Факторы процесса

Основные регулируемые параметры висбрекинга - температура, давление и время пребывания сырья в зоне реакции. Увеличение любого из них приводит к ужесточению режима. Неверно выбранная жесткость, или степень конверсии, может привести к фазовому расслоению котельного топлива.

Результаты изучения влияния основных факторов процесса в зависимости от температуры приведены на примере остатка висбрекинга различных фракций западно-сибирской нефти (таблица 2.3) [38]. Сведения о качестве остатка висбрекинга различных фракций западносибирской нефти представлены в таблице 2.3 [38].

Таблица 2.3 - Влияние температуры на вязкость остатка висбрекинга

Температура, °C

Содержание асфальтенов, % масс.

Вязкость сырья, °ВУ80

Температура опыта и вязкость остатка

450 °C

470 °C

490 °C

ВУ80

R

ВУ80

R

ВУ80

R

1

2

3

4

5

6

7

8

9

400-490

отс.

2,6

2,1

1,2

-

-

2,0

1,5

490-540

следы

46,2

5.0

9,2

5,3

8,7

4,3

10,7

400

3,2

18,6

7,7

2,4

-

-

6,4

2,4

540

7,6

783*

107,6*

7,3

95,9*

8,2

-

-

*°ВУ = 0,135v80

R - величина коэффициента снижения вязкости, который равен отношению вязкости исходного продукта при температуре 80 °C к вязкости остатка висбрекинга.

Наибольшее снижение вязкости наблюдается при висбрекинге фракций, выкипающих выше 490 °C, для которых коэффициент снижения вязкости равен 7-10. Минимум вязкости (рисунок 2.3) можно достигнуть как при относительно повышенной температуре и малом времени пребывания ингредиента в зоне реакции, так и при относительно пониженной температуре и длительном времени пребывания сырья в реакционной зоне [38].

Давление: 1-1,0 МПа, 2-5,0 Мпа; Температура: I - 470°С; II - 450°С; III - 490 Рисунок 2.3 - Влияние температуры и времени на изменение средней молекулярной массы остатка висбрекинга западно-сибирской нефти

Большая жесткость режима приводит к крекированию тяжелых дистиллятов (смол), что нежелательно, так как создаются условия для коагуляции асфальтенов и снижению агрегативной устойчивости нефтяной системы. Это ведет к коксообразованию в трубах печи и может привести к необходимости преждевременного ремонта установки: кроме того, существует вероятность получения нестабильного котельного топлива [2,39,40-47].

Время пребывания гудрона в зоне реакции т для достижения заданной глубины превращения рекомендуется определять по видоизмененному уравнению реакции первого порядка:

[41]

(2.1)

где G - минимально возможный выход остатка (tH к = 482 °C), % об.; к] - константа скорости реакции первого порядка, с1.

В работе [45] показано, что требуемая конверсия (10,6 % масс.) при объемной скорости подачи сырья 0,033 ч1 достигается при температуре 480 °C, при этом выход газа составляет 5 % масс., а бензина - 5,6 % масс.

Важным параметром процесса висбрекинга является давление. Давление, в особенности для сырья с пониженными температурами начала кипения, определяет как фазовое состояние реакционной системы, так направление, и скорость реакций. Давление должно обеспечивать жидкое агрегативное состояние крекируемого сырья, так как крекинг в жидкой фазе обеспечивает наиболее высокие коэффициенты теплопередачи, отсутствие локальных перегревов, минимальное коксообразование, возможность проведения процесса в малогабаритных аппаратах, минимальный расход топлива и, в конечном счете, большую эффективность процесса. Кроме того, повышение давления позволяет несколько увеличить производительность установки [36].

С повышением давления уменьшается выход газообразных продуктов распада и сокращается объем газовой фазы, причем плотность ее растет прямо-пропорционально давлению. Влияние высокого давления проявляется в реакциях гидрирования: по мере увеличения давления от 0,2 до 5 МПа, доля непредельных углеводородов в легких продуктах крекинга снижается в полтора - два раза, при этом увеличивается доля продуктов уплотнения [30].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >