1. Общая характеристика производства и секции 100.

1.1. Назначение установки г-43-107м/1.

Комбинированная установка каталитического крекинга Г-43-107М/1 предназначена для переработки сернистого вакуумного газойля (фр. 350-500^оС) смеси Западно-Сибирской нефти и башкирских высокосернистых нефтей с целью получения ценных для народного хозяйства нефтепродуктов:

- высокооктанового компонента автобензина АИ-93;

- пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракций - сырья для про-цесса алкилирования и нефтехимии, получения метил-трет-бутилового эфира;

- метил-трет-бутилового эфира - высокооктановой добавки к бензинам.

Кроме того на установке производится:

- лёгкий газойль каталитического крекинга ( фр.195¸325^оС ) - компонент дизельного топлива;

- тяжёлый газойль каталитического крекинга ( фр.325¸420^оС ) - компо-нент котельного топлива - мазута, используется также на установке висбрекинга гудрона на прекращение реакции;

- остаток каталитического крекинга ( фракция выше 420^оС ) - компонент котельного топлива - мазута, используется также на установке висбрекинга гудрона на прекращение реакции;

- фракция 160¸350^оС гидроочистки - компонент дизельного топлива;

- нестабильный бензин гидроочистки ( фракция С5¸160^оС );

- углеводородный газ, используемый в качестве топлива на собственные нужды;

- сероводород в растворе моноэтаноламина.

Комбинированная установка Г-43-107М/1 состоит из следующих секций:

Секция 100 - гидроочистка сырья каталитического крекинга с производитель-

ностью 2200 тыс.тонн/год.

Секция 200 - каталитический крекинг и ректификация с производительностью

1924 тыс.тонн/год.

Секция 300 - абсорбция и газофракционирование с производительностью

1372 тыс.тонн/год.

Блок МТБЭ - производство МТБЭ с производительностью 40 тыс.тонн/год.

Блок утилизации - утилизация тепла дымовых газов с выработкой пара в тепла в составе котлах-утилизаторах.

секции 100.

5

Проектная документация по комбинированной установке Г-43-107М/1 выполнена Грозгипронефтехимом в 1984-87 г.г. по научно-исследовательским данным ГрозНИИ, ВНИИ НП, ВНИИУСа.

Генеральный проектировщик - Башгипронефтехим.

Год ввода в действие - 1994 г.

1.2. Назначение секции 100.

Гидроочистка вакуумного газойля предназначена для гидрогенизационного облагораживания сырья каталитического крекинга с целью снижения содержания сернистых, азотистых, кислородсодержащих, металлоорганических соединений и полициклической ароматики с одновременным снижением его коксуемости с целью улучшения структуры выходов и повышения качества продуктов крекинга, снижения отравления катализатора крекинга и сохранения его равновесной активности, а также уменьшения выбросов сернистых соединений в атмосферу.

Блок утилизации тепла секции 100 предназначен для утилизации тепла дымовых газов блока печей секции 100 и газов регенерации реакторного блока секции 200 с выработкой пара давлением до 13 кгс/см². Выработка пара котлом-утилизатором П-402 до 11,2 т/час, П-401/1,2 до 28 т/час.

Секция 100 состоит из следующих блоков:

- реакторный блок;

- блок стабилизации гидрогенизата;

- блок очистки газа раствором моноэтаноламина;

- печной блок;

- блок утилизации тепла.

13

3. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СЕКЦИИ 100.

3.1. Описание технологического процесса.

3.1.1. Процесс гидроочистки.

Процесс гидроочистки основывается на реакции гидрогенизации сернистых соединений в виде меркаптанов, сульфидов, тиофенов с разрывом связи углерод - сера и насыщением водородом свободных валентных и олефиновых связей.

Наряду с сернистыми соединениями при гидроочистке гидрируется значительное количество олефиновых углеводородов, смол, азотистых и кислородсодержащих соединений и разрушаются металлоорганические соединения, содержащиеся в высококипящих нефтяных фракциях, например, в вакуумных дистиллятах, используемых в качестве сырья каталитического крекинга.

В зависимости от строения, сернистые соединения при каталитическом гидрировании под давлением водорода превращаются в углеводороды: парафиновые, нафтеновые и ароматические с выделением сероводорода.

Устойчивость сернистых соединений увеличивается в следующем порядке: меркаптаны < дисульфиды < сульфиды < тиофены .

С увеличением молекулярного веса сернистых соединений скорость гидрогенизационного обессеривания уменьшается. Ниже приведены реакции гидрогенизации сернистых соединений в процессах каталитической гидроочистки:

- меркаптаны - R-SH + Н₂ ® RH + H₂S;

- дисульфиды - R-S-S-R + 3Н₂ ® 2RH + 2H₂S;

- сульфиды - R-S-R¹ + 2Н₂ ® RH + R¹Н+ H₂S;

- тиофены - CH -- CR + 4H₂ ® R- C₄H₉ + H₂S.

êê êê

СН СН

\ /

S

Регенерация катализатора проводится при значительном падении активности катализатора и сводится к окислительному выжигу кокса, серы и тяжёлых углеводородов, отложившихся на катализаторе в процессе реакции, непосредственно в реакторах.

Выжиг производится кислородом воздуха, подаваемого в токе инертного газа с поглощением окислов серы из газов регенерации 10¸20% раствором соды (карбоната натрия - Nа₂СО₃).

С целью снижения на поверхности катализатора высокомолекулярных полимерных соединений катализатор промывается растворителем (бензином или дизельным топливом), что обеспечивает плановый подъём температуры в начальный период окислительного выжига кокса и сокращает общее время регенерации на 30% за счёт резкого сокращения операции выжига кокса.

14

Гидрогенизация азотистых соединений сопровождается выделением свободного аммиака. Разрушаются они труднее, чем серо-, и кислородсодержащие соединения. Кислородсодержащие соединения легко вступают в реакцию гидрирования с образованием соответствующих углеводородов и воды.

Одновременно с гидрированием сернистых соединений в условиях гидрогенизационного обессеривания протекают многочисленные реакции углеводородов, которые в основном сводятся к расщеплению их и перераспределению водорода.

К таким реакциям относятся: изомеризация парафиновых и нафтеновых углеводородов, гидрирование углеводородов и их гидрогенизация.

Наиболее стойкими в процессах гидрирования являются ароматические углеводороды, которые при гидроочистке не затрагиваются или насыщаются в небольшой степени.

Условия проведения процесса гидроочистки зависят от фракционного и химического состава сырья, от требуемой степени обессеривания, применяемого катализатора и его состояния .

Основными параметрами, характеризующими гидроочистку, являются:

- температура в реакторах;

- давление в реакторах;

- объёмная скорость подачи сырья;

- кратность циркуляции ВСГ по отношению к сырью.

Из всех параметров процесса наиболее важный - температура. С повышением температуры скорость гидроочистки возрастает, но избирательность процесса снижается, увеличивается образование лёгких продуктов и отложение кокса на катализаторе. Тяжёлое, термически стойкое сырьё очищают при более низкой температуре, чем лёгкое сырьё.

Наиболее целесообразно вести процесс при максимальной температуре, не вызывающей образование кокса, предел которой в зависимости от условий и характера сырья составляет 350-450^оС. Во избежание коксоотложений на катализаторе не рекомендуется для данного процесса повышение температуры выше 420^оС.

Повышение давления увеличивает скорость гидрообессеривания и уменьшает коксообразование. Рабочее давление в зависимости от характера сырья и цели процесса (гидроочистка или гидрокрекинг) лежит в пределах 30¸150 кгс/см².

Для данного процесса оптимальным считается давление в пределах 45¸55 кгс/см².

Объёмная скорость влияет на степень и избирательность обессеривания, а также на соотношение итенсивности реакций гидроочистки или гидрокрекинга. С учётом принятой проектом глубины обессеривания оптимальной считается объёмная скорость в пределах 0,8¸1,2 час ^-1.

Увеличение объёма циркулирующего водорода снижает коксообразование на катализаторе, поэтому процесс ведётся при подаче 400¸500 нм³ циркулирующего ВСГ на 1м³ жидкого сырья. Для нормального течения реакций гидрообессеривания концентрация водорода в водородсодержащем газе должна поддерживаться не ниже 74% объёмных.

15

Большую роль в проведении процесса гидроочистки играет активность катализатора. Чем выше активность катализатора, тем с более высокой объёмной скоростью можно проводить процесс, обеспечивая заданную глубину обессеривания. Активность катализатора - величина относительная, показывающая насколько обессеривающая способность данного катализатора отличается от обессеривающей способности эталонного катализатора для одного и того же нефтепродукта.

В качестве катализаторов для гидрогенизационных процессов переработки сернистых нефтепродуктов наибольшее распространение получили алюмокобальтмолибденовый и алюмоникельмолибденовый катализаторы, так как они обладают высокой активностью в разрыве связей

С-S, C-N, C-O, в реакциях насыщения алкеновых двойных связей, малой активностью в реакциях полимеризации и конденсации, высокой термической стойкостью и практически полной нечувствительностью к каталитическим ядам.

На секции 100 используются катализаторы типа ГО-117 и ГП-497Т.