Висбрекинг. 4 Висбрекинг. Многоядерные ароматические
 Скачать 0.5 Mb.
|
ВисбрекингВисбрекинг предназначен для превращения гудрона в котельное топливо с низкой вязкостью и температурой застывания, также позволяющий за счет уменьшения выхода низкокачественного бензина увеличить выход дизельной фракции (150-350 оС) и получить большое количество вакуумного газойля для каталитического крекинга.Крекирующая реакционная способность различных углеводородов неодинакова для различных классов углеводородов и уменьшается в следующей последовательности:Нормальные парафины > изопарафины > циклопарафины > ароматические > нафтено-ароматические > многоядерные ароматические. Парафиновые углеводороды крекируются в парафиновые и олефиновые молекулы меньшей молекулярной массы. Коксование не имеет места в первичной реакции крекинга, т. к. ни углерод, ни водород практически не образуются. Олефины крекируются с образованием двух меньших олефинов или олефин и диолефин. Нафтеновые и ароматические с длинными боковыми цепями крекируются так, что боковые цепи укорачиваются до метиловых или этиловых групп. Состав сырья.Наибольшее снижение вязкости наблюдается при висбрекинге фракций, имеющих высокую исходную вязкость (фракции выкипающие в пределах температур выше 490°С), для которых коэффициент снижения вязкости 7-10. Повышение температуры более 470 °С не приводит к существенному снижению вязкости, но, как правило, вызывает ускорение закоксовывания технологического оборудования. Температура и продолжительность процесса.Увеличение времени пребывания в зоне реакции, равно как и повышение температуры, приводит к ужесточению процесса и возрастанию конверсии. Ужесточение режима приведет также к сокращению расхода дистиллятов, которые при необходимости добавляют в котельное топливо для достижения его соответствия требованиям спецификации на готовый продукт. Давление.С повышением давления уменьшается выход газообразных продуктов распада и сокращается объем газовой фазы, причем плотность ее растет примерно пропорционально давлению. Влияние высокого давления проявляется в реакциях гидрирования: по мере увеличения давления от 0,2 до 5 МПа, доля непредельных в легких продуктах крекинга снижается в полтора — два раза, при этом увеличивается доля продуктов уплотнения. Для поддержания требуемой степени конверсии сырья необходимо добиться прекращения реакции на выходе из печи. С этой целью используют квенчинг - быстрое охлаждение. Этот прием не только позволяет получить желаемые продукты, но и препятствует образованию нестабильного остаточного продукта. Квенчинг осуществляется при помощи различных сред, чаще всего - газойля, остатка или смеси этих продуктов. Газойль - наиболее часто используемая среда, так как реализует квенчинг в первую очередь посредством испарения и при меньшем расходе, чем при квенчинге остатком. Газойлевый квенчинг способствует дополнительному смешению потоков и позволяет быстрее достичь температурного равновесия. Однако для схемы с газойлевым квенчингом характерно увеличение нагрузок по парам и жидкости в зоне ввода сырья, промывной секции и контуре циркуляционного орошения. Квенчинг остатком реализуется исключительно путем передачи общего количества тепла, а не теплоты испарения, поэтому при одинаковой степени охлаждения расход остатка выше, чем газойля. Кроме того, нагрузка на контур квенчинга возрастает с ростом содержания квенча в системе. На ряде установок используется комбинированный квенчинг газойлем и остатком. При комбинированном квенчинге возрастает гибкость технологической схемы установки. Соотношение газойля и остатков в квенче можно варьировать для контроля температуры в зоне ввода продукта во фракционирующую колонну. КоксообразованиеОдной из основных проблем висбрекинга, приводящей к снижению эффективности процесса, к уменьшению продолжительности непрерывного процесса, к отказам аппаратуры, является закоксовывание аппаратуры. Химизм образования отложенийГаз — содержит непредельные и предельные углеводороды состава С1-С4. отношение парафины / олефины = 2. Содержание серы в газе (в виде H2S и меркаптанов) в 2-5 раз больше, чем в сырье. Газ направляется для дальнейшей переработки на газофракционирующие установки. Бензины висбрекинга характеризуются октановым числом 66-72 (моторный метод), содержанием серы при переработке остатков из сернистых нефтей — 0,5-1,2 %. В бензине содержится до 25 % (масс.) непредельных углеводородов (алкенов и алкадиенов), поэтому он обладает низкой химической стабильностью. Керосино-газойлевая фракция является ценным компонентом флотского мазута, после гидроочистки может применяться как компонент дизельных топлив. Содержание серы в 1,25-2,5 раза меньше, чем в сырье. Крекинг-остаток используется как котельное топливо, имеет более высокую теплоту сгорания, более низкую температуру застывания и вязкость, чем прямогонный мазут. Остаток обычно содержит в 1,2-1,5 раз больше серы, чем сырье. Температура застывания остатка висбрекинга ниже, чем сырья. Змеевиковый (печной) висбрекинг - высокотемпературный кратковременный крекинг осуществляется в специальном змеевике печи. Такая конструкция обеспечивает большую гибкость подвода тепла, что позволяет лучше регулировать температуру нагрева сырья; легкость удаления кокса из труб печи паро-воздушным способом; получение стабильного котельного топлива. Висбрекинг с сокинг-камерой - конверсия частично происходит в печи. Однако основная ее доля приходится на сокинг-камеру, где двухфазный поток из печи выдерживается при повышенной температуре в течение заданного времени. Принципиальная схема установки висбрекингаТехнологический режим установки висбрекинга
Материальный баланс установки висбрекинга
Расходные показатели установки висбрекинга
Трубчатая печь типа ГС-1 1 – лестничная площадка; 2 – змеевик радиантных труб; 3 – каркас; 4 – футеровка; 5 – радиантная камера; 6 – горелка; 7 – змеевик конвекционных труб; 8 – дымовая труба Трубчатая печь типа ГН-2 1 – лестничная площадка; 2 – змеевик радиантных труб; 3 – каркас; 4 – футеровка; 5 – перегородка; 6 – горелка; 7 – змеевик конвекционных труб; 8 – дымовая труба Реакционная камера с верхним вводом сырья 1 - штуцер для предохранительного клапана, 2 - штуцер для входа сырья, 3 - корпус, 4 - опора, 5 - штуцер для выхода продукта, 6 - верхний люк, 7 - днище, 8 - люк, 9 - вентиляционный продувочный штуцер Реакционная камера с нижним вводом сырья 1 - штуцер для предохранительного клапана, 2 - штуцер для входа сырья, 3 - корпус, 4 - опора, 5 - штуцер для выхода продукта, 6 – решетчатая провальная тарелка, 7 - днище, 8 - люк Благодарю за внимание |