1.3.2 Вторичные процессы нефтепереработки
К вторичным процессам нефтепереработки относятся: коксование нефтяных остатков, деасфальтизация нефтяных остатков пропаном, каталитический крекинг, каталитический риформинг, деструктивная гидрогенизация, гидрокрекинг, гидроочистка.
1) Коксование нефтяных остатков
Рисунок 3 — Схема замедленного коксования нефтяных остатков
Коксованием называется термохимический процесс превращения тяжелых остатков нефтепереработки в нефтяной кокс и светлые нефтепродукты (бензин, газойль).
Существует несколько методов коксования. На рисунке 3 приведена схема замедленного коксования. При этом процессе кроме кокса образуются газы, бензиновые и керосино-дизельные фракции. Выход кокса составляет 12-36%, бензина – 8-18% и углеводородных газов – до 10 %.
Недостатком дистиллятов коксования является наличие в них непредельных углеводородов (20-40 %.) и сернистых соединений.
2) Деасфальтизация нефтяных остатков пропаном
Нефтяные остатки содержат большое количество асфальто-смолистых веществ. Процесс очистки нефтяных остатков от этих примесей называется деасфальтизацией. В результате процесса деасфальтизации получаются очищенные от асфальто-смолистых веществ масла, а также сырье для каталитического крекинга и гидрокрекинга.
Процесс деасфальтизации протекает в деасфальтизационной колонне при 60-80 ºС и давлении 3,5-4,2 МПа и отношении пропана к сырью по массе 3-5:1.
3) Каталитический крекинг
Основное назначение каталитического крекинга: получение высокооктановых компонентов бензина из более тяжелых дистиллятов.
Крекинг осуществляют при 470-550ºС. В качестве катализатора применяются алюмосиликаты [22].
Рисунок 4 — Технологическая схема установки крекинга 1—А/1—М:
1 — теплообменники, 2 — трубчатая печь, 3 — реактор «КС», 4 — ректификационная колонна, 5 — холодильник-конденсатор, 6 — газоотделитель, 7 — отпарная колонна, 8—холодильники, 9—шламоотделитель, 10 — узел смешения, 11— регенератор катализатора «КС», 12 — котел-утилизатор, 13 — электрофильтр.
На рис.4 представлена технологическая схема установки каталитического крекинга с кипящим слоем катализатора 1—А/1—М [22].
Крекируемое сырье через теплообменники 1 подается в печь 2. Нагретое сырье смешивается с рециркулятом (частью тяжелой фракции) и по катализаторопроводу поступает в реактор крекинга 3. В нижнюю отпарную зону реактора вводится водяной пар для отдувки катализатора. Пары продуктов реакции и водяной пар при температуре 450°С из верхней части реактора 3 поступают в нижнюю часть ректификационной колонны 4. Пары бензина и водяной пар отбираются с верхней части колонны, проходят холодильник-конденсатор 5 и поступают в сепаратор 6, в котором разделяются на водяной слой, бензиновый слой и газ. Газ компрессируется и подается на газофракционирование, а бензин поступает на ректификацию. Часть бензина отбирается на орошение колонны.
Каталитический крекинг (2)
... каталитического крекинга углеводородных смесей существенно зависят от условий проведения процесса применяемого катализатора. Каталитический крекинг в основном используют для производства высокооктановых компонентов автомобильного и авиационного бензина. При получении автомобильного бензина ... дымовой трубе регенератора. 4. Режим работы установок Каталитический крекинг происходит, как правило, в ...
Дизельное топливо и тяжелая фракция проходят через секции отпарной колонны 7, охлаждаются в теплообменниках 1 и холодильниках 8 и отводятся как товарные продукты. Часть тяжелой фракции в виде рециркулята смешивается с сырьем и подается в реактор 3, а часть направляется на орошение нижней части колонны 4. Смесь тяжелых жидких продуктов крекинга и катализаторной пыли из низа колонны 4 поступает в шламоотделитель 9, из которого шлам возвращается в реактор 3, а богатый ароматическими углеводородами декантат отводится с установки.
Дезактивированный в процессе работы катализатор из кипящего слоя реактора опускается в его отпарную зону и катализаторопроводом отводится в узел смешения с воздухом 10. Из него за счет воздушного потока катализатор переносится в регенератор 11, в котором создается кипящий слой. Основная часть воздуха для выжигания катализатора подается непосредственно в регенератор. Газы, образовавшиеся в результате выжигания кокса, проходят котел-утилизатор 12, электрофильтр 13 для улавливания катализаторной пыли и выбрасываются в атмосферу. Регенерированный катализатор из нижней части регенератора 11 поступает в катализаторопровод и вместе с сырьем и рециркулятом возвращается в реактор 3 [22].
4) Каталитический риформинг
Назначение: превращение низкооктановых бензиновых фракций в высокооктановые фракции бензинов, ароматизация узких или широких бензиновых фракций в катализат, из которого методами экстракции выделяют ароматические углеводороды.
Риформинг протекает в среде водорода при высоких температурах и среднем давлении с применением специальных катализаторов (в основном платиновой группы).
5) Деструктивная гидрогенизация
Суть процесса: присоединение водорода к молекулам сырья под давлением до 32 МПа, расщепление высокомолекулярных компонентов сырья и образование низкомолекулярных углеводородов, используемых в качестве моторных топлив.
6) Гидрокрекинг
Гидрокрекинг – это каталитический процесс, протекающий в среде водорода при температуре до 400ºС и давлении до 32 МПа. Этот процесс в зависимости от исходного сырья позволяет получать широкую гамму продуктов: от сжиженных газов до масел и нефтяных остатков с низким содержанием серы.
7) Гидроочистка
Совершенствование технологии использования продувочных газов ...
... углеводороды, азот, углекислый газ, благородные газы, сероводород. Технология получения водорода включает очистку сырья от соединений серы, ... кальция получают цианамид кальция путем нагревания в азотной атмосфере. Полученный цианамид разлагают водой по следующей реакции: ... работы является увеличении доли переработки сырья и разработка технологии получения новых продуктов процесса синтеза аммиака. ...
Гидроочистка – это процесс, протекающий в среде водорода в присутствии катализатора при температуре 325-425 ºС, давлении 3-7 МПа.
При этом процессе происходит деструкция сераорганических, кислород- и азоторганических соединений до сероводорода, воды и аммиака, предельных и ароматических углеводородов. При этом получается цвет, запах нефтепродуктов и снижается содержание серы до заданных норм.
Вторичные процессы переработки нефти поставляют в окружающую среду основное количество загрязнителей.
Серосодержащие газы – диоксид серы и сероводород – отходящие газы регенерации катализаторов на установках крекинга. Кроме того, источниками диоксида серы являются дымовые трубы печей, факельные стояки. Сероводород поступает в атмосферу также с установок гидроочистки и термокрекинга [2].
Технологические печи, факельные стояки выбрасывают в атмосферу оксиды азота, диоксид и монооксид углерода, твердые вещества.
Источниками попадания углеводородов в атмосферу и воду являются технологические установки (выбросы и утечки за счет неплотностей технологического оборудования, трубопроводной аппаратуры, сальников насосов, а также из рабочих клапанов при аварийных ситуациях, вентиляционные выбросы из рабочих помещений), системы оборотного водоснабжения (испарение углеводородов в нефтеотделителях и градирнях), технологические конденсаты.
Отработавшие катализаторы, зола, пыль, кислые гудроны представляют собой отходы вторичных процессов нефтепереработки.
Рассмотренные процессы переработки нефти загрязняют окружающую среду. В этой связи необходимым является изучение воздействия нефтеперерабатывающих предприятий на отдельные оболочки биосферы.
