Установка термического крекинга тяжелых нефтяных остатков. Установка крекинга нефти


courses:refining:каталитический_крекинг [ЮниТех]

На ранних стадиях развития нефтеперерабатывающей промышленности потребности в автомобильном бензине росли быстрей, чем потребности в тяжелом жидком топливе (например, в дизельном топливе), и соответственно росло количество сырой нефти, которую нужно было превратить в бензин. Нефтепереработчикам стало ясно, что если производить прямогонный бензин в количестве, достаточном для удовлетворения потребности рынка, то рынок будет одновременно переполнен тяжелым топливом. Экономическим следствием сложившейся ситуации стал постоянный рост цен на бензин при падении цен на более тяжелые фракции.

Чтобы справиться с этой физической и экономической проблемой, находчивые инженеры-нефтепереработчики придумали несколько крекинг-процессов, из которых наиболее широко распространен каталитический крекинг.

Рассмотрим технологический процесс крекинга: в крекинг-установке прямогонные фракции тяжелого газойля нагревают при повышенном давлении в контакте с катализатором, который способствует протеканию процесса.

Катализатор — это вещество, которое ускоряет или даже вызывает химическую реакцию, но когда реакция заканчивается, катализатор остается в неизменном виде — таким же, каким был сначала. Другими словами, он не изменяется химически, но заставляет другие вещества реагировать друг с другом.

Сырьем для процесса каталитического крекинга обычно является прямогонный тяжелый газойль, а также легкая фракция вакуумной перегонки. Температура кипения сырья для крекинга должна находиться в пределах 340—590°С (650—1100°F). Чтобы процесс начался, требуется нагревание; температура в реакторе во время крекинга находится в районе 480°С (900°F).

Процесс разработан так, чтобы особым образом содействовать протеканию крекинга. Задача состоит в том, чтобы превратить тяжелые фракции в бензин. Во время работы установки происходит несколько процессов. Когда большие молекулы разрываются на части, то водорода оказывается недостаточно, чтобы насытить все молекулы, и поэтому некоторая часть углерода переходит в кокс, который почти целиком состоит из атомов углерода, слепленных вместе.

При разрыве крупных молекул получается полный набор мелких — от метана и выше. Поскольку водорода недостаточно, многие из образующихся молекул оказываются олефинами. Если некоторые молекулы в сырье состоят из нескольких ароматических или нафтеновых циклов, соединенных вместе, они разваливаются на меньшие ароматические или нафтеновые молекулы и олефины. И, наконец, молекулы, состоящие из нескольких ароматических или нафтеновых циклов и длинных боковых цепей, как правило, теряют боковые цепи. Полученные в результате молекулы, хотя и содержат меньше атомов углерода, но оказываются более тяжелыми, то есть имеют более высокую относительную плотность. Кроме того, их температуры кипения обычно также выше. Таким образом, продуктами крекинга является полный набор углеводородов, от метана до остатка и, кроме того, кокс.1)

Аппаратурное оформление каталитического крекинга состоит из трех частей: реактора, регенератора и ректификационной колонны.

Реактор

Реактор – центральная часть установки каталитического крекинга.

Сырьё проходит через нагреватель, смешивается с катализатором и поступает в вертикальную трубу (райзер), ведущую в нижнюю часть реактора. В момент, когда сырьё поступает в реактор, процесс уже идёт, поэтому время пребывания сырья в реакторе – всего несколько секунд. В более современных конструкциях крекинг, в основном, происходит уже в райзере. Таким образом, реактор нужен только для отделения углеводородов от катализатора. Это производится с помощью циклона (механическое приспособление, использующее центрифугирование).

Катализатор обычно бывает одного из двух типов: шарики или микросферы. Диаметр шариков 0,3 или 0,6 см. Микросферы гораздо меньше (похожи на детскую присыпку). Если сосуд с микросферами встряхивать или наклонять, порошок ведёт себя как жидкость (крекинг с псевдоожиженным катализатором). Каждая микросфера (или шарик) имеет множество пор и, следовательно, огромную площадь поверхности.

Регенератор

Та часть углеводородов, которая во время крекинга превращается в кокс, оседает в виде отложений на катализаторе. Когда поверхность катализатора покрывается отложениями, катализатор становится неактивным (отработанным). Чтобы удалить эти углеродные отложения, отработанный катализатор подают в регенератор, где его смешивают с горячим воздухом, нагретым приблизительно до 600 °С.

Этот процесс называется окислением кокса и напоминает сжигание древесного угля в брикетах, потому что в обоих случаях C соединяется с O2, и при этом образуется диоксид углерода (СО2) и иногда монооксид углерода (СО), а также выделяется большое количество тепла. Тепло в виде горячего потока СО и СО2 обычно используют в какой-либо части процесса, например, чтобы нагреть сырьё в теплообменнике. В более старых моделях поток СО/СО2 отправляют в печь, где СО доокисляется до СО2, прежде чем СО2 наконец отправляется в атмосферу.

Восстановленный катализатор выходит из нижней части регенератора. Его можно снова смешать с сырьём и направить в реактор. Таким образом, катализатор находится в непрерывном движении, проходя по циклу крекинг–регенерация.

Ниже представлена схема реакторно-регенераторного блока установки каталитического крекинга, а на последующем видео видно, как указанные потоки проходят через соответствующее оборудование.

2)

Ректификационная колонна крекинга

Тем временем углеводородная смесь, полученная в результате крекинга, подаётся в ректификационную колонну для разделения продуктов каткрекинга.

В колонне смесь обычно разделяется на фракции: УВ газы (С4 и более лёгкие, то есть С4~), крекинг-бензин, лёгкий крекинг-газойль, тяжёлый крекинг-газойль и кубовый остаток (рециркулирующий газойль).

Последний продукт может использоваться разными способами, но чаще всего его смешивают со свежей порцией сырья, с которой он снова поступает в процесс. Если число циклов достаточно велико, рециркулирующий газойль может полностью исчезнуть – это рециркуляция до уничтожения.

Тяжёлый крекинг-газойль можно использовать как сырьё для термического крекинга или как компонент остаточного топлива (мазута). Лёгкий газойль – хороший компонент дизельного и дистиллятного топлива, а крекинг-бензин – эффективный компонент автомобильного бензина.

Граница между бензиновой фракцией и фракцией легкого газойля не является строго фиксированной. Перемещение этой границы позволяет регулировать соотношение между бензином и дистиллятом в зависимости от времени года. Когда наступает зимний отопительный сезон, многие НПЗ переходят на режим максимального количества дистиллята. Для этого изменяют точку выкипания для крекинг-бензина, так чтобы большее количество продукта попало во фракцию лёгкого газойля. Летом, чтобы перейти на режим максимального количества бензина, границу между фракциями сдвигают в противоположном направлении.

Верхние погоны, выходящие из ректификационной колонны крекинга, отличаются по составу от лёгких фракций, получающихся при ректификации сырой нефти. В процессе крекинга образуются олефины, поэтому поток углеводородных газов содержит не только метан, этан, пропан и бутаны, но также водород, этилен, пропилен и бутилены. Из-за этих дополнительных компонентов крекинг-газ направляют для разделения на установку фракционирования крекинг-газа. В этом состоит отличие от газа, полученного, например, при ректификации сырой нефти, который содержит только насыщенные соединения. В последнем случае газ направляют на установку фракционирования насыщенного газа.

Установка каталитического крекинга

Все узлы установки каталитического крекинга, соединенные в общую систему, показаны на следующем рисунке.

В системе имеется два циркулирующих потока. В левой части рисунка катализатор выходит из зоны реакции, проходит регенерацию и снова возвращается в зону реакции. В правой части углеводороды входят в систему и уходят из неё, но за счёт фракции рециркулирующего газойля некоторые компоненты постоянно циркулируют в системе.3)

Промышленный каталитический крекинг, достигший современного уровня развития, основан на использовании алюмосиликатных катализаторов. К числу естественных алюмосиликатов относятся глины. Алюмисиликатные катализаторы, как природные, так и синтетические, являются высокопористыми веществами с удельной поверхностью от 100 до 600 м2/г.

На большинстве современных установок применяют микросферический катализатор с размером основной массы частиц от 0,2 до 1,5 нм. Сферическая форма способствует меньшему истиранию катализатора и снижает эрозию аппаратов реакторного блока, где циркулирует катализатор.

Каталитический крекинг – типичный пример гетерогенного катализа. Реакции протекают на границе двух фаз: твёрдой (катализатор) и паровой или жидкой (сырьё), поэтому решающее значение имеют структура и поверхность катализатора.

Постадийно процесс каталитического крекинга можно представить следующим образом:

  • поступление сырья к поверхности катализатора (внешняя диффузия)

  • диффузия (внутренняя) молекул – сырья в поры катализатора

  • хемосорбция молекул сырья на активных центрах катализатора

  • химические реакции на катализаторе

  • десорбция продуктов крекинга и непрореагировавшего сырья с поверхности и диффузия из пор катализатора

  • удаление продуктов крекинга и неразложившегося сырья из зоны реакции4)

Получить представление о том, как выглядит установка каталитического крекинга полностью, вы можете, посмотрев, следующее видео:

До данного момента мы успели рассмотреть атмосферную перегонку сырой нефти, вакуумную перегонку и каталитический крекинг. На рисунке ниже показано, как все это выглядит в комплексе. Технологическая схема нефтепереработки вплоть до крекинга: 1 — прямогонный бензин; 2 — прямогонная нафта; 3 — прямогонный керосин; 4 — прямогонный легкий газойль; 5 — прямогонный тяжелый газойль; 6 — легкая фракция вакуумной перегонки; 7 — бензин каталитического крекинга; 8 — легкий газойль каталитического крекинга; 9 — тяжелый газойль каталитического крекинга.

Словарь

алюмосиликаты alumosilicates
восстановленный катализатор regenerated catalyst
катализатор catalyst
каталитический крекинг catalytic cracking
кокс coke
крекинг-бензин cracked gasoline
лифт-реактор riser
отработанный катализатор spent catalyst
прямогонный бензин straight-run gasoline
псевдоожиженный слой fluidized bed
реактор reactor
регенератор regenerator
рециркулирующий газойль recycle gas oil
свежий катализатор fresh catalyst

Назад в блог

courses/refining/каталитический_крекинг.txt · Последние изменения: 19.05.2016 12:18 — wikicat

wiki.unitechbase.com

Установки крекинга нефти - Справочник химика 21

    Черные металлы, из которых изготовляются аппараты нефтезаводов, корродируют под действием следующих агентов содержащихся в нефти сернистых соединений нафтеновых кислот солей буровых вод, попадающих вместе с нефтью в установки прямой гонки, а также в установки крекинга нефти или мазута кислот,, щелочей, химически активных катализаторов, присутствие которых в нефти обусловлено технологическими процессами. [c.591]     Ректификация под давлением выше атмосферного широко применяется на установке крекинга нефти, для разделения получающихся в процессе крекинга продуктов, а также для разделения различных газовых смесей. [c.279]

    Установки крекинга нефти. Установки первичной перегонки нефти позволяют получить только 15—20 % светлых нефтепродуктов. Для увеличения выхода светлых нефтепродуктов из нефти, наряду с ее физическим разделением, используют химический способ — процесс расщепления (крекирования) тяжелых молекул углеводородов с целью получения более легких нефтепродуктов с улучшенными свойствами вследствие образования молекул кольчатого и изомерного строения. [c.270]

    Техника нефтепереработки, нефтедобычи и разведок на нефть сначала разрабатывалась в США с конца XIX в. открываются нефтеносные источники в других странах и начинается развитие в них нефтепереработки, сперва по американскому образцу. Уже к началу XX столетия стала ощущаться нехватка бензина прямой гонки. С этого времени начинается эра пиролиза нефти и отходов ее переработки. В 1912 г. была пущена первая установка крекинга нефти. [c.26]

    В зависимости от внутреннего устройства, обеспечивающего контакт между восходящими парами и нисходящей жидкостью (флегмой), ректификационные колонны делятся на насадочные, тарельчатые, роторные и др. В зависимости от давления они делятся на ректификационные колонны высокого давления, атмосферные и вакуумные. Первые применяют в процессах стабилизации нефтей и бензинов, газофракционирования на установках крекинга и гидрогенизации. Атмосферные и вакуумные ректификационные колонны в основном применяют при перегонке нефтей, остаточных нефтепродуктов и дистиллятов. Характеристика важнейших конструкций колонн и тарелок приведена ниже. [c.211]

    Крекинг нефти на индексовой установке [c.144]

    Постановка задачи. Блок-схема установки дистилляции нефти представлена на рис. 35 [108]. В установку входят А — колонна дистилляции сырой нефти при атмосферном давлении В — вакуумная дистилляционная колонна С — установка риформинга D — установка гидрокрекинга для производства бензина из смеси легких газойлей (прямогонных газойлей каталитического крекинга) Е — установка каталитического крекинга в кипящем слое F — установка гидрокрекинга для кубового продукта облагораживания нефтяных остатков вакуумной перегонки G — установка для получения водорода. Описываемая установка дистилляции нефти должна производить бензин трех видов бензин высшего качества (премиальный бензин), высокооктановый и низкооктановый бензины, а также небольшие количества реактивного топлива, керосина и печного топлива. [c.176]

    Для проведения термического крекинга нефти был разработан ряд установок. Общий ход процесса переработки нефти или ее фракций на этих крекинг-установках один и тот же. Исходные нефтяные сорта подвергаются нагреву при том или ином давлении, а из [c.271]

    В России предприятия по переработке нефти вначале были сосредоточены на Кавказе к 1917 году в Баку действовало 53 и в Грозном 6 заводов. С 1928 года в нефтеперерабатывающей промышленности страны вводят методы термического крекинга и строят новые установки в Баку, Грозном, Ярославле, Батуми и Туапсе — всего 18 мощных АВТ и 23 установки крекинга. К 1937 году число установок возрастает, соответственно, до 46 и 73. Повышается мощность АВТ, достигающая 1 млн.т в год, возрастает глубина крекирования и выход светлых продуктов. Одновременно расширяется география нефтеперерабатывающей промышленности строят заводы в Уфе, Саратове, Одессе Хабаровске, Москве. Интенсивно вводят в строй нефте-газо-проводы, создавая единую систему снабжения. [c.120]

    Во ВНИИ НП разработаны промоторы дожига СО на основе оксида алюминия, характеристики которых приведены в табл. 41 [144]. В этой же таблице представлены показатели работы регенератора без и с добавлением промотора КО-4 на полупромышленной установке крекинга производительностью 40 т/сут (сырье — вакуумный дистиллят западно-сибирской нефти). [c.104]

    Во второй сталинской пятилетке (1933—1937 гг.) завершилась техническая реконструкция нефтяной промышленности, резко возросли добыча нефти и производство нефтепродуктов, были построены и вошли в эксплуатацию многочисленные установки крекинга и первичной перегонки нефти. Это была по существу пятилетка освоения новой техники, зарождения и развития стахановского движения во всех отраслях нефтяной промышленности. [c.11]

    Современные установки термического крекинга перерабатывают главным образом мазуты, гудроны, полугудроны и тяжелый газойль каталитического крекинга при этом получается 0,6—0,8% пропилена и до 1 % бути-ленов по весу на перерабатываемое сырье, т. е. непредельные газообразные углеводороды при термическом крекинге получаются в относительно малых количествах, но если учесть масштабы термического крекинга нефти, то абсолютные количества олефинов, необходимых химической промышленности, оказываются значительными. [c.8]

    В табл. Х.12 приведены данные, характеризующие как сырье, поступающее на установку извлечения изобутилеиа серной кислотой (типичную фракцию углеводородов С4 от термического крекинга нефти), так и примерный состав получаемых продуктов — чистого изобутилеиа и углеводородов С4, освобожденных от изобутилеиа [133]. Полученный изобутилен ректифицируют для отделения от углеводородов Св и выше. [c.640]

    Кроме того, при крекинге образуются в значительном количестве этилен и другие низкомолекулярные олефины (пропилен, бути-лены, амилены). Первая промышленная установка для крекинга нефти была построена В. Г. Шуховым. [c.68]

    Следует упомянуть также об оснащении кремнийорганическими резинами промышленных печей и различных аппаратов, работающих при высоких температурах (колонны для крекинга нефти, газопроводы, рекуперационны установки). [c.368]

    В зависимости от химического состава различают предельные и непредельные газы. Предельные углеводородные газы получаются на установках перегонки нефти и гидрокаталитической переработки (каталитического риформинга, гидроочистки, гидрокрекинга) нефтяного сырья. В состав непредельных газов, получающихся при термодеструктивной и термокаталитической переработке нефтяного сырья (в процессах каталитического крекинга, пиролиза, коксования и др.),входят низкомолекулярные моно-, иногда диолефины как нормального, так и изостроения. [c.243]

    Важным элементом технологии установок ЭЛОУ является промывная вода. Для того чтобы сократить или свести до нуля использование пресной воды из внешних источников (водопровода, реки), в качестве свежей воды на ЭЛОУ подают технологические конденсаты водяного пара, образующиеся на установке перегонки нефти, в состав которой входит блок ЭЛОУ, а также конденсаты с других технологических установок (каталитического крекинга, гидроочистки и др.). Конденсат с установки перегонки нефти используют обычно без специальной обработки, конденсаты с других установок часто содержат сульфиды и гидросульфиды аммония, которые при нагревании распадаются на сероводород и аммиак. Такие конденсаты перед [c.350]

    Исследованы особенности термодеструкции вакуумного остатка карачаганакского газового конденсата.гудрона арланской нефти и их смесей с использованием термогравиметрического метода анализа.На проточной лабораторной установке крекинга оценена термическая стабильность этого сырья.Табл.2.библ.З.илл.2. [c.208]

    Черные металлы, из кото])ых изготовляются аппараты нефтезаводов, корродируются под действием следующих агентов 1) сернистых соединений, почти всегда содержащихся в нефти 2) нафтеновых кис.лот , 3) солей буровых вод, попадающпх вместе с нефтью в установка пря.мой гонки, а такн е в установки крекинга нефти пли мазута 4) кислот, щелочей, химически активных катализаторов, присутствие которых в нефти обусловлено технологическими процессами. [c.59]

    К специальной арматуре относят редукционные вентпли, затворы и клапаны для катализаторопроводов, коксопроводов, которые применяют на установках крекинга и коксования, арматуру резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, а также регулирующую арматуру. [c.296]

    С целью создания рациональной схемы глубокой бе зостаточной переработки нефти с отбором до 80 % светлых продуктов хорошего качества в АзНИИ НИ им. В. В. Куйбышева проведены исследования по разработке нроцесса одноступенчатого каталитического крекинга нефти, которые были начаты в 19.51 —1952 гг. Эксперименты проводили на пилотных установках и на опытно-промышленной установке Бакинского крекинг-завода им. Вано Стуруа. Показатели, снятые по процессу одноступенчатого крекинга нефти на опытно-промышленной установке, подтвердили основные выводы и результаты, полученные на пилотных установках по крекингу гюргянской, небитдагской и ромашкинской нефтей. [c.234]

    В настоящее время мощность Англии по этилену больше 400 тыс. т/год. При крекинге нефти и производстве этилена получаются большие количества пропилена, бутилена и бутадиена поэтому поддержание конкурентоспособной цены на этилен зависит от наличия достаточных областей сбыта этих сопутствующих продуктов. В 1960 г. фирма Империэл кемикл индастриз ввела в эксплуатацию в Уилтоне полипропиленовую установку мощностью около 10 тыс. т год в ближайшее время намечается увеличение мощности установки до 22 тыс. т/год. [c.353]

    Исмаилов Р. Г., К орнеев М. И. Комбинированный риформинг лигроиновых фракций в сочетании с легким крекингом мазута на двухпечных установках термического крекинга.. Нефть и газ № 7, 1959. [c.381]

    Экспериментальное изучение процесса неполного окисления метана проводилось на проточной установке при атмосферном давлении во взвешенном слое алюмосиликатного катализатора крекинга нефти (11,8% AI2O3) со средним диаметром 0,75 лш и увеличенным объемом тонких пор радиусом 30 150 A [103, 105]. В качестве сырья применялся природный газ, содержащий более 92% метана, а окислителем служил кислород воздуха. Исследования проводились в диапазоне температур 550—750° С и времени контакта до 1,8 сек. Соотношения СН4 к О2 выбирались вне пределов взрываемости метано-воздушной смеси и составляли 1 1,5 2, а также 0,15 при проведении опытов при содержании метана меньше нижнего предела взрываемости (3% метана в исходной смеси). [c.168]

    С. Общий случай. В общем случае температура потока теплоносителя по мере подачи теплоты изменяется нели-нейно. Такая нелинейность существует, как указывалось, даже в паровых котлах и конденсаторах, где ею зачастую лренебрегают. В других аппаратах, особенно в тех, где происходят химические реакции (установки для крекинга нефти) или фазовый переход (мокрые градирни сушильные установки для текстиля, бумаги или пищевых продуктов конденсаторы для многокомпонентных смсссн), нелинейности изменения температуры слишком значительны, чтобы ими можно было пренебрегать. Даже в теплообменниках без фазового перехода следует учитывать характерное для многих материалов изменение с температурой удельной теплоемкости (см. 1.2.2). [c.11]

    Современные схемы неглубокой переработки нефти иногда ие включают установок ни термического, ни каталитического крекинга. Кроме установки перегонки нефти на несколько узких фракций предусмотрена гидроочистка отдельных компонентов и в некоторых случаях более широких фракций, которые затем разделяют на более узкие путем вторичной перегонки. Котельное топливо компаундируют из остатков перегонки и тяжелых дистиллятных компонентов, не подвергающихся гидроочистке. Автомобильный бензин с достаточно высоким октановым числом получают в процессе каталитического риформинга тяжелого бензина прямой перегонки. Однако заводы, сооруженные по такой схеме, как правило, нмеют чисто топливный профиль. При необходимости поставлять сырье для нефтехимического синтеза в состав завода включают крекинг-установки или направляют часть малоценных сернистых дистиллятов на установки пиролиза, принадлежащие нефтехимическим заводам. Подробное направление переработки свойственно некоторым нефтеперерабатывающим заводам Западной Европы, сооруженным в 1960 г. На рис. 116 представлена типичная схема глубокой переработки сернистой пефти. Нефть после двухступенчатой электрообессоливающей установки (на схеме не показана) поступает иа атмосферновакуумную перегонку, в результате которой получается несколько светлых дистиллятов, тяжелый газойль и гудрон. Головку бензина и фракцию реактивного топлива после очистки направляют на смесительную станцию для компаундирования. Фракцию тяжелого бензина подвергают каталитическому риформингу для получения высокооктанового компонента бензина или ароматических углеводородов. Кроме того, риформингу подвергается бензиновый дистиллят коксования. Оба компонента сырья предварительно проходят гидроочистку. Предусмотрена экстракция ароматических углеводородов из жидких продуктов риформинга, которая при получении на установке риформинга бензина служит одновременно для отделения и возврата на повторный риформинг непревращенной части сырья. Полученный экстракт путем ректификации разделяют на требуемые компоненты или углеводороды. Керосиновый дистиллят и легкий газойль проходят гидроочистку и используются после этого как компоненты дизельного топлива. Тяжелый вакуумный газойль подвергают каталитическому крекингу в смеси с газойлем коксования. Для увеличеиия выхода светлых на установке каталитического крекинга предусмотрена рециркуляния. Гудрон поступает на установку коксования жидкие продукты этого процесса являются сырьем для установок каталитического риформинга и каталитического крекинга, о чем было упомянуто выше легкий газойль коксования после гидроочистки использустся как компонент дизельного топлива. Кроме того, на установке получают кокс, который можно [c.356]

    Реакторы подобного типа редко используются в лабораторной практике, однако они получили очень щирокое распространение в промьш1ленности, в частности наиболее крупномасщтаб-ные каталитические установки, которыми являются установки каталитического крекинга нефти, работают в режиме кипящего слоя. [c.20]

    В ходе этой реакции происходит миграция алкильной группы из молекулы одного ароматического соединения в молекулу другого углеводорода, например толуол образует бензол и ксилол. Реакция эта обратима. Насколько нам известно, некоторые компании серьезно изучали возможность промьш1ленного применения реакций такого типа, но мы не располагаем данными ни об одной действующей установке, кроме установки для получения этилбензола рециклизацией диэтилбензола. Эта реакция похожа как на описанные выше реакции алкилирования, так и на рассмотренные в гл. 3 реакции изомеризации алкил-ароматических углеводородов, поскольку во всех трех реакциях используются одни и те же катализаторы. В качестве катализаторов были исследованы HF - BF3, а также кислотные катализаторы, используемые при крекинге нефти (гл, 4). [c.149]

    Первое промышленное применение жидких металлов в теплотехнике относится к 1923 г., когда пары ртути были использованы в цикле электростанции 141. Расплавленная соль, однако, не использовалась в промышленной практике до 1937 г., когда ее применили в качестве теплоносителя при переработке нефти [51. Смесь нитрита натрия, нитрата натрия и нитрата калия была с успехом применена на заводе Гудри на установке для крекинга нефти. С тех пор эта же самая смесь использовалась и при решении ряда других задач переработки нефти и химической технологии. [c.267]

    Замена на установках крекинга аморфных алюмосиликатных катализаторов цеолитсодержащими существенно изменила выход и качество продуктов, что соответственно сказалось на тепловом-эффекте процесса. В частности, для установки 43-102 при переработке керосино-газойлевой фракции парафинистой нефти выход бензина вырос на 10—11% (масс.), а отношение бензин газ увеличилось с 2,9 для аморфного алюмосиликата до 4,1 для цеолитсодержащего катализатора АШНЦ-1. Одновре.менно в продуктах крекинга обнаруживалось больше предельных углеводородов. Теиловой эффект крекинга, как видно из сравнения кривых 2 и 3 (см. рис. 4.1), при переходе от шарикового аморфного к цеолитсодержащему АШНЦ-1 катализатору снизился на 67—75 кДж/кг в области конверсии сырья, равной 65—75% (масс.). [c.70]

    Н настоящее время в очень редких случаях (но крайней мере на больших нефтеперерабатывающих заводах) при переработке нефти ограничиваются одной ее перегонкой. На большинстве заводов одновременно сооруягают установки для крекинга нефти и для полимеризации продуктов, выделяемых из крекинг-газов таким образом, нефть перерабатывают по так называемой комбинированной технологии [20]. [c.215]

    Тренажерная часть содержит обучающие программы, с помощью которых студент выступает в роли оператора (на примере установок ЭЛОУ АТ и крекинга нефти). По заданию преподавателя индивидуально для каждого студента задается ситуация, нару1нающая регламент технологического режима, или задается задача пуска установки шхи задача остатюва. Пользуясь методическим разработками для этих условий, студент отрабатывает новые решения этих задач, используя персональную ЭВМ, программное обеспечение которой имитирует технологический процесс на основе математических моделей технологических аппаратов и топологии их взаимодействия. [c.35]

    Наиболее ценными для современной техники продуктами переработки нефти являются бензины. Однако при прямой перегонке из нефти получается лишь до 20% (в зависимости от сорта и мe fo-рождения нефти) бензиновой фракции. Выход ее может быть увеличен до 60—80% при помощи крекинга (стр. 55) высших нефтяных фракций. Первая установка по крекингу нефти была построена в 1891 г. в России инженером В. Г. Шуховым. [c.61]

    Следует отметить, что в этом процессе предъявляются весьма строгие требования к запорной арматуре, которая должна надежно и длительно работать при температурах около 600°. В качестве запорной арматуры применяются клинкетпые задвижки, снабженные моторами и редукторами и аналогичные по своей конструкции задвижкам на установках каталитического крекинга нефти по способу Гудри. Несмотря на большие диаметры трубопроводов и задвижек и частые переключения, автоматические переключающие устройства работают достаточно четко. Специальные автоматические устройства гарантируют, что до перекрывания других задвижек никакая задвижка не откроется. Другой предосторожностью против смешения потоков при неплотности задвижек является автоматическая подача газа или пара под крышки корпусов задвижек и в сальниковые коробки при закрытии задвижек. [c.610]

    Гетерогенный катализ происходит на границе раздела фаз обычно на поверхности между твердой и жидкой или твердой и газовой фазами. В этом случае роль катализатора заключается в том, что он обеспечивает наличие активных центров, способствующих протеканию реакции (см. разд, 29,3). Например, крекинг нефти и выделение из его продуктов чистого бензина осуществляются в огромных масщтабах с помощью твердых катализаторов (в качестве которых, как правило, используют вещества, напоминающие обычную глину см, разд. 21.2) эти катализаторы многократно регенерируют и вновь используют в промышленных установках. [c.226]

    При расчете отдельных вариантов суш ественными являются ограничения на значения некоторых из переменных или иных величин, зависящих от варьируемых переменных. Характер ограничений может быть различным и связан с конкретными условиями работы аппарата. Могут быть ограничения по скоростям теплоносителей, мощности нагнетательной установки, конструктивным размерам, по допустимьпл температурам теплоносителей или стенок аппарата (как в процессах термического крекинга нефти, пиролиза углеводородов, синтеза аммиака, метанола и др.). Число ограничений может быть значительным, их учет в процессе расчета заключается, как правило, в отбрасывании тех вариантов, которые явно не соответствуют заданным условиям. [c.346]

    Метод крекинга нефти и мазута в две стадии (визбрекинг и крекинг дестиллатов или чистой нефти) был первоначально введен в практику переработки нефти, как сочетание прямой гонки и крекинга. В таких комбинированных установках остаточное тепло использовалось для перегонки нефти или мазута. Таким образом, в дополнение к более благоприятным условиям раздельного крекинга для нефти и дестиллатов этот метод дает значительную экономию в первоначальных вложениях и эксплоатационных расходах. Установки этого типа называются комбинированными. При дальнейшем развитии комбинированных установок все больше и больше применяют метод раздельного крекинга с выделением различных фракций, которые затем перерабатываются при выбранных условиях крекинга. Современные установки представляют сочетание прямой гонки, перегонки продуктов и селективного крекинга. [c.146]

chem21.info

Установка термического крекинга тяжелых нефтяных остатков

 

Использование: изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при термическом крекинге тяжелых нефтяных остатков. Сущность изобретения: установка содержит две печи для нагрева сырья, две реакционные выносные камеры, испаритель высокого давления, атмосферную колонку и атмосферный сепаратор. Установка дополнительно содержит смеситель тяжелых нефтяных остатков с твердым органоминеральным носителем, промежуточную реакционную камеру и атмосферный сепаратор. Смеситель установлен перед первой печью нагрева сырья, а печи нагрева сырья соединены последовательно. 1 ил.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при термическом крекинге тяжелых нефтяных остатков или тяжелой нефти с получением дистиллатных фракций.

Известна установка термического крекинга тяжелых нефтяных остатков, состоящая из - реакторного отделения, включающего печи крекинга легкого и тяжелого сырья и выносную реакционную камеру; - отделения разделения продуктов реакции, включающего испарители высокого и низкого давления для отделения крекинг-остатка, вакуумную колонну для дополнительного отпаривания крекинг-остатка с целью увеличения выхода термогазойля, комбинированную колонну для загрузки печей тяжелого и легкого сырья и газосепаратора для отделения газа от нестабильного бензина; - отделения теплообменной аппаратуры, состоящего из сырьевых теплообменников типа "труба в трубе", погруженных конденсаторов-холодильников, водных холодильников термогазойля и крекинг-остатка. /Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. Под. ред. Б.И. Бондаренко. М., Химия, 1983, стр. 27-29/. Сырье нагревается в двух печах параллельно, затем продукты реакции поступают в реакционную выносную камеру, из которой они направляются в испаритель высокого давления, после которого получают парогазовый поток и жидкий, последний разделяется на целевые фракции последовательно в атмосферной и вакуумной колоннах на бензиновую, газойлевую фракции и крекинг-остаток. Однако на такой установке невозможно эффективно перерабатывать тяжелые нефтяные остатки, содержащие асфальтосмолистые вещества, из которых выход светлых нефтепродуктов не превышает 15-20%. Задачей изобретения является расширение сырьевой базы для установок двухплечного крекинга при одновременном увеличении выработки светлых нефтепродуктов. Указанная задача решается тем, что установка дополнительно содержит смеситель тяжелых нефтяных остатков с твердым органоминеральным носителем, промежуточную выносную реакционную камеру и атмосферный сепаратор. Смеситель установлен перед первой печью, выход из нее соединен со входом промежуточной выносной реакционной камеры, выход из которой соединен со входом со второй печью, а нижний выход из испарителя высокого давления соединен с атмосферным сепаратором, в низ которого падают перегретый водяной пар. Общий вид установки термического крекинга тяжелых нефтяных остатков представлен на чертеже (цифрами на схеме обозначено: 1-смеситель, 2,8,11-насосы, 3,5-печи, 4-дополнительная промежуточная реакционная камера, 6-выносная реакционная камера, 7-испаритель высокого давления, 9-атмосферный сепаратор, 10-атмосферная колонна, 12,15-теплообменники, 13-холодный сепаратор, 14,16-емкости). Установка работает следующим образом. Тяжелый нефтяной остаток поступает в смеситель 1, куда одновременно подают мелкоизмельченный твердый органоминеральный носитель. Полученную суспензию после гомогенизации направляют насосом 2 в печь 3, где нагревают и затем направляют в промежуточную выносную реакционную камеру 4, сверху которой отделяют образовавшуюся парогазовую смесь, а с боку жидкостной поток направляют в печь 5, где осуществляют процесс крекинга. Из печи 5 продукты реакции поступают в выносную реакционную камеру 6, где протекает окончательно процесс термокрекинга. После выносной камеры 6 реакционную смесь подают в испаритель высокого давления 7, где с верха удаляют парогазовый поток, а с низа - жидкостный поток, поступающий в атмосферный сепаратор 9. В атмосферном сепараторе при подаче перегретого водяного пара отделяют светлые нефтепродукты от тяжелого крекинг-остатка, содержащего твердую фазу, от органоминерального носителя. Смесь углеводородных паров из атмосферного сепаратора затем поступает в атмосферную ректификационную колонну 10, где окончательно осуществляется разделение на бензиновую, дизельную фракции и выделяется сырье для каталитического крекинга. Такое осуществление процесса позволяет получать целевой продукции до 70% на исходное нефтяное сырье, в качестве которого используют асфальтосмолистые нефтяные остатки, и упростить технологию процесса за счет исключения стадии вакуумной перегонки. Наличие смесителя позволяет создать гомогенную устойчивую к расслоению смесь нефтяных остатков с органоминеральным носителем. Наличие промежуточной реакционной камеры позволяет отвести продукты реакции, находящиеся в паровой фазе, и увеличить время пребывания сырья во второй печи и реакционной камере. Атмосферный сепаратор позволяет улучшить отделение целевых продуктов и избежать применения стадии вакуумной перегонки.

Формула изобретения

Установка термического крекинга тяжелых нефтяных остатков, содержащая две печи для нагрева сырья, реакционную выносную камеру, вход в которую соединен с выходом из печи, испаритель высокого давления, вход которого соединен с выходом из реакционной камеры, атмосферную колонну, соединенную в зоне питания с выходом нижнего потока из испарителя высокого давления, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит смеситель тяжелых нефтяных остатков с твердым органоминеральным носителем, промежуточную реакционную камеру и атмосферный сепаратор, причем смеситель установлен перед первой печью нагрева сырья, печи нагрева сырья соединены последовательно, выход из первой печи соединен с входом промежуточной реакционной камеры, а выход из нее - с входом во вторую печь, нижний выход из испарителя высокого давления соединен с зоной питания атмосферного сепаратора, а выход из него - с зоной питания атмосферной колонны.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

1.1 Теоретические основы процесса. Установка каталитического крекинга нефтяного сырья

Похожие главы из других работ:

Двухкаскадная пропаново-этановая холодильная установка. Разработка испарителя-конденсатора

1.2 Теоретические основы процесса теплообмена

Перенос энергии в форме тепла, происходящий между телами, имеющими различную температуру, называется теплообменом. Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур более нагретого и менее нагретого тел...

Конструкция теплообменника

1.2 Теоретические основы процесса

Разработка теории любого сложного явления образуется на анализе, который позволяет выделять в нем отдельные составляющие, описываемые достаточно простыми моделями...

Проект отделения дуговой электропечи для выплавки стали

2. Теоретические основы процесса

Процесс плавки с окислением состоит из следующих периодов: 1) заправка печи; 2) загрузка шихты впечь; 3) плавление шихты; 4) окислительный период; 5) восстановительный период; 6) выпуск плавки. В процессе плавки материал...

Производство биотоплива

1. Теоретические основы биотехнологического процесса

Биоэтанол - это жидкое спиртовое топливо, которое производится из сельскохозяйственной продукции, содержащей крахмал или сахар, например, из кукурузы, зерновых или сахарного тростника. В отличие от спирта...

Производство разбавленной азотной кислоты по схеме АК-72: отделение окисления аммиака

3.1 Теоретические основы процесса

Получение азотной кислоты методом прямого синтеза основано на взаимодействии жидких оксидов азота с водой и кислородом под давлением и при повышенной температуре...

Процессы и аппараты НГП

1.3 Теоретические основы процесса теплопередачи

Тепловые процессы или теплообмен -- обобщенное название процессов передачи энергии в виде теплоты между телами, имеющими различную температуру. Движущей силой процесса теплообмена является разность температур...

Пути повышения эффективности процесса производства стирола

1. Теоретические основы процесса

Существует несколько способов получения стирола: 1) Термическое декарбоксилирование коричной кислоты проводится при температуре 120-130ОС и атмосферном давлении. Выход стирола составляет около 40% 2) Дегидратация фенилэтилового спирта...

Расчет ректификационной колонны

1.1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА

Ректификация получила широкое распространение во многих отраслях промышленности для разделения однородных жидких смесей с различной температурой кипения образующих их жидкостей...

Расчёт абсорбционной установки

1.1 Теоретические основы разрабатываемого процесса

абсорбция технологическая установка химическая Абсорбцией называют процесс поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями (абсорбентами)...

Реакторный блок установки каталитического крекинга

1.1 Теоретические основы процесса

каталитический крекинг гидроочищенный Процесс каталитического крекинга гидроочищенного сырья является целевым в наборе процессов установки и позволяет получать следующие продукты: - жирный газ и нестабильный бензин...

Реконструкция цеха по производству глицерина мощностью 100 т/сутки в городе Красноярске

2.1 Теоретические основы процесса

При взаимодействии воды с жирами происходи гидролитическое расщепление последних. На практике этот процесс носит название омыления, гидролиза или расщепления жиров. Реакция протекает с образованием жирных кислот и глицерина...

Ректификационная переработка нефти и продукции из нее

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА

Нестабильный бензин, получаемый на газоотбензинивающей установке методом компрессии, абсорбции, низкотемпературной ректификации или адсорбции, состоит из углеводородов от этана до гептана включительно...

Технология производства керамического кирпича

6. Теоретические основы технологического процесса

...

Тиоколы

2.1 Теоретические основы процесса

...

Установка каталитического крекинга нефтяного сырья

1.1 Теоретические основы процесса

Каталитический крекинг является химическим процессом деструктивного каталитического превращения нефтяных фракций в моторные топлива и сырье для производства технического углерода, кокса и нефтехимии...

prod.bobrodobro.ru

Установка - крекинг - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Установка - крекинг

Cтраница 3

Остаточные газы с установок крекинга после извлечения укя занных фракций, а также газы, отходящие с других установок нефтеперерабатывающих заводов ( так называемые сухие газы) имеют обычно различный состав в зависимости от технологической схемы завода. Общее количество их на современном нефтеперерабатывающем заводе достигает 3 2 вес. Смеси газов нефтепереработки, свободные от СО2 и Н2 и содержащие более 40 объемн.  [31]

Остаточные газы с установок крекинга после извлечения указанных фракций, а также газы, отходящие с других установок нефтеперерабатывающих заводов ( так называемые сухие газы) имеют обычно различный состав в зависимости от технологической схемы завода. Общее количество их на современном нефтеперерабатывающем заводе достигает 3 2 вес. Эти газы также представляют собой значительный источник сырья для получения этилена. Смеси газов нефтепереработки, свободные от СО2 и Н2 и содержащие более 40 объемн.  [32]

Большинство ведущих конструкторов установок крекинга для получения олефинов стремятся строить трубчатые печи для переработки газообразного или жидкого сырья от этана до тяжелого лигроина или газойля, но на газообразном сырье работает, разумеется, больше установок, чем на жидком.  [33]

В настоящее время установки крекинга легкого сырья - типа лигроина и керосино-газойлевых фракций - все больше выходят из практики эксплуатации. Процесс термического риформинга бензинов и лигроинов уступил место более совершенным процессам каталитического риформинга; в то же время в связи с быстрым ростом реактивной авиации и дизельного парка лигрои-новые и керосино-газойлевые фракции прямой гонки находят применение в качестве соответствующих сортов топлив.  [34]

Нефтепродукт подают в установку крекинга насосами. Транспортировка паров углеводородов после крекинга облегчается вследствие конденсации продуктов крекинга в ректификационных колоннах и холодильниках. Нефтепродукт ( сырье крекинга) нагревается сначала в теплообменниках за счет теплоты тяжелых продуктов крекинга, затем - в трубах трубчатых печей до 500 С за счет сжигания топлива ( мазута, газа) и испаряется. Каталитический крекинг осуществляют в однослойном реакторе.  [35]

Нефтепродукт подают в установку крекинга насосами. Транспортировка паров углеводородов после крекинга облегчается вследствие конденсации продуктов крекинга в ректификационных колоннах и холодильниках. Нефтепродукт ( сырье крекинга) нагревается сначала в теплообменниках за счет теплоты тяжелых продуктов крекинга, затем - в трубах трубчатых печей до 500 С в результате сжигания топлива ( мазута, газа) и испаряется. Каталитический крекинг осуществляют в однослойном реакторе.  [36]

Техника безопасности на установке катачитического крекинга с пылевидным катализатором имеет важное значение ввиду специфических особенностей технологического процесса этого производства.  [37]

Обычным явлением на установках крекинга является изменение состава сырья и условий работы. Это связано с конкретными технологическими решениями.  [39]

В печах, обслуживающих установки крекинга, размещают также реакционные секции. В современных установках крекинга предпочитают проводить реакцию в аппарате, снабженном самостоятельным отоплением, что позволяет более точно регулировать температурные условия процесса.  [40]

В США функционируют 10 установок двухпечного селективного крекинга этана и пропана, каждая мощностью до 150 т / сутки этилена и до 100 т / сутки пропилена. Рециркуляция пропана облегчает работу пропан-пропиленового разделителя, поскольку остаток может содержать несколько больший процент пропилена без потери его из системы.  [41]

Непрерывное движение катализатора в установке крекинга приводит к постепенному его истиранию, поэтому катализаторы должны обладать высокой прочностью. Получающаяся при истирании мелочь катализатора отделяется ( на схеме не показано), а потери катализатора пополняются вводом свежего катализатора.  [43]

Каталитический крекинг проводится на установке флюид-каталитического крекинга ( FCC) фирмы ЮОП, перерабатывающей газойль вакуумной перегонки.  [44]

Взрывы и пожары на установках крекинга и пиролиза нефтепродуктов сопровождаются обычно значительными разрушениями, что обусловлено большими объемами взрывоопасных материалов в технологическом оборудовании.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Установки термического крекинга нефти и ее фракции

    Для переработки тяжелых нефтяных остатков и дистилля-ционного сырья используют установки термического крекинга. Б отличие от атмосферной и вакуумной перегонки, при которых нефтепродукты получают физическим разделением нефти на соответствующие фракции, отличающиеся по температурам кипения, термический крекинг является химическим процессом, происходящим под влиянием высокой температуры и давления. При термическом крекинге одновременно протекают реакции распада, уплотнения и перегруппировки. [c.82]     Разработка теоретических основ и промышленное внедрение вторичных процессов переработки нефти началось в первой половине XX века. Были изучены основные принципы производства бензина с помощью термического крекинга тяжелых нефтяных фракций, а в 1913 г. в-США введена в эксплуатацию первая установка термического крекинга газойлевых фракций под давлением. [c.22]

    Ниже приводится материальный баланс [в % (масс.)] установки термического крекинга при работе н проектном режиме на прямогонном мазуте (фракция выше 350 °С) сернистой нефти (I) и смеси 75% гудрона (фракция выше 500°С) и 25% тяжелого газойля каталитического крекинга (II) и при работе в режиме висбрекинга на гудроне (фракция выше 460°С) арланской нефти [c.188]

    Промышленные установки термической переработки ТНО существуют с 1912 г., когда были построены первые установки термического крекинга (ТК) для получения бензина. В США к 30-м годам мощности ТК достигли максимальных значений, затем из-за возросших требований к качеству автобензинов процесс ТК практически утратил свое значение и постепенно вытеснился каталитическими. В Европейских странах и (в СССР) развитие ТК задержалось приблизительно на 20 лет. В 60-х годах в этих странах произошло изменение целевого назначения процесса ТК - из бензинопроизводящего он превратился преимущественно в процесс термоподготовки сырья для установок коксования и производства термогазойля. Повышение спроса на котельное топливо, рост в нефтепереработке доли сернистых и высокосернистых нефтей и наметившаяся тенденция к углублению переработки нефти обусловили возрождение и ускоренное развитие процессов висбрекинга ТНО, что позволило высвободить дистиллятные фракции - разбавители гудрона и тем самым увеличить ресурсы сырья для каталитического крекинга. Висбрекинг позволяет использовать и такой альтернативный вариант, при котором проводятся гидрообессеривание глубо. овакуумного газойля с температурой конца кипения до 590 С, а утяжеленные гудроны подвергаются висбрекингу, после чего смешением остатка с гидрогенизатом представляется возможность для получения менее сернистого котельного топлива. Аналогичные тенденции в развитии термических процессов и изменения их целевого назначения произошли и в отечественной нефтепереработке. В настоящее время доля мощностей термического крекинга и висбрекинга в общем объеме переработки нефти составляет соответственно 3,6 и 0,6% (в США - 0,7 и 0,6% соответственно). Построенные в 30-х и 50-х годах установки ТК на ряде НПЗ переведены на переработку дистиллятного сырья с целью производства термогазойля, а на других - под висбрекинг. Однако из-за морального и физического износа часть установок ТК планируется вывести из эксплуатации. Предусматривается строительство новых и реконструкция ныне действующих установок ТК только в составе комплексов по производству, кокса игольчатой структуры в качестве блока термоподготовки дистиллятных видов сырья. Таким образом, мощности ТК, работающих на остаточном сырье, будут непрерывно сокращаться. Предусматривается несколько увеличить мощности висбрекинга за счет нового строительства и реконструкции ряда действующих установок ТК и АТ. [c.65]

    На установках термического крекинга, перерабатывающих остатки малосернистых нефтей с содержанием фракций, выкипающих до 350°С, от 7 до 34% мае., выход светлых нефтепродуктов изменяется в диапазоне от 8 до 30%. В среднем выход светлых нефтепродуктов на этой группе установок выше, чем при крекинге сернистого и высокосернистого сырья и составляет 24,5%, в том числе 13,3% бензина, 5,0% керосина и 6,2% мае. легкого газойля. [c.224]

    Комбинирование первичной перегонки и вторичных процессов широко применяется в отечественной и зарубежной нефтеперерабатывающей промышленности. Рекомендуется комбинировать на одной установке следующие процессы первичной перегонки с подготовкой нефти к переработке атмосферной перегонки нефти с вакуумной перегонкой мазута атмосферно-вакуумной перегонки нефти с выщелачиванием компонентов светлых нефтепродуктов атмосферно-вакуумной перегонки и выщелачивания компонентов светлых нефтепродуктов со вторичной перегонкой широкой бензиновой фракции первичной перегонки нефти с термическим крекингом тяжелых фракций атмосферно-вакуумной перегонки с каталитическим крекингом вакуумного дистиллята и деструктивной переработкой гудрона атмосферной перегонки с процессом коксования. Возможны и другие виды комбинирования. На многих комбинированных установках предусматриваются также процессы стабилизации бензина и абсорбции жирных газов. [c.136]

    Трубчатая печь — это основной аппарат огневого нагрева нефтеперерабатывающих установок. Назначение трубчатой печи установок первичной перегонки нефти состоит в том, чтобы нагреть сырье до температуры, достаточной для испарения требуемых фракций при переходе нагретого сырья в испарительный аппарат (испаритель или ректификационную колонну). На установках термического крекинга в трубчатой печи сырье нагревается до требуемой температуры и выдерживается определенное время. [c.69]

    Первой двухпечной установкой термического крекинга с раздельным крекированием тяжелого и легкого сырья явилась отечественная установка системы Нефтепроекта, разработанная и построенная в 1935—1937 гг. Для того времени установка Нефтепроекта была крупным достижением и имела перед старыми импортными установками то основное преимущество, что на ней осуществлялся раздельный крекинг легких и тяжелых фракций сырья. На установке можно перерабатывать различное сырье широкого фракционного состава мазуты, широкую фракцию с атмосферно-вакуумных установок, тяжелые и смолистые нефти. Установка работает с рециркуляцией промежуточных фракций крекинга. [c.239]

    В висбрекик е второго типа требуемая степень конверсии достигается при более мягком температурном режиме (430-450°С) и длительном времени пребывания (10-15 мин). Низкотемпературный висбрекинг с реакционной камерой более экономичен, так как при одной и той же степени конверсии тепловая нагрузка на печь ниже. Однако при печном крекинге получается более стабильный крекинг-остаток с меньшим выходом газа и бензина, но с повышенным выходом газойлевых фракций. В последние годы наблюдается устойчивая тенденция утяжеления сырья висбрекинга в связи с повышением глубины отбора дистиллятных фракций и вовлечением в переработку остатков более тяжелых нефтей с высоким содержанием асфальто-смолистых веществ повышенной вязкости и коксуемости, что существенно осложняет их переработку. Эксплуатируемые отечественные установки висбрекинга несколько различаются между собой, поскольку были построены либо по типовому проекту, либо путем реконструкции установок АТ или термического крекинга. Различаются они по числу и типу печей, колонн, наличием или отсутствием выносной реакционной камеры. Типичный материальный баланс висбрекинга гудрона газ 1,5 - 3,5%, бензин 3 - 6,7%, компонент котельного топлива 88,4 - 94,7%, потери [c.67]

    Для проведения термического крекинга нефти был разработан ряд установок. Общий ход процесса переработки нефти или ее фракций на этих крекинг-установках один и тот же. Исходные нефтяные сорта подвергаются нагреву при том или ином давлении, а из [c.271]

    Процесс ультраформинг применяется как для получения высокооктанового компонента бензина, так и индивидуальных ароматических углеводородов из низкооктановых бензиновых фракци й прямой перегонки нефти, коксования, каталитического и термического крекинга, гидрокрекинга. Как правило, на промышленных установках ультра-форминга вырабатывают риформинг-бензины с октановым числом 95—103, дополнительным фракционированием можно выделить фракцию с октановым числом 109—113 (по исследовательскому методу, без ТЭС). [c.30]

    Как известно, единственным промышленно освоенным процессом, позволяющим снизить вязкость прямогонных остатков и получить из них котельные топлива, является процесс термического крекинга. На современных НПЗ получили распространение установки термического крекинга, имеющие печь легкого крекинга, где крекируются тяжелые остатки, и печь глубокого крекинга где крекируются получаемые при легком крекинге средние дистиллятные фракции до бензина. Все эти установки спроектированы на переработку легких мазутов, при крекинге которых преследуется основная цель — увеличить выход бензина. Схема установки и конструкции аппаратов рассчитаны на крекинг легкого сырья (мазутов) при сравнительно мягких режимах. Температура на выходе из первой печи даже при крекинге мазута не превышает 480°С. Если для таких условий крекинга схемы и конструкции аппаратов, особенно конструкции печей, были приемлемы, то при крекинге остатков арланской нефти сохранить режим крекинга, не говоря уже об ужесточении его, оказалось практически невозможным. Высокое содержание асфальто-смолистых вешеств в остатках вызывает резкое сокращение циклов работы установки, что не позволяет ужесточить режим крекинга. Крекинг же при мягких режимах, как сказано выше, не обеспечивает достаточного снижения вязкости. Поэтому до недавнего времени стандартные по вязкости котельные топлива получали в основном на установках АВТ за счет снижения отбора светлых нефтепродуктов на АТ. Вакуумные части установок в некоторых случаях исключались из работы. [c.136]

    В табл. Х.12 приведены данные, характеризующие как сырье, поступающее на установку извлечения изобутилеиа серной кислотой (типичную фракцию углеводородов С4 от термического крекинга нефти), так и примерный состав получаемых продуктов — чистого изобутилеиа и углеводородов С4, освобожденных от изобутилеиа [133]. Полученный изобутилен ректифицируют для отделения от углеводородов Св и выше. [c.640]

    Керосино-газойлевые фракции коксования можно использовать также в качестве сырья каталитического крекинга, компонентов сырья три получении ароматического концентрата на установках термического крекинга и для других целей. Одновременное получение керосино-газойлевых фракций и кокса является в СССР и в США важным направлением углубления переработки нефти. [c.248]

    В последние годы топливные блоки нефтеперерабатывающих заводов Башкирии были переведены на переработку нефтей Арлан-ского месторождения, содержащих повышенное количество сернистых и асфальто-смолистых веществ. Это повлекло за собой снижение отбора и качества светлых нефтепродуктов. Особенно ухудшилось качество гудронов, количество которых возросло примерно в полтора раза. В результате на большинстве заводов мощности установок термического крекинга не обеспечивают переработку увеличенного количества гудронов и для выпуска кондиционного котельного топлива марка 100 в качестве разбавителей расходуются дизельные фракции. При глубоком термическом крекинге гудронов получают остатки повышенной вязкости. Все это приводит к тому, что количество дизельных фракций, расходуемых на приготовление товарного котельного топлива марки 100, чаще всего равно количеству бензина, получаемого на установках термического крекинга. [c.77]

    Бензин, получаемый на АВТ на высокосернистой нефти, подвергается риформированию на установке термического крекинга, перерабатывающей сырую нефть. С установки термического крекинга он отходит в смеси с компонентами бензина, получаемыми при легком крекинге и при первичной переработке нефти. Керосино-газойлевая фракция подвергается гидроочистке. Вакуумный газойль поступает па установки каталитического крекинга в смеси с газойлем, полученным из других нефтей. Мазут из высокосернистой нефти подвергается термическому крекингу также в смеси с другими нефтепродуктами. Кроме того, его частично используют при компаундировании товарного топочного мазута. [c.23]

    В состав комбинированной установки ГК-3 входят блоки атмосферной перегонки нефти и вакуумной перегонки мазута, блоки легкого термического крекинга гудрона и каталитического крекинга вакуумного газойля, а также блок газофракционирования. Основные продукты установки головная фракция стабилизации, высокооктановый компонент бензина, котельное топливо, а также компоненты бензина и дизельного топлива. [c.118]

    Рассмотрим несколько типичных поточных схем переработки нефти. На рис. 115 приведена принципиальная поточная схема варианта неглубокой переработки . Нефть поступает иа электро-обессоливание и затем на атмосферную трубчатую установку. При перегонке от нефти отгоняется бензиновая ) оловка до 85° С, которая используется затем при компаундировании товарного бензина, фракция 85—180° С, поступающая на каталитический риформинг, и фракция дизельного топлива 180—350° С. Остаток —мазут выше 350° С поступает на установку термического крекинга, целевым продуктом которой является крекинг-остаток (котельное топливо). Предусмотрена гидроочистка, а также карбамидная депарафинизация [c.353]

    Рассмотрение данных, приведенных в табл. 24, позволяет прийти к выводу, что бензины термического крекинга содержат значительные количества фракций, необходимых для получения спиртов Се—Сд оксосинтезом. Нужно отметить также заметные колебания содержания непредельных углеводородов в целевых фракциях бензинов термокрекинга. Эти колебания определяются режимом работы установок термокрекинга. В процессе оксосинтеза наиболее целесообразным является использование фракций, содержащих максимальное количество непредельных углеводородов. С этой точки зрения весьма перспективным было бы использование фракций, полученных из бензинов термокрекинга восточных нефтей. Однако в последние годы большинство установок термического крекинга на заводах Поволжья и Башкирии переведены на более мягкий режим процесса, заключающийся в том, что в первой печи установки проводится термический риформинг лигроина, во второй печи — термическая обработка гудрона. Такое изменение привело к понижению содержания непредельных в бензинах термического крекинга восточных нефтей. С другой стороны, высокое содержание серы в этих бензинах также является весьма нежелательным явлением, в значительной мере осложняющим получение спиртов, пригодных для пластификаторов. Это вынуждает вводить специальную подготовку бензинов, полученных термическим крекингом восточных нефтей, для процесса оксосинтеза. [c.103]

    В начале 70-х годов в связи с увеличением объема нефти, поступающей на переработку, а также снижением роли термического крекинга как процесса получения бензина из гудрона, мазута и вакуумного газойля началась постепенная переориентация этих процессов под риформинг. Так, для обеспечения алкилирующих установок дополнительным количеством бутан-бутиленовой фракции при термокрекинге №6 бьшо вновь введено высокотемпературное ри-формирование бензинов прямой гонки и термических крекингов. Кроме того, на установках термического крекинга периодически осуществлялась переработка смолы пиролиза. Ввиду низкого качества газов и бензинов техникоэкономические показатели установок термического крекинга были низкие. Поэтому часть термических гфекингов в 1972 г. была модернизирована. [c.28]

    Установки термического крекинга используют также для увеличения сырьевых ресурсов для некоторых каталитических процессов — каталитического крекинга, гидрокрекинга. Например, в г. Грозном (ГрозНИИ и Гипрогроз нефть) был предложен процесс деструктивной вакуумной перегонки (ДВП). Согласно схеме (рис. 16), мазут проходит через печь 1 и подвергается там летному крекингу. В колонну 2 для увеличения доли отгона подают (водяной пар. Отгон лаправляют непосредственно в реактор установки каталитического крекинга, а остаток поступает в вакуумную колонну 3, где за счет перепада давления происходит дополнительное испарение фракций, также направляемых на каталитический крекинг. [c.80]

    Если процесс коксования проводят с целью углубления переработки нефти и увеличения отбора светлых, то целевым продуктом является широкая фракция, которая поступает на установки каталитического или термического крекинга и перерабатывается в1 моторное топливо. Общий выход светлых на исходную нефть Значительно возрастет. Например, при коксовании гудрона плотностью qI = 0,991 получили 17% бензина, 48% широкой (керосино-газойлевой) фракции, 13% газа и потерь и 22% кокса. [c.299]

    Сырьем для каталитического риформинга служат бензиновые или лигроиновые фракции прямой перегонки нефти и в меньшей степени дистилляты вторичного происхождения бензины коксования, термического крекинга, гидрокрекинга и др. Поскольку выход этих фракций на нефть относительно невелик (обычно не превышает 15—20%), общий объем сырья, перерабатываемого на установках риформинга, а также мощность отдельных установок не столь велики, как при каталитическом крекинге. Однако удельный объем каталитического риформинга в долях от перерабатываемой нефти в настоящее время весьма значителен. Так, по данным на 1 января 1967 г. относительная мощность установок риформинга в США составляла около 19 мас.% от перерабатываемой нефти .  [c.212]

    Разложение углеводородов при высокой температуре без доступа воздуха было известно еще в прошлом столетии. В 1875 г. ассистент Петербургского технологического института А. А. Летний, изучая действие высокой температуры на тяжелые нефти, установил, что при этом образуются летучие продукты (бензин). Д. И. Менделеев неоднократно указывал на необходимость изучения действия высокой температуры на тяжелые нефтяные масла, отмечая, что они претерпевают при этом изменения, и среди образующихся продуктов найдутся технически важные и полезные. В 1885 г. в Баку была построена установка для получения керосина путем нагрева нефтяных остатков. Промышленные крекинг-установки для получения бензина из нефтяных фракций стали строить в США, начиная с 1913 г. Первоначальные способы термической переработки нефти и применявшаяся для этого аппаратура подвергались в дальнейшем различным усовершенствованиям. В Советском Союзе первые крекинг-установки системы Виккерса были построены в Баку в 1927—1928 гг. [c.269]

    Исмаилов Р. Г., К орнеев М. И. Комбинированный риформинг лигроиновых фракций в сочетании с легким крекингом мазута на двухпечных установках термического крекинга.. Нефть и газ № 7, 1959. [c.381]

    Завод проектировался двумя очередями. Первая очередь предусматривала объем переработки нефти в 8 млн.т в год и включала следующие технологические установки и объекты электрообессоливающую установку 10/6, атмосферно-вакуумную трубчатую установку АВТ-2 для переработки нефти в объеме 2 млн.т/год, атмосферную установку АТ-6 проектной мощностью 6 млн. т./год, установку термического крекинга мазута прямой гонки мощностью 0,6 млн.т/год, установки каталитического ри-форминга Л-35-11/300 и Л-35-11/600 — для ароматизации бензиновых фракций, получаемых на установках АВТ-2 и АТ-6, с целью производства высокооктановых компонентов автобензинов, и установки Л-24/6 и Л Г-24/7 для гидроочистки (обессеривания) дизельных фракций с целью получения малосернистого топлива с содержанием серы 0,2% и 0,5% установки производства элементарной серы (утилизация сероводорода, получаемого на установках гидроочистки, в процессе Клауса) и битумные установки 19/10 и 19/6 мощностью по 0,45 млн.т/год для производства дорожных и строительных битумов. Естественно, в первую очередь входил ряд объектов для обеспечения нормального функционирования технологических установок объекты паро-, тепло- и воздухоснабжения, электрообеспечения, водоснабжения и очистки зафязненных производственных сточных вод, межцеховые коммуникации, ремонтное производство, товарно-сырьевой цех для приема нефти и отгрузки товарной продукции и ряд других. [c.4]

    По топливной схеме, предусматривающей, как показывает ее название, максимальное получение из нефти топлива, мазут может быть переработан 1) на установке термического крекинга, где из него получают также топливные продукты — автомобильный бензин, крекинг-керосин, газ и крекинг-остаток. Последний может быть переработан на установках коксования и из него можно получить добавочное количество бензина, керосино-соляро-вую фракцию (дистиллят коксования), являющуюся сырьем для каталитического крекинга, газ и кокс 2) вакуумной перегонкой с получением широкой дистиллятной фракции (350—500°) и гудрона в остатке. Широкая фракция поступает в качестве сырья на установку каталитического или термического крекинга, а следовательно, опять перерабатывается на топливо. В результате каталитического крекинга широкой фракции получают автом бильный бензин, легкий газойль, являющийся компонентом дизельного топлива, и тяжелый газойль, используемый [c.53]

    Мазуты после отгона фракции до 350°, кроме нефтей Шкапоо-ского и Мухановского месторождений, имеют высокую смолистость, значительное содержание сернистых соединений и высокую температуру застывания. При переработке этих мазутов на установках термического крекинга выход бензина достигает 23 —25% иа мазут. После извлечения из мазутов 3—вакуумного газойля выход бензина термического крекинга снижается до 18—21%. [c.13]

    Опыты показали, что продолжительность пробега пилотной установки термического крекинга на 60%-ном остатке смолы выше (9,5 ч), чем при использовании отбензиненной смолы (2,25 ч). При переработке в этих же условиях крекинг-остатков смесей сернистых нефтей, гудронов мангышлакской и ширванской нефтей (сырье промышленных установок) продолжительность непрерывной работы составляла соответственно 2 5,2 и 9,1 ч. Пробег установки резко увеличивался с вовлечением в сырье рисайкла — фракции дистиллята, выкипающей выше 350°С. Так, при работе на от бензиненной смоле с коэффициентом рециркуляции 1,3 время закоксовывания змеевика печи пилотной установки составило 9,5 ч вместо 2,25 ч при нагреве сырья без рисайкла. При переработке 60%-ного остатка смолы с рисайклом змеевик проработал 13,5 без сколько-нибудь замехного отложения кокса. [c.66]

    В 1960 г. мощность установок термического крекинга газойлей в США составляла 135 тыс. м 1сугш или около 8% от суммарной мощно-сги перегонки. Мощности продолжают снижаться, так как, несмотря па продолжающийся рост мощностей прямой гонки,, новые установки термического крекинга газойлей не строятся, а часть старых установок прекратила работу и демонтирована. Однако говорить о полном отка-, е от термического крекинга, пожалуй, еще преждевременно, поскольку этот процесс, по-видимому, является рациональным способом превращения полумазутов и отбензиненных нефтей в низкокипящие фракции, которые в свою очередь весьма пригодны для лро.н зводства нефтехимического сырья. [c.166]

    Очень ценным было предложение иопользовать для переработки нефтегрязи, содержащей 20% воды и до 5% механических примесей, установки термического крекиига. На одной из установок смонтированы дополнительная колонна и сепаратор. Ловушечный нефтепродукт подается в крекинг-остаток, имеющий высокую температуру. При этом вода и легкие фракции из ловушечного продукта испаряются. Производительность по переработке ловушечной нефти на установке термического крекинга достигла 2 тыс. т в месяц. Внедрение этого предложения позволило заводу за лето 1968 г. освободить от нефтепродуктов два пруда-отстойника и аварийный амбар ЭЛОУ емкостью 3 тыс. т. [c.103]

    Подлинным полигоном для творческой мысли стал следующий технологический передел - термическое крекирование, этому способствовал состав арланской нефти, в которой тялсёлые фракции - сырьё термических крекингов -составляли более 57%. Освоение выпуска вакуумного мазута, полученного из нового сырья на установках термического крекинга, шло несколькими способами изменением технологических параметров, проведением частшшой реконструкции, манипулированием составами исходного сырья. [c.104]

    Установка висбрекинга может входить как секция в состав комбинированной установки, например атмосферная перегонка нефти -V висбрекинг атмосферного мазута -> вакуумная перегонка висбре-кинг-мазута для выделения газойлевых фракций или висбрекинг атмосферного мазута — выделение газойлей (в частности, под вакуумом)— термический крекинг смеси газойлей с целью увеличения выхода керосиновой фракции. Возможны также варианты установок висбрекинга на одних нагретое сырье по выходе из печи направляется в необогреваемый [c.24]

    Ход процесса оказывает серьезное влияние на конечную вязкость крекинг-остатка. Например, было найдено, что тяжелый газойль, отгоняемый от остатка висбрекинга, может быть заменен термически стойким легким сырьем, идуш им на повторный крекинг, которое получается при крекинге более легких фракций. Такое сырье, несмотря на меньшее содержание водорода и меньшую потенциальную способность к образованию бензина, является лучшим средством для снижения вязкости тяжелых остатков. С другой стороны, газойль прямой гонки, отогнанный от тяжелых остатков, имея больше водорода, даст больше бензина, чем крекинг-флегма в процессе исчерпываюш его рисайклинга. Суммарный эффект заключается в том, что, удаляя менее эффективный для понижения вязкости дистиллят и заменяя его более эффективным в этом отношении разбавителем, который является, однако, плохим сырьем для крекинга, можно получить повышенные обш ие выходы бензина и более низкие выходы мазута со стандартной вязкостью. Эта операция известна под названием крекинг тяжелых фракций и возвращение назад на смешение . Процесс ведется следующим образом змеевик висбрекинг-установки загружается отбензиненной нефтью так, чтобы газойль направлялся вверх и крекинг легкого газойля происходил в одном змеевике, а крекинг тяжелого — в другом. Остаток подвергается перегонке под вакуумом, и полученный газойль вновь подается в крекинг-змеевик для тяжелого газойля. Крекинг-остаток из обоих змеевиков смешивается с вакуумными остатками и достаточным количеством крекинг-флегмы для получения мазута соответствующей спецификации. [c.38]

    Основная масса углеводородных газов на установках деструктивной переработки нефти отделяется от жидкости — бензина и воды — в газосепараторах. Некоторая часть их, в основном нропап-прониле-повая п бутан-бутиленовая фракции (Сд — С4), остается в бензине и значительно повышает давление его паров против обш,еиринятых стандартов. Это особенно характерно для бензина, получающегося в процессе термического крекинга под высоким давлением. [c.262]

    На атмосферно-вакуумных трубчатых установках производится полная перегонка нефти до гудрона или полугудрона. В зависимости от качества перерабатываемой нефти и заданного ассортимента продукции работа АВТ может протекать по диум схемам масляной или топливной. При переработке на АВТ нефтей по первой схеме на атмосферной части установки получают светлые нефтепродукты (первая ступень переработки), а на вакуумной части — масляные дистилляты (вторая ступень переработки). При переработке нефти на АВТ по топливной схеме на атмосферной части установки вырабатываются те же светлые нефтелродукты, а на вакуумной части от мазута отбирается широкая фракция, служащая сырьем для каталитического крекинга. В остатке получают либо гудрон, который направляют для переработки в нефтебитум, либо полугудрон, являющийся сырьем для термического крекинга. [c.155]

    Установки Нефтепроекта бы.чи рассчитаны на переработку малосернистого сырья широкого фракционного состава. Непрерывно растущий спрос на дизельное топливо, в качестве которого используются соляро-газойлевые фракции прямой гонки нефти, привел к использованию утяжеленных мазутов в качестве сырья для термического крекинга. Кроме того, на термический [c.239]

    Современные схемы неглубокой переработки нефти иногда ие включают установок ни термического, ни каталитического крекинга. Кроме установки перегонки нефти на несколько узких фракций предусмотрена гидроочистка отдельных компонентов и в некоторых случаях более широких фракций, которые затем разделяют на более узкие путем вторичной перегонки. Котельное топливо компаундируют из остатков перегонки и тяжелых дистиллятных компонентов, не подвергающихся гидроочистке. Автомобильный бензин с достаточно высоким октановым числом получают в процессе каталитического риформинга тяжелого бензина прямой перегонки. Однако заводы, сооруженные по такой схеме, как правило, нмеют чисто топливный профиль. При необходимости поставлять сырье для нефтехимического синтеза в состав завода включают крекинг-установки или направляют часть малоценных сернистых дистиллятов на установки пиролиза, принадлежащие нефтехимическим заводам. Подробное направление переработки свойственно некоторым нефтеперерабатывающим заводам Западной Европы, сооруженным в 1960 г. На рис. 116 представлена типичная схема глубокой переработки сернистой пефти. Нефть после двухступенчатой электрообессоливающей установки (на схеме не показана) поступает иа атмосферновакуумную перегонку, в результате которой получается несколько светлых дистиллятов, тяжелый газойль и гудрон. Головку бензина и фракцию реактивного топлива после очистки направляют на смесительную станцию для компаундирования. Фракцию тяжелого бензина подвергают каталитическому риформингу для получения высокооктанового компонента бензина или ароматических углеводородов. Кроме того, риформингу подвергается бензиновый дистиллят коксования. Оба компонента сырья предварительно проходят гидроочистку. Предусмотрена экстракция ароматических углеводородов из жидких продуктов риформинга, которая при получении на установке риформинга бензина служит одновременно для отделения и возврата на повторный риформинг непревращенной части сырья. Полученный экстракт путем ректификации разделяют на требуемые компоненты или углеводороды. Керосиновый дистиллят и легкий газойль проходят гидроочистку и используются после этого как компоненты дизельного топлива. Тяжелый вакуумный газойль подвергают каталитическому крекингу в смеси с газойлем коксования. Для увеличеиия выхода светлых на установке каталитического крекинга предусмотрена рециркуляния. Гудрон поступает на установку коксования жидкие продукты этого процесса являются сырьем для установок каталитического риформинга и каталитического крекинга, о чем было упомянуто выше легкий газойль коксования после гидроочистки использустся как компонент дизельного топлива. Кроме того, на установке получают кокс, который можно [c.356]

chem21.info

Установка и способ вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической промышленности, в частности к изменению исходного сырья, а именно к переработке нефти. Установка для вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов содержит емкость для нефти и нефтепродуктов, ректификационную и реакционную камеры и емкость для выделенных продуктов. Емкость для нефти и нефтепродуктов соединена с ректификационной и реакционной камерами посредством двухпозиционного клапана и нефтяных насосов. Ректификационная камера выполнена в виде вихревой гидрокавитационной установки, содержащей последовательно расположенные входное устройство, завихритель, вихревую трубу, развихритель и выходное устройство. Реакционная камера выполнена в виде вихревой трубы с тангенциальным входным соплом, улиткой и дросселем, при этом вихревая труба соединена с емкостями для сбора выделенных фракций. Описан также способ вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов, включающий разделение нефти и нефтепродуктов на фракции. Разделение нефти и нефтепродуктов осуществляют путем подачи их нефтяным насосом в вихревую гидрокавитационную установку. После обработки продукт возвращают в емкость для нефти и нефтепродуктов, из которой их с помощью двухпозиционного клапана и нефтяного насоса подают в вихревую трубу для разделения на фракции. Благодаря заявленной группе изобретений происходят упрощение и интенсификация процесса, увеличение светлых фракций без использования традиционно громоздких конструкций. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической промышленности, в частности к физико-химическому изменению исходного сырья, а именно переработке нефти и нефтепродуктов.

Основное назначение крекинга - высокотемпературная переработка нефти и ее фракций с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы.

Крекинг протекает с разрывом химических связей (С-С) и образованием свободных радикалов или карбонионов. Основные параметры термических процессов, влияющие на ассортимент, материальный баланс и качество получаемых продуктов, - качество сырья, давление, температура и продолжительность процесса термолиза.

Известны традиционные способы термического крекинга, включающие ввод нагретого сырья в ректификационную колонну, вывод через нижнюю часть колонны остатка, нагрев его в печи с последующим вводом в реакционную камеру и далее в испаритель высокого давления, ввод паров через верх испарителя в колонну с выделением в ней газа, бензина и газойлевых фракций (Смидович Е.В. "Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов", М., Химия, 1980; Пат. США №4424117, кл. C10G 65/04; Пат. SU №1680760, кл. C10G 47/22; Пат. RU №2068441, кл. C10G 9/00).

Недостатком всех известных способов крекинга нефти является сложность и громоздкость технологического оборудования, а также большая энергоемкость термических процессов с выходом светлых фракций не более 30-35%.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ крекинга, включающий ввод и обработку сырья в ректификационной колонне и далее в реакционной камере, выделение газа, бензина: установка для осуществления крекинга содержит ректификационную и реакционную камеры с емкостями (патент РФ №2068441, опубл.27.10.1996).

Недостатками известного способа и устройства является низкая эффективность и сложность процесса, громоздкость конструкций, а также низкий выход светлых фракций.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение и интенсификация процесса, а также увеличение выхода светлых фракций путем обеспечения условий для физико-химических превращений жидкого сырья: нефти, нефтепродуктов, газоконденсата и др.

Результатом использования предлагаемого способа крекинга нефти являются упрощение и интенсификация процесса, увеличение доли светлых фракций без использования традиционно громоздких конструкций (теплообменники, нагревательные печи, сепаратор, отпарные колонны, вакуумная колонна и т.п.), но в то же время с одновременной интенсификацией и упорядочением процессов разрыва химических связей (С-С), образования свободных радикалов и получения продуктов крекинга при повышении антидетонационных свойств бензина, улучшением термической стабильности реактивного сырья, снижением содержания сырья и т.д.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке для вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов, содержащей емкость для нефти и нефтепродуктов, ректификационную и реакционную камеры, емкость для выделенных продуктов, емкость для нефти и нефтепродуктов соединена с ректификационной и реакционной камерами посредством двухпозиционного клапана и нефтяных насосов, причем ректификационная камера выполнена в виде вихревой гидрокавитационной установки, содержащей последовательно расположенные входное устройство, завихритель, вихревую трубу, развихритель и выходное устройство, а реакционная камера выполнена в виде вихревой трубы с тангенциальным входным соплом, улиткой и дросселем, при этом вихревая труба соединена с емкостями для сбора выделенных фракций.

В предлагаемом способе вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов, включающем разделение нефти и нефтепродуктов на фракции, разделение нефти и нефтепродуктов осуществляют путем подачи их нефтяным насосом в вихревую гидрокавитационную установку, после обработки в которой продукт возвращают в емкость для нефти и нефтепродуктов, из которой их с помощью двухпозиционного клапана и нефтяного насоса подают в вихревую трубу для разделения на фракции.

В предлагаемом способе вихревого крекинга обработку нефти и нефтепродуктов в вихревой гидрокавитационной установке осуществляют многократно.

В предлагаемом способе в процессе вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов создается и используется ионизация нефти с регулируемой интенсивностью.

Для создания в движущейся жидкости дополнительных условий ионизации за счет локально высоких напряженностей физических полей внутренние поверхности рабочих зон установки модифицируются порошками активных минералов.

Возможность оперативной регулировки и настройки параметров воздействия на исходный продукт обеспечивает унификацию и универсальность применения предлагаемой установки вихревого крекинга нефти.

В предлагаемом способе за счет настроек и регулировки режимов работы установки обрабатывается как легкая нефть, так и тяжелая - насыщенная нефтеносными песками.

В способе вихревого крекинга, протекающим с разрывом химических связей (С-С) и образованием свободных радикалов или карбонионов, включающим обработку нефти при использовании технологии вихревой энергетики, сначала нефть подают в вихревую гидрокавитационную установку, где поток нефти интенсивно турбулизируется, подвергаясь воздействию температуры, давления и ионизации, за счет чего, высокомолекулярные углеводороды распадаются на продукты меньшей молекулярной массы, затем продукт возвращают в емкость и далее снова поток нефти или нефтепродуктов проходит через насос и гидрокавитационную установку, а количество циклов обработки нефти на этом этапе зависит от параметров исходного сырья, от настроек гидрокавитационной установки, а именно температуры, давления, уровня ионизации и длительности процесса, связанной также и с параметрами конечного продукта. Далее "перемолотую", "измельченную" нефть направляют в вихревую делящую трубу, где ее подвергают сепарации.

Предлагаемая установка для вихревого крекинга содержит наполняемую нефтью емкость, двухпозиционный клапан переключения, первый нефтяной насос, вихревую гидрокавитационную установку, второй нефтяной насос, вихревую делящую трубу, где происходит ее сепарация, и емкости для сбора легкой и тяжелой фракций нефти, при этом вихревая гидрокавитационная установка состоит из вихревой трубы, входного устройства, завихрителя, развихрителя, выходного устройства, гидронасоса с приводом. Вихревая делящая труба имеет тангенциальное сопло и дроссель с возможностью образования интенсивного кругового движения нефти с последующим образованием свободного вихря, который развивается до определенного радиуса и смещается вдоль оси трубы к дросселю.

Для осуществления предлагаемого вихревого способа крекинга нефти используются технологии вихревой энергетики (патент RU №2134381, кл. 6 F24D 3/02; Серебряков Р.А., Бирюк В.В. "Автономные экономичные и экологически чистые системы локального теплоснабжения", научные труды ВИЭСХ, т.86, 2000 г.; Серебряков Р.А., Бирюк В.В., Мартынов А.В. "Оценка эффективности систем децентрализованного теплоснабжения на базе вихревых гидравлических теплогенераторов", ж. "Строительные материалы, оборудование и технологии 21 века", 2003 г., №7).

Для создания в движущейся жидкости дополнительных условий ионизации за счет локально высоких напряженностей физических полей внутренние поверхности рабочих зон установки модифицируются порошками активных минералов.

Для унификации и универсальности установки вихревого крекинга обеспечивается возможность оперативной регулировки и настройки параметров воздействия на исходный продукт.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1-3.

На фиг.1 показана общая схема установки для осуществления вихревого крекинга.

На фиг.2 представлена общая схема гидрокавитационной установки.

На фиг.3 показана называемая "вихревая делящая труба".

Предлагаемая установка содержит наполняемую нефтью емкость 1, двухпозиционный клапан 4, через который нефть подводится к нефтяному насосу 2, и далее нефть подается в вихревую гидрокавитационную установку 3, где этот поток нефти интенсивно турбулизируется, после вихревой гидрокавитационной установки 3 продукт возвращается в емкость 1 и далее снова проходит через насос 2 и гидрокавитационную установку 3, далее "перемолотая", "измельченная" нефть или другое сырье (другие нефтепродукты) через второй нефтяной насос 5 поступает в вихревую делящую трубу 6, где происходит ее сепарация, т.е. здесь нефть разделяется на продукты легкой и тяжелой фракций, которые собираются в емкостях 7 и 8.

Основой вихревой гидрокавитационной установки 3 (фиг.2) является вихревая труба 9, входное устройство 10, завихритель 11, развихритель 12, выходное устройство 13, нефтяной насос 2 и привод насоса 14.

Установка преобразует энергию движущегося в ней рабочего тела в тепловую энергию и локально высокие напряженности физических полей за счет трения рабочего тела на внутренних поверхностях рабочих зон установки, и высокую напряженность физических полей в локальных внутренних поверхностях рабочих зон установки. В роли рабочего тела используют нефть и другие нефтепродукты. В известных способах крекинга нефть находится при атмосферном давлении, в предлагаемом способе - при давлении около 70-400 атм. Особенностью гидрокавитационной установки является наличие в процессе обработки ионизации, градиентов температуры и давления. Температура нагрева может достигать более 200°С, давление до 400 атм, уровень ионизации до 100 мв.

Основную роль в подогреве нефти и ее ионизации играет процесс кавитации, возникающий в вихревой трубе 9, т.е. рабочее тело (нефть и другие жидкости) в вихревой гидрокавитационной установке испытывает сильное энергетическое воздействие, происходят непрерывные кавитационные процессы, меняющие физико-химические свойства нефти (Эйнштейн Л.А. "Возникновение и развитие кавитации", Труды ЦАГИ, 1948 г.; Зельдович Я.Б. "Теория разрыва жидкости", ЖЭТФ, 1942 г., т.12; Френкель Я.И. ЖФХ, 1940 г., т.14; Федоткин И.М. "Использование кавитации в технологических процессах", Киев, ВШ, 1984 г.; Пирсол И. «Кавитация», М., Мир, 1975 г.).

Все вышеуказанные воздействия на нефть в гидрокавитационной установке 3, а именно высокие градиенты температуры, давления, ионизации, при интенсивно турбулизированном потоке являются, тем не менее, управляемым процессом, что говорит об универсальности предлагаемого способа и возможности приспосабливаться к различным изменяемым входным условиям (например, изменение вязкости нефти) и, самое главное, о возможности регулировать процесс разрыва связей С-С.

Вторым основополагающим элементом, принимающим участие в вихревом крекинге нефти (фиг.3), является так называемая "вихревая делящая труба" 6, содержащая вихревую трубу 15, тангенциальное входные сопло 16, улитку 17 и дроссель 18 (А.С. №151315, Кл. 12о, 1/01; А.С. №248642, Кл. 12е, 2/01; А.С. №257519, Кл. МПК F25b, 9/02; А.С. №450058, Кл. МПК F25b, 9/02; Меркулов А.П. "Вихревой эффект и его применение в технике", М., Машиностроение, 1969 г.).

Нефть под давлением подается в тангенциальное сопло 16 и образует в трубе 15 интенсивное круговое движение.

После истечения из тангенциального сопла 16 поток нефти образует внешний вихрь, который развивается до определенного радиуса и смещается вдоль оси тру бы 15 к дросселю 18.

Внешний вихрь устойчив к силам внутреннего трения и не разрушается ими. Вихрь может разрушаться только на своих радиальных границах за счет трения о стенки и взаимодействия с приосевыми элементами. Интенсивность его закрутки при этом падает из-за снижения окружных скоростей при движении вихря вдоль трубы 15 к дросселю 18, уменьшается радиальный градиент статического давления в вихревом потоке нефти, а вихрь распространяется все ближе к оси.

Уменьшение радиального градиента, в свою очередь, вызывает градиент статического давления, который вынуждает попавший в приосевую область фрагмент нефти изменить свое первоначальное направление осевого движения на противоположное и двигаться к сопловому сечению. В процессе перехода в приосевую область элементы нефти интенсивно турбулизируются. Высокая турбулентная вязкость вынуждает приосевой поток нефти вращаться по закону твердого тела.

Обратный приосевой поток по мере продвижения к развихрителю 12 закручивается более интенсивным внешним вихрем. Кроме передачи кинетической энергии вращения от внешнего к вынужденному вихрю между ними происходит интенсивный турбулентный теплообмен при высоком градиенте статического давления, нормального к средней скорости движения потока нефти. Радиальное перемещение турбулентного элемента нефти происходит за счет радиальной турбулентной пульсационной скорости. Попадая при этом в зону более высокого или низкого давления, элемент нефти будет адиабатно сжиматься или расширяться. Т.е. роль "вихревой делящей трубы" 6 - сепарировать нефть, перемолотую и расщепленную до нее в вихревой гидрокавитационной установке.

Предлагаемый вихревой способ крекинга нефти осуществляют следующим образом.

Емкость 1 заполняют исходным продуктом, например нефтью, и через двухпозиционный клапан 4 подводят к первому нефтяному насосу 2, который подает нефть в вихревую гидрокавитационную установку 3, где поток нефти интенсивно турбулизируется, подвергаясь воздействию температуры до 150°С, давлению более 70 атм и ионизации, за счет чего высокомолекулярные углеводороды распадаются на продукты меньшей молекулярной массы. После вихревой гидрокавитационной установки 3 продукт возвращается в емкость 1 и далее снова проходит через первый насос 2 и гидрокавитационную установку 3. Количество циклов обработки нефти на этом этапе зависит от параметров исходного сырья, от вязкости нефти (если нефть с песком, то до 10 циклов), от настроек гидрокавитационной установки (температура, давление, уровень ионизации и длительность процесса), связанной также и с заданными параметрами конечного продукта.

Далее "перемолотая", "измельченная" нефть или другое сырье через второй нефтяной насос 5 направляют в вихревую делящую трубу 6, где происходит ее сепарация, затем продукты легкой и тяжелой фракций нефти собирают в емкостях 7 и 8.

Предлагаемые способ и установка для вихревого крекинга позволяют получить до 70% легкой фракции нефти, а также появляется возможность переработки «битумных озер».

Преимущества предлагаемого способа заключаются в следующем:

- конструктивная простота,

- значительно меньшая металлоемкость и энергоемкость,

- создание в объеме нефти локально высоких значений температуры и давления (за счет кавитационных процессов), недостижимых стандартными способами термического крекинга,

- в отличие от традиционных воздействий на нефть при воздействии турбулизации и кавитации на сырье происходит его ионизация,

- большая эксплуатационная гибкость: возможность перерабатывать практически любые нефтяные фракции и высокомолекулярные продукты одной и той же установкой за счет простой регулировки работы параметров установки.

Конкретные примеры осуществления вихревого способа крекинга нефти.

Пример 1.

Сырье - легкая нефть, с низкой степенью вязкости. Из заполненной емкости нефть первым нефтяным насосом подают в вихревую гидрокавитационную установку, где поток нефти с расходом 100 л/час интенсивно турбулизируется, подвергаясь воздействию температуры до 150°С, давлению более 70 атм, при этом высокомолекулярные углеводороды распадаются на продукты меньшей молекулярной массы.

Далее "перемолотую", "измельченную" нефть направляют в вихревую делящую трубу, где происходит ее сепарация, затем продукты легкой и тяжелой фракций нефти собирают в емкостях.

После обработки из нефти получают до 70% легкой фракции.

Пример 2.

Сырье - тяжелая нефть (нефть с песком) с высокой степенью вязкости. Из заполненной емкости нефть первым нефтяным насосом подают в вихревую гидрокавитационную установку 3, где поток нефти с расходом 100 л/час интенсивно турбулизируется, подвергаясь воздействию температуры до 150°С и давлению более 70 атм, при этом высокомолекулярные углеводороды распадаются на продукты меньшей молекулярной массы. В зависимости от вязкости нефти проводят до 10 циклов ее обработки в гидрокавитационной установке.

Далее "перемолотую", "измельченную" нефть направляют в вихревую делящую трубу, где происходит ее сепарация, затем продукты легкой и тяжелой фракций нефти собирают в емкостях.

После обработки из нефти получают до 65% легкой фракции.

Пример 3.

Нефть подают в вихревую гидрокавитационную установку с расходом 100 л/час и интенсивно турбулизируют, при комнатной температуре, и атмосферном давлении 760 мм рт.ст.

Далее "перемолотую", "измельченную" нефть направляют в вихревую делящую трубу, где происходит ее сепарация, и получают продукты легкой и тяжелой фракций нефти.

А для создания в движущейся жидкости дополнительных условий ионизации за счет локально высоких напряженностей физических полей, внутренние поверхности рабочих зон установки модифицируют порошками активных минералов, например серпентенитами.

1. Установка для вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов, содержащая емкость для нефти и нефтепродуктов, ректификационную и реакционную камеры, емкость для выделенных продуктов, отличающаяся тем, что емкость для нефти и нефтепродуктов соединена с ректификационной и реакционной камерами посредством двухпозиционного клапана и нефтяных насосов, причем ректификационная камера выполнена в виде вихревой гидрокавитационной установки, содержащей последовательно расположенные входное устройство, завихритель, вихревую трубу, развихритель и выходное устройство, а реакционная камера выполнена в виде вихревой трубы с тангенциальным входным соплом, улиткой и дросселем, при этом вихревая труба соединена с емкостями для сбора выделенных фракций.

2. Способ вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов, включающий разделение нефти и нефтепродуктов на фракции, отличающийся тем, что разделение нефти и нефтепродуктов осуществляют путем подачи их нефтяным насосом в вихревую гидрокавитационную установку, после обработки в которой продукт возвращают в емкость для нефти и нефтепродуктов, из которой их с помощью двухпозиционного клапана и нефтяного насоса подают в вихревую трубу для разделения на фракции.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что обработку нефти и нефтепродуктов в вихревой гидрокавитационной установке осуществляют многократно.

www.findpatent.ru