Висбрекинга с вакуумной перегонкой

На ряде НПЗ (Омском и Ново-Уфимском) путём реконструкции установок термического крекинга разработана и освоена технология комбинированного процесса висбрекинга гудрона и вакуумной перегонки крекинг - остатка на лёгкий и тяжёлый вакуумные газойли и тяжёлый висбрекинг - остаток. Целевым продуктом процесса является тяжёлый вакуумный газойль, характеризующийся высокой плотностью (940 - 990 кг/м³), содержащий 20 - 40 % полициклических углеводородов, который может использоваться как сырьё для получения высокоиндексного термогазойля или электронного кокса, а также в качестве сырья процессов каталитического или гидрокрегинга и термокрекинга как без, так и с предварительной гидроочисткой. Лёгкий вакуумный газойль используется преимущественно как раз­бавитель тяжёлого гудрона. В тяжёлом висбрекинг - остатке концентриро­ванные полициклические ароматические углеводороды, смолы и асфальтены. Поэтому этот продукт может найти применение как пек, связующий и вяжущий материал, компонент котельного и судового топлива и сырьё коксования. Для повышения степени ароматизации газойлевых фракций и сокращения выхода остатка процесс висбрекинга целесообразно проводить при максимально возможной высокой температуре и сокращённом времени пребывания. Комбинирование висбрекинга с вакуумной перегонкой позволяет повысить глубину переработки нефти без применения вторичных каталитических процессов, сократить выход остатка на 35 - 40 %.

Технология коксования с рециркуляцией газойлевых фракций. Одним из эффективных мероприятий направленных на увеличение пробега УЗК и повышения качества кокса, является схема коксования с рециркуляцией раздельного потока теплоносителя (фракция газойля 250-450 С), выводимого из ректификационной колонны К-1. С этой целью на УЗК Ферганского НПЗ был осуществлен монтаж спец. Секции печи, предназначенной для нагрева теплоносителя до 510-520 С (темпер. Нагрева втор. Сырья 475-485 С). Как показали промыш. Испытания при работе с теплоносителям заметно улучшается выход и качество кокса (содержат меньше летучих веществ и имеют меньшую зольность). Это является следствием более равномерного прогрева реакционной массы в реакторе и более рационального использования сырья за счет вовлечения в процесс коксования тяжелых компонентов газойлевых фракций

Технология коксования параллельным потоком со смешанной фазой заполнения реакторов. До 3-х реакторных УЗК весьма эффективной является технология процесса путем проведения коксования в течение определенного одновременно в 2-х реакторах, а подготовительных операций в третьем реакторе. С использованием этого принципа был разработан и апробирован на УЗК Ферганского НПЗ. Коксование параллельным потоком со смещенной фазой заполнения одновременно 2-х реакторов позволяет снизить вынос карбойдных частиц из реактора, устранить гранулобразование, увеличить высоту заполнения реакторов коксом, в рез. чего увелич. удельный объем кокса, повыш. его качество: умен. выход летучих веществ, повыш. механ. прочность и кажущаяся плотность. При этом увелич. межремонтный пробег УЗК благодаря уменьшению коксоотложения в шлемовых трубопроводах и выход электродного кокса примерно на 2% на сырье. В повышении и выравнивании качества кокса на высоте реактора существенную роль играет фактор времени, поскольку продолжит-ть цикла коксования увелич. в 2 раза по сравнению с проектным циклом работы реакторов.

Термоокислительные процессы переработки нефтяных остатков. Процесс флексикокинга. Наибольшая трудность в нефтепереработе представляет квалифицированная переработка гудронов (остатков вакуумной, а в последние годы — ГВП) с высоким содержанием САВ, металлов и гетеросоединений, требующая значительных капитальных и эксплуатационных затрат. В этой связи на ряде НПЗ страны и за рубежом часто ограничиваются неглубокой переработкой гудронов с получением таких нетопливных нефтепродуктов, как битум, нефтяной пек и КТ.

Из процессов глубокой химической переработке гудронов, основанных на удалении избытка углерода, в мировой практике наибольшее распространение получили следующие:

1) ЗК, предназначенное для производства кускового нефтяного кокса, используемого как углеродистое сырье для последующего изготовления анодов, графитированных электродов для черной и цветной металлургии, а также низкокачественных дистиллятных фракций МТ и углеводородных газов;

2) ТКК, т. н. непрерывный процесс коксования в кипящем слое (за рубежом — флюид-кокинг, целевым назначением которого является получение дистил. фракций, газов и побочного порошкообразного кокса, используемого как малоценное энергетическое топливо;

3) комбинированный процесс ТКК с последующей парокислородной (воздушной) газификацией порошкообразного кокса (процесс ≪Флексикокинг≫ с получением кроме дистиллятов синтез-газов;

4) процессы КК или ГК нефтяных остатков после их предварительной ДА и деметаллизации посредством следующих некаталитических процессов:

— сольвентной ДА и деметаллизации (процесс ≪Демекс≫ фирмы ЮОП, ≪Розе≫ фирмы ≪Керр-Макги≫ и др.) с получением деасфальтизатов с низкой коксуемостью и пониженным содержанием металлов и трудно утилизируемого остатка — асфальтита; они характеризуются высокой энергоемкостью, повышенными капитальными и эксплуатационными затратами;

— процессы ТАДД (процессы APT в США, в Японии НОТ и ККИ, АКО, ЗД и др.) с получением облагороженного сырья для последующей каталитичекской переработки.;

— высокотемпературные процессы парокислородной газификации ТНО с получением энергетических или технологических газов, пригодных для синтеза МТ, ПВ, аммиака, метанола и др. Эти процессы характеризуются исключительно высокими капитальными и эксплуатационными затратами.

Перечисленные выше процессы, за исключением ЗК коксования, не предусматриваются в государственных программах строительства и развития нефтепереработки России на ближайшую перспективу. В то же время на многих НПЗ страны осуществляется строительство бесперспективного процесса ВБ. Надо отметить, что в этом процессе не происходит удаление избыточного углерода гудрона, осуществляется лишь незначительное снижение вязкости остатка, что позволяет несколько уменьшить расход дистиллятного разбавителя при получении КТ. Для безостаточной переработки ТНО в МТ наиб. приемлемы термоконтактные процессы, осуществляемые при повышенных t крекинга и малом времени контакта на поверхности дешевого природного адсорбента в реакторах нового поколения и регенераторах-котлах с получением дистиллятных полупродуктов, направляемых на облагораживание и каталитическую переработку (так же, как АРТ, 3Д).

С. А. Ахметовым и профессором Ж. Ф. Галимовым разрабатываются технологичные и конструктивные основы перспективного термо адсорбционного процесса безостаточной переработки ТНО ЭТКК. Сущность этого технически легко реализуемого процесса состоит в его высокой интенсивности, достигаемой в условиях кратковременности (доли секунды) контакта тонко диспергированного нефтяного сырья с дешевым природным адсорбентом при t 510…530 °С в реакторе циклонного типа с последующей окислительной регенерацией закоксованного адсорбента. В реакторе осуществляется легкая (экспресс) конверсия, деметаллизация и частичная декарбонизация без чрезмерного крекирования сырья с образованием преимущественно газойлевого дистиллята, направляемого для последующую каталитическую переработку в МТ (процессами КК или ГК). Предлагаемый процесс позволяет осуществлять безостаточную экобезопасную перерабку любого ТНО или битуминозных нефтей без ограничения требований к их качеству по коксуемости, сернистости и металлосодержанию. В качестве контактного адсорбента, на котором сорбируются металлы ТНО (никель, ванадий и др.), применяются пылевидные и порошкообразные природные рудные и нерудные материалы и отходы их переработки (железорудный концентрат, огарок обжига колчедана, горелая порода, каолин), а также отработанный катализатор крекинга. Часть отработанного контакта непрерывно выводится из системы его циркуляции между реактором и регенератором.