ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Интенсификация технологических процессов переработки углеводородных систем с целью повышения промышленной и экологической безопасности производств из "Экология переработки углеводородных систем" Ограниченность нефтяных ресурсов и рост перспективной потребности в моторных топливах определяют в качестве основного направления развития нефтеперерабатывающей отрасли до 2010 г. глубокую переработку нефтяных остатков. Продукты горения котельных топлив являются мощным источником загрязнения окружающей среды оксидами серы, азота, тяжелых металлов. [c.430] Поэтому намечена тенденция к снижению объемов производства и потребления остаточных котельных топлив для нужд энергетики и к замене их альтернативными энергоносителями — природным газом, углем, ядерной энергией и нетрадиционными источниками. Таким образом, производство наиболее крупнотоннажного остаточного нефтяного топлива — котельного в перспективный период будет постоянно снижаться. Несмотря на эти тенденции, доля мазута в общем расходе топлива в тепло- и электроэнергетике России по оценкам специалистов сохранится в 2000-2010 гг. на уровне 7-8%. [c.430] Производство малосернистых котельных топлив базируется главным образом на использовании малосернистых нефтей, а также на применении процессов прямого и косвенного гидрообессери-вания. Косвенный метод заключается в разделении мазута на вакуумный дистиллят и гудрон с последующим гидрообессериванием дистиллята по стандартной технологии при давлении 5-10 МПа. Смешением гидроочищенного дистиллята с гудроном получают котельное топливо с содержанием серы менее 1%. При этом в зависимости от качества мазута достигаемая глубина обессеривания составляет от 30 до 40%. [c.430] В конце 60-х годов косвенный метод гидрообессеривания получил распространение в Японии и США, где потребление высокосернистых котельных топлив в плотнонаселенных и промышленно развитых районах обусловило особую актуальность сероочистки котельных топлив. [c.430] Косвенный способ гидрообессеривания мазута по сравнению с прямым требует меньшего расхода водорода. Однако при выборе варианта получения котельного топлива следует учитывать наличие установок вакуумной перегонки и другие технико-экономические условия. Косвенный метод относительно легче осуществлять в условиях существующих схем НПЗ. [c.431] В 70-е годы в большинстве стран мира наметилась тенденция к вовлечению в переработку тяжелых нефтей, что привело к резкому увеличению выхода остатков. Одновременно с этим увеличивался спрос на дистиллятные топлива — бензин и дизельное. В связи с этим процессам гидропереработки остатков отводилась новая роль предварительной подготовки тяжелого сырья для последующих деструктивных процессов. Наибольшее распространение нашло комбинирование процесса гидрообессеривания остатков и каталитического крекинга или коксования. [c.431] Основными зарубежными лицензиарами процессов гидрообессеривания остатков с технологией в стационарном, движущемся и кипящем слое катализатора являются фирмы Галф , Шеврон , ЮОП, Экссон , Юникал — стационарный слой Шелл — движущийся слой Луммус , Хайдрокарбон рисерч — кипящий слой. [c.431] Итогом многолетних исследований различных фирм в области гидрооблагораживания тяжелого сырья явилось создание различных модификаций промышленных процессов гидробессеривания мазута и гудрона на основе технологии со стационарным, движущимся и кипящим слоями. Наибольшее распространение ввиду относительной простоты аппаратного оформления и относительной дешевизны получили процессы со стационарным слоем катализатора. Установки гидрообессеривания в движущемся и кипящем слоях, как правило, эксплуатируются в режиме гидрокрекинга и предназначены для конверсии наиболее неблагоприятного сырья — тяжелых и синтетических нефтей, а также остатков, полученных из этих нефтей, в светлые нефтепродукты. [c.431] Значительный интерес представляют процессы гидрообессеривания остатков в стационарном слое. Процессы гидрообессеривания остатков в стационарном слое катализатора получили наибольшее распространение вследствие относительной простоты технологического и аппаратного оформления. Принципиальные схемы всех модификаций процессов гидрообессеривания в стационарном слое приблизительно одинаковы, и главные их различия заключаются в использовании каталитических систем. Процессы гидрообессеривания могут проводиться как в одну, так и в несколько ступеней (стадий). Число ступеней зависит от качества исходного сырья и требований к качеству конечных продуктов. [c.432] Подбором оптимального соотношения различных катализаторов гидрообессеривания достигается максимальный эффект. При анализе поведения катализаторов гидробессеривания и гидродеметаллизации становится очевидным, что сочетание катализаторов или ступенчатых катализаторных систем будут более эффективны при переработке сырья с высоким содержанием металлов по сравнению с единичным катализатором. При этом необходимо обеспечивать сочетание высокой стойкости катализатора к металлам с хорошей конверсионной активностью, так как диапазон примесей, содержащихся в перерабатываемых остатках, очень широк содержание серы может изменяться от 0,2 до 6%, металлов — от 20 до 1000 мг/кг. [c.432] Длительный опыт эксплуатации промышленных установок гидрообессеривания остатков свидетельствует о том, что в стационарном слое в течение длительного времени можно перерабатывать сырье без предварительной подготовки с содержанием металлов не более 50 мг/кг, а с предварительной подготовкой (деметаллизация, деасфальтизация) — не более 150 мг/кг. [c.432] Недостаток процесса — ухудшение распределения поступающего в реактор сырья. Аналогичные меры по повышению эффективности гидрообессеривания остатков используются в процессах других фирм. [c.433] Осуществление деметаллизации в отдельном реакторе и необходимость его отключения для замены отравленного катализатора деметаллизации (при сохранении работоспособности последующих реакторов гидрообессеривания) ускорило создание реакторов с быстрой заменой катализатора бункерного типа. [c.433] Созданы реакторы, в которых замена катализатора осуществлялась без остановки реактора. Это система с движущимся слоем, из которой непрерывно выводится отработанный катализатор и вводится свежий. В подобном реакторе с системой непрерывной замены катализатора обеспечивается движение катализатора как монолитной массы так, что он удаляется с низа реактора в том же порядке, в каком вводится вверху. [c.433] Фирма Хайдрокарбон рисерч запатентовала способ создания трехфазного кипящего слоя, с помощью которого достигается более совершенный контакт паровой и жидкой фаз за счет их прямоточного движения в реакторе снизу вверх (гидрообессеривание остатков в трехфазном кипящем слое). Частицы катализатора, заполняющие реактор, находятся в движении, образуя расширенный слой, который поддерживается движущимися потоками газа и жидкости. [c.433] При извлечении катализатора в процессе вместе с отработанными катализаторами уходит часть свежего, что дополнительно удорожает процесс. С повышением концентрации металлов в сырье эксплуатационные затраты становятся высокими, и в этих случаях предлагается использовать защитный реактор, заполненный дешевым демегаллизирующим катализатором, в котором удаляется часть отравляющих примесей. [c.434] Наибольший выход малосернистого топочного мазута на сырье (до 80%) достигается в схеме с гидрообессериванием мазута. Проблема получения малосернистого котельного топлива с содержанием серы менее 1%, применение которого позволит значительно улучшить экологическую обстановку, может быть решена за счет углубления переработки нефти путем облагораживания гудронов и удаления из них серы. [c.434] Комплексная схема процессов, которая предназначается для глубокой переработки сернистого гудрона или мазута с получением малосернистого ДТ, бензина и облагороженного котельного топлива с пониженным содержанием серы и металлов, представлена на рис. 4.6. При переработке гудрона по такой схеме количество серы в котельном топливе составляет 18-20% масс, от количества серы в исходном гудроне, выбросы диоксида серы при сжигании топлива снижаются в 5,5 раза. [c.434] Положительным отличием рассматриваемой схемы является также получение из гудрона до 45% моторных топлив, что позволяет значительно увеличить глубину переработки нефти. [c.434] Вернуться к основной статье