Технология получения ДТ «З»

      Объемная  скорость подачи сырья

      Объемная  скорость - V_L (ч^-1) - определяется отношением объема сырья, подаваемого в реактор в час, к объему катализатора. Уменьшение объемной скорости приводит к увеличению времени контакта сырья с катализатором, к

углублению  протекания реакций как основных, так и побочных, с возрастанием реакций коксообразования. Увеличение объемной скорости влияет с точностью наоборот.

      При выборе объемной скорости  учитывают состав сырья, температуру, давление, состояние катализатора. 

      Обычно  в зависимости от требуемой чистоты  выбирают объемную скорость в пределах 1,0…5,0 ч^-1.

      Кратность циркуляции ВСГ

      С точки зрения химизма процесса, определяющим является молярное  
 

соотношение водород/сырье (Н₂/НС). На практике пользуются понятием «кратность циркуляции», т. е. отношение общего количества ВСГ (м³/ч при н.у.), подаваемого на смешение, к сырью (в м³/ч). Уменьшение кратности циркуляции ВСГ приводит к увеличению времени контакта сырья с катализатором, повышению очистки и увеличению реакций коксообразования. Повышение кратности циркуляции аналогично повышению давления в реакторе, т. е. увеличивается парциальное давление Н₂, стабилизируется активность катализатора, снижается протекание реакции коксообразования.

      Для гидроочистки дизельных фракций  и вакуумного газойля рекомендуемая кратность не менее 200 м³при н.у./м³, при концентрации водорода не менее 70 % об. и его парциальным давлением не менее 26 кгс/см².

      Влияние качества сырья на процесс гидроочистки

      Глубина гидрообессеривания уменьшается с  увеличением молекулярного веса сырья. Это объясняется увеличением содержания в сырье более трудно удаляемых соединений серы и в частности гомологов тиофена, бензотиофена, дибензотиофена.

      

      Сырье вторичного происхождения (легкий газойль  и газойль коксованния) по сравнению  с прямогонными дизельными фракциями  содержит более повышенное количество сернистых соединений, указанных выше. Переработка данного вида сырья требует повышения расхода водорода, повышения его концентрации в ВСГ, снижения объемной скорости.

      По  рекомендациям различных фирм, производящих катализатор, содержание вторичных продуктов в составе сырья может варьироваться от 15 % до 30 % масс..

      Содержание  в сырье механических примесей приводит к увеличению перепада давления по реактору (вследствие их отложения на поверхности катализа-

тора), к общему росту перепада давления в целом по системе реакторного блока (отложение мехпримесей в сырьевых теплообменниках). Это может привести к необходимости проведения регенерации (пассивации) катализатора при его рабочей активности.

      Влияние активности катализатора на процесс  гидроочистки

      Чем выше активность катализатора, тем  с более высокой объемной скоростью можно проводить процесс и достигать большей глубины обессеривания.

      С течением времени активность катализатора падает за счет отложения кокса и металлов на его поверхности.

      Снижение  парциального давления водорода в циркулирующем  газе и ужесточение режима процесса способствует закоксовыванию катализатора.

      Поэтому периодически проводят регенерацию  катализатора, в результате которой выжигается кокс и сера, отложившиеся на катализаторе, и активность катализатора в значительной мере восстанавливается.

      Постепенно  катализатор «стареет» за счет рекристаллизации и изменения структуры поверхности, а также за счет адсорбции на поверхности катализатора металлоорганических и других веществ, блокирующих активные центры. 
 

      В этом случае каталитическая активность снижается безвозвратно, и катализатор заменяется на свежий.

      Стабилизация  гидрогенизата

      Газообразные  продукты реакций и пары воды удаляются  из гидрогенизата путем их отпарки  в ректификационных колоннах, при  этом отгоняются и бензиновые фракции.

      Отпарка сероводорода и воды из гидрогенизата  в стабилизационной колонне зависит от стабильности поддержания технологических параметров в колонне. 

Влияние основных параметров:

      Давление

      При увеличении давления в стабилизационной колонне уменьшается степень  выделения сероводорода из гидрогенизата, это связано с повышением растворимости газов в жидком нефтепродукте.

      Температура

      При понижении температуры низа колонны  уменьшается степень отпарки  газа, бензиновых фракций, сероводорода, воды. Понижается температура вспышки дизельного топлива.

      Значительное  повышение температуры низа стабилизационных колонн влечет избыточное испарение не только вышеперечисленных компонентов гидрогенизата, но и дизельного топлива. Это приводит к снижению выхода целевого продукта, перегрузке теплообменной аппаратуры, нежелательному повышению давления в системе блоков стабилизации и очистки.

      Отпарка сероводорода и воды из гидрогенизата  в стабилизационных колоннах зависит от стабильности поддержания технологических параметров в колонне. При повышении уровня нефтепродукта выше верхнего предела, а также резкие колебания уровня от нижнего к верхнему пределу, ухудшают степень отпарки сероводорода и воды.

      Количество  орошения

      Увеличение  количества орошения верха колонн выше оптимального снижает отпарку газа и бензиновых фракций, а также  сероводорода и воды. Снижение количества орошения может привести к потерям целевого продукта.

      Очистка от сероводорода

      Очистка циркулирующего водородсодержащего газа и углеводородных газов от сероводорода проводится в абсорберах водным раствором моноэтаноламина,

который в результате абсорбции образует с сероводородом соединение: 

      2 (С₂Н₄ОН)NH₂+H₂S ® (CH₂-CH₂OHNH₃)₂S 

с последующей  десорбцией сероводорода из насыщенного  раствора моноэтаноламина.

      Полученное  при абсорбции сероводорода из газов  соединение (CH₂-CH₂OHNH₃)₂S  при нагревании легко разлагается с образованием моноэтаноламина и сероводорода. 

      Влияние основных параметров:

      Температура водного раствора МЭА и газов

      С увеличением температуры раствора МЭА и газов, подаваемых в абсорбер, уменьшается степень абсорбции сероводорода из газов, соответственно ухудшается очистка газов от сероводорода.

      Количество  раствора МЭА, подаваемого в абсорберы

      При увеличении кратности циркуляции раствора МЭА, увеличивается степень очистки газов от сероводорода.

      Концентрация  моноэтаноламина в водном растворе

      При понижении концентрации МЭА в  водном растворе, уменьшается степень  абсорбции (поглощения) сероводорода из газов.

      Регенерация насыщенного водного раствора МЭА

      Величина  десорбции сероводорода из насыщенного  раствора МЭА зависит от стабильной температуры низа и верха в  десорбере в пределах норм технологического режима. При понижении температуры низа и верха десорбера ниже установленных норм, ухудшается десорбция сероводорода, т.е. процесс десорбции происходит не полностью, с последующим ухудшением очистки от сероводорода в соответствующих колоннах блока очистки. При увеличении температуры верха и низа десорбера, выше регламентированных температур, возможна выпарка из насыщенного водного раствора МЭА вместе с сероводородом и углеводородных фракций, что приводит к ухудшению качества сероводорода.

      Химизм  коррозии

      Насыщенный  водный раствор МЭА является коррозионным агентом, но особенно увеличивается степень коррозии оборудования по следующим причинам:

• перегрев регенерируемого раствора МЭА, что приводит к выделению кислых продуктов разложения МЭА и взаимодействию их с металлом оборудования в местах перегрева;
• наличие в растворах кислорода, кислородосодержащих сернистых соединений, ионов железа, углекислого газа;
• работа с растворами моноэтаноламина с концентрацией ниже 8 %, степенью

насыщения более 0,4 моль H₂S /моль МЭА и концентрацией выше 15 % приводит к  
 

перенасыщению раствора МЭА кислыми газами, разложению амина с образованием коррозионно-активных соединений.

      Для исключения этого необходимо работать с концентрацией МЭА в регенерированном растворе от 8 до 15 % и степенью насыщения не более 0,35 моль H₂S  на моль МЭА.

      Основным  аппаратом, определяющим эффективность  этого процесса и глубину превращения сырья, является реактор, который по своему технологическому оформлению должен обеспечивать заданную производительность, иметь необходимый реакционный объем, создавать требуемую для процесса поверхность контакта взаимодействующих фаз, поддерживать необходимый теплообмен в процессе и уровень активности катализатора. Его конструкция должна обладать минимальным гидравлическим сопротивлением и обеспечивать равномерное распределение газосырьевого потока по всему реакционному объему. Как правило, на отечественных установках гидроочистки дизельных топлив используются реакторы с аксиальным вводом газосырьевой смеси.

      Реактор представляет собой цилиндрический вертикальный сосуд с шаровыми днищами. Внутри реактора устанавливают стальной перфорированный стакан, между стенкой которого и стенкой аппарата имеется газовый слой. Различают реакторы с аксиальным и радиальным вводом. Реактор с аксиальным (вдоль оси аппарата) движением газосырьевого потока имеет верхний штуцер для ввода и нижний штуцер для вывода продуктов, также существуют реакторы , в которых штуцеры для ввода сырья и вывода продукта находятся вверху аппарата. Катализатор загружают в аппараты через верхний штуцер и выгружают через нижний. В связи с большим перепадом давления (1,3-1,5 МПа) в реакторах с аксиальным движением потока в последнее время стали применять реакторы с радиальным движением газосырьевого потока (реакционная смесь движется в реакторе через слой катализатора в радиальном направлении, а катализатор - вертикально). Реакторы такого типа характеризуются малым гидравлическим сопротивлением (не более 0,8 МПа).  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.4 Описание технологической схемы процесса гидроочистки дизельного топлива. Нормы технологического режима 

      Сырье, прямогонная дизельная фракция, из резервуаров № 1164,1165,1166 товарного парка гидроочисток тит. № 2115 поступает в горизонтальный отстойник О-1, где от дизельной фракции отделяется вода (схемой предусмотрена подача сырья помимо отстойника О-1). Для поддержания необходимого давления в О-1 подается инертный газ с отводом избытка газа через гидрозатвор Е-24. В качестве затворной жидкости в Е-24 используется дизельное топливо, которое закачивается ручным насосом Н-26 из бочек.

      Предусмотрена подача газойля каталитического  крекинга и легкого газойля коксования в трубопровод входа в отстойник О-1 из товарного парка насосами Н-20/1, 2.

      Дизельная фракция из О-1 поступает на прием  сырьевых насосов Н-1/1÷4, затем проходит через фильтры Ф-101/1, 2 разделяется на 2 параллельных потока в соотношении 50 : 50 и подается на 2 щита смешения с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ).

      С нагнетания компрессоров ПК-1/1÷3 поток  ВСГ разделяется на два параллельных потока в соотношении 50:50 и подается на 2 щита смешения с дизельным топливом, расходом 30000…80000 м³/ч при н.у. по каждому потоку. При снижении расхода до 25000 м³/ч при н.у. по каждому потоку срабатывает блокировка: закрывается электрозадвижка № 1, останавливаются насосы Н-1/1÷4 и закрываются отсекатели по топливу на печи П-1 пр, лев.