Тема Технологія каталітичного гідроочищення газойлю Виконавець Диса Д

Тема: Технологія каталітичного гідроочищення газойлю Виконавець: Диса Д. Керівник: _ д. х. н. , проф. Білокопитов Юрій Васильович 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 1

Потужності процесів переробки нафти у деяких країнах світу у відсотках на її на пряму перег Країна Процеси Каталітичн ий крекінг Алкілуван Ізомериза ня ція Виробницт во оксигенаті в Росія 7 -8 14, 2 0, 3 0, 13 США 35 24, 1 6, 55 3, 8 0, 76 Японія 20 15, 5 0, 91 4, 4 0, 10 Німеччи на 15 17, 1 1. 20 3. 1 0, 38 Китай 2/16/2018 Риформі нг 25 25, 6 0, 58 - 0, 02 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 2

За хімічним складом вакуумний газойль представляють собою суміш алканів з лінійним (н-алкани) і розгалуженим (ізоалкани) вуглецевим ланцюгом, циклоалканів, аренів і вуглеводнів різної молярної маси, Гідроочищений вакуумний газойль википає в межах 320 -540 °С. Каталітичне гідроочищення газойлю - типовий приклад гетерогенного каталізу. . Реакції перебігають на розділі двох фаз: твердої (каталізатор) і паровій або рідкої (сировина); в зв'язку з цим вирішальне значення мають структура і поверхня каталізатора. Процес каталітичного гідроочищення газойлю на каталізаторі перебігає постадійно. На першій стадії відбувається дифузія сировини до поверхні каталізатора, зовнішня дифузія, далі йде процес проникнення молекул сировини в пори каталізатора (внутрішня дифузія). Потрапивши до порожнини активних центрів, молекули сировини утримуються ними, утворюючи шар в якому і відбувається хімічна реакція. 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 3

ОБЕЗСІРКУВАННЯ 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 4

Головні реакції гідродесульфурування бензину ФКК 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 5

Першою стадією реакції є гідрування адсорбованої сірки з утворенням вакансії на поверхні каталізатора, в подальшому на цьому молібденовому центрі відбувається хемосорбція сірковмісної сполуки, яка при дії молекули водню перетворюється в алкан з утворенням початкового стану каталізатора. 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 6

Принципова схема каталітичного гідроочищення вакуумного газойлю. 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 7

Таблиця 2. 3. Матеріальний баланс гідроочищення. % (мас. ) r/rод r/ добу * кг/год Сировина 100, 00 2 000 5882, 35 245098 Водень-вмісний газ 1, 48 29 600 87, 06 3627 в тому числі 0, 43 8600 25, 29 1053 Σ 101, 48 2 029 600 5969, 41 248725 Дизельне паливо очищене 96, 11 1 922 200 5653, 53 235564 Сірко-водень 1, 91 38 200 112, 35 4681 Сухий газ** 1, 66 33 200 97, 65 4068 Бензин 1, 80 36 000 105, 88 4412 Σ 101, 48 2 029 600 5969, 41 248725 Найменування У з я т о Одержано 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 8

Принципова технологічна схема установки гідроочищення. 1 - піч ; 2 - реактор : 3 - теплообмінники ; 4 - холодильник : 7, 14 - газосепаратор високого тиску; 6 - абсорбер для моноетаноламінового очищення циркулюючого воденьвмісного газу; - циркуляційний компресор ; 8 7 газосепаратор низького тиску; 9 - абсорбер для моноетаноламінового очищення вуглеводневого газу; 10 - колона регенерації мпноетаноламіну (десорбер); 11 - колона відгону бензину ; I - свіжий воденьвмісний газ ; II - сировина ; III - віддув (воденьвмісний гaз) : IV - вуглеводневий газ ; V - сірководень ; VI- бензин ; VII - гідроочищене дизельне паливо. 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 9

Реактор аксіального типу із суцільним шаром каталізаторара 1 - штуцер входу газо-сировинної суміші; 2 - вхідний пристрій; 3 - розподільча тарілка; 4 - корпус і футеровка реактора; 5, 7 верхній і нижний шар 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 10

Висновки 1. Спроектовано установку гідроочищення 2 млн т на рік вакуумного газойлю; 2. Вибрано технологічну схему для процесу каталітичного гідроочищення газойлю; 3. Розраховано матеріальний баланс виробництва; розраховано і вибрано основне технологічне обладнання. . 4. Розглянуто хімізм та механізм дії каталізатора, а також проблеми охорони праці, навколишнього середовища та пожежної безпеки. Результати роботи рекомендується використовувати проектуванні виробництв каталітичного гідроочищення газойлю; 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 11

• • • ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРООБРОБКИ Каталітичною гідрообробкою в нафтопереробній промисловості називають взаємодію нафтової сировини з воднем у присутності відповідного каталізатора у відповідних умовах. Ціль процесу - зниження молекулярної маси вуглеводнів для одержання продуктів, які використовують для подальшої переробки або для поліпшення якості кінцевих продуктів. Гідрообробку підрозділяють на: А) гідрокрекінг, у ході якого знижується молекулярна маса не менш як 50% сировини: Б) гідроочищення зі зниженням молекулярної маси невеликої (менш 10%) частки сировини: В) гідрообробку, при якій молекулярна маса 2/16/2018 Диса Д. Технологія 12 практично не знижується. каталітичного гідроочищення

Вміст сірки в бензині • Сполуки сірки обернено отруюють каталізатори очищення вихлопних газів автомобільних двигунів, причому підвищують NOx і вуглеводневі викидів, а також викиди SOx. • Всесвітні правила обмежують вміст сірки в транспортному паливі до 10 - 30 проміле в бензині. • Сірка може бути видалена гідруванням. - Сірка знижує якість палива. 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 13

2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 14

МАСШТАБИ ВИКОРИСТАННЯ В ПРОМИСЛОВОСТІ • Середній щорічний приріст потужностей установок гідрообробки в США становить від 6 до 7%. • Частка гідрооброблюваної нафти від загального об'єму переробки сирої нафти в США та Канаді значно вище, ніж в інших країнах, головним чином за рахунок більшої потужності процесів облагороджування сировини для наступної переробки (каталітичного риформінгу, каталітичного крекінгу в киплячому шарі тощо). 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 15

2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 16

2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 17

ДЕАЗОТУВАННЯ • Деазотування буде мати ще більшу значимість у майбутньому, коли за допомогою гідрообробки будуть облагороджувати синтетичну сировину з вугілля та сланцевої олії, що містить велику кількість азотистих речовин 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 18

2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 19

Каталізатори гідрообробки • Каталізаторами гідрообробки є суміш сполук перехідних металів, диспергованих на поверхні носія. • Як носій використовують головним чином γ-оксид алюмінію, іноді змішаний з оксидом кремнію, а з металів - молібден (іноді вольфрам) і нікель або кобальт. І молібден, і вольфрам необхідні для забезпечення високої активності каталізатора. Кобальт і нікель самі по собі не мають помітної активності, але підвищують активність молібденових або вольфрамових каталізаторів, будучи так званими металами-промоторами. 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 20

Після стадій сушіння і прожарювання, одержані поверхневі комплекси 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 21

Центри Mo 3+ є активними центрами, що беруть участь в гідродесульфуруванні 2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 22

2/16/2018 Диса Д. Технологія каталітичного гідроочищення 23