Материальные балансы процессов. Качество сырья и продуктов.
Гидрогенизационные процессы получения моторных топлив.
Таблица 1. Одноступенчатый процесс каталитической гидродеароматизации легких прямогонных керосиновых дистиллятов – реактивных топлив (процесс разработан ВНИИ НП)
| Показатели | Прямогонные дистилляты с пределами кипения | |||
| 140 - 240°С | 165 - 280°С | |||
| сырье | продукт | сырье | продукт | |
| Характеристика сырья и продуктов | ||||
| Плотность при 20°С, кг/м3 | ||||
| Вязкость при 20°С, мм2/с | 1,39 | 1,37 | 2,08 | 2,19 |
| Пределы кипения, °С н.к. к.к. | ||||
| Содержание, % (масс.) ароматических углеводородов общей серы | 22,5 0,07 | 14,0 <0,001 | 16,0 0,045 | 6,7 <0,001 |
| Высота некоптящего пламени, мм | 24,0 | 29,0 | 22,0 | 27,0 |
| Параметры процесса | ||||
| Общее давление, МПа | 4,0 | 4,0 | ||
| Температура в реакторе в начале и конце цикла, °С | 280/360 | 280/340 | ||
| Объемная скорость подачи сырья, ч-1 | 2-3 | |||
| Циркуляция водородсодержащего газа, м3/м3 сырья | 500-800 | 750-800 | ||
| Концентрация Н2, (об.) не менее | ||||
| Материальный баланс | ||||
| Взято, % (масс.) сырье водород (100%-ный) на реакции | 100,0 0,55 | 100,00 0,60 | ||
| Итого | 100,55 | 100,60 | ||
| Получено, % (масс.) стабильное топливо бензиновая фракция (отгон) углеводородные газы+сероводород Потери | 95,00 3,05 1,50 1,00 | 94,00 4,35 1,25 1,00 | ||
| Итого | 100,55 | 100,60 |
Таблица 2. Материальный баланс процесса двухступенчатого гидрокрекинга газойля, направленного на получение максимального выхода бензиновых фракций*.
| Показатели | Выход, % (масс.) | Пределы кипения, °С | Плотность при 15°С, кг/м3 | Содержание, % (масс.) | |
| серы | Азота | ||||
| Взято, % (масс.) сырье водород | 100,00 3,32 | 232-521** - | 1,22 - | 0,109 - | |
| Итого | 100,32 | ||||
| Получено H2S+NH3 метан этан пропан изобутан н-бутан легкий бензин тяжелый бензин | 1,40 0,33 0,41 2,85 6,41 3,41 22,40 66,11 | - - - - - - С5-80 80-185 | - - - - - - | - - - - - - - 0,5*** | - - - - - - - 0,2*** |
| Итого | 103,32 | - | - | - | - |
*Frank – Revue de L’institut Francais du Petrole, v. 1978, 33, N 4, p.597.
**Разгонка по ASTM; содержание металлов (Fe, Ni, V, Pb) 4 млн-1, коксуемость по Конрадсону 0,14 % (масс.),
***В млн-1.
Таблица 3. Материальный баланс процесса гидрокрекинга вакуумного сернистого газойля, направленного на одновременное получение бензиновых и средних фракций (процесс фирмы UOP*)
| Показатели | Выход, %(масс.) | Пределы кипения, °С | Плотность при 15°С, кг/м3 |
| Взято сырье** водород | 100,00 2,54 | 346-504 - | - |
| Итого | 102,54 | - | - |
| Получено H2S+NH3 фракции С1+С2 фракции С3+С4 легкий бензин тяжелый бензин керосин дизельное топливо | 2,04 0,91 3,12 4,23 6,94 39,20 46,10 | - - - 52-91 95-134 152-267 268-364 | - - - |
| Итого | 102,54 |
* Hydrocab. Proc., 1980, v.59, №9, p.113.
** Содержание серы 1,8 % (масс.), азота 0,11 % (масс.)
Таблица 4. Материальный баланс двухступенчатой установки гидрокрекинга производительностью 1030 м3/сут сернистого (1,86 % (масс.) серы) газойля («Изокрекинг-процесс»)
Целевые продукты : бензин, ожиженный газ, средние дистилляты-керосин и дизельное топливо-с низкими температурами застывания; фракции кипящие выше 343°С, рециркулируют до полной переработки. Водород поступает с водородной установки (процесс паровой каталитической конверсии метана), вырабатывающей 95 %-ный технический водород.
| Показатели | Выход, %(масс) | Пределы кипения, °С | Плотность при 15°С, кг/м3 | Температура застывания, °С | Октановое число (и.м.) |
| Взято сырье водород | 100,00 2,97 | к.к. 510°С - | - | +29 - | - - |
| Итого | 102,97 | - | - | - | - |
| Получено газ, отводимый из I ступени газ, отводимый из II ступени ожиженный газ** легкий бензин тяжелый бензин керосин дизельное топливо | 5,20 0,73 6,35 10,68 29,59 19,18 31,24 | - - - 29-82 82-177 177-232 232-343 | - - - | - - - - - -62 -46 | - - - 88*** - - |
| Итого | 102,97 | - | - | - | - |
* Stormont D.H. – Oil a. Gas J., v.61, №49, p.80.
** Состав: 11 % (масс.) пропана, 64 % (масс.) изобутана, 25 % (масс.) н-бутана.
*** Без присадки; при введении нормированного количества ТЭС октановое число равно 100 (и.м.)
Таблица 5. Материальный баланс процесса гидрокрекинга высокосернистого деасфальтизата повышенной коксуемости*.
Сырье до гидрокрекинга (II ступень)подвергается гидроочистке (I ступень); высокий выход сероводорода и аммиака объясняется глубоким обессериванием деасфальтизата на стадии предварительной гидроочистки.
| Показатели | I ступень | I и II ступени (суммарно) |
| Взято сырье-деасфальтизат водород на реакции | 100,00 1,90 | 100,00 4,05 |
| Итого | 101,90 | 104,05 |
| Получено H2S+NH3 фракции С1+С2 фракции С3+С4 легкий бензин тяжелый бензин остаток (180°С и выше) | 3,18 0,77 0,90 1,70 4,10 91,25 | 3,20 0,95 13,93 24,87 61,10** |
| Итого | 101,90 | 104,05 |
| Плотность, кг/м3 | ||
| Вязкость при 99°С, мм2/с | 8,55 | |
| Содержание, % (масс.) серы азота | 2,66 0,316 | 0,017 0,014 |
| Содержание, млн-1 никеля ванадия | ||
| Коксуемость по Конрадсону, % (масс.) | 6,6 | 0,25 |
* Fehr E.e.a. – 43-th Midyear Meet., Am. Petrol. Inst., Proceedings, Refining Departament, May 1978, Canada, p. 459-470.
** Групповой состав (% об.): 45 % об. парафиновых, 41 % об. нафтеновых, 14 % об. ароматических углеводородов.
*** Плотность легкого бензина 662 кг/м3, тяжелого бензина 761 кг/м3, октановое число легкого бензина 85 (и.м., без присадки).