Удаление сернистых, азотистых и кислород содержащих соединений в присутствии водородсодержащего газа на поверхности катализаторов агкд-400 бн, бк.

Описание процесса гидрирования сырья приводится по принципиальной схеме установки Л-24/6 № 2-8/14-16/2011

Основными реакциями являются:

Реакция гидрирования сернистых соединений:

меркаптаны

сульфиды

дисульфиды

тиофены

 

+ Н₂ ® углеводороды + Н₂S

соединений:

фенолы

гидроперекиси

+ Н₂ ® углеводороды + Н₂O

Реакция азотных соединений:

пиридин

хинолин

пиролы

 

+ Н₂ ® углеводороды + NН₃

Одновременно с основными реакциями гидрирования сернистых, азотистых, кислородных и насыщения непредельных соединений при гидроочистке протекают также сопутствующие реакции, к которым относятся гидрокрекинг, изомеризация алкановых и нафтеновых углеводородов, гидрирование ароматических углеводородов в нафтены, что проявляется в повышении цетанового числа дизельного топлива.

Кинетика процесса гидроочистки зависит от молекулярной массы и типа сернистых соединений, содержащихся в сырье. Легче всего удаляются сернистые соединения из прямогонных бензино-керосиновых фракций, селективная очистка которых проходит с большими скоростями. Труднее очищаются от серы дизельные фракции, особенно фракции вторичного происхождения, содержащие тиофеновую серу.

Степень обессеривания и глубина гидрирования непредельных соединений возрастает с повышением температуры и давления, с увеличением кратности циркуляции и с уменьшением объемной скорости подачи сырья. Это основные условия, характеризующее процесс

Повышение температуры в зоне реакции выше 400°С, не желательно, так как это приводит к ускорению закоксовывания катализатора и повышенному газообразованию в результате развития реакций термического крекирования.

Повышение давления ведет к увеличению скорости гидроочистки и уменьшению коксообразования. Рабочее давление зависит от вида перерабатываемого сырья и поддерживается в пределах 40¸45 кгс/см².

Кратность циркуляции и концентрация водорода в циркуляционном газе на входе в реакторы, подбирается исходя из условий обеспечения в реакторах оптимального парциального давления водорода. Кратность циркуляции определяется качеством сырья, требуемой глубиной очистки и должна быть не менее 150 нм³ газа в час на 1 м³ сырья.

Кратность циркуляции является параметром процесса определяющим мощность циркуляционных компрессоров и размеры нагревательного и теплообменного оборудования. В связи с этим, в условиях удешевления процесса, стремятся вести гидроочистку с минимальной циркуляцией ВСГ, однако, снижение кратности циркуляции при прочих неизменных параметрах процесса, снижает глубину обессеривания, способствует закоксовыванию катализатора и сокращению рабочего цикла.

Увеличение объемной скорости подачи сырья, при прочих неизменных условиях, вызывает уменьшение продолжительности контакта сырья с катализатором, что приводит к снижению степени гидроочистки.

Абсолютные значения объемных скоростей зависят от качества перерабатываемого сырья и уменьшаются по мере утяжеления сырья, увеличения содержания серы и непредельных углеводородов.

Смесевое сырье из резервуарного парка 17А, или дизельное топливо из парка 17А, а газойлевые фракции, минуя парк 17А через емкости поз. Е-5 и поз. Е-30, бензиновые фракции через емкость поз. Е-5 - поступает на всас сырьевых насосов Н-1(2) по трубопроводу №2468 на I-й поток и по трубопроводу №2469- поступает на всас сырьевых насосов поз. Н-3(4) - на II-й поток.

Количество газойлевых фракций в смесевом сырье должно быть не более   40% масс от общего количества сырья. Количество бензиновых фракций в смесевом сырье должно быть не более 10% масс от общего количества сырья.

При выработке компонентов дизельного топлива ЕВРО количество лёгкого каталитического газойля установки ГК-3 подаваемого в смесевое сырьё установки Л-24/6 определяется составом сырья и качеством компонентов, без нарушения качества диз. топлива. В качестве сырья для получения компонента дизельного топлива сорта С используется  смесь бензиновой и дизельной фракции установки замедленного коксования 21-10/3М цеха 17/19 НПЗ и прямогонных дизельных  фракций уст. ГК-3 цеха 11 и АВТ-6 цеха 18 НПЗ, дизельной фракции                установки Г-64 цеха 8/14 НПЗ. Содержание вторичных фракций в сырье не должно превышать 40%.

Сырьевые насосы поз.Н-1(2) 1-го потока, поз.Н-3(4) 2-го потока подают сырье в количестве 30-120 м³/ч на каждый поток с давлением 50-65 кгс/см² через регулирующие клапаны поз. FQICA1, FQICA35 на щиты смешения сырья и водородсодержащего газа.

Расход сырья на I поток регистрируется массомером поз.FQI1, на II поток массомером поз. FQI 35. Давление сырья I потока контролируется прибором  поз. AN_РISA903, давление сырья II потока контролируется прибором                 поз. AN_РISA937. Далее сырье подается на щиты смешения с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ).

На щиты смешения подается циркуляционный ВСГ, циркуляция ВСГ осуществляется поршневыми компрессорами поз.ПК-1¸3. Количество циркулирующего ВСГ контролируется поз. FI5, FI39. Для подпитки систем реакторного отделения «свежим» водородом, водородсодержащий газ подается с установки Л-35/11-1000 компрессорами поз. ПК-6,7 установки Л-35/6-300 цеха 8/14 НПЗ на всас компрессоров поз. ПК-1¸3 в сепараторы поз. С-7, С-5 или с установок химического завода, после узла редуцирования на установке Л-35/6-300 цеха 8/14 НПЗ по трубопроводу №8634 в линию всаса компрессоров поз. ПК-1¸3, в сепараторы поз. С-7 и С-5 или в линию нагнетания поз. ПК-1¸3. Выбор схемы подачи свежего ВСГ с химического завода осуществляется на основании состояния системы реакторных блоков: расхода циркуляционного водородсодержащего газа (ЦВСГ) от компрессоров поз. ПК-1¸3, кратности циркуляции ВСГ/сырье и скорости роста перепада давления по реакторам поз.Р-1/1, Р-1/2 и Р-2/1, Р-2/2.

Регулировка количества подаваемого ВСГ осуществляется вручную путем открытия-закрытия задвижек установленных перед щитом смещения регистрируется приборами поз. FI7, FIА216 (1-й поток) или FI41, FIА217 (2-й поток).

Количество газа для подпитки зависит от давления в системе и содержания водорода в циркуляционном водородсодержащем газе.

Газосырьевая смесь (ГСС) после щитов смешения поступает в межтрубное пространство теплообменников поз.Т-1/1,2,3 I потока, поз.Т-2/1,2,3 II потока, где нагревается до температуры 260-340°С противотоком газопродуктовой смеси.

С этой температурой и давлением 45-50 кгс/см² газосырьевая смесь направляется двумя потоками на подогрев до 320-400°С в печь поз. П-1 I поток и поз.П-2 II поток. Температура ГСС на входе в печи поз. П-1 и поз. П-2 контролируется приборами поз. TI525 и поз. ТI555 соответственно, на выходе из камеры радиации печей поз. П-1 и поз. П-2 контролируется по потокам приборами: левая сторона   П-1 поз. AN_TISA909_1, AN_TISA909_2, правая сторона П-1 поз. AN_TISA910_1, AN_TISA910_2 и поз. AN_TISA943_1, AN_TISA943_2, поз. AN_TISA944_1, AN_TISA944_2 П-2 соответственно. Регулировка температура ГСС на выходе из печей поз. П-1 и поз. П-2 регулируется приборами поз.TIС909 и TIС943 (усредненные температуры на выходе ГСС из камер радиации печей поз. П-1 и поз. П-2), клапана которых установлены на трубопроводе топливного газа к форсункам печей поз. П-1 и поз. П-2. Температура на перевалах печей контролируется: печь поз.П-1 AN_TISA914_1, AN_TISA914_2, AN_TISA915_1, AN_TISA915_2; печь поз.П-2 AN_TISA948_1, AN_TISA948_2, AN_TISA949_1, AN_TISA949_2

 Для увеличения КПД печей на линии подачи воздуха в печи поз. П-1, поз.  П-2 установлены рекуператоры поз. Т-22(П-1) и поз. Т-23(П-2) в которых производится подогрев воздуха теплом дымовых газов и подается в топки печей воздуходувками поз. ВД-1,2(П-1), поз. ВД-3,4(П-2) температура подаваемого на сжигание топлива воздуха регестрируется приборами поз. TI523, поз. TI553.

После печей газосырьевая смесь поступает в реактор поз. Р-1/1 затем в поз. Р-1/2 (I поток), поз. Р-2/1 и поз. Р-2/2 (II поток), где происходит гидрирование сернистых, азотных и кислородных соединений, содержащихся в сырье. Реакторы каждого потока соединены последовательно.

Температура на входе и на выходе из реакторов поз. Р-1/1,1/2 и поз. Р-2/1,/2/2 контролируется приборами: поз. Р-1/1 поз. TI19-11 вход и поз. TI20-11 выход, поз. Р-1/2 поз. TIС1-12 вход и поз.  TI19-12 выход, поз. Р-2/1 поз. TI19-21 вход и поз. TI20-21 выход, поз. Р-2/2 поз. TIС2-22 и поз. TI19-22.

С целью получения жидкофазной среды, снижения перепада температур по слоям катализатора, уменьшения закоксовывания катализатора непосредственно в реакторы поз. Р-1/2 I потока, поз. Р-2/2 II потока может подаваться часть циркуляционного водородсодержащего газа (квенч) с нагнетания компрессоров поз. ПК-1 (ПК-2), поз. ПК-3 (ПК-2). Подача квенча на I поток регулируется приборами поз. TIС1-12, II поток поз. TIС2-22.

Реакция гидрирования протекает с выделением тепла. Температура в зонах реакции по высоте каждого реактора замеряется тремя многозонными термопарами. Температура в зоне реакции не должна превышать 400°С Температура стенок реакторов замеряется поверхностными термопарами и не должна превышать 300°С, контроль температуры в зоне реакции и температуры стенок реакторов осуществляется позициями: поз. Р-1/1 (поз.: TI1-11-1¸10, TI2-11-1¸10, TI3-11-1¸10, стенки реактора поз. AN_TI_4¸18R1_1), поз.  Р-1/2 (поз.: TI1-12-1¸10, TI2-12-1¸10, TI3-12-1¸10, стенки реактора поз. AN_TI_4¸18R1_2),        поз. Р-2/1 (поз.: TI1-21-1¸10, TI2-21-1¸10, TI3-21-1¸10, стенки реактора               поз. AN_TI_4¸18R2_1), поз. Р-2/2 (поз.: TI1-22-1¸10, TI2-22-1¸10, TI3-22-1¸10, стенки реактора поз. AN_TI_4¸18R2_2).

После реакторов газопродуктовая смесь (ГПС) с давлением 40-45 кгс/см² и температурой 320-370°С, направляется в трубное пространство теплообменников поз. Т-1/1,2,3 I поток и поз. Т-2/1,2,3 II поток, где охлаждается противотоком газосырьевой смеси до температуры 120-200°С и контролируется приборами поз. ТI-527 (1-й поток) и поз. ТI-557 (2-й поток). Далее ГПС поступает в воздушные холодильники поз. ХВ(АВГ)-1,2 – 1-й поток поз. (ХВ(АВГ)-3,4 – 2-й поток), контролируестя приборами поз. TI661-1, поз.TI661-2 (1-й поток) и поз. TI662-1, поз. TI662-2 (2-й поток) соответственно, затем ГПС поступает в доохладители поз. Х-1, поз. Х-2, температура после поз. Х-1 и поз. Х-2 контролируется приборами поз. TISA534 и поз. TISA57, где охлаждается до температуры 30-40°С оборотной водой I системы и поступает в трухфазные сепараторы высокого давления поз. С-1 I поток и поз. С-2 II поток. Так же на трубопроводах ГПС от поз. Т-1/1 до       поз. ХВ-1,2 (1-й поток) и поз. Т-2/1 до поз. ХВ-3,4 (2-й поток) имеются узлы ввода химочищенной воды для промывки ГПС от солевых соединений.

В сепараторах поз. С-1 и поз. С-2 происходит разделение водородсодержаще- го газа, жидкого гидрогенизата и воды.

Водородсодержащий газ через сетчатый отбойник с верхней части сепараторов поз. С-1,2 направляется в абсорбер поз. К-4 для очистки от сероводорода раствором моноэтаноламина, а часть через клапан регулятор         поз. FIC-655 по трубопрводу №3310а в трубопровод №3309 на установку Л-35/11-1000. Газ из сепаратора поз. С-2 направляется в абсорбер поз. К-5 (II поток) для очистки от сероводорода раствором моноэтаноламина.. После очистки сверху абсорберов газ направляется в сепараторы поз. С-7 I поток и поз. С-5 II поток, откуда компрессорами поз. ПК-1(2) и поз. ПК-3(2) снова подается на щиты смешения 1,2-го потоков. Продувка сепараторов поз. С-7 и поз. С-5 от газового конденсата осуществляется через клапаны-регуляторы уровня поз. LICSA32, поз. LICSA66, или через задвижку на обводной линии клапанов-регуляторов в факельную емкость поз. Е-23 или трубопровод топливного газа. Давление в системах реакторного отделения регулируется приборами поз. РIC28 и поз. РIC63, клапаны-регуляторы которых установлены на щитах отдува водородсодержащего газа. Отдув ВСГ осуществляется в линию факельных газов, по трубопроводу №2479 на установку 1571 цеха 17/19 НПЗ или по трубопроводу №8637 в объект 300/301 ХЗ.

Из средней части сепараторов поз. С-1,2 отстоявшийся нестабильный гидрогенизат перетекает через глухую перегородку и отводится на блоки стабилизации в сепараторы низкого давления поз. С-4 (1-й поток) и поз. С-3 (2-й поток). Уровня нестабильного гидрогенизата в сепараторах поз. С-1 и поз. С-2 за переливной перегородкой регулируются приборами поз. LICSA33 и поз. LICSA67 клапана которых установлены на трубопроводах нестабильного гидрогенизата из поз. С-1 в поз. С-4 и поз. С-2 в поз. С-3 соответственно, уровень до глухой перегородки контролируется позициями поз. LIA346 и поз. LIA347. Давление в сепараторах поз. С-1 и    поз. С-2 контролируется поз. PI709, поз. PI710

Отстоявшаяся вода с растворенными в ней солевыми отложениями из нижней части (отстойниках) сепараторов поз. С-1,2 автоматически, через запорно регулирующие клапаны  поз.  LV33  (1-й поток)  и  поз.  LV67 (2-й поток) отводится на установку 75 цеха 17/19 (по трубопроводу №8) или в колодец сернистощелочной канализации №45