Способ переработки тяжелого вакуумного газойля
27652 А1
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) (5)) 4 С 10 G 65/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ).
К ABTOPCHOMY CBMQETEJlbCTBV (21) 3770314/23-04 (22) 06.07.84 (46) 30.04.86. Бюл. N 16 (71) Грозненский ордена Трудового
Красного Знамени нефтяной институт им. акад. N.Ä,Ìèëëÿîíùèêîâà (72) А.К.Мановян и В.В.Столяров (53) 665.644.2 (088.8) (56) Патент США У 3902991,кл.208-211, 1975, Гейтс Б., Кетцир Д., Шуйт Г. Химия каталитических процессов. М.;
Мир, 1981, 521, рис, 5-17. (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛОГО
ВАКУУМНОГО ГАЗОЙЛЯ путем смещения сырья с предварительно очищенным водородсодержащим газом, каталитического гидрирования смеси с получением гидрогенизата, высокотемпературной сепарации его при температуре и давлении гидрирования с получением парогазовой и жидкой фаз, низкотемпературной сепарации парогазовой фазы в сепараторе высокого давления и жидкой фазы в сепараторе низкого давления с последующей ее стабилизацией от легких побочных фракций, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, вакуумный гаэойль предварительно разделяют на фракции с т. кип. 350,500"С и остаточную, которые направляют на раздельное гидрирование, продукты гидрирования сепарируют, образующиеся при этом соответственно парогазовые и жидкие фазы объединяют, полученную парогазовую фазу охлаждают, разделяют на водородсодержащий газ и нестабильную легкую фракцию гидрогенизата, а жидкую фазу дросселируют с получением паровой фазы и тяжелого компонента гидрогенизата, паровую фазу конденсируют, смешивают с дросселированной до этого же давления нестабильной легкой фракцией гндрогенизата и затем направляют на стабилизацию, кубовый остаток стабилизации смешивают с тяжелым компонентом гидрогенизата с получением целевого продукта.
2, Способ по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что гидрирование остаточной фракции осуществляют в виде ступени с использованием на первой ступени обработанного катализатора гидрирования фракции вакуумного гао зойля с т. кип. 350-500 С.
4 1
Изобретение относится к способам очистки тяжелого нефтяного сырья, преимущественно тяжелых вакуумных газойлей, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта.
На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа.
Иэ остатка нефти, кипящего выше
350ОС (мазута), получают две фракции вакуумного газойля: с T. кип. 350500 С и остаточную (фракция выше .500 С, преимущественно 500-550 С).
Эти фракции по линиям 1 и 2 соответственно подают в смесители 3 и 4, где их смешивают с циркулирующим водородсодержащим газом, подаваемым по линии 5. Полученную смесь нагревают в сырьевых теплообменниках 6 и 7 и печах 8 и 9. Нагретую в печи 8 до
370-400 С смесь фракции с т.кип. 350о
500 С подают под давлением 4-7 МПа в реактор 10 с неподвижным слоем алюмокобальт- или алюмоникельмолибденового катализатора. Реакцию проводят с объемной скоростью подачи — < сырья 1-5 ч, Для снижения нагрева продуктов эа счет энергии, выделяющейся при реакции, предусмотрена. подача холодного очищенного водородсодержащего газа по линии 5 в зону реакции. Гидрогенизат, выходящий иэ реактора 10, разделяют при той же температуре на паровую и жидкую фазы в высокотемпературном сепараторе 11 высокого давления, Остаточную фракцию нагревают в печи 9 до 390-420 С и о направляют с объемной скоростью 0 51,5 ч в один иэ параллельно вклю-1 ченных реакторов 12 или 13 для удаления металлов. Катализатором в этих реакторах служит отработанный катализатор из реактора 10.
Реакторы 12 и 13 включают в работу попеременно: вначале нагретый поток проходит реактор 12, а реактор 13 отключен для выгрузки из него отработанного катализатора и замены его на катализатор, выгруженный ранее из основного реактора 10, затем отключают для выгрузки реактор 12 и включают в работу реактор 13. Обычно в реакторе 10 срок службы катализатора в 2-4 раза больше, чем в реакторах 12 и 13, так как в легком компоненте сырья очень мало металлов, 227652 торе отделя1от от жидкой фазы остатки легких газов, растворенных в потоках 24 и 25, а также легкие побочные
50 а фракции, кипящие до 350 С, образовав-, шиеся в результате побочных реакций крекинга, сопутствующих основной реакции гидрогенолиза. Жидкую фазу из сепаратора 28, практически не соо держащую фракций до 350 С (тяжелый
1CI
ЗО
35 необратимо дезактивирующих катализаторы. Но поскольку объем загрузки этого катализатора также почти в
3-4 раза. больше, чем в реакторах 12 и 13 (из-за соответствующей разницы в количествах 1 и 2 фракций), то количество обработанного в реакторе 10 катализатора достаточно для загрузки реакторов 12 и 13. Использование этого отработанного катализатора в реакторах деметаллизации 12 и 13 позволяет без ущерба для глубины извлечения металлов экономить соответствующее количество свежего катализатора.
После удаления металлов иэ сырья поток смешивают с холодным водородсодержащим газом, подаваемым по линии 5, для снижения температуры и направляют на вторую ступень в основной реактор 14 очистки остаточной фракции с объемной скоростью 0,51,5 ч . Гидрогенизат, выходящий из реактора 14, разделяют при температуре реактора в высокотемпературном 15 сепараторе высокого давления. .Паровые фазы 16 и 17 из высокотемпературных сепараторов 11 и 15 высокого давления смешивают, охлаждают и направляют через конденсатор-холодильник 18 в низкотемпературный сепаратор 19 высокого давления, где при
35-50 С по линии 20 отделяют водородсодержащий газ, Последний очищают от сероводорода на блоке 21 очистки и компрессором 22 подпиткой свежего водорода по линии 23 возвращают по линии 5 на смешение с помпонентами сырья и на подачу в зону реакции.
Жидкие фазы по линиям 24 и 25 из высокотемпературных сепараторов 11 и 15 высокого давления дросселируют через клапаны 26 и 27 до давления 0,1-0,3 MIIa и подают в высокотемпературный сепаратор 28 низкого давления, За счет резкого снижения давления в этом сепаракомпонент гидрогениэата), отводят по линии 29, охлаждают в теплообменниках 30 и холодильнике 31.и выводят с
3 1 . 7 у<.i;»«i«l«t клк готовый продукт. Паров вую фаза отводят по .пинии 32, ох— о ллжцают в кондег<слторе 33 до 35-50 С и подают в низкотемперлтурный сепаратор 34 низкого давления, где давление близко к давлению в сепараторе 28 (0,08 — 0,25 МПа). Сюда же по линии 35 подают нестабильную легкую фракцию гидрогенизата из сепарато— ра 19 через дроссельный клапан 36. 10
Из сепаратора 34 низкого давления по линии 37 отделяют углеводородные газы и направляют на блок 38 очистки от сероводорода. Жидкую фазу сепаратора 34 отводят по линии 39, нагревают в теплообменниках 40 до 280о
350 С и направляют в стабилизационную колонну 41, где отделяют побочные легкие фракции: по линии 42 — бензиновую (н.к. 160 С), с верха колонны 20 через конденсатор. 43 и разделитель 44, по линии 45 — дизельную (160-350 C).
В низ колонны 41 по линии 46 подают водяной пар для углубления отбора фракций до 350 С. 25
С низа колонны по линии 47 выводят о стабилизированную фракцию (выше 350 С) гидрогенизата, которую после охлаждения в теплообменниках 48 смешивают с тяжелым компонентом гидрогенизата, З0 отводимым по линии 29, и эту смесь по линии 49 выводят как готовый целевой продукт — гидроочищенный утяжеленный вакуумный газойль.
Пример. Из мазута западно35 сибирской нефти получают глубокой вакуумной перегонкой две фракции утяжеленного вакуумного газойля — легкую (350-500 С) с содержанием серы
1,6 мас.7o, cMAJ! 6,6 мас.7 и ванадия
1 мг/кг в количестве 223 т/ч и оса таточную (500-540 С) с содержанием серы 2,0 мас.Т,смол 13Х и ванадия
1,8 мг/кг в количестве 38 т/ч. Первую смешивают при давлении 6 МПа с холод-4 ным и очищенным лт сероводорода водородсодержлщим газом(ВСГ) в количестве 475 нм /м (23,8 т/ч), смесь нагревают до 37<0" Г и направляют в реак-! тор, загруженный алюмоникельмолибденовым катализатором на силикатной основе R количестBp 81 т, где проходит основнля рсакция гидрогенолиза серо- и Iç
Продукты той реакции (гидро генизат легкой фрлкпии1 402 С и плR.,< и<и 4,7 МПл разделяют 6 i2 4 нл l л <о«лрову<с; (101145 т/ч) и жидкук (15 3973 т/ч) фазы. (ля понижс нпя температуры в реакторе B промежуточную секцию реактора подают холодный ВСГ в количестве 7,9 т/ч. Остаточную фракцию (500 †5 С) смешивают при давлении 6,1 <:1Пл с холодным и очищенным ВСГ в количестве 4,1 т/ч (415 нм /м ), смесь нагревают до 400 С и направляют в предварительный реактор деметаллизации, где на обработанном в реакторе легкой фрлкггии ка— тализаторе, загруженном в количестве 16 т, протекают реакции гидрогенолиза наиболее тяжелых гетероорганических (в основном металлорганических) соединений. Образующиеся при этом металлы в количестве 2-3 мг/кг тяжелого компонента в виде окислов (сульфидов) оседают в порах катализатора. Продукты этой стадии реакции после смешения с холодным ВСГ в количестве 1335 кг/ч с температурой 391 С поступают в основной реактор тяжелой фракции, где гидрируются серо- и азотсодержащие органические соединения. Продукты этой стадии очистки (гидрогенизат остаточной фракции) разделяют в высокотемпературном сео параторе высокого давления при 410 С и давлении 4,7 MIIa на газопаровую (14371 кг/ч) и жидкую (2848 кг/ч) фазы. Газопаровые фазы гидрогенизатов легкой и остаточной фракций смешивают, эту смесь в количестве 115608 кг/ч О охлаждают до 35 С и разделяют в сепараторе при давлении 4,5 МПл. Отделенный в количестве 41426 кг/ч ВСГ направляют на очистку от сероводорода водным раствором МЭА при 35 С и давлении 4,5 МПа, после чего возвращают вновь на смешение с сырьем. Жидкие фазы гидрогенизатов легкой и остаточной фракций также смешивают, эту смесь в количестве 182 т/ч дросселируют до давления 0,2 МПа и разделяют в высокотемпературном сепараторе при 397 С. Жидкую фазу от этого сепаратора (тяжелый компонент гидрогенизата) охлаждают в теплообменниках и выводят с установки, а паровук фазу в количестве 18,3 т/ч охлаждают до 50 С и подают в низкотемпературный сепаратор низкого давления, в который подают также дросселированную нестабильную легкую фракцию гидрогенизата в количе< тве 74 т/ч из ниэкотемпературного сепаратора высокого давления. В этом сепараторе при 50 С отделяют углеводородные газы в количестве 2,2 т/ч, которые направляют на очистку от сероводорода и выводят с установки. Жидкую фазу в количестве 90 т/ч о нагревают в теплообменниках до 350 С и подают в стабилизационную колонну, в ниэ которой подают 1800 кг/ч водяного пара для отпарки легких фракций. С верха колонны выводят 39,9 т/ч фракции н.к. (160 С) при 133 С. Эту о фракцию охлаждают до 50 С и возвращают в количестве 39 т/ч в колонну в качестве холодного орошения, остав— шееся количество (1,9 т/ч направляют на очистку от сероводорода и выводят с установки. 20 С 10-й тарелки выводят жидкую фазу и отправляют в отпарную колонну для получения фракции 160-350 С. В низ отпарной колонны подают 300 кг/ч пара. Остаток иэ отцарной колонны фракции 160-350"С в количестве 23 т/ч о с температурой 200 С охлаждают до 50 С и выводят с установки. Остаток из основной колонны— о фракцию вьш>е 350 С в количестве 65,4 т/ч с температурой 337"C пропусо, кают через теплообменники при 100 С, смешивают с тяжелым компонентом и смесь в количестве 229,4 т/ч выво35 дят с установки в качестве. готового продукта с содержанием серы О, 18 мас.7 Ниже представ>и. и материл чьный б>аланс установки. кг/ч мас. >; Поступило Сырье Фракция 350-500 С Фракция 500 †5 С ВСГ (водородсодержащий газ) 2? 3305 85 б 37576 14,4 3061 1, 2 264032 101,2 Всего Получено Гидрогенизат-фракция 350 C о Фракция 160-350 С Фракция н.к. 160 С УВГ (углеводородный водородсодержащий газ) ВСГ Нг8 Потери 229448 87,9 22970 8,8 1904 0,7 2207 0,9 2522 1,0 3996 1, 5 985 0,4 264032 101,2 Всего Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с. известным при переработке утяжеленного вакуумного гаэойля позволяет повысить селективность реакций гидрогенолиза гетероорорганических соединений и довести глубину их превращения до 90-927 (против 80-85/) и увеличить выход целевого продукта — гидроочищенного вакуумного газойля до RR мас.7 от исходного сырья.! 2?7652 Составитель Е. Горлов Редактор Л. Веселовская Техред N. Ходанич Корректор М.Максимишинец Заказ 2796 Тираж 482 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4
