Установка гидроочистки высококипящих газойлей

Технологическая схема

Fig35

На данной установке высокотемпературная сепарация фаз проводится непосредственно после реактора. Особенностью является также ориентированное расположение частиц катализатора в реакторе, что достигается проведением специальной операции при заполнении аппарата катализатором.

Исходное сырье, нагнетаемое насосом 3, смешивается с водородсодержащим газом (свежим и очищенным циркуляционным), подаваемым компрессором 1. Полученная газосырьевая смесь нагревается последовательно в теплообменниках 6 и 12, затем в змеевиках трубчатой печи 2. В теплообменнике 6 греющей средой является смесь газов и паров, выходящих из высокотемпературного (горячего) сепаратора 5, а в теплообменнике 12 — стабильный гидроочищенный газойль (целевой продукт установки).

Процесс гидрообессеривания протекает в реакторе 4 с неподвижными слоями катализатора и нисходящим потоком реагирующей смеси. Для регулирования температуры по высоте реактора в одну или большее число зон между слоями катализатора вводится охлаждающий водородсодержащий газ (квенчинг-газ), ответвляемый от основного потока смеси газов.

Выходящая из реактора снизу газопродуктовая смесь разделяется в горячем сепараторе 5. Жидкость из сепаратора направляется далее через редукционный клапан 10 в отпарную колонну 11. Газопаровая смесь охлаждается в теплообменнике 6 и аппарате воздушного охлаждения 7; образовавшийся при этом углеводородный конденсат доохлаждается вместе с газами в водяном холодильнике 8 и затем, пройдя низкотемпературный сепаратор высокого давления 9, присоединяется к гидроочищенным высококипящим фракциям газойля, уходящим из сепаратора 5.

Гидрообессеренная продуктовая смесь продувается в отпарной колонне 11 водяным паром с целью удаления нижекипящих фракций (отгон) и достижения нормированной температуры вспышки.

Водородсодержащий газ по выходе из холодного сепаратора 9 очищается в секции очистки газа от сероводорода регенерируемым раствором этаноламина. С помощью компрессора 1 очищенный газ возвращается как циркуляционный в линию смешения с сырьем. Предусмотрен вывод с установки части очищенного газа (отдув) через клапан 18. В нагнетательную линию компрессора 1 вводится свежий водородсодержащий газ.

После теплообменника 12 не полностью охлажденный гидрообессеренный газойль подается насосом 14 в теплообменные аппараты 17 (на схеме показан один) для использования избыточного тепла и охлаждения до требуемой температуры. Отпарная колонна 11 в данном случае является стабилизационной колонной и обслуживается конденсатором-холодильником 13. Одна часть легкой фракции (отгона), собирающейся в приемнике 16, насосом 15 подается как орошение в колонну 11, а другая — выводится с установки. Из приемника 16 сверху уходят газы стабилизации.

Материальный баланс

Материальный баланс гидроочистки вакуумного газойля арланской нефти на пилотной установке при следующих условиях: температура 380°С, давление 5 МПа; объемная скорость подачи сырья 0,7 ч-1, отношение циркуляционный газ: сырье равно 850 м33:

Очищенный газойль

Компонент Доля компонента Компонент Доля компонента
Взято, %(масс.) Получено, %(масс.)
Вакуумный газойль 100,0 Сероводород 3,23
Водород на реакции 0,56 Аммиак 0,07
Водород избыток 0,36 Углеводородный газ 0,76
Бензиновая фракция (НК-200°С) 3,47
92,64
Потери при гидроочистке 0,36
Потери при перегонке 0,39
Итого 100,92 Итого 100,92

Характеристики исходного и очищенного газойля арланской нефти

Показатели До очистки После очистки
Плотность при 20°С, кг/м3 917 881
Содержание серы,% (масс.) 3,20 0,17
Содержание азота,% (масс.) 0,11 0,06
Коксуемость,% (масс.) 0,22 0,08
Фракционный состав (разгонка по ГОСТ), °С
    НК 203 230
    10% 349 341
    50% 411 386
    90% 479 452
    КК 508 488
Групповой состав,% (масс.)
    метано-нафтеновые углеводороды 37,2 54,0
    ароматические углеводороды 59,5 45,0
    смолы 3,3 1,0

Материальный баланс и качество в зависимости от объемной скорости

На примере вакуумных газойлей из чекмагушской нефти (температура процесса 370°С, давление 5 МПа):

Показатели Вакуумный газойль Объёмные скорости подачи сырья, ч-1 Показатели Вакуумный газойль Объёмные скорости подачи сырья, ч-1
10,0 2,0 0,5 10,0 2,0 0,5
Характеристика сырья и гидроочищенных газойлей Материальный баланс
Плотность при 20°С, кг/м3 915 901 893 880 Взято, % (масс.)
Фракционный состав, °С     вакуумный газойль - 100,0 100,0 100,0
    НК 330 200 197 200     водород - 0,39 0,75 1,05
    выкипает, % (об.): Итого - 100,39 100,75 101,05
до 300°С - - 4,0 4,0 Получено, % (масс.)
до 400°С 40,5 47,0 47,5 52,0     газ сухой - 0,68 1,18 3,14
до 500°С 89,0 92,0 84,5 94,0     сероводород - 0,91 1,57 2,53
Коксуемость по Конрадсону, % (масс.) 0,33 0,19 0,11 0,1     гидрогенизат - 98,69 97,93 95,37
Температура застывания, °С 25,0 24,0 23,0 24,0     потери - 0,11 0,07 0,01
Содержание, % (масс.) Итого - 100,39 100,75 101,05
    серы 3,02 2,16 1,54 0,64
    азота 0,4 0,35 0,12 0,64
    никеля и ванадия (г/т) 2,68 1,55 1,46 0,56

ГИДРОГЕНИЗАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ