Пере тяж неф 30 лвопрос-ответ 1-30 лекция. Вопросы, предназначенные для проверки знаний лекционного материала по дисциплине Переработка тяжелых нефтей и нефтяных остатков
 Скачать 380 Kb.
|
|
Лекция №20. Комбинированные процессы термического крекинга с висбрекингом и коксованием. Утилизация отработанных масел (ОМ) путем термического крекинга. Вопрос 1. При каких условиях протекает термический крекинг? Ответ. Термический крекинг – самый «жесткий» из термических процессов. Он протекает при давлении 2,1 МПа и температуре 500-540  .Вопрос 2. В связи с чем целесообразно комбинирование процессов ТК (термического крекинга) и ЗК (замедленного коксования)? Ответ. а) снижаются удельные капитальные и эксплутационные затраты по сравнению с затратами на отдельной установке ТК; б) возможно фракционирование продуктов комбинированного процесса в общей колонне с единой схемой теплообмена; в) при вовлечении дистиллятного крекинг-остатка процесса ТК в остаточное сырьё ЗК повышается качество кокса, сокращается время коксования. Вопрос 3. Какие преимущества имеют комбинированные технологии? Ответ. Они обеспечивают получение качественного электродного кокса и позволяют полностью исключить производство тяжелых вторичных газойлей. Вопрос 4. Какой метод утилизации является перспективным для отработанных масел (ОМ)? Ответ. Для утилизации ОМ наиболее перспективным является термохимический метод. Вопрос 5. Почему наиболее перспективным является термохимический метод для утилизации ОМ? Ответ. Термохимический метод утилизации ОМ обеспечивает высокий уровень экологической безопасности производства и позволяет получать вторичные нефтепродукты высокого качества. Использование этих методов предполагает глубокую переработку нефтеотходов с помощью современных высокотемпературных технологий, при воздействии которых происходит изменение структурного состава исходного сырья. Вопрос 6. Какие процессы лежат в основе термохимических методов утилизации ОМ? Ответ. В основе термохимических методов утилизации ОМ лежат процессы каталитического гидрирования либо термического крекинга. Вопрос 7. Какими преимуществами обладают технологии термического крекинга по сравнению с технологиями каталитического гидрирования? Ответ. Технологии термического крекинга просты, экономичны и не требуют применения дорогостоящего оборудования, катализаторов и реагентов. Лекция №21. Каталитический крекинг остаточного сырья. Характеристика сырья для каталитического крекинга. Вопрос 1. Какой из наиболее распространенных процессов способствует углублению переработки нефти и что является сырьем в этом процессе? Ответ. Наиболее распространенным процессом, способствующим углублению переработки нефти является каталитический крекинг флюид (ККФ). В этом процессе помимо традиционного сырья (тяжелые дистилляты – вакуумный газойль) широко используют нефтяные остатки (мазут, гудрон) как в смеси с дистиллятным сырьем, так и в чистом виде. Вопрос 2. Какие преимущества процесса каталитического крекинга остаточного сырья наблюдаются по сравнению с термическими процессами? Ответ. При каталитическом крекинге остаточного сырья наблюдается более высокий выход и качество продуктов (в особенности бензина), отсутствие побочных продуктов, так как образующийся в процессе кокс сжигается в регенераторе, а выделяющееся при этом тепло используется для поддержания эндотермических реакций крекинга. Вопрос 3. Какие существуют недостатки при переработке остаточного и тяжелого нефтяного сырья в процессе каталитического крекинга? Ответ. Основным недостатком процесса каталитического крекинга остаточного сырья является быстрая дезактивация катализатора, обусловленная высокой коксуемостью сырья и повышенным содержанием в нем металлов – ядов (Ni, V, Na). Вопрос 4. Как можно предотвратить отравление катализатора металлами? Ответ. Возможны следующие пути предотвращения отравления катализатора металлами: а) предварительная деметаллизация сырья; б) непрерывная деметаллизация части циркулирующего в системе катализатора; в) применение добавок, пассивирующих отраляющее действие металлов на катализатор. Вопрос 5. Какие существуют отличия между свойствами обычного сырья крекинга – вакуумных газойлей (фр 350-500 ) и более тяжелых видов сырья?Ответ. При утяжелении фракционного состава в вакуумных газойлях и тем более в мазутах и более тяжелых остатках увеличивается содержание смолисто-асфальтовых веществ, серы-, азот- и металлосодержащих соединений. Лекция №22. Катализаторы каталитического крекинга тяжелого нефтяного сырья. Процесс облагораживания нефтяных остатков и тяжелых нефтей. Вопрос 1. Какими свойствами должны обладать катализаторы, предназначенные для превращения тяжелого сырья? Ответ. Катализаторы, предназначенные для превращения тяжелого сырья должны обеспечивать высокую селективность образования фракции С5-С15, низкий выход кокса и высокий выход изопарафиновых и ароматических углеводородов. Вопрос 2. Как влияет на активность катализатора образование кокса на его поверхности? Ответ. Катализаторы крекинга теряют активность вследствие образования кокса на их поверхности. Для уменьшения выхода кокса при крекинге тяжелого и остаточного сырья разработаны специальные катализаторы, обладающие улучшенной селективностью по выходу кокса. В этих катализаторах имеются поры большого диаметра, что препятствуют конденсации углеводородов в порах и их закупорке. Кроме того в их состав входят цеолиты нового типа, характеризующиеся относительно небольшими скоростями реакции переноса водорода, вследствие чего уменьшается образование полиядерных соединений – «предшественников» кокса. Вопрос 3. Особенности катазиторов крекинга тяжелого нефтяного сырья. Ответ. С утяжелением сырья активность цеолитсодержащих катализаторов падает из-за того, что крупные углеводородные молекулы не могут проникнуть в узкие (8-9 А) полости цеолита и крекинг протекает только на внешний поверхности катализатора. В связи с этими для остаточного сырья используют катализаторы с широкопористой матрицей с диаметром пор более 500 А так называемых мезопор. Матрица (АСК) должна быть барьером для перемещения тяжелых металлов (прежде всего V2O5) на цеолит и его разрушения. Еще большее значение для создания эффективных катализаторов крекинга остатков играет совершенствование цеолитов. В настоящее время на смену первым цеолитам пришли ультратстабильные, сверхвысококремнеземные цеолиты типа LZ-210, отличающихся повышенной термической и гидротермической стабильностью. Важная особенность новых типов цеолитов – низкий выход кокса. Вопрос 4. Высокоэффективные катализаторы крекинг остатков. Пассиваторы. Ответ. Создание высокоселективных, активных и стабильных цеолитов для крекинга остатков, а также широкопористых матриц с небольшой удельной поверхностью, способных «улавливать» тяжелые металлы, позволило разработать высокоэффективные катализаторы крекинга остатков. Дальнейшее совершенствование катализаторов крекинга остатков связано с применением новых кремнеполиморфных молекулярных сит (компания ЮНИОН Карбайд), алюмофосфатов (АЛЬКО) AlPO4 и силикатоалюмофосфатов (CANO) SiAlPO4. Наряду с металлостойкими катализаторами (а иногда и совместно) используют специальные пассиваторы металлов, которые в виде небольших добавок подаются вместе с сырьем. Пассиваторы получили широкое распространение на установках ККФ. Сущность пассивации заключается в переводе металлов, осадившихся на катализаторе в неактивное (пассивное) состояние. Вопрос 5. Процесс облагораживания нефтяных остатков и тяжелых нефтей. Ответ. Ряд японских фирм разработали принципиально новые процессы, предназначенные для облагораживания нефтяных остатков и тяжелых нефтей. Эти процессы осуществляются на установках типа каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора. В качестве адсорбента – катализатора используется дробленная железная руда, частицы которой поддерживаются во флюидизированном состоянии с помощью паров сырья и водяного пара. Температура в реакторе 525-545 .Лекция №23. Промышленные установки каталитического крекинга остаточного сырья. Вопрос 1. Когда и где была запущена первая промышленная установка ККФ (кат. крекинг флюид) остаточного сырья? Ответ. Первая промышленная установка ККФ предназначенная для крекинга остаточного сырья мощностью 1,2 млн т/год была пущена в начале 60-х годов в США. Вопрос 2. Какой процесс положен в основу установки ККФ? Ответ. В основу установки ККФ положен процесс Эич-Оу-Си (НОС) фирмы «Келлог». Установка в целом аналогична установкам ККФ для дистиллятного сырья, но отличается от них наличием паровых змеевиков в регенераторе и выносных теплообменников. Вопрос 3. Какое остаточное сырье перерабатывают на установках ККФ? Ответ. Более 50 установок ККФ для дистиллятного сырья в США и ряд аналогичных установок в странах западной Европы перерабатывают смеси газойля с мазутом или гудроном. Доля мазута или гудрона на некоторых установках достигает 80%, но не превышает 30%. Степень превращения сырья на этих установках составляет 60-73%. Вопрос 4. Какой усовершенствованный процесс предназначен для переработки остаточного сырья? Ответ. Для переработки остаточного сырья предназначен также усовершенствованный процесс Эич-Оу-Си-П фирмы «Келлог». Вопрос 5. Что является особенностью процесса Эич-Оу-Си-П фирмы «Келлог»? Ответ. Основной особенностью реакторно-регенераторного блока установок, разработанных фирмой «Келлог» является соосное расположение реактора и регенератора, прямые или П-образные катализаторо-проводы с поворотами под 90 , не подверженные износу; многоточечный ввод сырья, что улучшает условия контакта сырья с катализатором и т.д.Вопрос 6. В чем заключается преимущество перевода действующих установок ККФ на переработку тяжелого остаточного сырья? Ответ. Перевод действующей установки ККФ, перерабатывающей вакуумный газойль на смешанное сырье (80% вакуумного газойля и 20% гудрона) за счет увеличения разницы между затратами на сырье и стоимостью вырабатываемой продукции увеличивает чистую прибыль на 15% несмотря на снижение выхода бензина. Лекция №24. Гидрогенизационные процессы переработки тяжелых нефтяных остатков. Вопрос 1. Какие процессы относятся к гидрогенизационным процессам? Ответ. К гидрогенизационным процессам относятся: а) гидроочистка топливных и масляных фракций с целью удаления гетеросоединений, непредельных углеводородов, а при жестких режимах-частичного гидрирования ароматических углеводородов; б) гидрообессеривание и гидродеметаллизация тяжелых нефтяных остатков, с целью получения малосернистых котельных топлив или сырья для последующей глубокой переработки (например, кат.крекинг); в) гидрокрекинг вакуумных газойлей и тяжелых нефтяных остатков с целью углубления переработки нефти и расширения ресурсов моторных топлив. Вопрос 2. Чем обусловлено ведущее положение гидрогенизационных процессов среди вторичных процессов переработки нефтяного сырья? Ответ. Ведущее положение гидрогенизационных процессов среди вторичных процессов переработки нефтяного сырья обусловлено следующими причинами: а) непрерывным увеличением в общем балансе сернистых и высокосернистых нефтей; б) повышенными требованиями к охране природы, к качеству товарных нефтепродуктов; в) развитием каталитических процессов с применением активных и селективных катализаторов, требующих предварительного гидрооблагораживания; г) необходимостью дальнейшего углубления переработки нефти. Вопрос 3. На какие классы делятся гидрогенизационные процессы переработки тяжелых нефтей, остаточного сырья? Ответ. Гидрогенизационные процессы переработки тяжелых нефтей, природных битумов и остатков делятся на два класса: каталитические и некаталитические. Лекция №25. Гидрогенизационные процессы, протекающие в отсутствии катализаторов. Вопрос 1. Какие процессы относятся к гидрогенизационным процессам, протекающим в отсутствии катализаторов? Ответ. К гидрогенизационным процессам, протекающим в отсутствии катализаторов относятся: гидровисбрекинг, гидропиролиз (дина-крекинг) и донорно-сольвентный крекинг. Вопрос 2. На чем основаны процессы гидровисбрекинга? Ответ. Процессы гидровисбрекинга основаны на том, что растворимость водорода в нефти увеличивается при повышении давления и температуры. Гидровисбрекинг проводится при таких же температурах и продолжительности, что и каталитический гидрокрекинг, причем глубина превращения сырья значительно выше, чем при обычном висбрекинге. Во избежание быстрого закоксовывания реакционной аппаратуры гидровисбрекинг необходимо проводить при высоком давлении 12-20 МПа, поскольку при этом увеличивается растворимость водорода в нефтяных остатках и скорость реакций висбрекинга. Вопрос 3. Что собой представляет процесс гидропиролиза (дина-крекинг)? Ответ. Гидропиролиз (дина-крекинг) проводится, как и термический пиролиз, при температуре выше 500 , давлении выше 10 МПа и времени контакта от нескольких секунд до одной минуты в среде водорода.Вопрос 4. Что собой представляют донорно-сольвентные процессы? Ответ. Донорно-сольвентные процессы основаны на технологии, применявшейся ранее для сжижения углей, а в 50-х годах в процессе Варга (Венгрия) – гидрокрекинге средних дистиллятов в присутствии донора водорода и катализатора одноразового пользования. Вопрос 5. Какие разработаны варианты донорно-сольвентных процессов? Ответ. Различными фирмами США и Канады разработано несколько вариантов донорно-сольвентных процессов: а) донорно-сольвентный висбрекинг («Лурги»); б) донорной переработки битуминозных нефтей («Галф-Канада»); в) донорно-сольвентный крекинг («Петро-Канада»); г) донорный висбрекинг («Экссон» и др.). Лекция №26. Гидрогенизационные процессы, протекающие в присутствии катализаторов. Вопрос 1. Какие гидрогенизационные процессы протекающие в присутсвии катализаторов вы знаете. Ответ. Гидрообессеривание и гидрокрекинг. Процессы гидрообессеривания служат для улучшения одной или нескольких характеристик исходного сырья и подразделяется на гидродеметаллизацию и гидрообессеривание. Гидрокрекинг – деструктивный процесс превращения тяжелых дистиллятов, остатков, тяжелых нефтей с целью получения высококачественных светлых нефтепродуктов, проводимый под давлением 50-300 кгс/см2 в среде водорода при температуре 260-370 в присутствии катализаторов, сопровождаемый разрывом цепей длинных молекул, насыщением их водородом, изомеризацией, расщеплением полициклических углеводородов и сернистых соединений и другими процессами.Вопрос 2. Процессы протекающие в стационарном слое катализатора. Ответ. Фирма «Келлог» разработала процесс гидродеметаллизации с периодической регенерацией катализатора. В этом процессе более высокая температура и объемная скорость, но более низкое давление, чем в других процессах гидрообессеривания, что обеспечивает более высокую степень превращения сырья (50-60%). Фирма «Шеврон» осуществляет гидродеметаллизацию и гидрообессеривание мазутов и гудронов по схеме со стационарным слоем катализатора. Катализатор устойчив к отложению металлов, длительность работы от 6 до 12 месяцев. Основной продукт – малосернистый остаток, используемый в качестве котельного топлива. Вопрос 3. Принципиальная схема установки гидрообессеривания мазута фирмы «Галф»? Ответ. Установка имеет две параллельные нитки из 4 реакторов, остальные аппараты в одной нитке. Последние два реактора имеют один слой катализатора, что облегчает его загрузку и выгрузку, более равномерно распределяется паро-жидкостная смесь по сечению слоя катализатора, лучше регулируется температура вводом холодного водородсодержащего газа. В первые, по ходу сырья, реакторы загружается низкопористый катализатор с высокой деметаллизирующей способностью, в последующие – катализаторы с высокой гидрообессериающей активностью. Из характеристики сырья и основного продукта процесса гидрообессеривания мазута фирмы «Галф» видно, что суммарное содержание металлов и серы в гидрогенизате снизилось в 10 раз. Лекция №27. Комбинированные процессы переработки остаточного сырья. Вопрос 1. Для переработки остаточного сырья наиболее эффективным является сочетание каких процессов на НПЗ? Ответ. Весьма эффективным является сочетание процессов феба-комби-крекинг (VCC) и ККФ. При включении в схему завода процесса феба-комби-крекинг (VCC) на НПЗ почти нет остатков. Такой завод имеет структуру производства с полным отсутствием мазута. Вопрос 2. |