në shtëpi · Kontrolli · Rafineria Orsk ka filluar një nisje provë të kompleksit të saj të hidrokrikingut. Projekti për prodhimin dhe furnizimin e reaktorëve hidrokrikues në Rafinerinë RN-Tuapse (SH.A. NK Rosneft) Rafineritë e rindërtuara filluan të prodhojnë produkte të naftës të cilësisë evropiane, dhe në rajone

Rafineria Orsk ka filluar një nisje provë të kompleksit të saj të hidrokrikingut. Projekti për prodhimin dhe furnizimin e reaktorëve hidrokrikues në Rafinerinë RN-Tuapse (SH.A. NK Rosneft) Rafineritë e rindërtuara filluan të prodhojnë produkte të naftës të cilësisë evropiane, dhe në rajone

Hidrokrikimi ka për qëllim prodhimin e distilimeve të karburantit me squfur të ulët nga lëndë të para të ndryshme.

Hidrokrikimi është një proces gjenerimi i mëvonshëm sesa plasaritja katalitike dhe reformimi katalitik, kështu që ai kryen në mënyrë më efikase të njëjtat detyra si këto 2 procese.

Lëndët e para të përdorura në impiantet e hidrokracking janë vajrat e gazit me vakum dhe atmosferik, vajrat e gazit me plasaritje termike dhe katalitike, vajrat e deasfaltuara, vajrat e karburantit dhe katranet.

Një njësi teknologjike hidrokrakterimi zakonisht përbëhet nga 2 blloqe:

Njësia e reagimit, duke përfshirë 1 ose 2 reaktorë,

Një njësi fraksionimi që përbëhet nga një numër i ndryshëm kolonash distilimi.

Produktet hidrokrisuese janë benzina motorike, karburanti i avionëve dhe dizelit, lëndët e para për sintezën petrokimike dhe LPG (nga fraksionet e benzinës).

Hidrokrisja mund të rrisë rendimentin e përbërësve të benzinës, zakonisht duke konvertuar lëndët e para, si vaji i gazit.

Cilësia e përbërësve të benzinës që arrihet në këtë mënyrë është e paarritshme duke ri-kaluar gazinën përmes procesit të plasaritjes në të cilën është marrë.

Hidrokrikimi gjithashtu lejon shndërrimin e naftës së rëndë të gazit në distilime të lehta (karburant jet dhe naftë). Gjatë hidrokrirjes, nuk krijohen mbetje të rënda jo të distilueshme (koks, katran ose mbetje të poshtme), por vetëm fraksione që vlojnë lehtë.

Avantazhet e Hidrokrekingut

Prania e një njësie hidrokracking lejon rafinerinë të kalojë kapacitetin e saj nga prodhimi i sasive të mëdha të benzinës (kur njësia e hidrokrikingut është në punë) në prodhimin e sasive të mëdha të karburantit dizel (kur ajo është e fikur).

Hidrokrisja përmirëson cilësinë e benzinës dhe përbërësve të distilimit.

Procesi i hidrokrikingut përdor përbërësit më të këqij të distilimit dhe prodhon një komponent benzine me cilësi mbi mesataren.

Procesi i hidrokrikimit prodhon sasi të konsiderueshme të izobutanit, i cili është i dobishëm për kontrollin e sasisë së lëndës së parë në procesin e alkilimit.

Përdorimi i njësive hidrokrakteruese rrit volumin e produkteve me 25%.

Sot përdoren rreth 10 lloje të ndryshme hidrocrakerësh, por të gjithë janë shumë të ngjashëm me një dizajn tipik.

Katalizatorët hidrokracking janë më pak të kushtueshëm se katalizatorët e plasaritjes katalitike.

Procesi teknologjik

Fjala hidrokrikim shpjegohet shumë thjeshtë. Ky është plasaritje katalitike në prani të hidrogjenit.

Futja e gazit të ftohtë që përmban hidrogjen në zonat midis shtresave të katalizatorit bën të mundur barazimin e temperaturës së përzierjes së lëndës së parë përgjatë lartësisë së reaktorit.

Lëvizja e përzierjes së lëndës së parë në reaktorë është në rënie.

Kombinimi i hidrogjenit, një katalizator dhe mënyra e duhur e procesit lejon plasaritjen e gazit të lehtë me cilësi të ulët, i cili formohet në impiante të tjera plasaritëse dhe ndonjëherë përdoret si përbërës i karburantit dizel.
Njësia e hidrokrikingut prodhon benzinë ​​me cilësi të lartë.

Katalizatorët hidrokrisues janë zakonisht komponime squfuri me kobalt, molibden ose nikel (CoS, MoS 2, NiS) dhe oksid alumini.
Ndryshe nga plasaritja katalitike, por e ngjashme me reformimin katalitik, katalizatori ndodhet në një shtrat fiks. Ashtu si reformimi katalitik, hidrokrikimi kryhet më shpesh në 2 reaktorë.

Lënda e parë e furnizuar nga pompa përzihet me gaz të freskët që përmban hidrogjen dhe gaz qarkullues, të cilat pompohen nga kompresori.

Përzierja e gazit të papërpunuar, pasi ka kaluar përmes shkëmbyesit të nxehtësisë dhe mbështjellësve të furrës, nxehet në një temperaturë reagimi prej 290-400°C (550-750°F) dhe nën një presion prej 1200-2000 psi (84-140 atm) futet në reaktor nga lart. Duke marrë parasysh çlirimin e madh të nxehtësisë gjatë procesit të hidrokrisimit, gazi i ftohtë që përmban hidrogjen (qarkullimi) futet në reaktor në zonat midis shtresave të katalizatorit për të barazuar temperaturat përgjatë lartësisë së reaktorit. Gjatë kalimit nëpër shtratin e katalizatorit, afërsisht 40-50% e lëndës së parë plasaritet për të formuar produkte me pika vlimi të ngjashme me benzinën (pika e vlimit deri në 200°C (400°F).

Katalizatori dhe hidrogjeni plotësojnë njëri-tjetrin në disa mënyra. Së pari, plasaritja ndodh në katalizator. Në mënyrë që plasaritja të vazhdojë, kërkohet një furnizim me nxehtësi, domethënë është një proces endotermik. Në të njëjtën kohë, hidrogjeni reagon me molekulat që formohen gjatë plasaritjes, duke i ngopur ato dhe kjo lëshon nxehtësi. Me fjalë të tjera, ky reagim, i quajtur hidrogjenim, është ekzotermik. Kështu, hidrogjeni siguron nxehtësinë e nevojshme për shfaqjen e plasaritjes.

Së dyti, ky është formimi i izoparafinave. Plasaritja prodhon olefina që mund të kombinohen me njëra-tjetrën, duke çuar në parafina normale. Për shkak të hidrogjenizimit, lidhjet e dyfishta ngopen shpejt, duke krijuar shpesh izoparafina, duke parandaluar kështu riprodhimin e molekulave të padëshiruara (numrat oktane të izoparafinave janë më të larta se në rastin e parafinave normale).

Përzierja e produkteve të reaksionit dhe gazit qarkullues që del nga reaktori ftohet në një shkëmbyes nxehtësie, frigorifer dhe futet në ndarësin me presion të lartë. Këtu gazi që përmban hidrogjen, për t'u kthyer në proces dhe për t'u përzier me lëndën e parë, ndahet nga lëngu, i cili nga fundi i ndarësit, përmes një valvule reduktuese të presionit, më pas futet në ndarësin me presion të ulët. Një pjesë e gazeve të hidrokarbureve lëshohet në ndarës dhe rryma e lëngshme dërgohet në një shkëmbyes nxehtësie të vendosur përpara kolonës së ndërmjetme të distilimit për distilim të mëtejshëm. Në kolonë, me presion të lehtë të tepërt, lëshohen gazra hidrokarbure dhe benzinë ​​e lehtë. Fraksioni i vajgurit mund të ndahet si një rrjedhë anësore ose të lihet së bashku me gazin si mbetje distilimi.

Benzina kthehet pjesërisht në kolonën e distilimit të ndërmjetëm në formën e ujitjes akut dhe sasia e saj e bilancit pompohet nga instalimi përmes sistemit të "alkalinizimit". Mbetja nga kolona e distilimit të ndërmjetëm ndahet në një kolonë atmosferike në benzinë ​​të rëndë, karburant dizel dhe fraksion >360°C. Duke qenë se lëndët e para në këtë operacion i janë nënshtruar tashmë hidrogjenizimit, plasaritjes dhe reformimit në reaktorin e parë, procesi në reaktorin e dytë vazhdon në një gjendje më të rëndë (temperatura dhe presione më të larta). Ashtu si produktet e fazës së parë, përzierja që del nga reaktori i dytë ndahet nga hidrogjeni dhe dërgohet për fraksionim.

Trashësia e mureve të reaktorit të çelikut për procesin që zhvillohet në 2000 psi (140 atm) dhe 400 ° C ndonjëherë arrin 1 cm.

Detyra kryesore është të parandaloni që plasaritja të dalë jashtë kontrollit. Meqenëse procesi i përgjithshëm është endotermik, është e mundur një rritje e shpejtë e temperaturës dhe një rritje e rrezikshme e shkallës së plasaritjes. Për të shmangur këtë, shumica e hidrokrakerëve përmbajnë pajisje të integruara për të ndaluar shpejt reagimin.

Benzina nga kolona atmosferike përzihet me benzinë ​​nga kolona e ndërmjetme dhe hiqet nga instalimi. Karburanti dizel pasi kolona e zhveshjes ftohet, "alkalinizohet" dhe derdhet nga instalimi. Fraksioni >360°C përdoret si një rrjedhë e nxehtë në fund të kolonës atmosferike dhe pjesa tjetër (mbetja) hiqet nga instalimi. Në rastin e prodhimit të fraksioneve të naftës, njësia e fraksionimit ka edhe një kolonë vakum.

Rigjenerimi i katalizatorit kryhet me një përzierje ajri dhe gazi inert; Jeta e shërbimit të katalizatorit është 4-7 muaj.

Produktet dhe rezultatet.

Kombinimi i plasaritjes dhe hidrogjenizimit prodhon produkte dendësia relative e të cilave është dukshëm më e ulët se dendësia e lëndës së parë.

Më poshtë është një shpërndarje tipike e rendimenteve të produkteve hidrokracking kur vaji i gazit nga një njësi koksimi dhe fraksionet e lehta nga një njësi plasaritje katalitike përdoren si lëndë ushqyese.

Produktet hidrokrisuese janë 2 fraksione kryesore që përdoren si përbërës të benzinës.

Thyesat vëllimore

Gazi koks 0.60

Fraksionet e lehta nga njësia e plasaritjes katalitike 0.40

Produktet:

Izobutan 0.02

N-Butani 0,08

Produkt i lehtë i hidrokrackingut 0.21

Produkt i rëndë hidrokriking 0.73

Fraksionet e vajgurit 0,17

Kujtojmë se nga 1 njësi lëndë e parë fitohen rreth 1.25 njësi produktesh.

Nuk tregon sasinë e kërkuar të hidrogjenit, e cila matet në standarde ft 3 /bbl ushqim.

Konsumi i zakonshëm është 2500 st.

Produkti i rëndë i hidrokrikimit është nafta, e cila përmban shumë prekursorë aromatikë (domethënë komponime që shndërrohen lehtësisht në aromatike).

Ky produkt shpesh dërgohet te një reformator për përmirësim.

Fraksionet e vajgurit janë një lëndë djegëse e mirë avioni ose lëndë ushqyese për karburantin e distiluar (naftë), sepse ato përmbajnë pak aromatike (si rezultat i ngopjes së lidhjeve të dyfishta me hidrogjen).

Hidrokrisja e mbetjes.

Ekzistojnë disa modele të hidrocrakerëve që janë krijuar posaçërisht për të përpunuar mbetjet ose mbetjet e distilimit me vakum.

Prodhimi është më shumë se 90% karburant i mbetur (bojler).

Objektivi i këtij procesi është heqja e squfurit si rezultat i reaksionit katalitik të përbërjeve që përmbajnë squfur me hidrogjenin për të formuar sulfur hidrogjeni.

Kështu, një mbetje që përmban jo më shumë se 4% squfur mund të shndërrohet në lëndë djegëse të rëndë që përmban më pak se 0.3% squfur.
Përdorimi i njësive hidrokracking është i nevojshëm në skemën e përgjithshme të rafinimit të naftës.

Nga njëra anë, hidrokrakeri është pika qendrore pasi ndihmon në vendosjen e një ekuilibri midis sasisë së benzinës, karburantit dizel dhe karburantit të avionit.
Nga ana tjetër, normat e ushqimit dhe mënyrat e funksionimit të njësive të plasaritjes dhe koksit katalitik nuk janë më pak të rëndësishme.
Përveç kësaj, alkilimi dhe reformimi duhet gjithashtu të merren parasysh gjatë planifikimit të shpërndarjes së produkteve të hidrokracking.

Proceset e përpunimit të fraksioneve të naftës në prani të hidrogjenit quhen hidrogjenim. Ato ndodhin në sipërfaqen e katalizatorëve të hidrogjenizimit në prani të hidrogjenit në temperatura të larta (250-420 °C) dhe presion (nga 2,5-3,0 deri në 32 MPa). Procese të tilla përdoren për të rregulluar përbërjen hidrokarbure dhe fraksionale të fraksioneve të naftës të përpunuara, pastrimin e tyre nga komponimet që përmbajnë squfur, azot dhe oksigjen, metalet dhe papastërtitë e tjera të padëshirueshme, për të përmirësuar karakteristikat operacionale (konsumatore) të karburanteve të naftës, vajrave dhe petrokimike. lende e pare, lende e paperpunuar. Hidrokrikimi ju lejon të merrni një gamë të gjerë produktesh nafte nga pothuajse çdo lëndë ushqyese e naftës duke zgjedhur katalizatorët e duhur dhe kushtet e funksionimit, kështu që është procesi më i gjithanshëm, efikas dhe fleksibël i përpunimit të naftës. Ndarja e proceseve të hidrogjenizimit në hidrokrikim dhe hidrotrajtim është mjaft arbitrare bazuar në vetitë e katalizatorëve të përdorur, sasinë e hidrogjenit të përdorur dhe parametrat teknologjikë të procesit (presioni, temperatura, etj.).

Për shembull, pranohet terminologjia e mëposhtme: "Hydro-traating", "Hydrorafining" dhe "Hydrocracking". Hidrotrajtimi përfshin procese në të cilat nuk ka ndryshim të rëndësishëm në strukturën molekulare të lëndës së parë (për shembull, desulfurizimi në një presion prej 3-5 MPa). Hidrotrajtimi përfshin procese në të cilat deri në 10% e lëndës së parë pëson një ndryshim në strukturën molekulare (desulfurizimi - dearomatizimi - denitrogjenizimi me presion 6-12 MPa). Hidrokrisja është një proces (presion i lartë - më shumë se 10 MPa dhe presion i mesëm - më pak se 10 MPa) në të cilin më shumë se 50% e lëndës së parë i nënshtrohet shkatërrimit me një ulje të madhësisë molekulare. Në vitet 80 të shekullit XX. Proceset e hidrofinimit me një konvertim më të vogël se 50% u quajtën hidrokrikim i butë ose i lehtë, i cili filloi të përfshijë procese të ndërmjetme me hidroshkatërrim të lëndëve të para nga 10 në 50% në presione më të vogla dhe më shumë se 10 MPa. Kapaciteti i instalimeve të hidrokrikingut (milion ton/vit) në botë është afërsisht 230, dhe i hidro-trajtimit dhe hidrofinimit - 1380, nga të cilat në Amerikën e Veriut - përkatësisht 90 dhe 420; në Evropën Perëndimore - 50 dhe 320; në Rusi dhe CIS - 3 dhe 100.

Historia e zhvillimit të proceseve të hidrogjenizimit industrial filloi me hidrogjenizimin e produkteve të lëngëzimit të qymyrit. Edhe para Luftës së Dytë Botërore, Gjermania arriti sukses të madh në prodhimin e benzinës sintetike (sintin) përmes përpunimit të hidrogjenizimit të qymyrit (bazuar në përdorimin e sintezës Fischer-Tropsch), dhe gjatë Luftës së Dytë Botërore Gjermania prodhoi më shumë se 600 mijë. ton/vit lëndë djegëse të lëngshme sintetike, të cilat mbulonin pjesën më të madhe të konsumit të vendit. Aktualisht, prodhimi global i lëndëve djegëse të lëngëta artificiale me bazë qymyri është rreth 4.5 milion ton/vit. Pas prezantimit të gjerë industrial të reformimit katalitik, i cili prodhon hidrogjen të lirë të tepërt si nënprodukt, një periudhë e shpërndarjes masive të proceseve të ndryshme për hidrotrajtimin e fraksioneve të naftës së papërpunuar (nga rruga, e nevojshme për proceset e reformimit) dhe produkteve të rafinerisë tregtare (benzina, fraksionet e vajgurit, të naftës dhe të naftës) fillon.

Hidrokrikimi (HC) bën të mundur marrjen e produkteve të lehta të naftës (benzinë, vajguri, fraksionet e naftës dhe gazrat e lëngshëm C3-C4) nga pothuajse çdo lëndë ushqyese e naftës duke zgjedhur katalizatorët e duhur dhe kushtet e procesit teknologjik. Ndonjëherë termi "hidrokonvertim" përdoret si sinonim për termin hidrokrikim. Instalimi i parë GK u lançua në vitin 1959 në SHBA. Shumica e proceseve GC përfshijnë përpunimin e lëndës fillestare të distilimit: vajra gazi të rëndë atmosferikë dhe vakum, vajra gazi për çarje katalitike dhe koks, si dhe agjentë deasfaltues. Produktet që rezultojnë janë gaze hidrokarbure të ngopura (të ngopura), fraksion i benzinës me oktan të lartë, fraksione të ngurtësimit të ulët të naftës dhe karburanteve të avionëve.

Hidrokrisja e lëndëve të para që përmbajnë sasi të konsiderueshme të përbërjeve me bazë squfuri, azoti, oksigjeni dhe elementë të tjerë zakonisht kryhet në dy faza (Fig. 2.22). Në fazën e parë, hidrokrisja e butë e cekët kryhet në modalitetin e hidrotrajtimit për të hequr papastërtitë e padëshiruara, të cilat zakonisht janë helme katalizatore ose për të zvogëluar aktivitetin e tyre. Katalizatorët e kësaj faze janë identikë me katalizatorët konvencionalë hidrotrajtues dhe përmbajnë okside dhe sulfide të nikelit, kobaltit, molibdenit dhe tungstenit në mbështetëse të ndryshme - alumin aktiv, aluminosilikat ose zeolite speciale. Në fazën e dytë, lënda e parë e përgatitur, e pastruar, që përmban jo më shumë se 0,01% squfur dhe jo më shumë se 0,0001% azot, i nënshtrohet hidrokrisimit bazë të fortë në katalizatorët e bazuar në palladium ose platin në një bartës - zeolite të tipit Y.

Hidrokrisja e fraksioneve të naftës së rëndë të gazit përdoret për të prodhuar benzinë, karburant avioni dhe naftë, si dhe për të përmirësuar cilësinë e vajrave, karburantit të bojlerit dhe lëndëve të para të pirolizës dhe plasaritjes katalitike. Hidrokrisja e distilimeve me vakum me squfur të ulët në benzinë ​​kryhet në një fazë në katalizatorët sulfide që janë rezistent ndaj helmimit nga komponimet heteroorganike në një temperaturë prej 340-420 ° C dhe një presion prej 10-20 MPa me një rendiment benzine prej 30- 40% dhe deri në 80-90 vol. %. Nëse lënda e parë përmban më shumë se 1,5% squfur dhe 0,003-0,015% azot, atëherë përdoret një proces me dy faza me hidrotrajtim të lëndës së parë në fazën e parë. Hidrokrisja në fazën e dytë ndodh në temperaturë 290-380 °C dhe presion 7-10 MPa. Prodhimi i benzinës arrin 70-120 vol. % për lëndët e para, benzina e lehtë që rezulton deri në 190 °C përdoret si një përbërës me oktan të lartë të benzinës komerciale, benzina e rëndë mund të dërgohet për reformim. Hidrokrisja e vajrave të gazit të rëndë në fraksione të mesme (karburant avion dhe naftë) kryhet gjithashtu në një ose dy faza.

Në rrjedhën e benzinës, merrni deri në 85% të karburantit jet ose naftë. Për shembull, procesi vendas i hidrokarburimit me vaj gazi me vakum me një fazë në një katalizator me përmbajtje zeoliti të tipit GK-8 mund të prodhojë deri në 52% të karburantit të avionëve ose deri në 70% të karburantit dizel dimëror me një përmbajtje hidrokarbure aromatike prej 5. -7%. Hidrokrisja e distilimeve me vakum të vajrave të squfurit kryhet në dy faza. Duke përfshirë hidrokrikingun në skemën teknologjike të një rafinerie, arrihet fleksibilitet i lartë në prodhimin e produkteve të saj tregtare.

Në të njëjtin instalim hidrokracking, opsione të ndryshme për prodhimin e benzinës, avionit ose karburantit me naftë janë të mundshme duke ndryshuar regjimin teknologjik të hidrokarakimit dhe njësinë për korrigjimin e fraksionimit të produkteve të reaksionit. Për shembull, versioni i benzinës prodhon një fraksion benzine me rendiment deri në 51% të lëndëve të para dhe një fraksion të karburantit dizel prej 180-350 °C me një rendiment prej 25% të lëndëve të para. Fraksioni i benzinës ndahet në benzinë ​​të lehtë C5-C6 me RON = 82 dhe benzinë ​​të rëndë Su-Syu me RON = 66 me përmbajtje squfuri deri në 0,01%. Fraksioni Cy-C^ mund të dërgohet në reformimin katalitik për të rritur numrin e tij oktan. Fraksioni i naftës ka një numër cetani prej 50-55, jo më shumë se 0,01% squfur dhe një pikë derdhjeje jo më të lartë se minus 10 ° C (përbërësi i karburantit dizel veror).

Ndryshe nga plasaritja katalitike, gazrat C3-C4 dhe fraksionet e lëngëta të hidrokarbureve të qëndrueshme përmbajnë vetëm hidrokarbure të ngopura dhe praktikisht nuk përmbajnë komponime heteroorganike se sa vajrat e gazit katalitik. Me opsionin e karburantit të avionit, është e mundur të përftohet deri në 41% e fraksionit 120-240 °C, i cili plotëson kërkesat standarde për karburantin e avionit. Me opsionin e karburantit me naftë, është e mundur të prodhohet 47 ose 67% e fraksionit të karburantit dizel me një numër cetani prej rreth 50.

Një zonë premtuese e hidrokrisjes është përpunimi i fraksioneve të naftës (distilat me vakum dhe vajrat e deasfaltuara). Hidrogjenizimi i thellë i fraksioneve të vajit rrit indeksin e viskozitetit të tyre nga 36 në 85-140 ndërsa zvogëlon përmbajtjen e squfurit nga 2 në 0.04-0.10%, koksi reduktohet pothuajse me një renditje të madhësisë dhe pika e derdhjes zvogëlohet. Duke zgjedhur mënyrën teknologjike të hidrokrirjes, është e mundur të merren fraksione të vajit bazë me një indeks të lartë viskoziteti nga pothuajse çdo vaj. Gjatë hidrokrikimit të fraksioneve të vajit, ndodhin reaksione hidroizomerizimi të alkaneve normale (që ngurtësohen në temperatura më të larta), kështu që hidroizomerizimi ul pikën e derdhjes (për shkak të rritjes së izoparafinave në vajra) dhe eliminon nevojën për depilim të vajrave me tretës. Hidroizomerizimi i fraksioneve të vajit të vajgurit-gazit në katalizatorët dyfunksionalë alumin-platin ose sulfidet e nikelit dhe tungstenit në oksid alumini bën të mundur marrjen e karburantit dizel me një pikë derdhjeje deri në minus 35 ° C.

Hidrokrisja, duke kombinuar hidrokrisjen reformuese dhe selektive, e quajtur selektoformim, rrit numrin oktan të riformateve ose rafinatit (pas ndarjes së hidrokarbureve aromatike) me 10-15 pikë në një temperaturë prej rreth 360 ° C, një presion prej 3 MPa dhe një hidrogjen që përmban shpejtësia e rrjedhjes së gazit prej 1000 nm3/m3 lëndë e parë në një katalizator me përmbajtje zeoliti me madhësi dritareje hyrëse 0,50-0,55 nm me metale aktive të grupit të platinit, nikel ose me okside ose sulfide të molibdenit dhe tungstenit. Duke hequr në mënyrë selektive alkanet normale nga fraksionet e vajgurit dhe të naftës, pika e derdhjes së karburanteve jet dhe naftë reduktohet në minus 50-60 °C dhe pika e derdhjes së vajrave mund të ulet nga 6 në minus 40-50 °C.

Hidrodearomatizimi është procesi kryesor për prodhimin e karburanteve të avionëve me cilësi të lartë nga lëndët e para direkte (me një përmbajtje arene 14-35%) dhe dytësore (me një përmbajtje arene deri në 70%). Karburanti i avionit për aviacionin supersonik, për shembull T-6, nuk duhet të përmbajë më shumë se 10 maj. % hidrokarbure aromatike. Prandaj, përmirësimi i fraksioneve të karburantit të avionit kryhet duke hidrotrajtuar në modalitetin e hidrodearomatizimit. Nëse lënda e parë ka më pak se 0,2% squfur dhe më pak se 0,001% azot, atëherë hidrokrisimi kryhet në një fazë në një katalizator zeoliti platini në një temperaturë prej 280-340 °C dhe një presion prej 4 MPa me shkallën e largimit. (konvertimi) i areneve deri ne 75-90%.

Me përmbajtje më të lartë të squfurit dhe azotit në lëndën e parë, hidrokrikimi kryhet në dy faza. Lëndët e para të ricikluara përpunohen në kushte më të rrepta në një temperaturë prej 350-400 °C dhe një presion prej 25-35 MPa. Hidrokrisja është një proces shumë i shtrenjtë (konsum i lartë i hidrogjenit, pajisje të shtrenjta me presion të lartë), por prej kohësh është përdorur gjerësisht në industri. Përparësitë e tij kryesore janë fleksibiliteti teknologjik i procesit (aftësia për të prodhuar produkte të ndryshme të synuara në një pajisje: fraksione benzine, vajguri dhe nafte nga një shumëllojshmëri e gjerë lëndësh të para: nga benzina e rëndë deri tek fraksionet e mbetura të naftës); rendimenti i karburantit të avionit rritet nga 2-3 në 15% për naftën, dhe rendimenti i karburantit dizel dimëror - nga 10-15 në 100%; cilësi e lartë e produkteve që rezultojnë në përputhje me kërkesat moderne.

Proceset e hidrotrajtimit përdoren gjerësisht në rafinimin e naftës dhe industrinë petrokimike. Ato përdoren për të prodhuar benzinë ​​me oktan të lartë, për të përmirësuar cilësinë e karburanteve të naftës, avionëve dhe bojlerëve dhe vajrave të naftës. Hidrotrajtimi largon squfurin, azotin, përbërjet e oksigjenit dhe metalet nga fraksionet e naftës, zvogëlon përmbajtjen e përbërjeve aromatike dhe largon hidrokarburet e pangopura duke i kthyer ato në substanca dhe hidrokarbure të tjera. Në këtë rast, squfuri, azoti dhe oksigjeni hidrogjenohen pothuajse plotësisht dhe shndërrohen në një mjedis hidrogjeni në sulfid hidrogjeni H2S, amoniak NH3 dhe ujë H20, përbërjet organometalike dekompozohen me 75-95% me lëshimin e metalit të lirë, i cili ndonjëherë është një katalizator. helm. Për hidrotrajtimin, përdoren një sërë katalizatorësh që janë rezistent ndaj helmimit nga helme të ndryshme. Këto janë okside dhe sulfide të metaleve të shtrenjta: nikel Ni, kobalt Co, molibden Mo dhe tungsten W, në oksid alumini A1203 me aditivë të tjerë. Shumica e proceseve të hidrotrajtimit përdorin katalizatorë alumin-kobalt-molibden (ACM) ose alumin-nikel-molibden (ANM). Katalizatorët ANM mund të kenë një aditiv zeoliti (lloji G-35). Këta katalizatorë zakonisht prodhohen në formën e kokrrizave cilindrike të çrregullta me madhësi 4 mm dhe densitet të madh 640-740 kg/m3. Kur ndizni reaktorët, katalizatorët sulfidohen (procesi i sulfurit) me një përzierje gazi të sulfurit të hidrogjenit dhe hidrogjenit. Katalizatorët ANM dhe alumini-kobalt-tungsten (AKV) janë projektuar për hidrotrajtim të thellë të lëndëve të para të rënda, shumë aromatike, parafinave dhe vajrave. Rigjenerimi i katalizatorëve për djegien e koksit nga sipërfaqja e tij kryhet në një temperaturë prej 530 °C. Proceset e hidrotrajtimit zakonisht kufizohen në një temperaturë prej 320-420 °C dhe një presion prej 2.5-4.0, më rrallë 7-8 MPa. Konsumi i gazit që përmban hidrogjen (HCG) varion nga 100-600 në 1000 nm3/m3 lëndë e parë në varësi të llojit të lëndës së parë, perfeksionit të katalizatorit dhe parametrave të procesit.

Hidrotrajtimi i fraksioneve të benzinës përdoret kryesisht në përgatitjen e tyre për reformimin katalitik. Temperatura e hidrotrajtimit 320-360 °C, presioni 3-5 MPa, konsumi VSG 200-500 nm3/m3 lëndë e parë. Kur pastroni fraksionet e benzinës të plasaritjes katalitike dhe termike, konsumi i VSG është më shumë se 400-600 nm3/m3 lëndë të parë.

Hidrotrajtimi i fraksioneve të vajgurit kryhet në një katalizator më aktiv me një presion deri në 7 MPa për të reduktuar përmbajtjen e squfurit në më pak se 0,1% dhe hidrokarburet aromatike në 10-18 maj. %.

Më shumë se 80-90% e fraksioneve i nënshtrohen hidrotrajtimit të fraksioneve të naftës në një temperaturë prej 350-400 °C dhe një presion prej 3-4 MPa me një konsum VSG prej 300-600 nm3/m3 të lëndëve të para në katalizatorët AKM. shkalla e desulfurizimit arrin 85-95% ose më shumë. Për të rritur numrin e cetanit të fraksioneve të naftës që vijnë nga produktet e reaksionit të plasaritjes katalitike dhe termike, një pjesë e hidrokarbureve aromatike hiqet në katalizatorët aktivë në një temperaturë prej rreth 400 °C dhe një presion deri në 10 MPa.

Hidrotrajtimi i distilimeve me vakum (gazovajrat) për përdorim si lëndë të para për plasaritje katalitike, hidrokrikim dhe koks (për të prodhuar koks me squfur të ulët) kryhet në një temperaturë prej 360-410 °C dhe një presion prej 4-5 MPa. Në këtë rast, arrihet desulfurizimi 90-94%, përmbajtja e azotit zvogëlohet me 20-25%, metalet - me 75-85, arene - me 10-12, aftësia e koksit - me 65-70%.

Hidrotrajtimi i vajrave dhe parafinave. Hidrotrajtimi i vajrave bazë është më i avancuar se pastrimi klasik me acid sulfurik me pas-trajtim kontakti të vajrave. Hidrotrajtimi i vajrave kryhet në katalizatorët AKM dhe ANM në një temperaturë prej 300-325 ° C dhe një presion prej 4 MPa. Hidrotrajtimi i vajrave në një katalizator alumini-molibden me nxitës bën të mundur uljen e temperaturës në 225-250 °C dhe presionin në 2,7-3,0 MPa. Hidrotrajtimi i parafinave, ceresinave dhe vajrave kryhet për të reduktuar përmbajtjen e squfurit, përbërjeve rrëshinore, hidrokarbureve të pangopura, për të përmirësuar ngjyrën dhe qëndrueshmërinë (si për vajrat). Procesi i përdorimit të katalizatorëve AKM dhe ANM është i ngjashëm me hidrotrajtimin e vajrave. Gjithashtu janë përdorur katalizatorë të sulfiduar alumin-krom-molibden dhe nikel-volfram-hekur.

Hidrotrajtimi i mbetjeve të vajit. Zakonisht merret nga vaji në 45-55 maj. % e mbetjeve (vajrat djegës dhe katranet) që përmbajnë sasi të mëdha të përbërjeve organometalike, squfurit, azotit, rrëshirave, asfalteneve dhe hirit. Për të përfshirë këto mbetje në përpunimin katalitik, është i nevojshëm pastrimi i mbetjeve të vajit. Hidrotrajtimi i mbetjeve të naftës nganjëherë quhet hidrodesulfurizimi, megjithëse hiqet jo vetëm squfuri, por edhe metalet dhe komponimet e tjera të padëshirueshme. Hidrodesulfurizimi i mazutit kryhet në temperaturë 370-430 °C dhe presion 10-15 MPa në katalizatorët AKM. Rendimenti i karburantit me përmbajtje squfuri deri në 0,3% është 97-98%. Në të njëjtën kohë hiqet azoti, rrëshirat, asfaltenet dhe bëhet përmirësimi i pjesshëm i lëndëve të para. Hidrotrajtimi i katranit është një detyrë më komplekse sesa hidrotrajtimi i vajrave djegëse, pasi çmetalizimi dhe deasfaltimi i konsiderueshëm i katranit duhet të arrihet ose paraprakisht ose drejtpërdrejt gjatë procesit të hidrodesulfurizimit. Kërkesa të veçanta vendosen për katalizatorët, pasi katalizatorët konvencionalë humbasin shpejt aktivitetin për shkak të depozitave të mëdha të koksit dhe metaleve. Nëse koksi digjet gjatë rigjenerimit, atëherë disa metale (nikeli, vanadium, etj.) helmojnë katalizatorët dhe aktiviteti i tyre zakonisht nuk rikthehet gjatë rigjenerimit oksidativ. Prandaj, hidrodemetalizimi i mbetjeve duhet t'i paraprijë hidrotrajtimit, gjë që bën të mundur uljen e konsumit të katalizatorëve hidrotrajtues me 3-5 herë.

Reaktorët hidrokrisues dhe hidrotrajtues me shtrat të fiksuar përdoren gjerësisht dhe janë kryesisht të ngjashëm në dizajn me reaktorët reformues katalitik. Reaktori është një aparat cilindrik vertikal me funde sferike me diametër 2-3 deri në 5 m dhe lartësi 10-24 dhe madje 40 m Në presione të larta të procesit, trashësia e murit arrin 120-250 mm. Zakonisht përdoret një shtrat i vetëm fiks i katalizatorit. Por ndonjëherë, për shkak të lëshimit të një sasie të madhe nxehtësie gjatë reaksioneve ekzotermike të hidrokrisimit, bëhet e nevojshme të ftohet hapësira e brendshme e reaktorit duke futur ftohës në secilën zonë. Për ta bërë këtë, vëllimi i reaktorit ndahet në 2-5 zona (seksione), secila prej të cilave ka një grilë mbështetëse për derdhjen e katalizatorit, pajisje anësore për ngarkimin dhe shkarkimin e katalizatorit, pajisje shpërndarëse për përzierjen avull-gaz, si dhe. si pajisje dhe shpërndarës për futjen e ftohësit - gazi qarkullues i ftohtë për të hequr nxehtësinë e reaksionit dhe për të rregulluar temperaturën e kërkuar përgjatë lartësisë së reaktorit. Shtresa katalizatore e një reaktori me një seksion ka një lartësi deri në 3-5 m ose më shumë, dhe në reaktorët me shumë seksione - deri në 5-7 m ose më shumë. Lënda e parë hyn në aparat përmes montimit të sipërm, dhe produktet e reaksionit largohen nga reaktori përmes montimit të poshtëm, duke kaluar nëpër pako të veçanta rrjete dhe topa porcelani për të mbajtur katalizatorin. Pajisjet filtruese (një sistem grykash me vrima dhe rrjeta metalike) janë instaluar në krye të reaktorit për të kapur produktet e korrozionit nga burimi i gazit me avull. Për pajisjet me presion të lartë (10-32 MPa), kërkesa të veçanta vendosen në hartimin e strehimit dhe pajisjeve të brendshme.

Rigjenerimi i katalizatorëve kryhet me djegie oksiduese të koksit. Rigjenerimi është në shumë mënyra i ngjashëm me rigjenerimin e katalizatorëve reformues katalitikë, por gjithashtu ka karakteristikat e veta. Pas shkëputjes së reaktorit nga lënda e parë, ulni presionin dhe kaloni në qarkullim duke përdorur VSG. Për llojet e rënda të lëndëve të para, lani katalizatorin me tretës, benzinë ​​ose naftë në një temperaturë prej 200-300 °C. Pastaj VSG zëvendësohet me një gaz inert (avull uji). Në rastin e rigjenerimit gaz-ajër, procesi është i ngjashëm me rigjenerimin e katalizatorëve reformues. Gjatë rigjenerimit me avull-ajër, sistemi pastrohet fillimisht me gaz inert derisa përmbajtja e hidrogjenit të mbetur të mos jetë më e lartë se 0,2 vol. %, pastaj gazi inert zëvendësohet me avull uji dhe shkarkohet në oxhakun e një furre me tuba në kushte që përjashtojnë kondensimin e avullit të ujit (temperatura në dalje të furrës 300-350 °C, presioni në reaktor rreth 0,3 MPa). Më pas, katalizatori nxehet në një temperaturë prej 370-420 °C duke djegur koksin në një përqendrim oksigjeni në përzierjen jo më shumë se 0,1 vol. % Rritja e fluksit të ajrit në një përqendrim oksigjeni deri në 1,0-1,5 vol. % temperatura e katalizatorit rritet në 500-520 °C (por jo më e lartë se 550 °C). Duke monitoruar uljen e përqendrimit të CO2 në gazrat e gripit, merret një vendim për ndalimin e rigjenerimit, i cili përfundon kur përmbajtja e oksigjenit në gazrat e gripit i afrohet përmbajtjes së oksigjenit në përzierje në hyrje të reaktorit. Rigjenerimi avull-ajër është më i thjeshtë dhe ndodh në presione të ulëta jo më të larta se 0,3 MPa duke përdorur avullin e ujit nga rrjeti i centralit. Avulli i ujit përzihet me ajrin dhe futet në reaktor përmes një furre me tuba, gazrat e gripit shkarkohen në oxhakun e furrës së tubit.

Impiante industriale hidrotrajtimi dhe hidrokracking. Instalime tipike të periudhës 1956-1965. për hidrotrajtimin e karburanteve me naftë ishin njësitë dyfazore me kapacitet 0,9 milion ton lëndë të parë/vit, lloji L-24-6, hidrotrajtimi i fraksioneve të benzinës u krye në njësi të veçanta me kapacitet 0,3 milion ton; lëndët e para/vit. Në vitet 1965-1970 U prezantuan njësi hidrotrajtimi për fraksione të ndryshme distilimi me kapacitet 1.2 milion ton/vit, të tipit L-24-7, LG-24-7, LCh-24-7. Fraksionet e benzinës u pastruan në blloqe të njësive të kombinuara reformuese me një kapacitet prej 0.3 dhe 0.6 milion ton/vit. Fraksionet e vajgurit u pastruan në njësi hidrotrajtimi me naftë të pajisura më parë për këto qëllime. Që nga viti 1970, impiantet e zgjeruara të llojeve dhe qëllimeve të ndryshme janë futur gjerësisht - të dyja të pavarura të tipit J1-24-9 dhe J14-24-2000, dhe si pjesë e impianteve të kombinuara JlK-bu (seksioni 300) me një kapacitet 1 deri në 2 milionë tonë/vit. Skemat teknologjike për hidrotrajtimin e karburanteve të avionëve dhe dizelit janë në shumë mënyra të ngjashme me skemën për njësinë e hidrotrajtimit për fraksionet e benzinës - lënda e parë e njësive reformuese katalitike.

Instalimet për hidrodesulfurizimin e karburanteve të kaldajave, vajrave djegëse dhe katranit të tipit 68-6 funksionojnë në reaktorë me një shtrat të lëngshëm trefazor. Kapaciteti i instalimit, në varësi të lëndës së parë, mund të variojë nga 1,25 milion ton/vit katranë squfuri deri në 2,5 milion ton/vit naftë squfuri. Presioni i procesit është 15 MPa, temperatura është 360-390 °C, konsumi VSG është 1000 nm3/m3 lëndë e parë. Katalizatori AKM përdoret në formën e grimcave të ekstruduara me diametër 0,8 mm dhe lartësi 3-4 mm. Katalizatori në reaktor nuk rigjenerohet, por hiqet në sasi të vogla dhe zëvendësohet me një pjesë të freskët një herë në 2 ditë. Ena e reaktorit është shumështresore me trashësi muri 250 mm, pesha e reaktorit është rreth 800 ton.

Këtu janë emrat e proceseve të hidrokracking dhe hidrotrajtimit të kompanive të huaja:

Proceset moderne të hidrogjenizimit të kompanisë Union Oil: procesi Unicracking/DP, i cili përfshin dy reaktorë hidro-trajues dhe selektiv që funksionojnë në mënyrë të njëpasnjëshme për përpunimin e lëndëve të para - fraksionet e naftës dhe vajrat e gazit vakum për prodhimin e karburantit dizel me ngurtësim të ulët (pika e derdhjes ndonjëherë deri në minus 80 ° C ) që përmban 0,002% squfur, më pak se 10% aromatike në katalizatorët NS-K dhe NS-80 me një konvertim ushqimor prej 20%; Procesi i paplasjes me konvertim të pjesshëm të 80% të lëndëve të para - vajra gazi me vakum për të prodhuar karburant dizel që përmban 0,02% squfur, më pak se 10% aromatike në katalizatorin para-hidrotrajtues NS-K dhe një katalizator të përmirësuar zeoliti DHC-32, procesi mund të të përdoret gjithashtu në rafineri të punës me opsion benzine në skemën e përgatitjes së lëndëve të para për plasaritje katalitike; Procesi i gërryerjes me konvertim të plotë 100% të lëndëve të para - vajra gazi me vakum me një pikë fundore vlimi 550 ° C për të prodhuar karburante miqësore me mjedisin dhe naftë që përmbajnë 0,02% squfur, 4 dhe 9% aromatike në një katalizator sferik amorf DHC-8 ( Cikli i funksionimit të katalizatorit është 2-3 vjet), duke siguruar rendiment maksimal të distilimeve me cilësi të lartë, veçanërisht karburantet me naftë; procesi "Unisar" me një konvertim prej 10% në katalizatorin e ri AS-250 për reduktimin efektiv të përmbajtjes aromatike deri në 15% në karburantet jet dhe naftë (hidrodearomatizimi), veçanërisht i rekomanduar për prodhimin e karburanteve dizel nga të papërpunuara të vështira për t'u rafinuar materiale, të tilla si vajra gazi të lehta nga plasaritja katalitike dhe koks; Procesi AN-Unibon nga kompania UOP për hidrotrajtimin dhe hidrofinimin e karburanteve me naftë të tipit AR-10 dhe AR-10/2 (dy faza) në një përmbajtje squfuri prej 0.01 wt. % dhe aromatike deri në 10 vol. % me një numër cetani prej 53 në presionet e procesit 12,7 dhe 8,5 MPa (dy faza).

Për riformulimin (hidropërpunimi i kontrolluar) i mbetjeve të naftës në praktikën botërore, në veçanti, përdoren proceset e mëposhtme: hidrotrajtimi - procesi RCD Unionfining i kompanisë Union Oil për të zvogëluar përmbajtjen e squfurit, azotit, asfalteneve, metaleve dhe zvogëlimin e vetive të koksit. e lëndëve të para të mbetura (mbetjet e vakumit dhe asfaltet në proceset e deasfaltimit) për të përftuar lëndë djegëse të kaldajave me cilësi të lartë me squfur të ulët ose për përpunim të mëtejshëm gjatë hidrokrackimit, koksimit, plasaritjes katalitike të lëndëve të para të mbetura; trajtimi me ujë - procesi RDS/VRDS nga Chevron është i ngjashëm në qëllim me procesin e mëparshëm, ai përpunon lëndë të para me një viskozitet në 100 °C deri në 6000 mm2/s me një përmbajtje metalike deri në 0,5 g/kg (për thellësi); hidrodemetalizimi i lëndëve të para), përdoret teknologjia e zëvendësimit të katalizatorit në lëvizje, e cila bën të mundur shkarkimin e katalizatorit nga reaktori dhe zëvendësimin e tij me një të freskët duke ruajtur funksionimin normal në reaktorët paralelë, gjë që bën të mundur përpunimin shumë lëndë të para të rënda me një instalim më shumë se një vit; thyerja e ujit - procesi "Aqvaconversion" nga kompanitë "Intevep SA", "UOP", "Foster Wheeler" siguron një ulje të ndjeshme të viskozitetit (më shumë në krahasim me thyerjen e viskozitetit) të karburanteve të rëndë të kaldajave me një konvertim më të lartë të lëndëve të para, dhe gjithashtu ju lejon të merrni hidrogjen nga uji në procesin e kushteve bazë duke futur në lëndën e parë, së bashku me ujin (avullin), një përbërje prej dy katalizatorësh të bazuar në metale bazë; hidrokrikim - procesi "LC-Fining" nga kompanitë "ABB Lummus", "Oxy Research", "British Petroleum" për desulfurizimin, çmetalizimin, reduktimin e koksimit dhe shndërrimin e mbetjeve atmosferike dhe vakum me një konvertim të lëndëve të para 40- 77%, shkalla e desulfurizimit 60-90%, çmetalizimi i plotë 50-98% dhe një reduktim i koksit me 35-80%, ndërsa në reaktor katalizatori mbahet pezull nga një rrjedhje ngjitëse e lëngut të lëndës së parë (për shembull, katran) i përzier me hidrogjen; hidrokrikim - procesi “H-Oil” (Fig. 2.23) për përpunimin e lëndëve të para të mbetura dhe të rënda, si katrani, në dy ose tre reaktorë me një shtrat katalizator të varur gjatë procesit, katalizatori mund të shtohet dhe hiqet nga reaktori, duke ruajtur aktivitetin e tij dhe shkallën e katranit të konvertimit nga 30 në 80%; hidrorafinimi i lëndëve të para të mbetura - Procesi i Shell's Nusop përdor të gjithë reaktorët bunker (një ose më shumë në varësi të përmbajtjes së metalit të lëndës së parë) me një shtrat katalizator në lëvizje për të përditësuar vazhdimisht katalizatorin në reaktorë (0,5-2,0% të katalizatorit total për ditë. ), në këtë rast, dy reaktorë me një shtrat fiks katalizatori mund të përdoren gjithashtu pas reaktorëve bunker nëse është e nevojshme, një reaktor hidrokracking është përfshirë në skemë për të rritur konvertimin e lëndëve të para për presione të procesit 10-20 MPa dhe temperatura; prej 370-420 ° C (Fig. 2.24).

Arritja më e rëndësishme e viteve të fundit në teknologjinë e prodhimit të karburanteve avionë dhe naftë me ngurtësim të ulët pa squfur dhe vajra bazë me indeks të lartë është krijimi i proceseve të hidrogjenizimit të quajtur "Isocracking" nga kompanitë Chevron së bashku me ABB.

Lummus”, të cilat kryejnë hidrokrikim me një konvertim 40-60% (naftë), 50-60, 70-80 ose 100% (naftë) të vajrave të gazit vakum 360-550 °C ose vajrave të gazit me vakum të rëndë 420-570 ° C, zvogëloni përmbajtjen e squfurit në 0,01-0,001% (karburant naftë) ose deri në 0,005% (vaj), sillni përmbajtjen aromatike në 1-10% në varësi të markës së katalizatorit (amorf-zeolit ​​ose zeolit) ICR-117, 120, 139, 209 etj., numri i fazave të reagimit (një ose dy), presioni në reaktorë (më pak se 10 ose më shumë se 10 MPa), përdorimi i sistemeve të riciklimit, dhe gjithashtu kryen hidroizomerizimin selektiv të n- parafinat. Ky proces, në një modalitet me hidroizodepërtim, bën të mundur përpunimin e vajrave të gazit me vakum të rëndë me rendiment maksimal të vajrave lubrifikues me indeks të lartë (IV = 110-130) duke prodhuar njëkohësisht lëndë djegëse nafte me ngurtësim të ulët. Ndryshe nga hidrodeparafinizimi, në të cilin hiqen n-parafinat, në këtë proces ato hidroizomerizohen. Një modifikim i veçantë në vitet e fundit të hidrokrikingut (me një nivel të lartë konvertimi) është përdorimi i zgjidhjeve teknologjike shtesë për heqjen e aromave të rënda polinukleare (HMA) nga lëngu i ricikluar (ndarja e nxehtë, adsorbimi selektiv i TMA, etj.) në sistemet e hidrokarakterimit me riciklim. TMA (aromatikët me 11 ose më shumë unaza) të formuara gjatë funksionimit është e padëshirueshme në produktet komerciale, zvogëlon efikasitetin e katalizatorit, precipiton në sipërfaqet më të ftohta të pajisjeve dhe tubacioneve dhe prish funksionimin e instalimit.

PJSC Orsknefteorgsintez, ose Rafineria Orsky, është pjesë e Grupit SAFMAR industrial dhe financiar të Mikhail Gutseriev. Fabrika operon në rajonin e Orenburgut, furnizon rajonin dhe zonat përreth me produkte nafte - karburant motorik, naftë dhe bitum. Prej disa vitesh, kompania po kalon një modernizim në shkallë të gjerë, si rezultat i të cilit uzina do të mbetet ndër liderët në industrinë e përpunimit të naftës për shumë vite.

Aktualisht, Rafineria Orsk ka nisur një nisje provë të objekteve më të rëndësishme të ndërtuara rishtas, Kompleksit të Hidrokrisjes. Deri në qershor, në këtë objekt përfunduan punimet e ndërtimit, instalimit dhe vënies në punë "në punë" dhe korrigjimi dhe rregullimi i pajisjeve "nën ngarkesë". Investimi i përgjithshëm në ndërtimin e këtij Kompleksi do të arrijë në më shumë se 43 miliardë rubla, si fondet e veta ashtu edhe ato të huazuara për financimin e projektit.

Në të ardhmen e afërt, lëndët e para do të pranohen për instalimin dhe do të fillojë korrigjimi i të gjitha proceseve për marrjen e produkteve. Mënyra e provës është e nevojshme për të korrigjuar regjimin teknologjik në të gjitha objektet e kompleksit Hydrocracking, për të marrë produkte të cilësisë së duhur, dhe gjithashtu, ndër të tjera, për të konfirmuar treguesit e garancisë të përcaktuara nga licencuesi Shell Global Solutions International B.V. (Guaskë)

Rregullimi i modalitetit kryhet nga divizionet ONOS me përfshirjen e kontraktorëve komisionues dhe në prani të një përfaqësuesi të licencuesit Shell. Aksioneri kryesor i ONOS, ForteInvest, planifikon të përfundojë funksionimin në modalitetin e testimit dhe ta sjellë objektin në funksionim komercial në korrik të këtij viti. Kështu, përkundër situatës së vështirë ekonomike në vend, Kompleksi i Hidrokarakterit është planifikuar të ndërtohet në një hark kohor jashtëzakonisht të shkurtër - puna e parë për projektin filloi në mesin e vitit 2015, dhe hidrokaraktimi do të arrijë kapacitetin e tij të projektimit rreth 33 muaj pas fillimi i projektit.

Vënia në punë e objekteve të modernizimit do ta sjellë Rafinerinë Orsk në një nivel të ri rafinimi, duke e lejuar atë të rrisë thellësinë e saj në 87%. Përzgjedhja e produkteve të lehta të naftës do të rritet në 74%. Si rezultat i kësaj faze të Programit të Modernizimit, linja e prodhimit të ndërmarrjes do të ndryshojë: vaji i gazit me vakum do të pushojë së qeni një produkt tregtar, pasi do të bëhet lëndë e parë për një njësi hidrokracking; Prodhimi i vajgurit të aviacionit dhe karburantit Euro 5 do të rritet ndjeshëm.

Aksionarët e Rafinerisë së Naftës Orsk i kushtojnë vëmendje të madhe zhvillimit të ndërmarrjes për një afat të gjatë. Modernizimi global i prodhimit, i cili ka nisur që nga viti 2012, ka një rëndësi të madhe jo vetëm për ndërmarrjen, por edhe për rajonin, sepse uzina është një nga ndërmarrjet qytet-formuese të Orskut. Aktualisht, në rafineri punojnë rreth 2.3 mijë njerëz - banorë të qytetit dhe fshatrave përreth. Rinovimi i prodhimit ka një rëndësi të madhe për sferën sociale të qytetit - është krijimi i vendeve të reja të punës, rritja e numrit të personelit të kualifikuar të përfshirë në prodhim dhe, rrjedhimisht, rritja e standardit të përgjithshëm të jetesës së bimëve dhe qytetit. punëtorët.

PJSC "Orsknefteorgsintez"‒ një rafineri nafte me kapacitet 6 milionë tonë në vit. Gama e proceseve teknologjike të uzinës e lejon atë të prodhojë rreth 30 lloje produktesh të ndryshme. Këto përfshijnë benzinë ​​motorike të klasës 4 dhe 5; Karburanti i avionit RT; karburant dizel i llojeve verore dhe dimërore të klasave 4 dhe 5; bitum për rrugë dhe ndërtim; vajrat e karburantit. Në vitin 2017, vëllimi i përpunimit të naftës arriti në 4 milionë e 744 mijë tonë.

Kompleksi i Hidrokarakterimit përfshin një njësi hidrokracking, një njësi të prodhimit të squfurit me një njësi granulimi dhe ngarkimi, një njësi për trajtimin kimik të ujit, një njësi riciklimi uji dhe stacionin e azotit nr. 2. Ndërtimi i kompleksit të hidrokrisimit të naftës me gaz vakum filloi në vitin 2015, nisja e tij është planifikuar për verën e vitit 2018.

Hidrokrikimi është një proces katalitik për përpunimin e distilimeve dhe mbetjeve të naftës në temperatura të moderuara dhe presione të larta hidrogjeni në katalizatorët polifunksionalë me veti hidrogjenizuese dhe acidike (dhe në proceset e hidrokrikingut selektiv dhe efektit të sitës).

Hidrokrisja bën të mundur marrjen e një game të gjerë produktesh nafte me cilësi të lartë (gazrat e lëngshëm C 3 - C 4 , benzina, karburantet e avionëve dhe dizelit, përbërësit e naftës) me rendiment të lartë nga pothuajse çdo lëndë ushqyese e naftës duke zgjedhur katalizatorët dhe kushtet teknologjike të përshtatshme dhe është një nga proceset me kosto efektive, fleksibël dhe që thellojnë rafinimin e naftës.

      1. Hidrokrikim i lehtë i gazit vakum

Në lidhje me tendencën e vazhdueshme të rritjes së përshpejtuar të kërkesës për naftë krahasuar me benzinën motorike jashtë vendit, që nga viti 1980, ka filluar zbatimi industrial i njësive të lehta hidrokracking (LHC) të distilimeve vakum, gjë që bën të mundur prodhimin e sasive të konsiderueshme të karburant dizel në të njëjtën kohë me lëndë të para me squfur të ulët për plasaritje katalitike. Futja e proceseve JIGC u krye fillimisht nga rindërtimi i impianteve të hidrodesulfurizimit të operuara më parë për lëndët e para të plasaritjes katalitike, më pas me ndërtimin e impianteve të reja të projektuara posaçërisht.

Teknologjia e brendshme e procesit LGK u zhvillua në Institutin e Kërkimeve Shkencore Gjith-Ruse të NP në fillim të viteve 1970, por ende nuk ka marrë zbatim industrial.

Përparësitë e procesit LHA mbi hidrodesulfurizimin:

Fleksibilitet i lartë teknologjik, i cili lejon, në varësi të kërkesës për lëndë djegëse motorike, të ndryshojë (rregullojë) lehtësisht raportin e karburantit dizel: benzinë ​​në mënyrën e shndërrimit maksimal në karburant dizel ose desulfurizimi i thellë për të marrë sasinë maksimale të lëndëve të para për plasaritje katalitike. ;

Për shkak të prodhimit të karburantit dizel nga LGK, kapaciteti i njësisë së plasaritjes katalitike shkarkohet përkatësisht, gjë që bën të mundur përfshirjen e burimeve të tjera të lëndëve të para në përpunim.

Procesi i brendshëm LGC me një fazë të vajit të gazit vakum 350...500 °C kryhet në një katalizator ANMC me një presion prej 8 MPa, një temperaturë prej 420...450 °C, një shpejtësi vëllimore të rrjedhës së papërpunuar materiali prej 1.0...1.5 h -1 dhe një raport qarkullimi VSG prej rreth 1200 m 3 / m 3 .

Gjatë përpunimit të lëndëve të para me një përmbajtje të lartë të metaleve, procesi LGK kryhet në një ose dy faza në një reaktor shumështresor duke përdorur tre lloje katalizatorësh: me pore të gjerë për hidrodemetalizim (T-13), me aktivitet të lartë hidrodesulfurizimi (GO- 116) dhe me përmbajtje zeoliti për hidrokrikim (GK-35). Në procesin LGC të gazit vakum, është e mundur të merret deri në 60% karburant dizel veror me një përmbajtje squfuri prej 0,1% dhe një pikë derdhjeje 15 °C (Tabela 8.20).

Disavantazhi i procesit LGK me një fazë është cikli i shkurtër i punës (3...4 muaj). Versioni i mëposhtëm i procesit, i zhvilluar në Institutin Kërkimor Shkencor Gjith-Rus të NP, është një LGK me dy faza me një cikël ndër-rigjenerimi prej 11 muajsh. - rekomandohet për kombinim me njësinë e plasaritjes katalitike të tipit G-43-107u.

        Hidroçarje e distilimit me vakum në 15 MPa

Hidrokrikimi është një proces katalitik efektiv dhe jashtëzakonisht fleksibël që lejon një zgjidhje gjithëpërfshirëse të problemit të përpunimit të thellë të distilimeve me vakum (GVD) me prodhimin e një game të gjerë karburantesh motorike në përputhje me kërkesat dhe nevojat moderne për lëndë djegëse të caktuara.

Procesi i hidrokrackimit të distilimit me vakum me një fazë kryhet në një reaktor shumështresor (deri në pesë shtresa) me disa lloje katalizatorësh. Për të siguruar që gradienti i temperaturës në secilën shtresë të mos kalojë 25 °C, sigurohet një VSG ftohës (shuarje) midis shtresave individuale të katalizatorit dhe janë instaluar pajisje shpërndarëse të kontaktit për të siguruar transferimin e nxehtësisë dhe masës midis gazit dhe rrjedhës reaguese dhe uniforme. shpërndarja e rrjedhës së gazit-lëngjit mbi shtresën e katalizatorit. Pjesa e sipërme e reaktorit është e pajisur me absorbues të energjisë kinetike të rrjedhës, kuti rrjetë dhe filtra për të kapur produktet e korrozionit.

Në Fig. Figura 8.15 tregon një diagram skematik të rrjedhës së njërit prej dy seksioneve paralele të funksionimit të njësisë së hidrokarakrit njëfazor të distilimit me vakum 68-2k (me një kapacitet prej 1 milion ton/vit për versionin me naftë ose 0,63 milion ton/vit për prodhimin e karburanti i avionit).

Lëndët e para (350...500 °C) dhe mbetjet e ricikluara të hidrokrackingut përzihen me VSG, nxehen fillimisht në shkëmbyesit e nxehtësisë, pastaj në një furrë P-1 në temperaturën e reaksionit dhe futet në reaktorë R-1 (R-2 etj). Përzierja e reaksionit ftohet në shkëmbyesit e nxehtësisë së lëndës së parë, më pas në ftohës të ajrit dhe në një temperaturë prej 45...55°C dërgohet në një ndarës me presion të lartë. S-1, ku ndodh ndarja në VSG dhe hidrogjenizimi i paqëndrueshëm. VSG pas pastrimit nga H 2 S në absorbues K-4 kompresori jepet për qarkullim.

Hidrogjenati i paqëndrueshëm dërgohet përmes një valvule reduktuese të presionit në një ndarës me presion të ulët S-2, ku një pjesë e gazeve hidrokarbure ndahet dhe rryma e lëngshme futet përmes shkëmbyesve të nxehtësisë në kolonën e stabilizimit K-1 për distilimin e gazeve hidrokarbure dhe benzinës së lehtë.

Hidrogjenati i qëndrueshëm ndahet më tej në një kolonë atmosferike K-2 për benzinë ​​e rëndë, karburant dizel (përmes një kolone zhveshëse K-3) dhe një fraksion >360 °C, një pjesë e të cilit mund të shërbejë si riciklim, dhe sasia e bilancit mund të shërbejë si lëndë e parë për pirolizë, bazë e vajrave lubrifikues etj.

Në tabelë 8.21 tregon ekuilibrin material të HCVD me një dhe dy faza me riqarkullimin e mbetjeve të hidrokracking (modaliteti i procesit: presioni 15 MPa, temperatura 405...410 ° C, shpejtësia vëllimore e rrjedhës së lëndëve të para 0.7 orë -1, shkalla e qarkullimit të VSG 1500 m 3 / m 3 ).

Disavantazhet e proceseve të hidrokrikimit janë konsumi i lartë i metaleve, kostot e larta kapitale dhe operative dhe kostoja e lartë e instalimit të hidrogjenit dhe vetë hidrogjenit.

Përkundrazi, lidhja e gjërave do të prishet në Makbethin e Shekspirit

Hidrokrikimi është një proces gjenerimi i mëvonshëm sesa plasaritja katalitike dhe reformimi katalitik, kështu që ai kryen në mënyrë më efikase të njëjtat detyra si këto dy procese. Hidrokrisja mund të rrisë rendimentin e përbërësve të benzinës, zakonisht duke konvertuar lëndët e para, si vaji i gazit. Cilësia e përbërësve të benzinës që arrihet në këtë mënyrë është e paarritshme duke ri-kaluar gazinën përmes procesit të plasaritjes në të cilën është marrë. Hidrokrikimi gjithashtu lejon shndërrimin e naftës së rëndë të gazit në distilime të lehta (karburant jet dhe naftë). Dhe, ndoshta më e rëndësishmja, hidrokrikimi nuk prodhon ndonjë mbetje të rëndë jo të distilueshme (koks, katran ose fund), por vetëm fraksione të lehta me valë.

Procesi teknologjik

Fjala hidrokrikim shpjegohet shumë thjeshtë. Ky është plasaritje katalitike në prani të hidrogjenit. Kombinimi i hidrogjenit, një katalizator dhe mënyra e duhur e procesit lejon plasaritjen e gazit të lehtë me cilësi të ulët, i cili formohet në impiante të tjera plasaritëse dhe ndonjëherë përdoret si përbërës i karburantit dizel. Hidrokrakeri prodhon benzinë ​​me cilësi të lartë.

Mendoni për një moment se sa i dobishëm mund të jetë procesi i hidrokarakimit. Avantazhi i tij më i rëndësishëm është aftësia e tij për të kaluar kapacitetin e rafinerisë nga prodhimi i sasive të mëdha të benzinës (kur hidrocraker është në punë) në prodhimin e sasive të mëdha të karburantit dizel (kur ai është i fikur).

Shakaja e njohur e një trajneri sportiv, i cili në mënyrë përçmuese deklaron për transferimin e lojtarit të tij te skuadra kundërshtare: “Mendoj se kjo do t'i forcojë të dyja skuadrat”, vlen në masë të madhe për hidrokarakrimin. Hidrokrisja përmirëson cilësinë e përbërësve të benzinës dhe të distilimit. Ai konsumon përbërësit më të keq të distilimit dhe prodhon një komponent benzine me cilësi mbi mesataren.

Një pikë tjetër për t'u theksuar është se procesi i hidrokracking prodhon sasi të konsiderueshme të izobutanit, i cili është i dobishëm për kontrollin e sasisë së lëndës së parë në procesin e alkilimit.

Sot përdoren rreth dhjetë lloje të ndryshme hidrocrakerësh, por të gjithë janë shumë të ngjashëm me modelin tipik të përshkruar në seksionin vijues.

Për fat të mirë, katalizatorët hidrokrisues janë më pak të vlefshëm dhe më të shtrenjtë se katalizatorët. (Me siguri keni pyetur veten për një kohë të gjatë pse nevojiten këto metale në përgjithësi.) Ndryshe nga plasaritja katalitike, por ashtu si reformimi katalitik, katalizatori ndodhet në formën e një shtrati fiks. Ashtu si reformimi katalitik, hidrokrikimi kryhet më shpesh në dy reaktorë, siç tregohet në figurë.

Lënda e parë përzihet me hidrogjen të ngrohur në 290-400°C (550-750°F) dhe nën presion në 1200-2000 psi (84-140 atm) dhe dërgohet në reaktorin e parë. Gjatë kalimit nëpër shtratin e katalizatorit, afërsisht 40-50% e lëndës së parë plasaritet për të formuar

Produkte me pika vlimi të ngjashme me benzinën (pika e vlimit deri në 200°C (400°F)).

Katalizatori dhe hidrogjeni plotësojnë njëri-tjetrin në disa mënyra. Së pari, plasaritja ndodh në katalizator. Në mënyrë që plasaritja të vazhdojë, kërkohet nxehtësi, domethënë është një proces endotermik. Në të njëjtën kohë, hidrogjeni reagon me molekulat që formohen gjatë plasaritjes, duke i ngopur ato dhe duke gjeneruar nxehtësi. Me fjalë të tjera, ky reagim, i quajtur hidrogjenim, është ekzotermik. Kështu, hidrogjeni siguron nxehtësinë e nevojshme për shfaqjen e plasaritjes.

Një aspekt tjetër në të cilin ato plotësojnë njëra-tjetrën është formimi i izoparafinave. Plasaritja prodhon olefina që mund të kombinohen me njëra-tjetrën për të formuar parafina normale. Për shkak të hidrogjenizimit, lidhjet e dyfishta ngopen shpejt, duke prodhuar shpesh izoparafina, duke parandaluar kështu riprodhimin e molekulave të padëshiruara (numrat e oktanit të izoparafinave janë më të larta se në rastin e parafinave normale).

Kur përzierja e hidrokarbureve largohet nga reaktori i parë, ajo ftohet, lëngohet dhe kalohet përmes një ndarësi për të ndarë hidrogjenin. Hidrogjeni përsëri përzihet me lëndën e parë dhe dërgohet në proces, dhe lëngu dërgohet për distilim. Produktet e marra në reaktorin e parë ndahen në një kolonë distilimi dhe në varësi të asaj që kërkohet si rezultat (përbërësit e benzinës, karburanti i avionit ose gazi), një pjesë e tyre ndahet. Fraksioni i vajgurit mund të ndahet si një rrjedhë anësore ose të lihet së bashku me gazin si mbetje distilimi.

Mbetja e distilimit përsëri përzihet me një rrymë hidrogjeni dhe futet në reaktorin e dytë. Meqenëse kjo substancë tashmë i është nënshtruar hidrogjenizimit, plasaritjes dhe reformimit në reaktorin e parë, procesi në reaktorin e dytë vazhdon në një gjendje më të rëndë (temperatura dhe presione më të larta). Ashtu si produktet e fazës së parë, përzierja që del nga reaktori i dytë ndahet nga hidrogjeni dhe dërgohet për fraksionim.

Imagjinoni pajisjet e nevojshme për një proces që funksionon me 2000 psi (140 atm) dhe 400°C Trashësia e mureve të një reaktori çeliku ndonjëherë arrin në cm. Meqenëse procesi i përgjithshëm është endotermik, është e mundur një rritje e shpejtë e temperaturës dhe një rritje e rrezikshme e shkallës së plasaritjes. Për të shmangur këtë, shumica e hidrokarkerëve kanë dispozita të integruara për të ndaluar shpejt reagimin.

Produktet dhe rezultatet. Një veçori tjetër e shquar e procesit të hidrokrikingut është rritja e vëllimit të produktit me 25%. Kombinimi i plasaritjes dhe hidrogjenizimit prodhon produkte dendësia relative e të cilave është dukshëm më e ulët se dendësia e lëndës së parë. Më poshtë është një shpërndarje tipike e rendimenteve të produkteve hidrokracking kur vaji i gazit nga një njësi koksimi dhe fraksionet e lehta nga një njësi plasaritje katalitike përdoren si lëndë ushqyese. Produktet hidrokrisuese janë dy fraksione kryesore që përdoren si përbërës të benzinës.

Thyesat vëllimore

Koks vaj gazi 0,60 Fraksione të lehta nga bima cat. plasaritje 0.40

Produktet:

Izobutan 0.02

N-Butani 0,08

Produkt i lehtë i hidrokrackingut 0.21

Produkt i rëndë hidrokriking 0.73

Fraksionet e vajgurit 0,17

Tabela nuk tregon sasinë e kërkuar të hidrogjenit, e cila matet në këmbë kub standarde për fuçi ushqimi. Konsumi i zakonshëm është 2500 st. Produkt i rëndë hidrokriking -

Është nafta që përmban shumë prekursorë aromatikë (domethënë komponime që shndërrohen lehtësisht në aromatike). Ky produkt shpesh dërgohet te një reformator për përmirësim. Fraksionet e vajgurit janë një lëndë djegëse e mirë avioni ose lëndë ushqyese për karburantin e distiluar (naftë), sepse ato përmbajnë pak aromatike (si rezultat i ngopjes së lidhjeve të dyfishta me hidrogjen). Informacion më të detajuar mbi këtë temë gjendet në Kapitullin XIII "Lëndët djegëse të distiluar" dhe Kapitullin XIV "Bitumi i naftës dhe mbetjet

Hidrokrisja e mbetjes. Ekzistojnë disa modele të hidrocrakerëve që janë krijuar posaçërisht për të përpunuar mbetjet ose mbetjet e distilimit me vakum. Shumica e tyre funksionojnë si hidrotrajues, siç përshkruhet në Kapitullin XV. Prodhimi është më shumë se 90% karburant i mbetur (bojler). Objektivi i këtij procesi është heqja e squfurit si rezultat i reaksionit katalitik të përbërjeve që përmbajnë squfur me hidrogjen për të formuar sulfur hidrogjeni. Kështu, mbetjet me përmbajtje squfuri jo më shumë se 4% mund të shndërrohen në lëndë djegëse të lëngshme të rënda. më pak se 0.3% squfur.

Përmbledhje. Tani që ne mund të integrojmë hidrocrakerët në skemën e përgjithshme të përpunimit të naftës, nevoja për operacione të koordinuara bëhet e qartë. Nga njëra anë, hidrokrakeri është pika qendrore pasi ndihmon në vendosjen e një ekuilibri midis sasisë së benzinës, karburantit dizel dhe karburantit të avionit. Nga ana tjetër, normat e ushqimit dhe mënyrat e funksionimit të njësive të plasaritjes dhe koksit katalitik nuk janë më pak të rëndësishme. Përveç kësaj, alkilimi dhe reformimi duhet gjithashtu të merren parasysh gjatë planifikimit të shpërndarjes së produkteve të hidrokracking.

USHTRIMET

Analizoni ndryshimet midis plasaritjes hidro, plasaritjes katalitike dhe plasaritjes termike për sa i përket lëndëve të para, forcave lëvizëse të procesit dhe përbërjes së produktit.

Si plotësojnë njëra-tjetrën hidrokrikimi dhe plasaritja katalitike? Reformimi dhe hidrokrikimi?

Vizatoni një diagramë të rrjedhës së një rafinerie nafte, duke përfshirë një njësi hidrokracking.