования тяжелых остатков нефтей типа мазута, путем смешения их с обычным сырьем каталитического крекинга. В этой связи подготовка сырья является одним из основных вопросов интенсификации процесса каталитического крекинга. В то же время, гидрогенизационная очистка является одним из основных способов подготовки сырья каталитического крекинга. Для оценки влияния глубины гидрообессеривания сырья на выходы продуктов каталитического крекинга были подвергнуты крекингу на лабораторной установке неочищенный вакуумный газойль и гидроочищенный гидрогенизат в смеси с мазутом, отобранный с установки Павлодарского НХЗ [1-3]. Материалы и методы и исследования. Режим и методика крекинга были выбраны такие же, как и в предыдущем нашем сообщении [4]. Смесь сырья готовили добавлением к вакуумному газойлю сернистого мазута от 5% масс до 30% масс. Результаты крекинга негидроочищенной смеси вакуумного газойля и мазута на катализаторе КМЦР, при температуре 4900С и массовой скорости подачи сырья 2 час-1 и 4 час-1 представлены в таблице 1. Как видно, и из данных таблицы, крекинг вакуумного газойля в смеси с мазутом в различных количествах приводит к значительному изменению выхода продуктов. Наиболее характерные изменения отмечены для оптимальной смеси вакуумного газойля и мазута с массовым соотношением 85:15. При крекинге такой смеси по сравнению с результатами крекинга вакуумного газойля увеличился выход бензина на 2,0-2,2%, легкого газойля на 1,7-2,1% и тяжелого газойля на 3,1-4,4% масс. Уменьшились выход газа на 4,2-6,0% и коксоотложение на катализаторе на 2,1-2,6% масс. Глубина превращения для оптимальной смеси сырья по абсолютной величине ниже на 4,4%, чем в случае крекинга вакуумного газойля, но селективность по бензину выше на 5,1% масс. С ростом содержания мазута в составе сырья (до 30%) снизился выход бензина на 3,4-4,8%, выход легкого газойля уменьшился на 1,1-1,3%, тяжелого газойля увеличился на 2,3% . Все это указывает на уменьшение степени превращения исходного сырья. Таблица 1 – Показатели выхода продуктов каталитического крекинга смеси вакуумного газойля и мазута
Таблица 2 – показатели физико-химических свойств продуктов каталитического крекинга смеси вакуумного газойля и мазута
Продолжение таблицы 2
При крекинге сырья, когда массовая скорость подачи сырья равна 2 час-1, выход газа и бензина больше, а выходы легкого и тяжелого газойля меньше, чем при массовой скорости подачи сырья, равной 4 час-1. В таблице 3 представлены данные о качестве продуктов каталитического крекинга смеси вакуумного газойля и мазута. При крекинге оптимальной смеси сырья качество получаемых продуктов несколько улучшается. Содержание непредельных углеводородов в бензине уменьшилось на 0,7%, ароматических углеводородов возросло на 1,6% масс. Изменение содержания серы в продуктах крекинга незначительное [5]. Таблица 3 – Показатели выхода продуктов каталитического крекинга смеси гидроочищенного вакуумного газойля и мазута
Продолжение таблицы 3
Таблица 4 – Показатели физико-химических свойств продуктов каталитического крекинга смеси гидроочищенного вакуумного газойля и мазута
Выводы Из данных таблицы 3 видно, что крекинг смеси, состоящей из гидроочищенного вакуумного газойля (85% масс.) и сернистого мазута (15% масс.) при тех же условиях приводит к росту выхода каталитического дистиллята на 5,4 - 7,7% масс, для массовой скорости подачи сырья 2 и 4 час‑1 соответственно. При этом имеет место изменение выхода всех составляющих дистиллята по сравнению с их выходом из чистого вакуумного газойля (таблица 4). Снизилось коксоотложение на катализаторе на 1,9-2,6% масс. Наблюдается улучшение качества получаемых продуктов. При крекинге оптимальной смеси гидроочищенного вакуумного газойля (85% масс) и сернистого мазута (15% масс) при массовой скорости подачи сырья, равной 4 час -1увеличивается выход бензина, легкого газойля. Крекинг сырья при массовой скорости подачи сырья 2 час-1, способствует росту выхода газа и бензина, приводит к уменьшению выхода легких и тяжелых газойлей, чем при массовой скорости подачи сырья 4 час-1 Содержание серы и непредельных углеводородов в бензине, полученном из гидроочищенного сырья, меньше, ароматических соединений – больше. Легкие и тяжелые газойли также содержат значительно меньше серы. Таким образом, показана принципиальная возможность улучшения показателей каталитического крекинга путем предварительной гидроочистки вакуумного газойля и крекинга его в смеси сернистым мазутом той же нефти, что способствует углублению переработки нефти, увеличению выхода каталитического дистиллята и снижению загрязнения окружающей среды. Литература 1 Капустин В.М.,Танашев С.Т., Досмуратов Д.Е. Исследования процесса каталитического крекинга тяжелых вакуумных дистиллятов.//Научно-технический журнал «Мир нефтепродуктов.Вестник нефтяных компаний». – Москва, 2015.- №1,- С.24-27. 2 Tanashev S.T.Kapustin V.M.Sultankhanov N.S.Nalibayev M.I.//et al. On the issue of processing heavy vacuum gas oil by the process of catalytic cracking //Materials of the International scientific and practical conference "Oil and Gas Processing – Ufa, 2013. – C. 78-80. 3 Pusurmanova.Zh., Tanashev S.T.//Rational methods of processing heavy oils and oil residues. //Textbook. Ed.Evero. – Almaty, – 2016. – C.232. 4 Tanashev S.T., Karabaev Zh.A., Musakhanov O.M.//Production of winter diesel fuel from a mixture of littile paraffin Amangeldi gascondensate and high paraffin Kumkol oil. //Материалы международной научной конференций, «Science and civilization». // volume 10.// SHEFFILD. – г. Шеффилд-Англия, 2017. – №2, – С.53-57. 5 Кистер Г. Выявление и устранение проблем перегонки в нефтепереработке и нефтехимии//Перевод c англ.(DistillationTroubleshooting) под редакцией Н. Ю. Белоконя, О. Ф. Глаголевой – Санк-Петербург – 2019. – С.551-558. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||