Технологическое оформление процесса

Висбрекинг в промышленности осуществляют по двум базовым технологическим схемам (рисунки 2.4 - 2.5).

В первом случае висбрекинг осуществляется в спиральном реакционном змеевике печи. Основное преимущество змеевиковой печи -наличие двух зон нагрева. Такая конструкция обеспечивает большую гибкость подвода тепла, легкость удаления кокса из печи и получение стабильного котельного топлива. Этот вариант часто называют печным.

1 - печь; 2 - сырьевой насос; 3 - фракционирующая колонна

Рисунок 2.4 - Принципиальная схема базовой установки висбрекинга

По второй схеме процесса конверсия сырья частично происходит в печи, а основная ее доля приходится на реакционную (сокинг) камеру, где двухфазный поток из печи выдерживается при повышенной температуре в течение заданного времени. Сокерный висбрекинг определяется как низкотемпературный процесс, с длительным пребыванием сырья в зоне реакции.

1 — печь; 2 — выносная реакционная камера; 3 — ректификационная колонна; 4 — сырьевой насос

Рисунок 2.5 - Принципиальная схема установки процесса висбрекинга выносной реакционной камерой

Реакционная камера, позволяет работать с потоком при более низкой температуре на выходе из печи (на 20-30 °C ниже, чем в печном процессе) и, тем самым, экономить топливо [48]. Глубина превращения сырья также достигает 6-7 % масс. Подачу сырья из печи в выносную реакционную камеру можно осуществлять снизу вверх (восходящий поток) или сверху вниз (нисходящий поток). В работе [49] показано, что для жидкофазной термодеструкции наиболее эффективна подача парожидкостного потока из змеевика печи в реактор снизу вверх. В этом случае достигнута конверсия 5-7 % масс, при температуре 430-445 °C и объемной скорости 3,2-9,17 ч'1. С другой стороны, имеются данные, показывающие, что совпадение направления движения жидкой реакционной массы с действием гравитационных сил создает в реакторе режим идеального вытеснения без внутренних устройств и исключает коксообразование в объеме жидкой фазы [45].

По данным исследований [50] степень конверсии гудрона при 460 °C и объемной скорости 1,1 ч1 в нисходящем потоке сырья составляет около 5 % масс., в то время как при восходящем потоке, та же степень конверсии достигается при более низкой температуре (445 °C) и более высокой объемной скорости (9,2 ч-1). Это объясняется различными гидродинамическими условиями в реакторе. Время пребывания жидкой фазы гораздо больше при подаче сырья снизу, и оно выше времени пребывания паров, которые, проходя через жидкость, покидают камеру.

Анализ промышленных данных [51] показал, что для достижения максимальной селективной конверсии больше подходят варианты с выносными реакционными камерами, причем наилучших результатов позволяет добиться реализация технологии с камерой с восходящим потоком [51]. При этом снижается расход топлива, закоксованность змеевиков печи и увеличение ее межремонтного пробега.

Однако этот процесс имеет ряд недостатков. Основной из них - сложность очистки печи и сокерной камеры от кокса. Обычно кокс из сокера удаляют путем резки водой под высоким давлением. В результате образуется значительное количество воды, загрязненной частицами кокса, которую необходимо фильтровать и возвращать для повторного использования.

Процесс висбрекинга может быть совмещен с вакуумной колонной предварительного испарения (рисунок 2.7). Такая схема представляет интерес при необходимости переработки части остаточного сырья в сырье каталитического крекинга.

Часто установку висбрекинга комбинируют с установкой термического крекинга (рисунок 2.6). Совмещение этих процессов при переработке, например, ливийского мазута позволяет повысить выход бензина и газойля на 4,6 и 113 % соответственно, а при переработке астраханского мазута увеличить отбор дистиллятных фракций на 3-8 %.

Также висбрекинг комбинируют с процессом коксования. При работе коксовой установки на вакуумированном крекинг-остатке выход кокса на сырье коксования выше на 4 %.

Реализация технологии сезонного получения дорожного битума и котельного топлива из тяжелых нефтяных остатков позволяет расширить ресурсы сырья для производства моторных топлив и организовать круглогодичную работу установки висбрекинга.

1 — печь висбрекинга; 2 — выносная реакционная камера; 3 - ректификационная колонна; 4 — печь термического крекинга; 5 - сырьевой насос

Рисунок 2.6 - Принципиальная схема комбинированной установки висбрекинга с термическим крекингом

1 -установка глубоковакуумной перегонки сырья; 2 - печь висбрекинга; 3 - выносная реакционная камера; 4 -ректификационная колонна; 5 — печь термического крекинга; 6 — блок вакуумной перегонки остатка

Рисунок 3.7 - Принципиальная схема комбинированной установки висбрекинга с термическим крекингом и вакуумными блоками

Глава 3

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >