Теоретические основы и технология гетеролитических процессов нефте-, газопереработки. Технологические основы производств высокооктановых компонентов бензинов из газов каталитического крекинга

Страницы работы

39 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Лекции по технологии глубокой переработки нефти в моторные топлива

, д. т. н. проф. каф. ТНГ

ТЕМА 7 Теоретические основы и технология гетеролитических процессов нефте-, газопереработки

  • Теоретические основы каталитического крекинга
  • Процессы деасфальтизации и деметализации (ТАДД) мазутов и гудронов – сырья КК
  • Современные и перспективные процессы ККЛР с двухступенчатым регенератором
  • Технологические основы производств высокооктановых компонентов бензинов из газов КК

2

Теоретические основы каталитического крекинга

Каталитический крекинг – кталитический процесс углубленной переработки нефтяного сырья, протекающий по кислотному механизму. Основное целевое назначение КК — получение из тяжелого дистиллятных фракций нефти высокооктановых компонентов автобензинов, дизельных топлив, сжиженных газов (С3-С4) - сырья для последующих процессов получения алкилата, эфиров, продуктов нефтехимического синтеза, а также тяжелого ароматизированного газойля – сырья для производства технического углерода и высококачественного кокса.

3

Мощности каталитического крекинга (% масс. от первичной переработки нефти) за 2001 г.

Сырье КК – прямогонные вакуумные (350-500 ˚С) и глубоковакуумные (350-540…620 ˚С) газойли после гидроочистки, а также мазуты и гудроны после деасфальтизации и деметаллизации сольвентными или термоконтактными процессами и гидрооблагораживания или гидрокрекинга газойлей. Наилучшими для КК по выходу целевых продуктов является сырье с минимальным содержанием металлов, гетеропримесей, с низкой коксуемостью, с преобладанием парафино-нафтеновых углеводородов.

4

Процессы деасфальтизации и деметализации (ТАДД) мазутов и гудронов – сырья КК

  • АРТ-процесс ТАДД ТНО, разработан в США, производительность 2,5 млн. Т/г, по аппаратурному оформлению аналогичен ККЛР.
  • Адсорбент – синтетический широкопористый микросферический арткат. В процессе АРТ удаляется 95-98 % металлов, 35-60% серы и азота, коксуемость снижается на 75-80 %. Примерный выход продуктов при ТАДД гудрона (% об.): С3-С4 – 3-8, нафта 13-17, ЛГ – 13-17, ТГ (сырье КК) – 53-56 и кокос – 7-11.
  • Процесс 3D процесс ТАДД формы ЮОП с ультракоротким временем контакта ТНО с адсорбентом; по аппаратурному оформлению аналогичен процессу ККМС. По технологическому режиму (за исключением времени контакта) и материальному балансу близок к АРТ.
  • АКО (адсорбционно-контактная очистка) – процесс ТАДД; по аппаратурному оформлению и технологическим параметрам и материальному балансу аналогичен процессу АРТ. Адсорбент – природный мелкозернистый каолин.
  • ЭТКК (экспрес-термоконтактный крекинг) УГНТУ-процесс ТАДД ТНО с ультракоторким временем контакта адсорбента с сырьем, аналогичный процессу 3D, но более совершенным конструкциями реактора и регенератора, с горизонтальным секционированием. Адсорбент – мелкозернистые природные рудные и нерудные материалы.

5

Технологический режим ЭТКК мазута

  • в реакторе:
  • температура 510-520 ˚С;
  • время контакта 0,05-0,1 с;
  • кратность циркуляции адсорбента 7-15 кг/кг;
  • в регенераторе:
  • температура 650-750 ˚С.
  • Примерный материальный баланс ЭТТ при переработке 47% мазута западно-сибирской нефти, % масс.:
    • cухой газ + H2S – 1,5;
    • C3+C4 - 4,0;
    • бензин (нк-195 ˚С) – 6,5 %;
    • ЛГ (195-350 ˚С) – 12,0 %;
    • ТГ (>350 ˚С) – 67,5%;
    • Кокс и потери – 8,5 %.

6

Реакторный блок процесса 3D

1 – реактор и отпарная секция; 2 – регенератор; 3 – циклонные сепараторы; 4 – холодильники контакта

7

Схема реакторного блока установки АРТ

1 – регенератор; 2 – лифт-реактор; 3 – циклонные сепараторы; 4 – отпарная секция

8

Выход продуктов в процессе 3D для разных видов сырья, % масс.

9

  • Катализаторы КК – цеолитсодержащие алюмосиликаты, представляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из:
    • алюмосиликатной матрицы (носителя);
    • активного компонента – цеолита;
    • вспомогательных активных и неактивных добавок (редкоземельных металлов, промоторов дожига СО, переносчиков серы из регенератора в реактор, октанповышающих промоторов, добавок для улавливания металлов и для повышения механической прочности, смазывающего порошка и др.).

10

Характеристики цеолитсодержащих микросферических катализаторов крекинга

11

Химические превращения сырья, протекающие по карбенийионному цепному механизму на поверхности ЦСК

  • распад (крекинг) по С-С связи алканов и цикланов и деалкилирование цикланов и аренов с образованием низкомолекулярных алканов и алкенов;
  • изомеризация алканов и алкенов;
  • перенос водорода (Н-перенос);
  • циклизация и дециклизация;
  • алкилирование и полимеризация;
  • конденсация аренов и коксообразование.

12

Классификация процессов КК по типу

  • 1) реакторов:
  • с движущимся слоем шарикового катализатора (43-102, где фиктивное время контакта τср> 10 мин);
  • с кипящим слое микросферического катализатора (43-103, 1А/1М, ГК-3 и другие, τср= 3 – 5 мин);
  • с прямоточным восходящим потоком лифт-реакторного типа (ЮОП, 43-107, КТ-140, τср= 2 – 6 с);
  • с ультракоротким (миллисекундным) контактированием (ККМС, экспресс

Похожие материалы

Информация о работе