Изомеризация легких парафиновых углеводородов. Термогидрокаталитические процессы. Гидроочистка нефтяного сырья

Содержание

Слайд 2

Содержание лекции 1. Назначение, термодинамика и химизм процесса изомеризации. 2. Основные

Содержание лекции

1. Назначение, термодинамика и химизм процесса изомеризации.
2. Основные факторы процесса

изомеризации. Сырье и катализаторы.
3. Классификация промышленных установок изомеризации.
Основные показатели среднетемпературной изомеризации.
Низкотемпературная изомеризация. Схема процесса. Основные показатели. Материальный баланс.
Термогидрокаталитические процессы. Классификация.
Гидроочистка нефтяных фракций. Химизм процесса. Катализаторы гидроочистки нефтяного сырья. Основные факторы процесса.
Классификация промышленных установок гидроочистки нефтяного сырья.
Гидроочистка дизельных фракций. Схема установки. Основные показатели. Материальный баланс.
Гидроочистка вакуумного газойля. Схема процесса. Основные показатели. Материальный баланс.
Гидроочистка масляных рафинатов.
Гидроочистка нефтяных остатков. Схема процесса.
Гидрирование дистиллятов вторичного происхождения.
Слайд 3

1.Назначение процесса Повышение октанового числа легких бензиновых фракций Получение изобутана, как

1.Назначение
процесса

Повышение октанового числа легких бензиновых фракций

Получение изобутана, как сырье процесса

алкилирования, синтеза МТБЭ и бутилкаучука

Получение изопентана для синтеза изопренового каучука

Слайд 4

Термодинамика и химизм процесса Экзотермическая реакция (+6-8 кДж/моль)

Термодинамика и химизм процесса

Экзотермическая реакция (+6-8 кДж/моль)

Слайд 5

2. Основные факторы процесса изомеризации Т,0С 100-400 0С Р, МПа 1,6

2. Основные факторы процесса изомеризации

Т,0С
100-400 0С

Р, МПа
1,6 – 4,0 МПа

Объемная скорость,

ч-1
0,8 – 3,0 ч-1

С увеличением температуры скорость изомеризации проходит через максимум

Повышение давления снижает степень превращения, но увеличивает селективность изомеризации

Увеличения объемной скорости требует повышения температуры

Слайд 6

Сырье изомеризации Бензиновая фракция (нк - 62 0С) н-С5-н-С6 н-С4

Сырье изомеризации

Бензиновая фракция (нк - 62 0С)

н-С5-н-С6

н-С4

Слайд 7

Катализаторы изомеризации – бифункциональные, то есть обладающие двумя основными функциями гидрирующая

Катализаторы изомеризации – бифункциональные, то есть обладающие двумя основными функциями

гидрирующая -

дегидрирующая

кислотная

платина или палладий, платина и цирконий

Оксид алюминия, алюмосиликаты, цеолиты. Для усиления кислотной фракции вводят соединения хлора, сульфаты

Слайд 8

3. Классификация промышленных установок изомеризации Установки высоко- температурной изомеризации Установки средне-

3. Классификация промышленных установок изомеризации

Установки высоко-
температурной
изомеризации

Установки средне-
температурной
изомеризации

Установки низко-
температурной


изомеризации

Т-360-440˚С
Р= 3,5-3,9 МПа
объемная 0,6-2,0 ч. -1
скорость
катализатор – Pt на Al2O3

Т-230-380˚С
Р= 1,6-3,0 МПа
катализатор – Pt на цеолите

Т-120-200˚С
Р= 2,1-4,0 МПа
катализатор : Pt на хлорированном Al2O3 или Pt и цирконий на сульфатном Al2O3

Слайд 9

4. Основные показатели среднетемпературной изомеризации.

4. Основные показатели среднетемпературной изомеризации.

Слайд 10

5. Низкотемпературная изомеризация. Схема установки 1, 2 – реакторы; 3 –

5. Низкотемпературная изомеризация. Схема установки

1, 2 – реакторы; 3 – колонна

стабилизации; 4 – сепаратор; 5 – скруббер отходящих газов; 6, 7, 8 – насосы; 9, 10, 12 – холодильники; 11 – кипятильник; 13, 14 – теплообменники;
I – Сырье; II – Ввод хлоридов; III - Свежий водород; IV – Изомеризат; V – Отходящие газы; VI – Щелочь
Слайд 11

Показатели процесса низкотемпературной изомеризации легких парафинов с ОИЧ = 70-73

Показатели процесса низкотемпературной изомеризации легких парафинов с ОИЧ = 70-73

Слайд 12

Технологический режим блока изомеризации и материальный баланс

Технологический режим блока изомеризации и материальный баланс

Слайд 13

6. Классификация термогидрокаталитических процессов

6. Классификация термогидрокаталитических процессов

Слайд 14

7. Гидроочистка нефтяных фракций. Назначение процесса – очищение водородом нефтяных фракций

7. Гидроочистка нефтяных фракций.

Назначение процесса – очищение водородом нефтяных фракций от

сернистых, олефиновых, азотистых и кислородсодержащих соединений.

Деструкция сырья составляет менее 10% мас.

Химизм процесса:

RSH + H2 RH + H2S
R – S – R1 + H2 RSH + R1H RH + R1H + H2S
R – S – S – R1 + H2 RSH + R1SH + H2 RH + R1H + 2H2S

Слайд 15

Химизм процесса S + H2 S + H2 C4H10 + H2S

Химизм процесса

S

+ H2

S

+ H2

C4H10 + H2S

S

+ H2

S

+ H2

C2H5

+ H2S

NH

+ H2

C4H10 + NH3

R

COOH

+ 3H2

R

CH3

+ 2H2O

R – CH = CH2 + H2

R – CH2 – CH3

Слайд 16

Катализаторы гидроочистки нефтяного сырья Гидрирующая функция. Сульфиды и оксиды (Mo; Ni;

Катализаторы гидроочистки нефтяного сырья

Гидрирующая функция.
Сульфиды и оксиды (Mo; Ni; Co)

частично: Cr; W; Fe

Кислотная функция.
(крекинг и изомеризация)
Al2O3, цеолиты, алюмосиликаты

Связующая функция.
Al2O3, алюмосиликаты; оксиды
кремния, титана, циркония;
цирконий и магний силикаты

Слайд 17

Основные факторы процесса гидроочистки Температура, Т 260 – 4200С Объемная скорость

Основные факторы процесса гидроочистки

Температура, Т
260 – 4200С

Объемная скорость
подачи сырья, V-1

1,0 – 10,0

Давление Р, Мпа
2,5 – 7,0

увеличение

снижение

увеличение

увеличение обессеривания;
увеличение конверсии;
снижение коксообразования на катализаторах;
увеличение длительности пробега между регенерациями;
увеличение капитальных и эксплуатационных затрат.

снижение температуры
процесса;
повышение выхода
целевых продуктов;
уменьшение расхода
водорода;
увеличение продолжи–
тельности цикла работы
катализатора.

повышение скорости
деструкции углеводородов;
увеличен выход газа;
повышается расход
водорода;
увеличение отложения
кокса на катализаторе.

повышение глубины обессеривания для сернистых дистиллятов и
степени превращения сырья

Расход водорода, % мас. на сырье 1,0 – 5,0

увеличение

Слайд 18

9. Гидроочистка дизельных фракций. Схема установки гидроочистки дизельных фракций. 1 –

9. Гидроочистка дизельных фракций. Схема установки гидроочистки дизельных фракций.

1 – печь;

2 – реактор; 3, 6, 16 – сепараторы; 4 – стабилизационная колонна;
5, 7 – насосы; 8, 9, 10 – аппараты воздушного охлаждения;
11 - 14 – теплообменники; 15 – холодильник;
I – Сырье; II - Водородсодержащий газ;
III – Гидрогенизат; IV –Гидроочищенная дизельная фракция; V – Газ;
VI – Бензин; VII – пар; VIII – Водородсодержащий газ на очистку
Слайд 19

Основные показатели процесса гидроочистки дизельных фракций.

Основные показатели процесса гидроочистки дизельных фракций.

Слайд 20

Материальный баланс гидроочистки дизельных фракций.

Материальный баланс гидроочистки дизельных фракций.

Слайд 21

10. Гидрочистка вакуумного газойля. Схема гидроочистки вакуумного газойля. 1 – печь;

10. Гидрочистка вакуумного газойля. Схема гидроочистки вакуумного газойля.

1 – печь; 2

– реактор; 3 – сепаратор высокого давления; 4 – колонна стабилизации; 5 – сепаратор низкого давления; 6 – сепаратор разделения бензина от газа; 7 – секция очистки газа; 8, 9, 10 – насосы; 11, 12 – аппараты воздушного охлаждения; 13, 14 – теплообменники; 15, 16 – холодильники;
I – Сырье; II - Водородсодержащий газ; III - Циркулирующий очищенный водородсодержащий газ; IV – Сероводород; V – Газ стабилизации; VI – Бензин; VII – Очищенный вакуумный газойль
Слайд 22

Основные показатели процесса гидроочистки вакуумного газойля

Основные показатели процесса гидроочистки вакуумного газойля

Слайд 23

Материальный баланс гидроочистки вакуумного газойля

Материальный баланс гидроочистки вакуумного газойля

Слайд 24

11. Гидроочистка масляных дистиллятов

11. Гидроочистка масляных дистиллятов

Слайд 25

12. Гидроочистка нефтяных остатков. Схема установки гидроочистки нефтяных остатков. 1 –

12. Гидроочистка нефтяных остатков. Схема установки гидроочистки нефтяных остатков.

1 – печь;

2, 3, 6, 7 – реакторы гидроочистки; 4, 5 – реакторы деметаллизации; 8 – горячий сепаратор ВСГ; 9 – холодный сепаратор ВСГ; 10 – атмосферная колонна; 11 – вакуумная колонна;
12 – секция аминной очистки; 13 – 15 – теплообменники;
I – Сырье; II – Водородсодержащий газ; III – Сероводород; IV – Продукты гидроочистки; V – Газ; VI – Бензин; VII – Дизельная фракция; VIII – Газойль; IX – Остаток; X – Пары с верха вакуумной колонны; XI- Пар
Слайд 26

Материальный баланс гидроочистки деасфальтированного остатка (ДАО) гудрона смеси западносибирских нефтей.

Материальный баланс гидроочистки деасфальтированного остатка (ДАО) гудрона смеси западносибирских нефтей.

Слайд 27

13. Гидрирование дистиллятов вторичного происхождения Бензиновых фракций Керосиновых и дизельных фракций Вакуумных дистиллятов

13. Гидрирование дистиллятов вторичного происхождения

Бензиновых фракций

Керосиновых и дизельных фракций

Вакуумных дистиллятов

Слайд 28

Технологическая схема процесса гидроочистки (гидрирования) бензина каталитического крекинга 1, 5 –

Технологическая схема процесса гидроочистки (гидрирования) бензина каталитического крекинга

1, 5 – теплообменники;

2, 6 – печи; 3 – реактор; 4 – разделительная колонна; 7 – реактор глубокой гидроочистки; 8 – стабилизационная колонна;
I – бензин каталитического крекинга; II – водород; III – легкий гидрогенизат бензина каталитического крекинга; IV – газ; V – тяжелый гидрогенизат бензина каталитического крекинга