Гидротазалау гидрогенизациялық процестер

Кіріспе
1
1.1
1.2
2
2.1
2.2
2.3 Әдеби шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
Процестің физико . химиялық негізі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
Процестің нәтижесіне әртүрлі факторлар әсері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
Технологиялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
Технологиялық есеп ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..25
Механикалық есепулер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..31
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .36
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .38
Гидротазалау гидрогенизациялық процестердің тереңдігі ең аз процеске жатады. Гидротазалауға алғашқы айдау дистилляттарымен қатар (бензин, реактив және дизел отына, вакуум газоилі) қайта өңдеумен алынған дистилляттарды да (бензин, кокстеумен каталитикалық крекингтеудің жеңіл газойлдері), тағы да мұнай майлары компоненттері мен парафиндерді де салады.
Соңғы жылдары дизел фракцияларын гидротазалауға көп көңіл бөлінуде. Бұл көлік құралдарын жаппай дизел қозғалтқышына ауыстыруымен, күкіртті және жоғары күкіртті мұнайларды өңдеу көлемінің күрт өсуімен (80% астам дизел фракциясы гидрокүкіртсіздендіреді) және оларды терең өңдеу қажеттілігімен байланысты. Нәтижесінде соңғы кездері аз күкіртті дизел отынын (0,02 – 0,05 % S) шығару көлемі өсуде (90% жетті).
1. Омаралиев Т.О., Айтымбетов Н.Ш. Мұнай мен газдың катализі. Алматы 1999ж.
2. Смидович Е.В Технология перероботки нефти и газа ч.2 М: химия 1980-382с.
3. Құрылымды өзгертпей өңдеу процестері. Алматы білім 2001-400б.
4. Омаралиев Т.О. Мұнай мен газды өңдеудің арнайы технологиясы. 2-бөлім.
Құрылымды өзгертіп өңдеу процестері. Алматы, білім 2002-276б.
5. Черножуков Н.И. Технология перероботки нефти и газа ч.1. – М: химия 1978-428с.
6. Гуревич И.Л. Технология перероботки нефти и газа. Ч.1.- М: химия 1972-347с.
7. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. / Под ред.Б.И.Бондаренко. - М.: Химия, 1983, 128 с.
8. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа. – Л.: Химия, 1985, 408 с.
9. Рудин М.Г., Сомов В.Е., Фомин А.С. Карманный справочник нефтепереработчика. / Под редакцией М.Г.Рудина.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004, 336 с.
        
        МАЗМҰНЫ
Кіріспе
1
1.1
1.2
2
2.1
2.2
2.3
Әдеби шолу.....................................................................................................4
Процестің физико - химиялық негізі...........................................................5
Процестің нәтижесіне әртүрлі факторлар әсері.........................................12
Технологиялық ... ... ... ... ... ... ... тереңдігі ең аз процеске жатады. Гидротазалауға алғашқы ... ... ... ... ... және ... ... вакуум газоилі) қайта өңдеумен алынған дистилляттарды да ... ... ... ... ... ... тағы да мұнай майлары компоненттері мен парафиндерді де ... ... ... ... ... көп көңіл бөлінуде. Бұл көлік құралдарын жаппай дизел қозғалтқышына ауыстыруымен, күкіртті және жоғары күкіртті ... ... ... күрт ... (80% ... ... фракциясы гидрокүкіртсіздендіреді) және оларды терең өңдеу қажеттілігімен байланысты. Нәтижесінде соңғы кездері аз күкіртті дизел отынын (0,02 - 0,05 % S) ... ... ... (90% жетті).
Дизель отынына сұраныстың күрт өсуіне байланысты ... ... ... ... - ... ... термокрекинг пен каталитикалық крекингтің гидроасилдендіру есебінен оның қорын көбейту актуалды проблема болып отыр. Бұл шикізаттар алғашқы өңдеу өнімдерімен салыстырғанда құрамында ... және ... ... ... заттарының, алкендердің және көпсақиналы ароматикалық көмірсутектердің едәуір көптігімен сипатталады.
Гидротазалау гидрогенизациялық процестердің ... ең аз ... ... ... ... айдау дистилляттарымен қатар (бензин, реактив және дизел отына, вакуум газоилі) қайта өңдеумен алынған дистилляттарды да (бензин, кокстеумен ... ... ... ... тағы да мұнай майлары компоненттері мен парафиндерді де ... ... ... ... ... өсу ... ... зауыттарында гидротазалау процесінің маңызы өте зор болып табылады. Мұнай құрамында күкірт мөлшері шектен тыс көбейгендіктен оған гидротазалау ... ... Ол екі ... ... ... және дизель отынынан күкіртті тазалауда жүргізіледі.
Дизель отынын ... ... 1995 ж. ... ол СоМо - ... ... 500 млн-1 мөлшерлі дизел отынын гидротазалау үшін жобаланған. 1999 жылдың наурыз айында бұл қарапайым катализатор жаңа ... СоМо ... ... Қазіргі кезде бұл қондырғыда құрамында 10 - 20 млн-1 ... ... бар ... ... ... ... (оны) бұл жаңа катализатордың көлемі арқылы. Бұл ... ... ... ... ... қолданады, яғни, оны колтүстік мұнайынан әкеледі. Шикізат, соңғы қайнау температурасы 3400 - 3700С, гидрокүкіртсіздендіруге қиын ... (бұл ... ... ... отынымен салыстырғанда, оның соңғы қайнау температуралары 280 - 3200С).
Бұл жаңа катализатордың ерекшелігі:
- өнімде күкірт құрамы 10 - 20 млн-1 ... ... ... ... 3% ... көп емес ... ... цетандық индексі 2 - 3 пунктке жоғарылайды, яғни 54 - 59 - ға ... ... ... күрт ... байланысты қайта өңдеу процестерінің дистилляттарын - кокстеудің, ... ... пен ... ... ... ... оның ... көбейту актуалды проблема болып отыр Бұл шикізаттар біріншілік өңдеу өнімдерімен салыстырғанда құрамында күкіртті, азотты қосылыстардың шайыр ... ... ... ароматикалық комірсутектердің едәуір көптігімен сипатталады.
Дизел отынын терең күкіртсіздендіру үшін мұнай өңдеу зауытының иеленушілері әртүрлі газойль ... ... ... висбрекинг өнімін өңдейтін, жоғары қысылды қондырғыда жұмыс істейтін жаңа NiMo катализаторын қолдануды ойластырды. 2000 жылдың орталарына қарай қондырғы тұрақты ... ... және 30 - 40 млн-1 ... өнім ... Оның ... индексі 5 пунктке жоғарылады, ал реактордағы температура 330 - 3450С аралығында болды.
Жаңа көріністері. Дизель отынының специвикация талабы бойынша ... өте ... ... ... ... ... Құрамында күкірт мөлшері 50 млн-1 болатын отынды шығаратын қондырғыда жаңа NiMo катализаторы өте ... ... ... ... ... ол СоМо ... 2 есе активті болады. Яғни тексеру бойынша NiMo катализаторлары құрамында 10 млн-1 ... ... ... дизель отынын алуға үлкен үлесін қосады [4].
2. Процестің физико - химиялық ... - ... ... ... ... гидрогенолиз реакциялары арқылы гетероатомды көмірсутектерден күкіртті, азотты және оттегін ... ... ... ... ... және ... көпсақиналы ароматикалық көмірсутектері гидрленеді және шикізат металлоорганикалық қосылыстардағы металдардан да тазарады. Гидротазалауда гидрлеуге бейімді, ... ... ... ... жүргізеді.
Мұнай заттарындағы күкірт қосылыстары гидротазалау процесінде мынадай реакцияларға түседі:
* Меркаптандар күкіртті сутегіне көмірсутекке дейін гидрленеді:
RSSR1 + H2 --> RSH + ... ... ... ... сатысы арқылы гидрленеді:
RSR1 + H2 --> RH + R1SH
R1SH + H2 --> R1H + ... ... ... ... және ... дейін меркаптандар түзілу сатысы арқылы гидрленеді:
RSSR1 + H2 --> RSH + R1SH
* тиофендер осыған сәйкес алифатикалық көмірсутектер түзілу ... ... ... ... ... ... ... сияқты заттар береді:
+4Н2 ... бенз және ... ... жүйеге сәйкес гидрленеді:
C2H5
+H2 - - -
+H2 ... ... ... ... мәні бар температураларда күкіртті қосылыстарда гидрлеу реакциялары тепе-тнңдігі көмірсутек және күкіртті сутегі түзілетін бағытына ығысады, ... ... және ... ... ... ... Гиббс энергиясының кемуі артады. Тиофанда үшін температураның көтірілуі гидрлегенде Гиббс энергиясының ... ... ... 2000С - де олар ... көп және ... ... түгелімен оңға жылжиды. Әсіресе температураның көтерілуі метилтиофенді гидрлеу реакциясының тепе-тнңдігі күшті төмендейді. Басқа тиофендер үшін термодинамикалық мәндер жоқ. Бағалау ... ... бұл ... ... ... ... ... өсуінен күшті кемиді. Барлық күкірторганикалық қосылыстар үшін, тиофендерден бөлек, 300-800К аралығында ... ... ... жоқ. ... ... сыбағалы қысымында гидрогенолизбен қатар мынадай реакция жүруі мүмкін 2RSH --> H2S+RSR; Осы реакцияларды тұншықтыру үшін ... ... ... ... ... ... үшін ... жоғары тереңдігіне аса жоғары емес температурада жетуге юолады, температураның жоғарлауы гидрлеу тереңдігінің термодинамикасын шектейді [1].
Күкірторганикалық қосылыстарды гидрлеу кинеткасы ... ... ... ... ... ... мына ... көбейеді: тиофендер < меркаптандар.
Күкірторганикалық қосылыстың молекуласында ароматикалық және сақинапарафиндердің сақина саны көбейген ... ... ... салыстырмалы тұрақтылығы өседі. Сонымен гидрогенолиздің салыстырмалы жылдамдық ... (К) ... ... ...
S S ... К=2,8. К=1,3. ... ... ... ... ... мынадай қосылыстар қатарына өседі:
Күкірторганикалық < оттегіорганикалық < азоттыорганикалық.
Азоторганикалық қосылыстардың мұндайдағы жоғары тұрақтылығы себебінен азот гидротазалау кезінде өте қиындықпен ... ... ... ... күкірт қосылыстарының гидрленуіне ұқсас болуы керек. Мысалы: негізінен мынадай схемамен гидрленеді:
C3H7 C3H7
+Н2 +Н2 +Н2 + ... ... ... азоты бар қосылыстар азотамин түрінде кездесетіндерге қарағанда анағұрлым қиын гидрленеді. Бензиламиннің анилинмен ... ... ... C6H5NH2 ... C6H5 - CH2 - NH2-тағы байланыстан анағұрлым бекемдеу екенін көрсетеді. Сақиналы құрылымда азоты бар қосылыстар азоттың амин ... ... ... ... ... ... жүреді. Мұнда хиолин изохинолинмен салыстырғанда гидрлеу жылдамдығының көптігі С6Н5 - NH2 ... С6Н5 - СН2 NH2 ... ... күштілігіне сәйкес болады [3].
Гидротазалау процесінде металлоорганикалық қосылыстар әжертеуір катализаторға отырады.
Жеке күкірт қосылыстары гидротазалау жағдайында реакцияға бірінші дәрежеліжолмен түседі. Шағын ... ... ... ... ... ... ... бөліп тастау да бірінші дәрежелі реакция теңдеуімен, есептегенде, жазыауа ... ал ... ... ... ... ... реакцияға қабілетті (жоғары күкірт қосылыстарының) әртүрлі күкірт қосылыстары болғандықтан бірінші дәрежелі теңдеуді қолдануға болмайды. Бұл ... ... ... ... ... қолдануға болмайды. Бұл жағдайда реакцияға қабілеті жоғары күкірт қосылыстарының көп ыдырап кеткен сайын реакция жылдамдығының тұрақтысы бірінші дәрежеден үнемі төмен ... ... ... ... есептегенде тәжірибелік мәндер екінші дәрежелі кинетикалық теңдеумен жазылады.
Мұнда S0 - күкірттің шикізаттағы мөлшері, %; S - ... ... ... мөлшері, %; K - жылдамдық кожтантысы; V - шикізатты өсрудің ... ... сағ; II - ші ... қиялды түрде деуге болады және ол реакция ... оның ... I - ші ... ... ... анағұрлым тез кемиді. II - ші дәрежелі теңдікті кез келген шикізатқа қолдануға болмайды;
Күкірт қосылыстарының құрамына байланысты күкіртсіздену жылдамдығының мына ... ... W=кSn . ... n және 0 - ден кіші және 2 - ден көп ... ... ... дәрежесі сутегіне есептегенде гидротазалау жағдайына және шикізаттың қасиетіне байланысты әртүрлі болуы мүмкін. Шикі зат гез (бу) ... ... ... ... ... парциалды қысымының 3,0 - 3,5 МПа ( 30 - 35 кг · с /см2 ) ... ... ... Одан әрі реакция сутегіне есептегенде ноль дәрежесіне ауысады, себебі катализатор беті сутегімен ... Шикі зат ... ... ... ... ... ... сұйықтың жұқа қабатынан катализатор бетіне жеткізумен анықталады, ... ... Бұл ... ... ... ... I - ші ... теңдеумен сутегінің өте жоғары қысымына дейін жүреді. Бұл жағдайда сутегінің ... ... ... диффизия жылдамдығы сұйықтықтың пленкесының мөлшеріне және сутегінің сұйықтықта еріткіштігіне байланысты. ... ... ноль ... күкіртсіздену реакциясы сутегінің өте жоғары мәнінде жүруі мүмкін. Күкірт қосылыстарының гидрлеуінің қиялды активтеу энергиясы алюкобальтмомб - деп ... 340 - 4250С ... ... 46 - 88 кДж/моль (11 - 21 ккал/моль) болады. Барлық жағдайда шенемен осы температура ... ... ішкі ... ... ... ... жылу эффектісі. Гидротазалау процесі термодинамикалық жағынан температуралы процеске жатады. Сутегінің қосылу реакциясы ... ... ... ... ... ... ... тереңдігіне жетуші ықпал жасайды. Гидротазалаудың қосынды жылу эффектісі оң және ... ... ... оның мәні 20 - 87 кДж ... ... ... алғашқы айдау шикізатына 30% дейін қайта өңдеу процестерінің фракцияларын қосу, шикізаттағы қанықпаған көмірсутектерінің мөлшеріне байланысты, реакция жылуын 125 - 187 ... ... ... Құрамында қанықпаған көмірсутектері жоғары, сонымен қабат ауыр отындарды гидротазалауда реакция жылу эффектісі 260 - 500 ... ... ... ... ... аумағынан бөліп алу үшін катализатор қабаттары арасына сұйытылған айналушы газды ... ... ... қоспасын беруді пайдаланады.
Бензин фракцияларын гидротазалауда негізінен оларды каталитикалық риформинг процесінің шикізатын дайындау мақсатында, ондағы күкіртпен азот мөлшеріне қойылатын талабын өте ... ... ... ... ... ... ... процесі каталитикалық риформинг қондырғысымен бірге немесе құрастырма кешенінің ( мысалы, ЛК - 6 У ққ ) ... ... Бұл ... ... шикізатты берудің көлемдік жылдамдығын арттырумен ( 6 - 8 сағ-1 ), ... ... ... СГ ... ... ... тиімді катализаторларды пайдаланып, жүру мерзімін ұзартып тиімділігін ... ... ... ... ... ... қосылыстары өте аз жоғары сапалы реактив отындарын ( 0,002 - 0,005% ) ... ... ... және ... алу ... ... ... арендердің мөлшері шектеулі реактивті отындар алу үшін керосин фракциясын гидротазалауда екі сатыда жүргізеді: күкіртті қосылыстармен улануға тұрақты арнайы ... ... және ... ... ... өндіруде Л - 24 - 9 РТ типтес арнайы қондырғыны ЛК - 6У ... ... ... ... ... ... Гидротазалау процестерінде алюмокобальтмолибден (АКМ), алюмоникельмолибден (АНМ), алюмоникельмолибденкремний (АНМК), катализаторларының қолданады. Бұл катализаторлардың қаттылығы жоғары, оларға тұрақты және көп уақыт ... ... АКМ ... ... ... оның қатысуымен С-С байланыстарын үзілуі немесе ароматикалық сақинаның қанығуы іс жүзінде жүрмейді десе болады. Ол қанықпаған көмірсутектерін қанықтыруда активтілігі төмендеу ... ... ... және ... ... ... АКМ-ға қарағанда активтеу. Бірақ тұрақтылығы, активті және механикалық ... ... ... S-7% SiO2 АНМС ... оның ... ... аздап гидрлеуші активтігі өсік.
Гидрогенизациялық процестердің катализаторын жетілдірудің келесі кезеңі, ... ... ... ... ... ГО-70 ... ... металдар мөлшерін өсіру (ГО-116,ГО-117 катализаторы) есебінен тағыда құрылымдықпен химияның модификаторларды - ... ... ... ... немесе жасанды цеолиттерді (ГК-3S) өндірумен, олардың гидрокүкіртсіздендіру активтігін көтеру болып саналады.
Өндірістік ГК - 3S пен ГС-168 ... ... ... ... ... салыстыру нәтижелері төмендегідей.
1 кесте
Катализаторлардың қабілеттері[4] ... ... ...
800 сағаттан кейін
гидрогенизаттағы күкірт мөлшері, % (масс)
күкіртсіздену дәрежесі, %
регенерация аралық мерзім, аймен
364
395
0,12
85
11
380
406
0,13
84,7
11
362
384
0,10
88,2
24
365
370
0,07
85,9
24
Бұл катализаторлардың ерекшелігі бірдей күкірсіздену дәрежесінде процестің көлемдік жылдамдығының өсуі және ... ... ... ... ... ... өнімді күкірсіздендірудің басқы температурасын 20-230С төмендетеді, температураны көтеру жылдамдығын 20-22% ... ... ... 10-20% ... және ... аралық мерізімін екі есе ұзартады.
Кейінірек цеолитті компоненттерді және төсегіш құрылымын модификациялаумен жаңа тиімдірек ГКД-202 катализаторы жасалады. Ондағы ГК-3S ... ... ... ... 30% ... процестің басқы температурасының 120С төмендетеді, қуатын өсіреді және регенерация аралық мерізімін екі есе ... Бұл ... ... ... ... ... ... болып табылады.
Гидротазалау катализаторларын одан әрі жетілдіру негізінен ... ... ... металдарды отырғызуда, сіңіру технологиясына көшуге байланысты. Осы технология негізінде дайындалған цеолитті катализаторлар төменгі температураларда ... ... ... жұмыс істейді. Гидротазалау процесінде мақсатты өнімдерден (тазаланған бензин, керосин, дизель фракциялары, вакуум ... газ ... ... ... ... мен ... ... айдалымы, күкіртті сутек шығады. Газды зауытта отын есебінде, бензин айдалымын тауарлы ... ... ... шикізатына пайдаланады. Күкіртті сутегі күкірт немесе күкірт қышқылын өндіруде қолданады.
Азоторганикалық қосылыстар кобальтты никельмен алмастырылған ... (АНМ) ... ... ... Алюмоникельмолибден катализаторлары 10-15% металдардан тұрады, олардың атомдық қатнастары Со/Ni/Mo 1/12-ден 1/2/6 ... ... ... ... беті ... ... орташа 30-50л0 (3-5 нм).
Нефедов Б.К. және басқалардың жұмысынан алынған деректерге қарап (2- кесте) мөлдір фракциялардың ... ... және ... катализаторларында гидротазалаудың тиіділігінің салыстырмалы жағдайда олардың мәндері шамамен бірдей екенін көрсетеді. Шетелдің өндірістік катализаторының түйіршік диаметрі көбінесе 1,0-1,S мм ... ... ... ... 2-3мм, бұл ... ... 20-25% ... Одан бөлек катализаторларының фазалық құрамы оптималдығы жақын. ... ... және ... ... ТУ ... ... қанағаттандыратын жұмыс атқарған дегидрозаттан фракция таңдау жұмыстары жүргізіледі. Алынған қорытынды бойынша атмосфералы және вакуумды ... ... ... қату ... - 600С болатын экологиялық таза арктикалық дизель отынының толық фракциясы бөлінеді. Алынған өнімнің мінездемесі 6-шы кестеде ...
2 ... ... ... ... ... ... сипаты[4]
Көрсеткіштер
Гидротазалау катализаторлары
Бензин фракциясы
Дизель фракциясы
Шет елдер
АКМ
ГО-70
Шет елдер
ГС-168 ш
ГҚД-202
А
Б
В
Г
Салу тығыдығы, кг/м3
Түйіршік диаметрі, мм
Салыстырмалы активтігі, %
Дизель ... ... ... ... 3800С, ... істеу уақыты, жыл
670-850
1-1,5
100
-
5
700
1,4
92
-
4
710
2,6
110
-
6
630-910
1-1,5
-
90-93
4-6
800
1,5-2
-
89-92
4-5
700
1,5-2
-
90-91
5-7
650
1,5-2
-
92
-
590
1,7
-
94
-
600
1,7
-
73
-
720
1,8
-
93
-
2.1 Процестің нәтижесіне әртүрлі факторлар әсері
Процестің негізгі параметрлері
Гидротазалауға әртүрлі фракциялық және ... ... ... ... және қажетті тазалау дәрежесі де әртүрлі болғандықтан процесс ... мен ... ... ... ...
Температура
Температураның жоғарылауы гидрлеу реакциясының жылдамдығын көбейтеді. Бірақ қолданылатын қысымда температураны 400-4200С - тан көтеру тиофендердің гидрлеу термодинамикалық ... ... ... ... дәрежесін шектейді және мүмкін, хинолин, бензохинолин және басқа азоторганикалық қосылыстардың да тазалауы шектеледі. Температураны көтеру гидрокрекинг ... ... ... ... ... қарағанда, едәуір жоғары қиалды активтеу энергиясымен 190-250 кДж/моль (4S-60ккал/моль) жүретін көбейтеді. ... ... ... ... ... ... және іс жүзінде жеткен қанықпаған көмірсутектерінің және көп ... ... ... ... заттардың шығымы көбейеді. Бастапқы шикізаттың тазалануы керекті шыққан өнімнің сапасына байланысты температураны 250-4200С аралығында ұстайды; ең төмен температураны гидрокрекинг және ... ... ... үшін ... ... көп ... шикізат үшін мұнайды алғашқы айдау арқылы алинатин каталитикалық риформингке түсетін лигроиндер үшін, негізгі мақсат ... және ... ... ... саналады, оларға парафиндерді және сақинапарафиндерді бейгидрлеу мен ... мәні ... ... Өте ... ... жылдамдығына жету үшін ең жоғарғы температураны 400-42000С - тағыны қолданады. Авиациялық керосинді тазалағанда олифиндердің және ... ... ... ... ... ал кейбір кезде нафталиндердің гидрленуінің жүруі терең болмауы керек. Қолданылып жүрген сутегінің перциалды қысымында декалин мен ... ... ... ... ... ... болған шығымы 3700С жоғары температурада күрт көтеріледі, сондықтан тез артыуды 350-3600С-та жүргізеді. Дизель отыны ... ... ... ... дейінгі температурада тазартуға болады. Одан әрі температураны көтеру екі және көпсақиналы нафтендердің бейгидрленуінің нәтижесінде, цетан саны азайады, гидрокрекингтен шыққан ... ... ... бен ... және гидрокрекинг реакциясының нәтижесінде сутегінің шығыны көбейеді.
Тазарту температурасының төменгі шегі бұл жағдайда шикізаттың ауыр фракциясының кондансациялану мүмкіндігімен анықталады; сұйық ... ... ... ... күрт ... ... сутегін жеткізу жылдамдығының катализатор бетіне сұйықтық пленкасы ... ... ... кемуінен шектеледі.
Мұнай майларын гидротазалағанда тұрақсыз қосылыстардағы күкіртпен азотты кетіру, қанықпаған ... ... ... ... және ... конденцацияланған ароматикалық көмірсутектерін қанықтыру қажет. Мұндай жағдайда термодинамика тұрғысынан бейгидрлеу, ал кинетика тұрғысынан ... ... ... ... аса жоғары емес температураны қолданған дұрыс. Майларды контакт әдісімен мейлінше тазаланудың орнына қолданылатын гидротазалаудағы әдепкі температура аралығы 280-3000С құрайды.
Вакуум және ... ... ... ... каталитикалық гидротазалаудағы оның құрамындағы күкіртпен азотты азайту үшін және көп сақиналы ароматикалық көмірсутектерін бір сақиналыға дейін гидрленеді. Бұл бензиннің шығымын ... ... ... көбейтеді) кокс шығымын азайтады, және шыққан заттардың құрамындағы күкірттің мөлшері талапқа сай дәрежесіне дейін жетеді. ... ... ... ароматикалық гидрлену тереңдігінің термодинамикалық мүмкіндігін шектейді, сондықтан процесті 370-3900С температурадан жоғарыда жүргізу қажетсіз. Мұнай қалдықтары ... ... ... алу үшін ... ... ... өте қиын 3У үшін ... температура 420-4500С қолданылады. Гидротазалаумен қатар әжептеуір гидрокрекинг процесі жүреді.
Гидротазалау реакциясы экзотермиялы болғанмен ... ... ... ... болмайды, себебі реактордың өнім шығатын жеріндегі температураның көтерілуі 100С аспайды.
Гидротазалау реакциялары үшін оптималды деп 340-4200С саналады. 3400С ... ... ... баяу ... 4200С ... ... кокс ... реакциялары күшейеді. Катализаторды қондырғыда алғаш пайдалануда температураны төмендеу ұстайды, себебі температураны ... ... ... ... ... ... ... парциалды қысымы
Процесс температурасында газ фазасында болған бензин фракцияларын ... ... ... ... және ... гидрленуінің термодинамикалық шектелуі сутегінің парциалды қысымы 2,5-3,0 мПа (25-30 кг*с/см2) - тен төменде гидротазалау тереңдігін анықтайды. Сутегінің жоғарғы парциалды ... ... ... ... ... қысымда одан әрі көтеру сутегінің шикізатқа берілген қатынасында тазалау тереңдігіне әсері шамалы болады, себебі катализатор беті ... ... бұл ... ... ... ... уақытын көбейтеді. Жалпы қысым тұрақты, ал сутегінің парциалды қысымы көтерілгенде сутегінің шикізатқа қатынасының ұлғаюының нәтижесінде, шикізаттың ... ... ... ... тазалау тереңдігі төмендейді. Жалпы қысымның 4-5 мПа (40-50 кг*с/см2), сутегі парциалды қысымының 3,5-4,0 мПа болуы, ... тура ... ... ... тазалауды өте терең дәрежесіне дейін жеткізуге мүмкіндік береді.
200-3500С фракциясын ... ... ... ... ... шикізатқа берілуінің қатынасында шикізаттың бастапқы конданцациясында процестің жүруін нашарлатады, ал қысымның бастапқы конденсация қысымнан ... ... ... ... тазалау тереңдігін көбейтеді. Берілген жалпы қысымда және сутегінің шикізатқа қатынасының өсуі, тазалау нәтижесішикізаттың тегіс болғанынша жақсарады; сұйық фаза ... ... ... ... ... ... ... анықтайды, негізгі фактор болып есептелінеді, және сутегінің парциалды қысымының көтерілуі, оның РН2-на пропарционалды екендігімен ... ... ... ... ... ... ... диффузия жылдамдығын жоғарлатады. Шикізаттың түгел буланғанынан кейін гидротазалау тереңдігі, сутегінің парциалды қысымының өсуімен жалпы қысымның ... ... ... ... қысымының төмендеуінің нәтижесінде кемиді. Жалпы қысым 4-5 мПа және сутегінің парциалды қысымы 3-4 мПа ... ... ... ... ... ... ... 3500С-тан жоғарыда қайнайтын, гидротазалау процесінде негізінен сұйық фазада болады және сутегінің парциалды қысымын өте жоғары көтергенде, ... ... ... ... ... ... ... көбейту арқылы тазалау жылдамдығы өседі. Құрал-жабдықтардың қымбаттауынан қысымның өсуін шектеуге тура келеді: ... ... де 7-8 мПа ... ... ... ... ... 1,3-1,5 мПа дейін төмендеткенде және 400-4200С бензин фракцияларын ... ... ... жүреді, басқаша айтқанда, күкіртті қосылыстарда гидрлеуге керекті сутегі нафтен және ... ... ... ... ... ... сутегін сырттан қосудың қажеті жоқ. Мұндай жағдайда күкіртсіздену тереңдігі, сутегінің парциалды қысымындағы әрине кем: сондықтан ... ... ... мерізімі оның активті гидрлеу-бейгидрлеу ортасының кокстенуінен 600-1000 сағатқа дейін кемиді. ... ... ... ... ... ... ... кіргізбегенде жоғарғы қайнайтын ароматикалық көмірсутектерінің фракциялары күшті төмендейді, сондықтан бензиннен ауырлау фракцияларға автогидротазалау әрі күкіртсіздену тереңдігінің төмендігінен әрі ... тез ... ... бұл ... ... ... ... Күкіртті қоспаларды деструкциялық гидрлеу реакциялары және қанықпаған көмірсутектерді гидрлеу арқылы дистилляттардың ... ... ... ... ... азот және қанықпаған көмірсутектерден тұратын бензин, ... ... ... және ... ... ... күкірт, азот және қанықпаған ... ... ... ... - ... ... ... немесе каталитикалық риформинг қондырғысының шикізаты (платформинг ... ... - ... және ... қышқылын алу қондырғыларына шикізат;
г) газ сутегі метан этан және ... ... мен ...
Шикізаттың ауырлауынан анық тазалану дәрежесі процстің берілген жағдайында төмендейді. Ол мынадай себептерден болады. Фракцияның орта ... ... ... ... күкірттің гидрлеуге тұрақты тиофендегі, бензин, қосбензтиофендегі және соған ұқсас құрылымдағы, қайнау ... 3500С ... ... ... ... ауырлауынан (3500С - тан жоғары температурада ... ... ... ... ... ... ... сұйық күйінде болады, бұл сутегінің катализатор бетіне ... ... ... ... гидротазалауда шикізаттың ауырлауы сутегі диффузиясының жылдамдығы сұйықтың жұқа қабаты арқылы ... ... ... ... бұл ... оның ... ... және сутегенінің ерігіштігі кемиді. Шикізатта көпсақиналы ароматикалық көмірсутектердің, шайырлардың және асфальтендердің, катализаторларда қатты адсорбцияланатын және олардың ... ... ... ... көбейді тағыда тазалау тереңдігін кемітеді. Мысалы вакуум гудронынан 20% ... ... ... ... ... ... конетантасын 4 еседен көпке көбейтеді.
Мұндай өңдеуде қалдықтарды гидротазалау, құрамында шайырлар, ... және ... ... ... ... ... ... Бұл жағдайда шикізаттың, сутегінің және катализатордың контактісі қиындайды. ... ... ... орналасуынан мүмкін сутегінің кейбір жерлерде жетпей қалды, бұл гидрлеу - бейгидрлеу активтігі ортасынан кокспен қапталуына алып ... ... Осы ... шешу үшін ... ... ... ... қабатының төменнен жоғарыға қарай қажетті жылдамдықпен өткендіктен ... ... ... ... болады. Бірдей құрамдағы екінші өңделгеннен шыққан өнімдерді (кокстеу - ден, ... ... ... ... ... жүреді. Бұл мынамен байланысты, крекинге түсетін өнімдер температураға тұрақты, қиын гидрленетін қосылыстардың ... ... ... ... ... Сонымен қабат, екінші өңдеуден алынған өнімдерден көп ароматикалық және қанықпаған көмірсутектердің катализаторда жоғарғы адсорбциялануынан және гетероорганикалық қосылыстың ... ... ... ... ... ... және ... құрамдағы дистилляттарды катализатор қолданып түсіреді, сондықтан параметр ... және ... ... ... ... ... ... дистилляттар, мысалы, бензиндер гидротазалауға олардағы күкірт қосылыстарының табиғатына байланысты (меркаптандар, ... ... ... ... ауырлауымен оның құрамында тұрақты гетероорганикалық қосылыстардың мөлшері өседі және егер шикізат екінші процестерден алынған болса, ... ... ауыр ... көмірсутектері көп болады.
Реакция сұйық өнімдерінде сутегінің нәтижесінде оның ... ... ... молекуласы массасымен жүйедегі жалпы қысымның өсуімен көтеріледі[4].
3 кесте.
Батыс - ... ... ... ... ... күкірттің, азоттың, металдардың және кокстенуінің мөлшері[4]
Фракция
Қайнау температурасы аралығы, 0С
Шикізат мөлшері, % (масс)
Кокстеу % (масс)
күкірт
азот
металдар
Бензин
Керосин
Дизель отыны
Вакуум ... ... ... ... ... ауыр ... ... гидротазаланған өнімге күкірттің мөлшері жөнінен қойлатын талап бәсеңдей береді. Мысалы күкірт мөлшерінің ... шегі - ... ... ... ... ... қондырғысының шикізаты құрамында 1млн-1, реактив отыны, құрамында ол 0,05% - дан аспау керек, дизель отынында 0,2%, ал ... ... 0,3%.
4 ... ... ... ... қазіргі өндірістік қондырғылары жұмысының орталанған көрсеткіштері[8]
Көрсеткіштер
Бензин (керосин)
Дизель отыны
Вакуум газойлі
Мұнай
қалд.
Тығыздық, 0С
Қысым, ... ... ... ... ... ... қайта айналуы, м3/м3
Қалдық күкірт мөлшері, %
Күкіртсіздендіру дәрежесі, %
Катализаторды ... ... ... ... ... ... саны
300-400
1,5-2,0
5,0-10,0
150
0,00001
99
100
5-8
2-3
340-400
2,5-4,0
3,5-5,0
200
0,1-0,2
92-97
150-200
4-6
2-4
380-410
4,0-5,0
1,0-2,0
500
0,1-0,3
85-95
50-80
2-4
2-3
380-410
7,0-15,0
0,5-1,0
1000
0,3-0,5
70-75
-
1-2
1-2
Тура айдалған бензин фракциясында күкірт мөлшері 0,02 - ден, 0,12% - дейін, жай ... ... және күйе ... ... шикізат өндіретін термокрекинг қондырғылардың бензинде ол 0,6 - 0,8% болады.
Күкіртсіздену тереңдігі сонымен қатар катализатор құрамына, температураға, ... беру ... ... ... шикізат сапасына, СГ қайта айналуына, оның сапасына т.б. байланысты температураның және шикізатты берудің көлемдік ... ... ... ... 4 МПа АКМ ... ... ... келтірілген.
Өндірістік жағдайға сәйкес келетін 3400С және көлемдік жылдамдық күкіртсіздендіру тереңдігі 60% - тен жоғары ... ... ... ... шикізаттың 2,5 сағ-1 күкіртсіздену тереңдігі 3500С - қа дейін іс жүзінде 90 - 93% жетіп өзгермейді. 4200С күкіртсіздену ... ... ... ... және ... ... ... жоғарғы тиімдікті қысымды 1,1 - 1,2 МПа дейін көтеру, кітапта көрсетілгендей; 2,2 МПа және 3,0 сағ-1 ... ... ... 90% жетеді. Сутекті газды беру (қайта айналуы) еселігі шикізаттың бір ... 200 - ден 700 - ге ... газ ... ( 00С және 0,1 МПа ) ... болады.
Көлемдік жылдамдық 1 - ден 10 сағ-1 ... ... ... және ... ... ... ... қажетті тазалау дәрежесіне де байланысты. Алғашқы айдау бензиндерін тазалауда көлемдік ... S,О сағ-1 ... ал ... ... тазалауда ол 1,0 сағ-1 тең. Күкіртті қосылыстардың ыдырау дәрежесінің көлемдік жылдамдыққа байланысты сызықтарынан оның азаюы тазалау дәрежесінің өсуіне алып ... ... ... ... ... көлемдік жылдамдығының кокстеу дистиллятының күкіртсіздену тереңдігіне және иод санына әсері:
* АНМ катализаторында күкіртсіздену тереңдігі;
* АКМ катализаторында күкіртсіздендіру тереңдігі;
* екі катализаторларда да иод ... ... ... ... гидрлеуге, еруге және үрлеуге жұмсалады. Гидрлеуге сутегінің шығыны қанықпаған көмірсутектер мөлшеріне, тағы да ... ... ... және айдау бензиніне 0,1%, кокстеу бензиніне немесе вакуум газойліне 1,3% - ға ... ... ... ... ... ... ... оның шығыны, тазалануын шикізат молекуласы массасымен жүйедегі ... ... ... ... өңдеу өнімдерін тазалауда қайта айналуын сутекті газдағы сутегінің концентрацияаның қажетті шектен де төмен болуы, оның көп шығындануымен ... ... ... ... да ... Сутегінің қажетті концентрациясын ұстап тұру үшін газдың бір бөлігін жүйеден шығарады да, оның орнын риформингтен шығатын ... ... газ. ... ... таза емес ... ... бұл газ құрамында сутегінің көлемдік мөлшері SO - 95%, қалғанын метан, этан, пропан және бутан құрайды. ... ... ... ... ... сөйтіп көмірсутекті газдар, күкірттісутегі және су түзіледі. Сондықтан сутекті газдағы сутегі мөлшері реакторға кірердегі шығардағыға қарағанда жоғары. ... ... ... ... [70 - 90% (көл) H2], ... ... қондырғларынан сутегін берумен толтырылады [4].
Экологиялық таза дизель ... ... ... ... келесі сатыларды өзіне қосады:
* шикізат қабаттарын дайындау;
* жоғарғы қысымды блокта шикізат қабатын гидрлеу;
* торлық фракция алудағы тұрақты ... ... - ... (немесе тек атмосфералық) айдау;
* гидрогенизатты бай, толық газден сеперациялау күкірт сутектен ... және ... ... ретінде каталитикалық немесе термиялық мұнай қалдықтарын қолданады, яғни ГК-3 каталитикалық крекинг қондырғысында жеңіл газойл және МӨЗ-ге 21-10/3м жай ... ... ... ... таза дизель отынын алу схемасы 2002 ж мамыр айынана бастап шыға бастады. Бұл ... ... ... ... ... іске қосу үшін экологиялық таза арктикалық дизель отынын ТУ ... ... ... каталитикалық крекингтің жеңіл газойлі ГК-3 (ЛГКК) қондырғысынан, 45-48% масс.;
* Жай кокстеудегі дизель фракциясы, 21-10/3м (ДФЗК) қондырғысынан, 42-45% ... ... ... ... ... ... ГК-3 (ДТЛ) қондырғысынан, 10% масс.
Технологиялық зерттеу және бақылау ... ТУ ... ... қанағаттандыратын жұмыс атқарған дегидрозаттан фракция таңдау жұмыстары жүргізіледі. Алынған қорытынды бойынша атмосфералы және вакуумды колонналы дистиллятты қондырғыда қату ... - 600С ... ... таза ... ... ... фракциясы бөлінеді[5].
5 кесте
2002 ж маусым айында өндірілген экологиялық таза арктикалық дизель отынының сапасы[2]
Көрсеткіштері
ТУ 38.401-58-45-92 нормасымен
ЕN 590 ... ... ... ... ... ... да
200С да
күкіртті массалық бөлігі
жабық тигельдегі тұтану t, 0С
10% қалдықтағы кокстеу, ... % ... ... ... қолдану (3 сағ 500С)
кинематикалық тұтқырлық, мм3/с
400С
200С
фракциялық құрам, 0С
қ.б.
10%
50%
90%
96%
сүзілудің қаныққан температурасы, 0С
лайлану температурасы, 0С
цетандық сан, 2 иод/100г ... ... ед ... ... ... ... %
-
860 көп емес
0,05% көп емес
35 төмен емес
0,2
0,01
жоқ
ұстайды
-
1,5-4,0
-
-
255
-
330
-
-
5 көп емес
3 көп емес
20 көп емес
20 көп ... ... ... 1
1,20-4,0
-
*
180
-
340
-
-44
-34
-
-
-
-
843
840
17 мг/кг
67
0,01
жоқ
жоқ
ұстаййды
1,8
2,9
186
201
223
262
265
-54
-52
0,3
1,65
0,5
1
Бұл кестеден көретініміз өнім барлық проанализаторлық көрсеткіштер ... ТУ ... ... сай ... Алынған нәтижесін ЕN 590 стандарт нормасымен салыстырғанда қасиеті бойынша 4 класты маркалы нормаға сай келеді, бірақта 150С қысым ... және ... ... ... бере ... ... өнімнің алынған анализі атмосфералық колоннады бөлінетін бензин қума жеңіл қайнайтын фракциядан бөлінген соң каталитикалық риформингтің шикізат компоненті ретінде, ал вакуумды ... ... ... ... ... ... ... ретінде қолдануға болатынын көрсетеді [2].
Терең гидрокүкіртсіздендірудің реакция химизмі
Гидрокүкірсіздендірудің қарапайым реакциялары гидрогенолиз механизімі ... ... ... ағып ... ... ... ... жай ағып өтеді. Сондықтан сутегінің қысымын көтеру гидрокүкіртсіздендіру реакциясының жылдамдығына ... әсер ... -8 2,8·10 ... -4 4,7·10 ... күкірт атомын алып тастаған соң ьасқа атомдары тікелей реакцияға өте аз ... ... 4,6 - ... 4,6 ... ... ... ... бейімділігі дибензотиофен ДВТ молекуласына қарағанда 20 есе кіші болады. Сондықтан, жоғары тереңдікті ... ... ... өнімде қалады. Сонда күкірттің басқа молеклалары сенімді жоғары реакциялық бейімділікпен толығымен ... ... осы 4,6 - ... секілді молекулалар дизель отынын жоғары тереңдікті гидрокүкіртсіздендіру процесінде көптеген қиыншылықтар тудырады.
Күкіртсіздендірудің нормалдық механизімінен ... ... 4,6 - ... гидрлеу болып табылады. 4,6 - ДМДВТ-ң ... бір ... ... ... 4,6 - ... - ң жоюдың бірінші қадамы болып, ароматикалық дөңгелектің біреуін гидрлеу ... Бұл ... ... ... жоғары қаттылық береді, және көмір мөлшерін көбейтеді.
Гидрокүкіртсіздендіру қондырғысында бұл жағдайды жақсарту үшін:
* Н2 шикізатқа қатысты және ... ... ... бойынша парциалды қысымды Н2 көбейту;
* Шикізаттың жеңіл компоненттерінің берілуін төмендету;
* Гидрокүкіртсіздендірудің жоғары активті катализаторын салыстыру;
* Шикізат қандау барысында шикізаттағы 4,6 - ... - ны ... ... ... кокс ... ... ... Бұл процесс аз күкіртті дизель отынын алу кезінде максималды дистиллят шығынын алуға, цетан санын жақсартуға, тығыздықты төмендетуге ... ... ... ... және ... температуралық қасиеттерін жақсартуға өз әсерін тигізеді. Дизель отынының сапасының талабын өзгерту үшін ... және жаңа ... ... ... ... ... бар болып табылады.
Процесс жағдайы
Негізінен реактордағы қысым шамамен 3,4-6,9 мПа, ал ... 3150С - тан 4000С ... ... ... SynSAT технологиясы бойынша тазалау (құрамында 72% церкулияциялық газойлдер ККФ бар) қажетті нәтиже ... ... ... ... технологиялық жүйесі
1- суретте дизель отынының гидротазалау ... ... ... ... ... ... зат) 12 шикі зат сорабымен сутекті газбен араластыруға беріледі. Газ бен зат қоспасы 13 реактор блогының жылуалмастырғыштың құбыраралық ... және 1 ... ... ... деін ... одан ... 2 мен 3 ... реакторына түседі, онда күкіртті, азотты- және оттекті қосылыстар ыдырайды, сонымен ... және ... ... ... ... ... ... отынының гидротазалау қондырғысының технологиялық
жүйесі
1,15-пештер; 2,3-реакторлар; 4,10,23,24,27- тоңазытқыштар; 5,6,11,28-сеператорлар; 7,13,25- жылуалмастырғыштар; 8,18,19,26- колонналар; 9,12,20,21,29- сораптар; 14- компрессор; ... ... ... II- көмірсутекті газ; III-риформинг қондырғысының жаңа сутегі; IV-желдендіретін сутекті газ; V-бензин; VI-гидортазаланған дизель ... ... VIII-10% NaOH; ... ... ... газы бен ... өнімдерінің қоспасы 13 жылуалмастырғыштың құбыраралық аумағы арқылы өтіп, өзінің жылуын газ-шикі зат қоспасына береді және 4 тоңазытқышта суытылады. Одан ... ... 5 ... ... ... ... онда айналушы газ сұйық гидротазаланған өнімнен бөлінеді 5 сеператордан сутекті газ 18 абсорберге күкіртті сутегінен тазалау үшін жіберіледі, онда ... ... ... ... жұтылады. Тазаланған газ 14 компрессорға қабылдауға түседі де айналушы сутегі жүйесіне қосылады. Шеттен түскен сутекті газбен ... ... ... Егер ... нәтижесіндегі сутегі мөлшері сутекті газда күрт кемісе, онда бұл газдың бір бөлігі 18 абсорберден кейін ... ... 5 ... ... ... ... ... пропан және бутан болады. Оларды бөлу үшін гидрогенизатты 6 ... ... ... ... онда еріген газдың біразы бөлінеді.Гидрогенизат түпкілікті тұрақтандыру мақсатымен өз қысымымен 6 ... 7 ... ... 8 ... ... түседі.
Колоннаның жоғарғы жағынан бензин буы мен газ 10 конденсатор-тоңазытқышқа ... одан ... ... мен газ 11 сеператорға бөлуге жібереді.6 мен 11 сеператорлардан газ 19 абсорберге бірэтаноламин ерітіндісімен күкіртті сутегіне жуылуға ... одан ... ... ... ... 11 ... 9 ... тағы да сутегінен сілті ерітіндісімен жуылуға түседі немесе көмірсутегі сілті ерітіндісімен жуылуға түседі немесе көмірсутектісутекпен желдендіріледі, одан екйін қондырғыдан ... ... ... ... отыны 7 жылуалмастырғышта және тоңазытқышта суытылады да одан кейін қондырғыдан ... ... ... сутегі күкірт немесе күкірт қышқылын алу қондырғына беріледі ... ... ... ... ... 360-380 ... 3,6-3,9 ... сеператорларда 50 ... 38 ... 280 6 ... 0,6 ... ... жылдамдық, сағ-1 2-3
2.2 Технологиялық есеп
* Қондырғы өнімділігі ... ... 500000 ... ... ... ... ... дизель отыны алынды.
* Бастапқы шикізаттың берілген көрсеткіштері:
Фракциялық құрамы:
ρо=850 кг/м3
Күкірт S=2%
Меркаптан S=0.1%
Дисульфид S=0,2%
Сульфид ... ... ... 10% ... Тазаланған дизель отынында күкірт Sk

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 27 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Мұнай өңдеу кезіндегі химиялық процестерді талдау30 бет
«Гидродинамикалық соққы толқыны пайда болған кезде алғашқы медициналық көмекті ұйымдастыру»10 бет
Іле атырауында арналық процестердің гидроморфологиялық дамуы63 бет
Алматы облысының гидрологиясы11 бет
Атмосфера, гидросфера және литосфераның ластануы12 бет
Бірқатар кремний органикалық гидрофобизаторлар жөнінде анықтамалық деректер8 бет
Барий гидроксидін алу жолын зерттеу22 бет
Геллан негізінде гидрофильді композициялық материалдарды құру24 бет
Гидравлика10 бет
Гидравлика пәні. Гидравликаның қысқаша даму тарихы. Сұйықтықтың физикалық қасиеті3 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь