Установка гидроочистки вакуумного газойля

Назначение

Применение гидроочистки вакуумных дистиллятов позволяет повысить качество и выход светлых продуктов, в основном бензина, а также существенно уменьшить образование кокса и содержание SOх в дымовых газах регенератора, что имеет большое экологическое значение. В случае отсутствия на НПЗ установок гидроочистки вакуумного газойля (ГОВГ), необходимо предусматривать установки гидроочистки продуктов каталитического крекинга.

Часто установки гидроочистки вакуумного газойля называют установками «мягкого» гидрокрекинга. Эти установки эксплуатируются при технологическом давлении от 5,5 до 8,5 МПа. В этих случаях выход дизельного топлива и его качество ограничены максимально разрешенными характеристиками существующего оборудования, и чаще всего основной целью таких проектов становится повышение глубины переработки нефти, а не улучшение качества продуктов.

Сырье и продукты

Сырьем установки является вакуумный газойль с блоков вакуумной перегонки установок АВТ.

Продукты:

1. Гидроочищенный вакуумный газойль – сырье установок каталитического крекинга
2. Компонент товарного дизельного топлива
3. Низкооктановый бензин – сырье установок риформинга
4. Газы — топливо для печей
5. СВСГ — сырье установок производства серы и серной кислоты

Технологическая схема установки

Блок подготовки сырья

Блок подготовки сырья предназначен для предварительного разогрева сырья и очистки его механических примесей.

Сырье — вакуумный газойль с установок вакуумной перегонки прокачивается через блок теплообменников, нагреваясь за счет тепла продуктов установки.

После нагрева в теплообменниках, сырье направляется в сырьевые фильтры, предусмотренные для удаления из сырья твердых частиц.

Нагретое сырье до температуры 192°С из фильтров поступает в горячую емкость фильтрованного сырья.

После емкости сырье делится на два равноценных потока и направляется на прием насосов высокого давления.

Дальнейший подогрев сырья, смешение с ВСГ (водородсодержащий газ), нагрев в теплообменниках и печах газосырьевой смеси, реакция в реакторах, охлаждение продуктов реакции, производится двумя потоками.

Реакторный блок

Реакторный блок предназначен для проведения реакции насыщения углеводородов, удаления серы, азота, кислорода и тяжелых металлов, и насыщения ароматических углеводородов.

После нагрева в печах, газосырьевые потоки поступают в реакторы.

В реакторах вакуумный газойль подвергается деметаллизации, гидроочистке и крекингу при давлении около 89 кгс/см²  и температуре 350-390°С. Отводимый из реактора поток состоит из нефтепродуктов, избыточного водорода, не потребленного в реакторе, и легких газов, образовавшихся при гидрогенизации.

После реактора отходящие газы охлаждаются за счет теплообмена с сырьевыми потоками до температуры 238°С.

Затем, отходящие газы соединяются в один поток, проходят стадию сепарации, где газообразные продукты реакции отделяются от жидких продуктов реакции и стадию охлаждения в АВО (аппараты воздушного охлаждения). Сконденсированные продукты реакции ВСГ и кислая вода после АВО проходят сепарацию, разделяясь на три фазы: газ, углеводороды и воду.

Загрязненный водный конденсат, или кислая вода, направляется в емкость кислой воды.

• Кислые газы направляются на установку производства серной кислоты.
• Кислая вода направляется на блок отпарки кислых стоков, комбинированные установки утилизации и переработки отходов комплекса ВГО.
• ВСГ отправляется на сероочистку в аминовый абсорбер высокого давления, где из ВСГ извлекается H₂S раствором метилдиэтаноламина (МДЭА).

Блок очистки от сероводорода

Предназначен для удаления сероводорода из циркулирующего ВСГ.

Абсорбер предназначен для удаления 99% сероводорода (H₂S) из циркулирующего газа для улучшения рабочих характеристик катализатора. Очищенный от H₂S водородосодержащий газ из аминового абсорбера высокого давления поступает в приемный сепаратор циркулирующего ВСГ, где удаляется унесенная жидкость для обеспечения безопасной работы компрессора.

Часть потока ВСГ направляется в реактор гидроочистки в качестве квенча – холодного потока для регулирования температуры между слоями в реакторе. Остальное количество циркулирующего ВСГ смешивается с подпиточным водородом и направляется на подогрев в теплообменник.

Жидкая углеводородная фаза также проходит сепарацию, разделяется на жидкую и газообразную фазу. И двумя отдельными потоками направляется на разделение в отпарную колонну.

Блок фракционирования

Предназначен для разделения продуктов реакции. Он состоит из блока отпарки продукта, ректификационной колонны, стриппинга дизельной фракции и теплообменного оборудования.

С блока фракционирования выходит нестабильный бензин, дизельное топливо и гидроочищенный вакуумный газойль, который направляется на установку каталитического крекинга.

Блок стабилизации бензина

Предназначен для стабилизации бензиновой фракции. Жидкий дистиллят из колонны отпарки продукта и нестабильный бензин направляется в стабилизационную колонну бензина для отделения от летучих компонентов.

Материальный баланс

 

Достоинства и недостатки

Достоинства

1. Существенно снижается содержание сернистых и азотистых соединений во всех жидких продуктах каталитического крекинга и содержание оксидов серы в газах регенерации, в результате отпадает необходимость в их облагораживании и снижаются выбросы вредных газов в атмосферу;
2. Полициклические ароматические углеводороды и смолы сырья при гидроочистке подвергаются частичному гидрокрекингу с образованием алкилароматических углеводородов с меньшим числом колец, в результате снижается коксообразование в процессе каталитического крекинга;
3. Существенно снижается содержание металлов в гидроочищенном сырье, что снижает расход катализаторов крекинга;
4. При каталитическом крекинге гидроочищенного сырья увеличивается выход целевых (более высокого качества) продуктов и снижается выход газойлей и кокса.

Недостатки

1. Высокие капитальные затраты вследствие высокого давления процесса.
2. Использование катализатора
3. Высокое потребление водорода

Существующие установки

Предприятия в РФ с секциями/установками гидроочистки вакуумного дистиллята:

1. Нижегороднефтеоргсинтез
2. Сызранский НПЗ
3. Куйбышевский НПЗ
4. Рязанская нефтеперерабатывающая компания
5. Газпром нефтехим Салават
6. Омский нефтеперерабатывающий завод
7. Газпром-МНПЗ
8. Башнефть-УНПЗ

Основными лицензиарами технологии гидроочистки вакуумного газойля являются:

1. ABB Lummus Global
2. UOP
3. Haldor Topsoe
4. Chevron
5. Axens
6. BP
7. ExxonMobil