ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидрогенизация смол и нефтяных остатков из "Химия и технология синтетического жидкого топлива и газа" Как уже было отмечено, в качестве сырья для гидрогенизации могут быть использованы не только твердые горючие ископаемые, но и тяжелые нефтяные остатки, а также смолы (буроугольные, каменноугольные, газогенераторные), их фракции и пеки. Все эти вещества нужно предварительно освобождать от воды, твердых примесей, солей и в зависимости от выбранной ступени гидрогенизации подвергать дистилляции. Для жидкофазной гидрогенизации используют нефтяные фракции (н.к.= = 350 °С) после обезвоживания и обессоливания, мазуты, крекинг-остатки и фракции смол с н.к. = 320—350 °С. [c.224] Обессоливание проводят, промывая сырье умягченной водой, которую потом удаляют на центрифуге. Пеки, полученные при термической переработке твердых топлив, содержат значительные количества (до 15%) твердых органических примесей и 1,5% минеральных веществ. Последние тоже удаляют в центрифугах, куда подают предварительно расплавленный пек, растворенный в тяжелом масле. [c.224] На газофазную гидрогенизацию со стационарным слоем катализатора можно направлять легкую часть смолы и гидрогенизат после, жидкофазной ступени, выкипающие до 320 °С. В 1 л предварительно подготовленного сырья не должно быть более 0,2—0,25% влаги, 0,01% механических примесей и не более 4 мг минеральных веществ. [c.224] Буроугольные и газогенераторные смолы по химическому составу отличаются от нефтей и каменноугольных смол — как правило, содержат повышенное количество кислых веществ и асфальтенов. Вследствие этого смешивать эти продукты недопустимо, так как при этом возможно выпадение осадков (асфальтенов), затрудняющих гидрогенизацию. Указанные виды сырья нужно хранить и перерабатывать раздельно или совместно с твердыми горючими ископаемыми. Однако в ряде случаев возможна совместная переработка однотипного сырья, например нефтяных остатков, содержащих повышенные количества гидроароматических соединений, и ароматизированных фракций, получаемых при ожижении углей. [c.224] При переработке смол, содержащих повышенное количество фенолов, необходимо обратить особое внимание на минимальные сроки хранения смол во избежание образования соединений фенолов с железом, которые могут привести к увеличению (сверх нормы) содержания твердых веществ в сырье. [c.225] В промышленной практике наибольшее распространение получили следующие направления переработки жидких видов горючего сырья трех-, двух- и одноступенчатая гидрогенизация. [c.226] Трехстуиенчатая гидрогенизация включает жидкофазную стадию (на плавающем катализаторе при 22,5—70 МПа и 475— 485°С), предварительное гидрирование (на стационарном катализаторе при 30 МПа и 360—400 °С) и разложение (на стационарном катализаторе при 30 МПа и 380—440 °С). По этому варианту можно перерабатывать различное сырье и в зависимости от параметров процесса получать широкую гамму целевых продуктов — бензины, дизельное топливо и высококачественные мазуты. [c.226] Чтобы при эксплуатации установок не выпадали осадки и не забивались реакционные узлы, необходимо следить за содержанием асфальтенов и фенолов в сырье. Повышенное содержание фенолов приводит к выделению большого количества тепла, которое можно уменьшить за счет добавления к исходному сырью смол, содержащих меньшее количество фенолов. Смолы, содержащие менее 4% асфальтенов, можно перерабатывать при 20—23 МПа, а смолы, содержащие более 4% асфальтенов и 20% фенолов, — при 30 МПа. Различные виды смол и нефтепродуктов, содержащих повышенное кбличество асфальтенов, следует перерабатывать при 60—70 МПа, так как при этом можно работать в области более высоких температур (до490°С) и, таким образом, значительно ускорить реакции гидрирования асфальтенов и конденсированных соединений. [c.227] При гидрогенизации в газовой фазе исходным сырьем является фракция гидрогенизата (к.к.=325 °С). Аппаратурное оформление блоков гидрогенизации жидких продуктов аналогично ранее рассмотренным системам, используемым при деструктивной гидрогенизации твердых топлив. В подобный блок обычно входят последовательно соединенные в технологический цикл три-четыре теплообменника, одна трубчатая печь, три-че-тыре реакционные колонны, один горячий сепаратор, один холодильник, один продуктовый сепаратор, соответствующие горячие и холодные насосы для транспортирования шламов, компрессоры. [c.228] Двухступенчатая гидрогенизация (рис. 6.30) осуществляется на стационарных катализаторах в первой ступени — сульфид вольфрама (400—420 °С, 30 МПа), а во второй — расщепляющий катализатор (10% 52, 90% носителя — алюмосиликата) при 375—400 °С и 30 МПа. Чтобы на поверхности катализатора не отлагались твердые вещества, в исходном сырье должно содержаться зольных веществ менее 4 мг на 1 л и не более 0,01% механических примесей. При содержании в смоле свыше 3% асфальтенов необходимо вместо 30 МПа работать при 70 МПа. [c.228] Одноступенчатая гидрогенизация (рис. 6.31) смол осуществляется на стационарном катализаторе (ХУ Зг) при 340—400 °С и 30 МПа. В этом варианте, как и в предыдущем случае, к исходному сырью предъявляются одни и те же требования. [c.228] Совмещенная гидрогенизация. Определенный интерес представляет проверенная в промышленной практике двухступенчатая гидрогенизация нефтепродуктов в жидкой и смешанной фазах. В этом случае жидкофазную ступень осуществляют при 60—70 МПа в присутствии плавающего катализатора. Вторую ступень проводят при том же примерно давлении (60 МПа) и 460 °С на стационарном катализаторе. В качестве катализатора используют сульфид вольфрама, осажденный на природном алюмосиликате или на оксиде алюминия. [c.228] На рис. 6.32 приведена схема совмещенной двухступенчатой гидрогенизации смолы эту схему можно использовать и для переработки нефтяных остатков. Как видно из схемы, в подогреватель 3 типа трубчатой печи вводят плавающий катализатор и предварительно подогретое в теплообменниках 1 и 2 исходное сырье и циркулирующий газ. Пройдя печь, эта смесь нагревается до необходимой температуры и поступает на гидрогенизацию в последовательно соединенные реакционные колонны 4, 5 тл. 6. Одна из особенностей рассматриваемой схемы — наличие двух горячих сепараторов, обеспечивающих отбор ка-тализаторного шлама, который после сброса давления поступает на переработку, а также частично можно возвращать в цикл. [c.229] В ряде случаев, осуществление второй ступени рассматриваемого варианта возможно проводить с применением возв1ратного масла, в качестве которого используется фракция с н.к.= 180 °С и выше, плотностью 0,820 г/см 93,5% перегоняется до 350 °С анилиновая точка 75,5—76 °С. Процесс с применением возвратного масла характеризуется следующими данными давление в системе 60 МПа, температура 460 °С, объемная скорость I т/(м -ч), производительность по бензину 0,44 т/(м -ч). Содержание бензина в гидрогенизате 50%, выход газа от суммарного выхода бензина и газа 12% (масс.), содержание С3+С4 в газе 80% (масс.). [c.230] При тщательной очистке нефтепродуктов не только от механических примесей, но и от золы представляется возможным осуществить их гидрогенизацию в одной ступени на стационарном катализаторе. В этом случае суммарный выход бензина и газа может быть доведен до 98%. [c.230] Гидрогенизация нефтяных остатков по технологическому оформлению практически не отличается от ранее изложенных вариантов, используемых при переработке смол. Выбор параметров процесса определяется в основном химическим составом исходного сырья и содержанием в нем асфальтенов. [c.230] Вернуться к основной статье