ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИЯ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ Бондаренко) из "Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа" Назначение установки — производство водорода, потребность в котором возрастает из года в год в связи с постоянным углублением процессов переработки нефти, повышением требований к качеству получаемых топлив и смазочных материалов, а также в связи с необходимостью обессеривания энергетического топлива. В качестве сырья для получения водорода методом паровой каталитической конверсии легких углеводородов могут быть использованы природные и заводские (сухие и жирные) газы, а также прямогонные бензины. Этот наиболее распространенный метод производства водорода включает три стадии подготовку сырья к конверсии, собственно конверсию и удаление из продуктов оксидов углерода [5]. Применяемая в настоящее время технология per ламентирует некоторые требования к качеству сырья, в частности по содержанию в нем соединений серы (в газах до 100 мг/м , в бензинах до 0,3 мг/кг), отравляющих как никелевый катализатор паровой конверсии углеводородов, так и цин-кмедный катализатор низкотемпературной конверсии оксида углерода. Присутствие в сырье непредельных углеводородов вызывает образование углеродистых отложений на катализаторе паровой конверсии углеводородов. [c.99] В промышленности получают технический водород с содержанием водорода 95—98 % (об.). Производство технического водорода меньшей концентрации приводит к его повышенному расходу на установке гидрокрекинга, а большей концентрации — требует значительных затрат и экономически нерентабельно [6]. [c.99] Паровую конверсию углеводородов следует вести, избегая осаждения углерода на катализаторе, способствующего его разрушению и увеличению гидравлического сопротивления в реакторе. Для предотвращения этого процесса следует поддерживать некий минимальный расход водяного пара в процессе паровой конверсии углеводородов. Теоретически этот расход не должен быть ниже 2 1. Однако для улучшения теплопередачи на практике подают до 4—5 м пара на конверсию 1 м метана. [c.99] В заводской практике для доочистки сырья для водородных установок нашли применение три типа процессов очистка моноэтаноламином от сероводорода, одностадийное поглощение соединений серы поглотителем на основе оксида цинка (в случае присутствия лишь термически нестойких соединений серы) и двз хступенчатая схема извлечения соединений серы, включающая деструктивное гидрирование сернистых соединений с последующим поглощением сероводорода на оксиде цинка. [c.99] Современные установки по производству водорода обладают мощностью от 300 тыс. м до 3 млн. м водорода в сутки для них характерны рабочие давления в интервале 2—3 МПа. [c.99] Сырье (газ) сжимают компрессором 9 до давления 2,6 МПа, подогревают в подогревателе, расположенном в конвекционной секции печи 8, до температуры 300—400 °С и подают в реакторы 2 и 3 для очистки от соединений серы. К очищенному газу в смесителе 7 добавляют водяной пар, перегретый до 400—500 °С в пароперегревателе, также расположенном в конвекционной секции печи 8. [c.100] Полученная парогазовая смесь поступает в печь паровой конверсии 8. Собственно процесс паровой конверсии углеводородов проходит в вертикальных трубчатых реакторах, заполненных катализатором и размещенных в радиантной секции печи в один, два или несколько рядов, закрепленных только внизу или вверху и обогреваемых с двух сторон. Типичный катализатор процесса — никель, нанесенный на оксид алюминия. Парогазовая смесь с температурой 400—500°С подается в реакционную трубу через верхний коллектор, а конвертированный газ отводится снизу. [c.100] Конвертированный газ, охладившийся до 400— 450°С в паровом котле-утилизаторе 10, поступает в реактор 11 среднетемпературной конверсии оксида углерода в диоксид над железохромовым катализатором. После понижения температуры до 230— 260°С в котле-утилизаторе 10 и подогревателе воды 12 парогазовая смесь поступает в реактор 13 низкотемпературной конверсии оксида углерода над цинк-медным катализатором. [c.100] Смесь водорода, диоксида углерода и водяного пара охлаждают далее в теплообменниках 6 до 104 °С и направляют в абсорбер 14 на очистку горячим водным раствором карбоната калия от диоксида углерода. [c.101] Водородсодержащий газ из абсорбера 14, подогретый до 300 °С в теплообменнике 6, поступает в реактор метанирования 17, где непревращенный оксид и неудаленный диоксид углерода гидрируются с образованием метана. После метанирования водород охлаждается в теплообменных аппаратах 6 и 12 до 30— 40 °С и далее в сепараторе 18 отделяется от сконденсировавшегося водяного пара. Водород компри-мируют компрессором 19 до давлений, требуемых потребителю (обычно 4—15 МПа). [c.101] Конверсия углеводородов ведется при 800— 900 °С и 2,2—2,4 МПа над никелевым катализатором. Расход природного газа составляет 1,03—1,05 м на 1 м получаемого технического водорода расход водяного пара—от 0,60 до 0,66 м на 1 м сухого газа. [c.101] Спецификой работы установки, требующей строжайшего соблюдения правил безопасности и правил эксплуатации аннаратов, работающих под давлением, является применение взрывоопасных и токсичных веществ. Установка паровой каталитической конверсии углеводородов для производства водорода часто является составной частью установки гидрокрекинга ее строительство обходится примерно в 25—30 % стоимости установки гидрокрекинга. [c.101] Процесс деасфальтизации гудронов или концентратов сжиженными низкомолекулярными углеводородами, главным образом жидким пропаном, используется как при производстве высоковязких остаточных масел, так и компонентов сырья для каталитического крекинга и гидрокрекинга. На некоторых заводах деасфальтизат является компонентом малосернистых жидких котельных топлив. [c.101] При не очень жестких требованиях к качеству деасфальтизата, в основном по коксуемости (2—3 вместо 1,0—1,3 % масс, по Конрадсону), например для деасфальтизата — сырья крекинга — растворение компонентов ведут пропан-бутановой смесью, а не техническим пропаном концентрацией 94— 98 % (масс.). БашНИИ НП разработан процесс деасфальтизации остатков бензиновой фракцией, так называемый процесс добен. [c.101] Смолы и особенно асфальтены, — компоненты сырья, наименее растворимые в жидком пропане. На различной растворимости составляющих компонентов и основано использование пропана как де-асфальтирующего растворителя. При температурах, близких к критической температуре пропана (около 96 °С), растворимость составных частей масляного сырья уменьшается. С повышением температуры процесса от 75 до 90°С улучшается качество деасфальтизата, но снижается его выход, так как из раствора выделяются преимущественно компоненты с высокими значениями плотности, коэффициента преломления и молекулярной массы к ним, в частности, относятся высокомолекулярные полициклические углеводороды. [c.101] Производительность установок деасфальтизации весьма различна — от нескольких сотен до нескольких тысяч тонн сьфья в сутки. На мощных установках сырье подвергают деасфальтизации в двух или более параллельно действующих колоннах. Размеры колонн с жалюзийными неподвижными элементами в зонах контактирования следующие диаметр 2,4— 3,6 м, высота 18—23 м. Удельная нагрузка живого поперечного сечения колонны 28—34 мм/ч) общий объем сырья и пропана определяется, исходя из их количеств и плотностей при 20°С. Кратность пропана к сырью (массовое соотношение 2,5 —4,5 1) выбирается тем большим, чем выше выход деасфальтизата. Процесс ведут в сравнительно узком интервале температур верха колонны 75—85°С, низа 50—65°С. [c.102] Вернуться к основной статье