Проект установки гидрообессеривания вакуумного газойля с изменением состава катализатора

3 Технологическая часть

 

 

3.1 Характеристика сырья,  продуктов и вспомогательных  материалов

 

Таблица 3.1 – Характеристика сырья и готовой продукции

Наименование  сырья, катализатора, материалов и готовой продукции	Показатели  качества	Нормы	Область применения изготовляемой продукции
1	2	3	4
1 Сырьё – компоненты с вакуумного блока с - 001 КТ - 1, установки производства битумов, установки замедленного коксования, установки каталитического крекинга	1 Плотность при 20 С, кг/м , не более	920	Смесь используется в качестве сырья гидроочистки вакуумного газойля.
	2 Фракционный состав:
	- начало кипения,  С, не ниже	180
	- выход фр.до350 С, %об, не более	25
	- выход фр. до 500 С, %об, не менее	45
	3 Коксуемость,%масс., н. б.	0,3
	4 Содержание серы, %масс., не более	1,6
2 Смесь лёгкого и  тяжёлого вакуумных газойлей	1 Плотность при 20 С, кг/ м , не менее 2 Коксуемость% масс, н.б.	900     0,3
3 Фракция 180 -350 С из Е-603	1Плотность при 20 С, кг/м3, не более 2 Содержание воды, %вес. ,не более	900     0,15	Используется как компонент  гидроочистки вакуумного газойля
4 Нестабильный бензин  висбрекинга	1 Плотность при 20 С, кг/ м 2 Фракционный состав: конец кипения, С, н.б. 3 Испытание на медной пласт.	720-740   205   не выдерж.	Направляется в сырьё  гидроочистки вакуумного дистиллята.

Продолжение таблицы 3.1

1	2	3	4
5 Фракция 195-270 С	1 Плотность при 20 С, кг/ м ,не более 2 Фракционный состав: -начало кипения, С, н.н. -конец кипения,  С 3 Содержание серы, %вес., не более	940      180 320–360      0,7	Используют в сырье  гидроочистки для получения компонента диз. топлива или компонента печного топлива.
6 Смесь лёгкого и тяжёлого газойлей	1 Плотность при 20 С, кг/ м , не более 2 Фракционный состав: -начало кипения, С0,н.н. -конец кипения,С0 , н.б. 3 Коксуемость,%масс, н.б.	920     180 450   0,4	Используется в качестве сырья С-100
7 Свежий водородсодержащий газ с установки производства водорода	1 Компонентный состав, % об.: содерж.водорода; не менее -содерж. окиси углерода; н.б. -содерж.двуокиси углерода, не более	95,0 0,5 1,0	Используется при реакции гидрогенизации сернистых соединений
8 Циркуляционный водородсодержащий газ до очистки	1 Компонентный состав, % об.: -содерж. водорода; не менее	70	Очищается от сероводорода для повторного использования
9 Циркуляционный водородсодержащий газ после очистки и смешения со свежим водородом	1 Компонентный состав, % об.: -содерж. водорода; не менее 2 Содержание сероводорода, %вес., не более	75   0,003	Используют при гидроочистки сырья кат. крекинга от сернистых соединений
10 Отдувочный водородсодержащий газ после очистки	1 Содержание сероводорода, %вес, не более	0,003	Используют в качестве компонента топливного газа
11 Продукты – гидроочищенный  вакуумный дистиллят (фр.350-500 С)	1 Плотность при 20 С, кг/м3 2 Фракционный состав: -50 %, не ниже 3 Содержание серы, %вес ,не более 4 Коксуемость, %масс, не более 5 Содерж. мех. примесей,	895- 920   400      0,012      0,30      0,02	Является сырьём каталитического крекинга

Окончание таблицы 3.1

1	2	3	4
12 Газопродуктовая смесь из реакторов Р-101/1,2	1 Содержание серы, %масс, не более 2 Коксуемость, %масс, не более	0,012   0,3	Направляется на блок стабилизации
13 Нестабильный бензин (фр.н.к. 180 )	1 Плотность при 20) С, кг/м3   2 Содержание серы, %масс, не более	720 -730   0,01	Направляется на С-200 для  повторного крекирования
14 Дизельное топливо после гидроочистки (фр.180 – 350 С)	1 Плотность (при 200 С), кг/м3, не более 2 Содержание серы, %масс, не более	860   0,25	Применяется как летнее дизельное топливо
15 Углеводородный газ после К-103, К-104, К-105	1 Массовая доля   сероводорода, %, не более	0,002	Используют как компонент топливного газа
16 Инертный газ	1 Содержание О2, %, не более 2 Содержание N2, %об., не менее	1,0   99,0	Используется для продувки
17 Сточные воды	1 Содержание углеводородов, мг/л, не более 2 Значение рН, ед.	1000   6,5 – 8,5	Направляется на очистные сооружения завода
18 Дымовые газы после печей П-101, 102	1 Содержание О2, %об, не более	6,0
19 Катализатор	1 Массовая доля активных компонентов, % в пределах: оксиды -молибдена, -кобальта, -железа,   2 Массовая доля вредных примесей, % -оксида натрия 3 Насыпная плотность, г/см , не менее	9,0 – 14,0 3,0 – 3,6 0,16 –  0,22 0,08 – 0,12    0,60	Применяется для гидроочистки вакуумного газойля с концом кипения 540 С, смесей вакуумного газойля с газойлями коксования

 

3.2 Описание технологической схемы

 

3.2.1 Реакторный блок и ректификация. Основное количество вакуумного дистиллята поступает в буферную емкость Е-6 с блока вакуумной перегонки мазута С-001 и дополняется до балансового количества вакуумным газойлем из промежуточного сырьевого парка 26/5 товарного цеха №2 насосом Н-13/1,р, а так же смесью легкого и тяжелого газойля коксования с установки замедленного коксования и атмосферного газойля из С-100 установки ЛК-6у.

Технологическая схема предусматривает использование  в качестве сырья С-100 бензина висбрекинга или бензина установки замедленного коксования (до 5% масс на сырье), а также легкого каталитического газойля С-200 (фр.195-270°С) (до 15% масс на сырье). Переработка этих фракций на гидроочистке вакуумного газойля в смеси с основным сырьем, вакуумным газойлем, зависит от вариантов работы завода.

В случае, когда  не работает блок вакуумной перегонки  мазута, технологической схемой предусмотрена возможность подачи вакуумного дистиллята из парка 26/5 на прием сырьевых насосов Н-13/1, р, причем включаются в работу оба насоса и рабочий и резервный на максимальную производительность, при этом в целом секция гидроочистки работает на пониженной производительности. Очищенный от механических примесей фильтром Ф-1, вакуумный дистиллят поступает на прием сырьевых насосов Н-1/1,2,р и двумя параллельными протекающими потоками подается на смешение с циркулирующим в схеме ВСГ, нагнетаемом поршневыми компрессорами ПК-1/1,2,р.

Газовая смесь  от узлов смешения двумя параллельными  потоками поступает в межтрубное пространство теплообменников Т-1/6,5,4 и Т-1/3,2,1, где нагревается за счет охлаждения горячего потока газопродуктовой смеси, поступающей в теплообменники из реакторов Р-1/1,2.

 Окончательный  нагрев газосырьевой смеси до  температуры реакции осуществляется в трубчатой печи П-1. Газосырьевая смесь из печи П-1 нисходящим потоком поступает в два параллельно работающих реактора Р-1/1,2.

В реакторах  при режиме реакции на катализаторе происходит гидрирование сернистых соединений, содержащихся в сырье, с образованием сероводорода (Н₂S), а также частичный гидрокрекинг с образованием углеводородного газа, бензиновых и дизельных фракций.

Газопродуктовая смесь - гидрогенизат (гидроочищенный вакуумный дистиллят) и продукты реакции и избыточный водосодержащий газ из реакторов Р-1/1,2 поступает в трубное пространство теплообменников Т-1/1-6, где отдает тепло газосырьевой смеси, проходит через аппараты воздушного охлаждения ХВ-1/1-4, поступает в сепаратор высокого давления Е-1, где циркулирующий водородсодержащий газ отделяется от гидрогенизата.

Из сепаратора Е-1 водородсодержащий  газ через сепаратор Е-5 доохладитель Х-4 поступает на блок очистки газа раствором моноэтаноламина в абсорбер К-2.

Нестабильный гидрогенизат из сепаратора высокого давления Е-1 поступает в сепаратор низкого давления Е-2, где происходит выделение части растворенного в гидрогенизате газа, который отправляется на блок очистки газов моноэтаноламином в абсорбер К-3.

Из сепаратора Е-2 нестабильный гидрогенизат поступает в межтрубное пространство теплообменника Т-5, где нагревается за счет тепла промежуточного циркуляционного орошения стабилизационной колонны К-1 и направляется далее двумя параллельными потоками в теплообменники С-200 (секция каталитического крекинга).

Один поток нагревается:

- в трубном пространстве теплообменника Т-201 за счет тепла фракции 195-270°С, поступающей из колонны К-202/1;

- в межтрубном пространстве  теплообменника Т-203 за счет тепла  второго промежуточного циркуляционного орошения колонны К-201.

В межтрубном пространстве теплообменника Т-205/1 за счет тепла низкого циркуляционного орошения колонны К-201.

Второй поток нагревается:

- в трубном пространстве  теплообменника Т-202 за счет тепла  первого промежуточного циркуляционного орошения колонны К-201;

- в межтрубном пространстве теплообменника Т-204 за счет тепла фракции 270-420°С, поступающей из колонны К-202/2;

- в межтрубном пространстве  теплообменника Т-205/2 за счет тепла  нижнего циркуляционного орошения К-201.

Оба потока нестабильного  гидрогенизата объединяются и поступают на С-001 (секция вакуумной перегонки мазута и висбрекинга гудрона), где снова разделяются на три параллельных потока и нагреваются:

- в межтрубном пространстве  теплообменников Т-601/3,4 за счет  тепла вакуумного дистиллята, поступающего из колонны К-601-1;

- в трубном пространстве  теплообменника Т-607 за счет тепла  промежуточного циркуляционного орошения колонны К-701.

Затем три потока нестабильного  гидрогенизата объединяются и поступают в теплообменник Т-2, где нагреваются в трубном пространстве за счет тепла стабильного гидрогенизата, поступающего от насосов Н-2/1,2,р в реактор каталитического крекинга Р-201.

Окончательный нагрев нестабильного  гидрогенизата осуществляется в  печи П-2, куда поступает восемью  параллельными потоками, а выходит  четырьмя потоками, которые затем объединяются в один трансферный трубопровод и направляется в стабилизационную колонну К-1.

Для снижения температуры  низа колонны К-1, исключающей термическое  разложение гидроочищенного сырья каталитического крекинга, в нижнюю часть колонны подается водяной пар.

С верхней части  колонны К-1 уходят углеводородный газ, водяной пар и пары бензина, которые  охлаждаются и конденсируются в  аппаратах воздушного охлаждения ХВ-2/1,2, поступают в доохладитель Х-5 и далее в рефлюксную емкость Е-3.

Из рефлюксной емкости углеводородный газ направляется на блок очистки газов моноэтаноламином в абсорбер К-5.

Бензин из Е-3 насосом Н-3/1,р подается на орошение верха стабилизационной колонны К-1.

Балансовое  количество  бензина  откачивается  насосом  Н-3/1,р на С-300 или Р-201 С-200, или на установку ЛК-6у.

Конденсат водяного пара из нижней части рефлюксной емкости  насосом Н-14/1,р, вместе с технологическим  конденсатом из сепаратора низкого  давления Е-102 подается на С-200 в емкость Е-209 на отдув из него сероводорода.

Боковой погон  стабилизационной колонны К-1- компонент  дизельного топлива (фр.180-350°С) – поступает в отпарную колонну К-8.

В низ отпарной колонны К-8 подается водяной пар.

С низа отпарной колонны К-8 компонент дизельного топлива насосом Н-8/1,р откачивается в испаритель Т-608, где охлаждается за счет нагрева питательной воды с целью получения водяного пара, затем поступает в холодильник воздушного охлаждения ХВ-606, доохлаждается в погружном холодильнике Х-610 и выводится с установки.

Балансовое  количество  стабильного гидрогенизата с низа стабилизационной колонны К-1 забирается насосом Н-2/1,2,р и подается в реактор каталитического крекинга Р-201.

Для регулирования  температуры потока сырья каталитического  крекинга технологической схемой предусмотрена возможность охлаждения сырья в ХВ-607/1,2,3.

В стабилизационной колонне К-1 предусмотрено промежуточное  циркуляционное орошение, которое насосом Н-6/1,р подается в теплообменник Т-5, где нагревает нестабильный гидрогенизат и подается в колонну К-1 на 18 тарелку.

Кроме  того, промежуточное  циркуляционное  орошение  может  подаваться в колонну К-1 без охлаждения под 15 тарелку в качестве острого орошения.

Кроме основного варианта работы установки с выводом из секции гидроочистки компонента дизельного топлива технологической схемой предусмотрено частичное или полное вовлечение дизельного топлива гидроочистки в сырье каталитического крекинга с целью увеличения производительности блока каталитического крекинга.

При частичном вовлечении дизельного топлива в сырье каталитического крекинга стабилизационная колонна К-1 работает по основной технологической схеме с изменением технологического режима колонны.

При полном вовлечении дизельного топлива в сырье каталитического  крекинга из технологической схемы исключается отпарная колонна К-8 и подача водяного пара в нее, снижается  температура  подачи  сырья в  колонну К-1 до 340°С и  подача  водяного пара в низ К-1.

Технологической схемой предусмотрен вариант работы секции каталитического крекинга без предварительной гидроочистки сырья. В этом случае вакуумный дистиллят из емкости Е-6 поступает на прием насоса Н-2/1,2,р направляется в теплообменник Т-5 ® Т-201-205/1,2 ® Т-601/3,4, Т-607 ® Т-2®  печь П-2 и в стабилизационную колонну К-1.