Интенсификация процесса висбрекинга углеводородных остатков

• Автор: Козырев, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Литературный обзор

1.1.Термодеструктивные процессы переработки тяжелых остатков.

1.2. Висбрекинг нефтяных остатков.

1.2.1. Химизм висбрекинга.

1.2.2. Сырье и продукты висбрекинга.

1.2.3. Режимные показатели процесса.

1.2.4. Коксообразование.

1.2.5. Интенсификация процесса висбрекинга

1.2.6. Варианты технологических схем

1.3. Свойства тяжелых остатков с позиций теории нефтяных дисперсных систем.

1.4. Изменение свойств тяжелых нефтяных остатков
1.5. Интенсификация технологических процессов регулированием дисперсного состава сырья
1.5.1. Применение внешних воздействий для углубления переработки различного сырья.
1.5.2. Интенсификация процессов посредством магнитных воздействий
Глава 2. Методическая часть.
2.1. Лабораторная установка висбрекинга.
2.2. Устройства магнитной обработки углеводородных остатков.
2.3. Характеристики углеводородных остатков.
2.4. Методы подготовки и анализа сырья и продуктов
2.4.1. Определение фракционного состава мазута на аппарате АРН
2.4.2. Анализ фракционного состава углеводородных остатков и продуктов висбрекинга
2.4.3. Определение стандартных показателей качества сырья и продуктов
2.4.4. Определение реологических и дисперсных характеристик остатков
2.4.5. Определение структурногруппового состава остатков.
2.5. Математическое планирование эксперимента.
Глава 3. Экспериментальное исследование висбрекинга углеводородных
остатков
3.1. Разделение углеводородных остатков на фракции
3.2. Влияние внешних воздействий на характеристики остатков.
3.2.1. Регулирование свойств углеводородных остатков с помощью компаундирования.
3.2.2. Регулирование свойств углеводородных остатков с помощью постоянного магнитного поля
3.3. Результаты висбрекинга различного сырья
3.3.1. Выбор параметров проведения процесса.
3.3.2. Висбрекинг мазута и его компаундов с предварительной
обработкой сырья магнитным полем и без нее
3.3.3. Висбрекинг утяжеленного мазута, полугудрона, гудрона, компаундированного сырья и вакуумного газойля
3.3.4. Висбрекинг углеводородных остатков, предварительно обработанных постоянным магнитным полем
3.6. Механизм влияния магнитного поля на результаты висбрекинга
Глава 4. Варианты переработки мазута АГПЗ в процессе висбрекинга
и их техникоэкономическая оценка
4.1. Термодеструктивная переработка мазута АГПЗ по различным
вариантам.
4.2. Оценка экономической эффективности термодеструктивной переработки мазута АГПЗ по различным вариантам
4.3. Оценка эффективности применения добавки гудрона в мазут АГПЗ
4.4. Оценка эффективности включения этапа магнитной обработки в технологическую схему процесса висбрекинга
Библиографический список использованной литературы.
Приложения
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
АГПЗ Астраханский газоперерабатывающий завод
НПЗ нефтеперерабатывающий завод
НДС нефтяные дисперсные системы
ССЕ сложная структурная единица
ММВ межмолекулярные взаимодействия
САВ смолистоасфальтеновые вещества
АВТ атмосферновакуумная трубчатая установка
УФизлучение ультрафиолетовое излучение
ИТК истинная температура кипения
ЯМРспектроскопия метод спектроскопии ядерного магнитного резонанса ПФЭ полный факторный эксперимент
Ма мазут Астраханского ГПЗ
Мут мазут утяжеленный остаток перегонки Ма, выкипающий выше 0С ПГа полугудрон остаток перегонки Ма, выкипающий выше 0С
Г нефтяной гудрон
ВГ нефтяной тяжелый вакуумный газойль
Ма 1,7 Г смесь мазута АГПЗ с гудроном, концентрация гудрона в смеси составляет 1,7 масс.
МутПГа компаунд утяжеленного мазута с полугудроном,
соотношение компонентов составляет и масс., соответственно МутГ компаунд утяжеленного мазута с гудроном,
соотношение компонентов составляет и масс., соответственно.
Введение
Актуальность


Отдельно от реакций крекинга имеет место ряд других реакций, например, меж и внутримолекулярная конденсация ароматических или полиароматических углеводородов . Разложение менее устойчивых сернистых соединений начинается уже при температуре 0 0С. Меркаптаны разлагаются при температуре 0С на сероводород и сульфид. Также они могут образовываться при крекинге сернистых соединений и переходить в бензиновые фракции крекинга. Сульфиды и дисульфиды разлагаются при температуре 0 0С на сероводород и олефин. Другие сернистые соединения термически довольно стойки 6, С. Рассмотрение химизма крекинга индивидуальных углеводородов почти не дают возможности судить о поведении в этом процессе даже их простейших смесей вследствие взаимодействия продуктов реакции и исходных компонентов сырья, а также возможного взаимного торможения продуктов реакций 4. Сырье и продукты висбрекинга Типичным сырьем висбрекинга являются мазуты и гудроны. Степень конверсии этих остатков составляет 6 в зависимости от физикохимических характеристик сырья и жесткости режима. Выход и качество продуктов висбрекинга во многом зависит от содержания асфальтенов и натрия в исходном сырье, а также его коксуемостью. Так, например, выход остатка 2С при висбрекинге гудрона с содержанием асфальтенов 4 масс. Чем больше асфальтенов в тяжелых остатках, тем меньше снижается их вязкость при висбрекинге. Анализ выхода продуктов висбрекинга , показал, что для каждого конкретного сырья с увеличением жесткости режима вязкость фракции 4С сначала уменьшается, а затем при достаточно жестком режиме резко увеличивается. Зависимость выхода продуктов висбрекинга от степени конверсии сырья имеет характер прямо пропорциональный, причем наибольший прирост наблюдается для газойлевой фракции см. Материальный баланс висбрекинга гудрона западносибирской нефти остатка 0С, коксуемостью ,7 масс. С около ВУ представлен в таблице 1. Таблица 1. Показатели Выход, масс. Рис. Зависимость степени конверсии К висбрекинга остатка выше 2С от содержания в нем веществ с, нерастворимых в нпентане. К. масс. Рис. Зависимость выхода. К 1 газ 2 бензиновая фракция 3 газойль. Углеводородный состав газа висбрекинга масс. Н2 0,2 Н 7,4 СИ, ,2 С2Н6 ,7 ОД3,1 ОДА ОД9,4 1ОДо2,1 п С4Н ,5 I аС4Н8 7,0 трансС4Н8 1,5 цисС4Н8 1,4. Содержание серы в газе в виде НгЭ и меркаптанов в 2 5 раз больше, чем в сырье. Легкая часть бензинов с октановым числом по исследовательскому методу после очистки может добавляться в товарные бензины. Газойль С содержит серы в 1, 2,5 раза меньше, чем сырье. Газойль висбрекинга также нестабилен и перед компаундированием, для использования в качестве компонента моторных топлив, должен быть подвергнут гидроочиегке. Остаток котельное топливо обычно содержит в 1,2 1,5 раза больше серы, чем сырье. Температура застывания остатка висбрекинга ниже, а остатка термического крекинга выше, чем сырья. Иногда остаток висбрекинга используется для получения водорода или синтез газа . Режимные показатели процесса Основные регулируемые параметры висбрекинга температура, давление и время пребывания сырья в зоне реакции. Увеличение любого из них приводит к ужесточению режима. Неверно выбранная жесткость, или степень конверсии, может привести к фазовому расслоению котельного топлива. Сведения о качестве остатка висбрекинга различных фракций западносибирской нефти представлены в табл. Здесь же даны величины коэффициента снижения вязкости Я, который равен отношению вязкости исходного продукта при температуре С к вязкости остатка висбрекинга. Таблица 1. Темпе ратура, С Содержание асфальтенов, масс. Наибольшее снижение вязкости наблюдается при висбрекинге фракций, выкипающих выше 0С, для которых коэффициент снижения вязкости равен 7. Минимум вязкости см. Большая жесткость режима приводит к крекированию тяжелых дистиллятов смол, что нежелательно, так как создаются условия для коагуляции асфальтенов и снижению агрегативной устойчивости нефтяной системы. Это ведет к коксообразованию в трубах печи и может привести к необходимости преждевременного ремонта установки кроме того, существует вероятность получения нестабильного котельного топлива , , .