10.6.1. Процесс гидроочистки

Для оценки эффективности процесса рассмотрим сравнительную характеристику состава исходных и готовых продуктов (табл.

Для получения указанных результатов по снижению содержания в топливе токсичных компонентов в технологии заложен жесткий режим процесса гидроочистки.

Процесс гидроочистки проводят в присутствии циркулирующего водородного газа высокой степени чистоты (содержание водорода не менее 99,9 %) и высокого парциального давления на неподвижном слое катализатора при температуре 350 —400 °С и давлении -9,7 МПа. Высокое парциальное давление водорода в реакторах гидрирования увеличивает скорость реакции гидрообессеривания и уменьшает скорость дезактивации катализатора.

Рассмотрим функциональную схему проведения процесса гидроочистки. Вначале сырье (газойль и бензин) подают на блок подготовки сырья, где происходит его нагрев и сжатие. Далее сырье поступает в реактор для осуществления каталитических реакций гидрирования. В сепараторе продукты реакции разделяют.

Рис. 10.6. Функциональная схема процесса гидроочистки вакуумного газойля

Углеводородная фракция подается в ректификационную колонну, газы направляют в абсорбер для очистки от соединений серы. Кислые воды поступают на блок регенерации и утилизации отходов. Из ректификационной колонны отбирают готовые продукты — дизельное топливо и очищенный газойль. Бензин проходит стадию стабилизации, после которой его выпускают как товарный продукт. При создании технологической схемы соблюдены все принципы организации малоотходных и безотходных производств:

• отдельные стадии производства связаны замкнутыми материальными и энергетическими потоками;

Таблица 10.4.

Технологический процесс гидроочистки состоит из нескольких стадий. Стадия подготовки сырья. Назначение этой стадии — подготовить сырье для проведения каталитических реакций. В состав технологической установки входят емкости для принятия сырья, смеситель, теплообменники и печь для нагрева исходных продуктов, а также компрессор для сжатия газов.

Сырье — вакуумный газойль — забирается из промышленного парка хранения нефтепродуктов и подается в смеситель. В эту же емкость направляют бензин крекинга. Содержание бензина в смеси составляет -15 %. Сырье проходит через ряд теплообменников, сжимается в компрессоре, а затем поступает в печь для нагрева.

И. Стадия каталитического окисления. Эта стадия осуществляется в реакторе. Реактор представляет собой аппарат с тремя полками, заполненными катализаторами. В реактор из печи подается подготовленное сырье. Дополнительно в реактор вводится водород, прошедший стадию подготовки. В аппарате происходит гидрирование сернистых и азотистых соединений, содержащихся в сырье, с образованием сероводорода, а также частичный гидрокрекинг с образованием углеводородного газа и легких бензиновых фракций (см. реакции (10.7) —(10.12)).

Объемная скорость подачи сырья составляет 1,4 ч-1. Расход водорода— от 1,1 до 1,4 кг/т сырья.

Процесс гидроочистки протекает: в токе циркулирующего водорода на неподвижном слое катализатора; с использованием трех слоев катализатора.

Верхний слой — катализатор деметаллизации, два остальных слоя — катализаторы гидрообессеривания. Используют импортные катализаторы для гидрирования органических соединений UCI: С20-6-03 или UCl-Katalco. Срок службы катализаторов 4 — 5 лет.

Реакции гидрирования являются экзотермическими. При их осуществлении температура в реакторе повышается. Для регулирования температуры между слоями катализаторных полок вводят квенч — холодный закалочный водородосодержащий газ. Его забирают со стадии адсорбции. Внутреннее устройство реактора способствует хорошему смешению продуктов реакции и равномерному их распределению по слою катализатора. По завершению реакций отходящие из реактора продукты и циркулирующий водородный газ охлаждаются в теплообменнике и поступают на сепарацию. Стадия сепарации. На стадии сепарации происходит разделение продуктов, образовавшихся в реакторе. Парогазовая смесь после сепарации направляется в абсорбер на очистку от сероводорода.

Насыщенный раствор амина выводят из абсорбера и направляют на регенерацию на блок комплексной установки по утилизации и переработке отходов. Из него выделяют кислые газы, которые поступают в цех на производство серной кислоты.

Регенерированный раствор амина поступает вновь на стадию абсорбции.

Сероочищенные углеводородные газы проходят сепаратор, где освобождаются от капель жидкости. Часть газа используется для подачи в реактор для регулирования температуры. Избыток газа направляют в топливную сеть завода.