Гидроочистка керосина с высокотемпературной сепарацией

Технологическая схема

Fig34

Установка, технологическая схема которой представлена, проектировалась для понижения содержания серы в сырье—керосине с 0,166 до менее 0,001% (масс.). Пропускная способность установки по сырью 3975 м3/сут; объем катализатора в реакторе 156 м3, внутренний диаметр реактора 3,81 м. Установки, подобные рассмотренной, пригодны для гидроочистки парафина-сырца с целью осветления парафина и улучшения его стабильности. Условия для его очистки подбираются такие, чтобы требуемое качество парафина достигалось по возможности без снижения температуры плавления и увеличения содержания в готовом продукте масла; содержание серы в очищенном продукте ниже, чем в парафине-сырце. Важным показателем качества многих сортов твердых парафинов является запах. Отсутствие запаха—одно из требований стандарта на товарный парафин высокого качества.

Сырье насосом 4 направляется через теплообменники 8 и 6 в линию смешения его с предварительно нагретым в теплообменниках 12 и 5 водородсодержащим газом. Полученная газосырьевая смесь проходит змеевики печи 3 и при давлении 4,2—4,4 МПа и температуре около 380°С поступает в реактор с неподвижным слоем катализатора. Выходящая снизу реактора газопродуктовая смесь охлаждает последовательно в кипятильнике 18 и теплообменниках 5 и 6 и подается в сепаратор 9. Здесь, в высокотемпературном (горячем) сепараторе 9, смесь разделяется при давлении около 3,8 МПа на жидкую и газопаровую фазы. Жидкая фаза, представляют собой гидроочищенный керосин с растворенными в нем газами и фракциями бензина (отгон), после сепаратора 9 подвергается физической стабилизации в колонне 17.

Смесь газов и паров по выходе из сепаратора (при высоком давлении) охлаждается в соединенных последовательно теплообменниках 12 и 16. Перед входом в теплообменник 12 в данную смесь впрыскиваются конденсационная вода и раствор ингибитора коррозии, поскольку участок от теплообменника 12 и до конденсатора-холодильника 15 включительно наиболее подвержен коррозии кислым сульфитом аммония. Предпочтительно, чтобы на этом участке при температуре охлаждающегося потока ниже 177°С скорость движения смеси не превышала 9 м/с. Поступающая из водяного конденсатор холодильника 13 трехфазная смесь разделяется при давлении 3,7 МПа и температуре около 43°С в низкотемпературном (холодном) сепараторе 14. Отстоенный от воды углеводородный конденсат, состоящий преимущественно из бензиновых и легких керосиновых фракций, по выходе из сепаратора 14 нагревается в теплообменнике 16 и поступает в стабилизационную колонну 17.

Уходящий из сепаратора 14 водородсодержащ газ, пройдя приемник 11 с каплеотбойником, сжимается компрессором 10 примерно до 4,9 МПа затем объединяется со свежим газом—техническим водородом. После нагрева в теплообменниках и 5 смесь газов присоединяется к нагретому сырью. Из стабилизационной колонны 17 сверху уходят пары отгона и газы, а снизу — очищенный керосин. Режим работы колонны выдерживается таким, чтобы получить продукт с нужной температурой вспышки, температура низа этой колонны 267°С, давление 1,44 МПа. Перед теплообменником 12 в поток горячей газопаровой смеси впрыскиваются вода и раствор ингибитора, при этом температура смеси понижается до 205°С. Далее смесь поступает в теплообменник 12. В горячем сепараторе 9 газопродуктовая смесь разделяется при несколько более высокой температуре.

В системе циркуляции водородсодержащего газа общий перепад давления (после и до компрессора 10) составляет 1,19 МПа, что для данных установок не считается чрезмерным. Однако расход энергии на сжатие компрессором циркуляционного газа увеличивается с ростом идравлического сопротивления системы и при проектировании величина этого сопротивления должна быть найдена достаточно точно.

Гидравлическое сопротивление реактора в конце рабочего цикла существенно выше, чем в начале (0,21 и 0,07 МПа соответственно).

При объединении нагретых потоков сырья и газа часть сырья переходит в парообразное состояние (испаряющим агентом является газ), на что затрачивается тепло, поэтому температура смеси понижается в данном случае приблизительно на 35°С.

В наиболее высокотемпературных теплообменных аппаратах 5, 6 и 18 через трубное пространство проходит газопродуктовая;смесь, т.е. греющая среда, а через межтрубное — нагреваемая среда.

Температура газопродуктовой смеси при входе ее в сепаратор поддерживается постоянной за счет изменения температуры сырья, перед теплообменником 6; часть холодного сырья можно присоединять, пользуясь обводной линией (пунктир на схеме), к предварительно подогретому сырью, выходящему из теплообменника 8.

Температура возвращаемого в нижнюю зону стабилизационной колонны 17 продукта — рециркулята — регулируется изменением количества газопродуктовой смеси, пропускаемой через кипятильник и являющейся в данном случае теплоносителем.

Отсутствие на установке блока очистки циркуляционного газа от сероводорода объясняется, низким содержанием серы в очищаемом керосине.

Технологический режим

Рабочие условия Температура, °С Избыточное давление, МПа
Сырье на входе в теплообменник 8 67 - 72 5,25 - 5,30
Сырье на выходе из теплообменника 5 248 - 253 4,95 - 5,1
Водородсодержащий газ перед смешением с сырьем 260 - 268 4,72 - 4,82
Газосырьевая смесь:
    на входе в змеевики печи 3 215 - 221 4,60 - 4,68
    на входе в реактор 1:
в начале цикла 370 - 378 4,18 - 4,26
в конце цикла 380 - 386 4,32 - 4,40
    на выходе из реактора 1 - 4,10 - 4,20
    в сепараторе 9 - 3,80 - 3,86
Горячая газопаровая смесь на входе в теплообменник 12 200 - 210 3,80 - 3,86
Смесь - газы+углеводородный конденсат+вода - на входе в сепаратор 14 40 - 46 3,70 - 3,76
Гидроочищенный керосин на выходе колонны 17 264 - 270 0,40 - 0,48
Смесь циркуляционного и свежего газа в нагнетательной линии компрессора 10 68 - 74 4,90 - 4,94

ГИДРОГЕНИЗАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ