12 лекция

1.

Лекция 12
Глубокий гидрокрекинг
1

2. Содержание лекции

1.
2.
3.
4.
5.
Технологические схемы глубокого гидрокрекинга.
Глубокий гидрокрекинг вакуумного газойля и
остаточного сырья в неподвижном слое
катализатора. Технологические схемы. Основные
показатели процесса.
Глубокий гидрокрекинг вакуумного газойля и
остаточного сырья в трехфазном слое .
Технологическая схема. Основные показатели
процесса.
Глубокий гидрокрекинг в движущемся слое
катализатора. Технологические схемы. Основные
показатели процесса.
Сравнение процессов гидрокрекинга с движущимся
слоем катализатора.
2

3. 1. Технологические схемы процессов глубокого гидрокрекинга в неподвижном слое катализатора

а – однопроходный процесс; б – одноступенчатый процесс;
в – двухступенчатый процесс;
1 – реактор; 2 – колонна фракционирования
3

4. 2. Глубокий гидрокрекинг вакуумного газойля и остаточного сырья в неподвижном слое катализатора. Схема установки глубокого

одноступенчатого гидрокрекинга
III
II
IV
6
V
VI
4
5
7
8
9
3
VII
I
2
10
1
VII
1 – сырьевой насос; 2 – теплообменник; 3, 10 – печи; 4 – реактор; 5, 7 – сепараторы высокого
и низкого давления соответственно; 6 – компрессор; 8 – колонна стабилизации; 9 –
дистилляционная колонна;
I – Сырье; II – Водород; III – Газ; IV – Бензин; V – Реактивное топливо; VI – Средние
дистилляты;
VII – остаток
4

5. Реактор гидрокрекинга

1 - штуцер выхода продуктов реакции
2 - вход холодного водорода между слоями
катализатора
3 - штуцер входа сырья в реактор
4 - термопара
5 - полка для слоя катализатора
6 - корпус реактора
7 - футеровка реактора
8 - распределитель холодного водорода
9 - слой катализатора
10- керамические шарики внизу слоя катализатора
5

6. Схема установки двухступенчатого процесса глубокого гидрокрекинга вакуумного газойля в неподвижном слое катализатора

III
IV
III
1
9
4
2
10
7
V
8
II
3
11
VI
5
6
I
IV
12
VI
1, 9 – реакторы первой ступени; 2, 10 – теплообменники; 3, 11 – трубчатые печи, 4 – реактор второй ступени;
5 – холодильник;
6, 12 – сепараторы высокого и низкого давления; 7 - циркуляционный компрессор;
8 – ректификационная колонна; 13 – емкость;
I – Сырье; II – Водород; III - Рециркулирующий водородсодержащий газ; IV – Газ; V – Бензин, реактивное и
дизельное топливо;
VI – Газойль
6

7. Основные показатели двухступенчатого процесса глубокого гидрокрекинга вакуумного газойля

Р, МПа – 10 – 17 МПа
Т, 0С – 340 – 440 0С
Объемная скорость подачи сырья, ч-1 – 0,3 – 1,0 ч-1
Кратность циркуляции водородсодержащего газа м3/м3 – 1000 – 2000 м3/м3
7

8. Материальный баланс двухступенчатого процесса глубокого гидрокрекинга вакуумного газойля в неподвижном слое катализаторе

Показатели
Взято, % (мас.):
сырье
водород
Итого :
100,0
3,0
103,0
Получено, % (мас.):
углеводородные газы
сероводород+аммиак
бензиновая фракция
керосин
дизельное топливо
гидроочищенный вакуумный газойль
Итого :
4,5
2,0
22,3
15,0
39,2
20,0
103,0
8

9. 3. Глубокий гидрокрекинг вакуумного газойля и остаточного сырья в трехфазном слое Технологическая схема

V
II
14
15
III
III
8
VI
16
9
10
6
5
4
13
VII
I
VII
18
12
3
1
IV
VIII
IV
X
IX
11
2
7
19
17
XI
1, 18 – емкость; 2, 13 – печи; 3, 12 – реакторы; 4, 5, 6, 11, 18 – сепараторы; 7 – фракционирующая
колонна;
8 – узел очистки от сероводорода; 9, 16 – теплообменники; 10 – холодильник; 14, 15 – компрессоры;
17 – насос; 19 – вакуумная колонна;
I – Сырье; II – Водород; III – Свежий катализатор; IV – Отработанный катализатор;
V – Водородсодержащий газ; VI – Сероводород; VII – Углеводородный газ; VIII – Бензин; IX – Дизельная
фракция; X – Тяжелый газойль; XI – Остаток
9

10. Показатели работы установки глубокого гидрокрекинга гудрона в трехфазном слое

Расход водорода, % мас.
0,515
Расход катализатора, т/cут.
0,775
Свойства сырья:
плотность, кг/м3
содержание серы, % мас.
содержание ванадия, г/т
содержание никеля, г/т
до 565 0С выкипает, % об.
1023,5
3,41
273
44
18,5
Выход продуктов, % мас.:
газ до С4
бензин (С4 – 204 0С)
дизельное топливо (фр.204 – 343 0С)
вакуумный газойль (фр. 343 – 565 0С) вместе с
рисайклом
остаток (>565 0С)
2,7
8,5
17,4
24,4
47,0
10

11. Реактор гидрокрекинга в трехфазном слое

Добавление
катализатора
Приёмная воронка
циркуляционного потока
Уровень разрыхленного
катализатора
Уровень осажденного
катализатора
Отделитель газа и
жидкости
Кипящий слой
катализатора
Решётка распределителя
Водород и сырьевой
нефтепродукт
Удаление катализатора
Эбуляционный насос
Циркуляционный нефтепродукт
11

12. 4. Глубокий гидрокрекинг в движущемся слое катализатора. Технологическая схема Uniflex.

IV
VI
6
III
VII
4
X
VIII
7
XI
IX
5
3
10
8
XII
2
I
9
II
1
V
1, 2, 9 – печи; 3 – реактор; 4, 5 – горячие сепараторы высокого и низкого давления;
6, 7 – холодные сепараторы высокого и низкого давления;
8 – ректификационная колонна; 10 – вакуумная колонна;
I – сырье; II – катализатор; III – водород; IV – циркулирующий водородсодержащий газ;
V – циркулирующий тяжелый вакуумный газойль; VI – газ сепарации; VII – углеводородный
газ; VIII – нафта; IX – дизельная фракция; X – легкий вакуумный газойль; XI – тяжелый
вакуумный газойль; XII - пек
12

13. Материальный баланс процесса Uniflex.

Поступило, % (мас.)
гудрон
водород
Итого
Получено, % (мас.)
газ
бензин
дизельная фракция
вакуумный газойль
пек
Итого
100,0
1,9
101,9
10,0
14,0
43,9
20,0
14,0
101,9
13

14. Схема установки гидроконверсии нефтяных остатков

IV
III
II
5
6
VIII
I
IX
1
X
7
VI
V
XI
4
3
XII
VII
2
8
XIII
XIV
XV
1 – блок подготовки сырья; 2 – блок подготовки катализатора; 3 – печь; 4 – реактор; 5 – блок сепарации;
6 – блок очистки газа; 7 – блок ректификации; 8 – блок регенерации катализатора
I – сырье; II – модификаторы; III – водород; IV – водородсодержащий газ; V – вода; VI – катализатор;
VII – рисайкл; VIII – газ; IX – бензин; X – дизельная фракция; XI – тяжелый газойль; XII – остаток;
XIII – регенерированный катализатор; XIV – химическое удобрение (сульфат аммония);
XV – зола (никель и ванадий)
14

15.   Материальный баланс гидроконверсии гудрона

Материальный баланс гидроконверсии
гудрона
Показатели
Взято, % (мас.)
Гудрон
Водород
Итого
Получено, % (мас.)
газ
нк – 180 °С
180 – 350 °С
350 – 520 °С
> 520 °С
Итого
98,1
1,9
100,0
3,4
11,3
43,3
32,4
10,5
100,0
15

16.

4. Глубокий гидрокрекинг в движущемся слое катализатора.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ГИДРОКРЕКИНГА
С ДВИЖУЩИМСЯ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА
Показатели
Eni slurry
Vebatechnology
Combicracking Snamprogetti
Uniflex–
UOP
Гидроконверсия
ИНХС РАН
Условия процесса:
- давление, МПа
21
12-14
10–15
7,0-8,0
- температура, °С
440-460
420-445
440–460
440-450
Плотность сырья, кг/м3
1016
1312
1030
900-1200
Содержание серы, % масс.
2,7
5.28
5.3
5,0
9,5
10,9
10,0
4,9
- дизельная
12,3
53,1
30,6
14,0
44,0
7,4
11,6
49,2
- вакуумный газойль
18,8
29,2
20,0
26,8
- вакуумный остаток
5,0
24,5
14,0
5,0
Выход фракций, % масс.
- газ
- бензиновая

17. Перечень технологических схем для второй контрольной

1. Гидроочистка бензина
2. Гидроочистка дизельного топлива
3. Гидроочистка вакуумного газойля
4. Гидроочистка нефтяных остатков
5. Гидрирование бензина каталитического крекинга
6. Глубокий гидрокрекинг вакуумного газойля и остаточного сырья на
неподвижном слое катализатора
7. Глубокий двухступенчатый гидрокрекинг вакуумного газойля на
неподвижном слое катализатора
8. Глубокий гидрокрекинг вакуумного газойля и остаточного сырья в
трехфазном слое
9. Глубокий гидрокрекинг «Uniflex»
10. Гидроконверсия гудрона
17