Владимиров А.И., Щелкунов В.А., Круглов С.А. Основные процессы и аппараты нефтегазопереработки

Подождите немного. Документ загружается.

êà÷åñòâå âõîäíûõ è ïðîìåæóòî÷íûõ ñòóïåíåé î÷èñòêè

íà óñòàíîâêàõ ïðîìûñëîâîé ïîäãîòîâêè ãàçà, à òàêæå íà

ìàãèñòðàëüíûõ ãàçîïðîâîäàõ.

Äëÿ î÷èñòêè ãàçîæèäêîñòíîé ñìåñè ñî ñðàâíèòåëüíî

íåáîëüøèì ñîäåðæàíèåì ãàçà èñïîëüçóþò áëî÷íûå ñå-

ïàðàöèîííûå óñòàíîâêè, ïðèìåíÿåìûå äëÿ ñåïàðàöèè

íåôòè îò ãàçà â ãåðìåòèçèðîâàííûõ ñèñòåìàõ ñáîðà,

òðàíñïîðòèðîâêè è ïîäãîòîâêè íåôòè íà ïðîìûñëàõ. Â

êàæäóþ óñòàíîâêó âõîäÿò òåõíîëîãè÷åñêàÿ åìêîñòü,

êàïëåîòáîéíèê (ãîðèçîíòàëüíûé, èíåðöèîííûé ãàçîñå-

ïàðàòîðû ñî ñòðóííûìè ïàêåòàìè) è äåïóëüñàòîð. Íåô-

òåãàçîâàÿ ñìåñü ïîñòóïàåò îò ñêâàæèí â äåïóëüñàòîð, â

êîòîðîì ñâîáîäíûé ãàç îòäåëÿåòñÿ îò íåôòè è, ìèíóÿ

òåõíîëîãè÷åñêóþ åìêîñòü, îòâîäèòñÿ â êàïëåîòáîéíèê.

Íåôòü èç äåïóëüñàòîðà ïîñòóïàåò â òåõíîëîãè÷åñêóþ

åìêîñòü, ãäå ïðîèñõîäèò ãðàâèòàöèîííàÿ ñåïàðàöèÿ

íåôòè îò ãàçà. Ãàç, âûäåëèâøèéñÿ â åìêîñòè, òàêæå

ïðîõîäèò ÷åðåç êàïëåîòáîéíèê.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [25, 38, 52].

àçîôðàêöèîíèðîâàíèå (àíãë. gas fractionation) –

ïðîöåññ ðàçäåëåíèÿ ñìåñè óãëåâîäîðîäíûõ ãàçîâ

íà ñîñòàâëÿþùèå êîìïîíåíòû ïóòåì ðåêòèôè-

êàöèè.

Óãëåâîäîðîäíûå ãàçû íåôòåïåðåðàáîòêè âêëþ÷àþò

ãàçû, ðàñòâîðåííûå â íåôòè è ãàçîâîì êîíäåíñàòå è

âûäåëÿþùèåñÿ ïðè àòìîñôåðíî-âàêóóìíîé ïåðåãîíêå,

è ãàçû, ïîëó÷åííûå ïðè äåñòðóêòèâíîé ïåðåðàáîòêå

íåôòè.

Â çàâèñèìîñòè îò ñîñòàâà è ïðèðîäû êîìïîíåíòîâ ãà-

çû ðàçäåëÿþò íà ñóõèå è æèðíûå, ïðåäåëüíûå è íåïðå-

äåëüíûå. Ñóõèå ãàçû ñîäåðæàò â îñíîâíîì êîìïîíåíòû

è C

, æèðíûå – C

, C

è âûøå. Ñóõèå ãàçû èñ-

ïîëüçóþòñÿ êàê òîïëèâî. Êîìïîíåíòû æèðíûõ ãàçîâ

ïðèìåíÿþò â áûòó è êàê ñûðüå äëÿ äîïîëíèòåëüíîé

ïåðåðàáîòêè.

Ïðåäåëüíûå ãàçû ñîñòîÿò èç óãëåâîäîðîäîâ ìåòàíîâî-

ãî ðÿäà è ïîëó÷àþòñÿ ïðè ïåðâè÷íîé ïåðåðàáîòêå íåô-

òè è â ïðîöåññàõ, ïðîòåêàþùèõ ïîä äàâëåíèåì âîäîðîäà

(êàòàëèòè÷åñêèé ðèôîðìèíã, èçîìåðèçàöèÿ, ãèäðîêðå-

êèíã, ãèäðîî÷èñòêà). Íåïðåäåëüíûå ãàçû âêëþ÷àþò çíà-

÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî íåïðåäåëüíûõ óãëåâîäîðîäîâ è

ïîëó÷àþòñÿ íà óñòàíîâêàõ òåðìè÷åñêîãî è êàòàëèòè÷å-

ñêîãî êðåêèíãà è êîêñîâàíèÿ. Ïðåäåëüíûå è íåïðåäåëü-

íûå ãàçû ðàçäåëÿþò íà ãàçîôðàêöèîíèðóþùèõ óñòàíîâ-

êàõ ðàçëè÷íîãî òèïà.

Ðàçäåëåíèå ãàçà â ðåêòèôèêàöèîííîé êîëîííå ìîæíî

îñóùåñòâèòü ïðè äâóõ óñëîâèÿõ: 1) ïîä äàâëåíèåì ïðè

íîðìàëüíûõ òåìïåðàòóðàõ, èñïîëüçóÿ â êà÷åñòâå õëàä-

àãåíòà âîäó è âîçäóõ; 2) ïðè îáû÷íîì äàâëåíèè è íèç-

êîé òåìïåðàòóðå, èñïîëüçóÿ èñêóññòâåííîå îõëàæäåíèå.

Ïðè ýòîì ïðè âûñîêîì äàâëåíèè òðåáóþòñÿ çàòðàòû íà

êîìïðèìèðîâàíèå ãàçà, ïðè îáû÷íîì äàâëåíèè – íà

îõëàæäåíèå. Íàïðèìåð, â ãîëîâíîé êîëîííå ãàçîôðàê-

öèîíèðóþùåé óñòàíîâêè ðàçäåëåíèÿ ïðåäåëüíûõ ãàçîâ

äåýòàíèçàöèþ îñóùåñòâëÿþò ïðè äàâëåíèè 1,3 ÌÏà è

òåìïåðàòóðå 15 °C ñ èñïîëüçîâàíèåì àììèà÷íîãî õîëî-

äèëüíèêà-êîíäåíñàòîðà ëèáî ïðè äàâëåíèè 3,4–4,0 ÌÏà

ïðè íîðìàëüíîé òåìïåðàòóðå.

Ãàçîôðàêöèîíèðóþùèå óñòàíîâêè ðàçíîîáðàçíû ïî

ñâîèì òåõíîëîãè÷åñêèì ñõåìàì è âêëþ÷àþò îò 6 äî 10

ïðîñòûõ êîëîíí, ñîåäèíåííûõ ïîñëåäîâàòåëüíî ïî ðåê-

òèôèêàòó è îñòàòêó è ïîñëåäîâàòåëüíî-ïàðàëëåëüíûì

ñïîñîáîì. Îáùåå ÷èñëî òàðåëîê âî âñåõ êîëîííàõ ìåíÿ-

åòñÿ îò 390 äî 720. Ïðè ýòîì ÷èñëî òàðåëîê â êîëîííàõ,

ðàçäåëÿþùèõ íàèáîëåå áëèçêîêèïÿùèå êîìïîíåíòû

èçîáóòàíîâîé (èçîáóòàí è í-áóòàí) è èçîïåíòàíîâîé

(èçîïåíòàí è í-ïåíòàí) ôðàêöèé êîëåáëåòñÿ îò 97 äî

180. Èññëåäîâàíèå ôàêòè÷åñêèõ ðåæèìîâ èçîáóòàíîâîé

êîëîííû ïîêàçàëî, ÷òî ô ë å ã ì î â î å ÷èñëî äëÿ ïîëó-

÷åíèÿ èçîáóòàíà è í-áóòàíà ÷èñòîòîé 97–98 % ñîñòàâ-

ëÿåò íå ìåíåå 19.

Ìîùíîñòè ïî ñûðüþ ãàçîôðàêöèîíèðóþùèõ óñòàíî-

âîê íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ îò 200 äî 1000 ò â ãîä.

Ñõåìà ãàçîôðàêöèîíèðóþùåé óñòàíîâêè ðàçäåëåíèÿ

ïðåäåëüíûõ ãàçîâ êîíäåíñàöèîííî-êîìïðåññèîííîãî

òèïà ïðèâåäåíà íà ðèñ. 13. Ñûðüå – ãàç ñ óñòàíîâîê

ïåðâè÷íîé ïåðåãîíêè íåôòè è ðèôîðìèíãà ïîñòóïàåò

Ðèñ. 13. Ñõåìà ãàçîôðàêöèîíèðóþùåé óñòàíîâêè êîíäåíñàöèîííî-êîìïðåññîðíîãî òèïà:

1 – ñåïàðàòîð; 2 – êîìïðåññîð; 3, 4 – õîëîäèëüíèêè-êîíäåíñàòîðû; 5, 6 – ñåïàðàòîðû-ñáîðíèêè; 7 – ñáîðíèê æèäêîãî

ãàçà; 8 – íàñîñ; 9–14 – ðåêòèôèêàöèîííûå êîëîííû; 15 – êîíäåíñàòîðû âîçäóøíîãî îõëàæäåíèÿ; 16 – ðèáîéëåðû

÷åðåç ñåïàðàòîð 1 íà ïðèåì êîìïðåññîðà 2. Ñæàòûé è

íàãðåòûé ãàç ïðîõîäèò äâå ñòóïåíè êîíäåíñàöèè: ïåð-

âóþ – â ðåçóëüòàòå îõëàæäåíèÿ âîäîé è âòîðóþ – â

ðåçóëüòàòå îõëàæäåíèÿ àììèàêîì (ñîîòâåòñòâåííî õîëî-

äèëüíèêè-êîíäåíñàòîðû 3 è 4 è ñåïàðàòîðû-ñáîðíè-êè

æèäêîãî ãàçà 5 è 6). Èç ñáîðíèêà 7 ñæèæåííûé ãàç âìå-

ñòå ñ îòãîíîì ñòàáèëèçàöèè óñòàíîâîê ïåðâè÷íîé ïåðå-

ãîíêè è ðèôîðìèíãà íàñîñîì 8 ïîäàåòñÿ â êîëîííó 9. Ñ

âåðõà êîëîííû èç ðåôëþêñíîé åìêîñòè îòáèðàþò ñóõîé

ãàç – ìåòàí è ýòàí. Îñòàòîê – äåýòàíèçèðîâàííàÿ

ôðàêöèÿ ïîñòóïàåò â äåïðîïàíèçàòîð 10, ãäå îíà ðàçäå-

ëÿåòñÿ íà ïðîïàíîâóþ ôðàêöèþ, ââîäèìóþ ñâåðõó êàê

ïðîäóêò, è ñìåñü óãëåâîäîðîäîâ C

è âûøå, êîòîðàÿ

íàïðàâëÿåòñÿ íà äàëüíåéøåå ðàçäåëåíèå â äåáóòàíèçà-

òîð 11. Ñ âåðõà äåáóòàíèçàòîðà âûâîäèòñÿ ñìåñü áóòàíà

è èçîáóòàíà. Ñìåñü ïîñòóïàåò â äåèçîáóòàíèçàòîð, ðåê-

òèôèêàòîì êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ èçîáóòàíîâàÿ ôðàêöèÿ, à

êóáîâûì îñòàòêîì – áóòàíîâàÿ ôðàêöèÿ. Ñ íèçà äåáó-

òàíèçàòîðà 11 îñòàòîê – ëåãêèé äåáóòàíèçèðîâàííûé

áåíçèí ïîäàåòñÿ â äåïðîïàíèçàòîð 13, èç êîòîðîãî â

êà÷åñòâå êóáîâîãî îñòàòêà âûâîäÿòñÿ óãëåâîäîðîäû C

âûøå. Ðåêòèôèêàò äåïðîïàíèçàòîðà – ñìåñü ïåíòàíîâ

ïîñòóïàåò íà ðàçäåëåíèå â êîëîííó 14, ðåêòèôèêàòîì

êîòîðîé ÿâëÿåòñÿ èçîïåíòàíîâàÿ ôðàêöèÿ, à îñòàò-

êîì – ïåíòàíîâàÿ.

Îòâîä òåïëà â äåýòàíèçàòîðå 9 îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïî-

ìîùüþ àììèàêà, â îñòàëüíûõ êîëîííàõ – ñ ïîìîùüþ

àïïàðàòîâ âîçäóøíîãî îõëàæäåíèÿ. Â íèæíþþ ÷àñòü

ðåêòèôèêàöèîííûõ êîëîíí òåïëî ïîäâîäèòñÿ ïðè ïî-

ìîùè ðèáîéëåðîâ.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [4, 54, 55].

èäðîãåíèçàöèîííûå ïðîöåññû (àíãë. hydrogenation

processes) – ïðîöåññû òåðìîêàòàëèòè÷åñêîé ïåðå-

ðàáîòêè óãëåâîäîðîäíîãî ñûðüÿ â ñðåäå âîäîðîäà.

Ê ýòèì ïðîöåññàì îòíîñÿò:

1) ãèäðîî÷èñòêó äèñòèëëÿòíûõ ôðàêöèé (áåíçèíà, êå-

ðîñèíà, äèçåëüíîãî òîïëèâà), öåëüþ êîòîðîé ÿâëÿåòñÿ

óäàëåíèå ñåðíèñòûõ ñîåäèíåíèé è íåïðåäåëüíûõ óãëå-

âîäîðîäîâ, à ïðè áîëåå æåñòêèõ ðåæèìàõ – äîïîëíè-

òåëüíî ãèäðèðîâàíèå àðîìàòè÷åñêèõ äî íàôòåíîâ â

ñëó÷àå êåðîñèíîâîé è äèçåëüíîé ôðàêöèé;

2) ãèäðîîáåññåðèâàíèå – ãèäðîî÷èñòêó íåôòÿíûõ îñ-

òàòêîâ ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ ìàëîñåðíèñòûõ êîòåëüíûõ

òîïëèâ è ñûðüÿ äëÿ êàòàëèòè÷åñêîãî êðåêèíãà;

3) ãèäðîêðåêèíã – ïðîöåññ ãëóáîêîãî ïðåâðàùåíèÿ

ïðåèìóùåñòâåííî òÿæåëîãî äèñòèëëÿòíîãî è îñòàòî÷íî-

ãî óãëåâîäîðîäíîãî ñûðüÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñâåòëûõ íåô-

òåïðîäóêòîâ – áåíçèíà, ðåàêòèâíîãî è äèçåëüíîãî òîï-

ëèâ.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [54].

èäðîêðåêèíã (àíãë. hydrogen cracking) – òåðìîêà-

òàëèòè÷åñêèé ïðîöåññ ïåðåðàáîòêè óãëåâîäîðîäíî-

ãî ñûðüÿ, öåëüþ êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ ïîëó÷åíèå

ñâåòëûõ íåôòåïðîäóêòîâ èç áîëåå òÿæåëîãî ñûðüÿ. Ïî-

ñëåäíåå îáåñïå÷èâàåò çíà÷èòåëüíîå óãëóáëåíèå ïåðåðà-

áîòêè íåôòè.

Ïðè ãèäðîêðåêèíãå ïî ñðàâíåíèþ ñ ãèäðîî÷èñòêîé è

ãèäðîîáåññåðèâàíèåì îñóùåñòâëÿåòñÿ áîëåå ãëóáîêîå

ïðåâðàùåíèå èñõîäíîãî ñûðüÿ, è ïðîòåêàþò ðåàêöèè:

1) ãèäðîãåíîëèçà ãåòåðîîðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ñåðû,

êèñëîðîäà, àçîòà; 2) ãèäðèðîâàíèÿ àðîìàòè÷åñêèõ óãëå-

âîäîðîäîâ; 3) ðàñêðûòèÿ íàôòåíîâûõ êîëåö; 4) äåàëêè-

ëèðîâàíèÿ öèêëè÷åñêèõ ñòðóêòóð; 5) ðàñùåïëåíèÿ ïà-

ðàôèíîâ è àëêèëüíûõ öåïåé; 6) èçîìåðèçàöèè îáðà-

çóþùèõñÿ îñêîëêîâ; 7) íàñûùåíèÿ âîäîðîäîì ðàçî-

ðâàííûõ ñâÿçåé. Â ðåçóëüòàòå ïîëó÷àþòñÿ òàêèå ñîåäè-

íåíèÿ, êîòîðûõ íåò â èñõîäíîì ñûðüå. Ïóòåì ïîäáîðà

êàòàëèçàòîðîâ, ðàñõîäà âîäîðîäà, òåõíîëîãè÷åñêèõ

ïàðàìåòðîâ (äàâëåíèÿ è òåìïåðàòóðû) îáåñïå÷èâàþò

ìàêñèìàëüíûé âûõîä öåëåâîãî ïðîäóêòà – áåíçèíà,

ðåàêòèâíîãî è äèçåëüíîãî òîïëèâà. Â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ

ïðîöåññ íàïðàâëåí íà ïîëó÷åíèå ëåãêèõ èçîïàðàôèíîâ

–C

) èëè ïðîïàíà è áóòàíà.

Äëÿ ãèäðîêðåêèíãà èñïîëüçóþò áèôóíêöèîíàëüíûå

êàòàëèçàòîðû, â êîòîðûõ ãèäðîãåíèçèðóþùèìè êîìïî-

íåíòàìè ñëóæàò ìåòàëëû VI è VIII ãðóïï – îêñèäû è

ñóëüôèäû ìîëèáäåíà, íèêåëÿ, êîáàëüòà, âàíàäèÿ, ïëàòè-

íû, ðåíèÿ. Íîñèòåëåì ÿâëÿåòñÿ îêñèä àëþìèíèÿ èëè

àëþìîñèëèêàòû â àìîðôíîì âèäå, åñëè ïðîäóêòàìè

ÿâëÿþòñÿ äèñòèëëÿòíûå òîïëèâà, èëè â âèäå öåîëèòîâ –

ïðè ïîëó÷åíèè áåíçèíîâ.

Âîäîðîä äëÿ ãèäðîêðåêèíãà ïîëó÷àþò íà óñòàíîâêàõ

ïàðîâîé êàòàëèòè÷åñêîé êîíâåðñèè ïðèðîäíîãî èëè

íåôòåçàâîäñêîãî ãàçîâ. Êðàòíîñòü öèðêóëÿöèè âîäîðîäà

ïîääåðæèâàåòñÿ â ïðåäåëàõ 800–2000 ì

íà 1 ì

ñûðüÿ.

Òåìïåðàòóðà ãèäðîêðåêèíãà íàõîäèòñÿ íà óðîâíå

370–425 °C äëÿ äèñòèëëÿòíîãî ñûðüÿ. Âûñîêàÿ òåìïåðà-

òóðà ïðîöåññà (>400 °C) çàòðóäíÿåò íàñûùåíèå âîäîðî-

äîì íåïðåäåëüíûõ è ïîëèöèêëè÷åñêèõ àðîìàòè÷åñêèõ

óãëåâîäîðîäîâ. Ïîýòîìó äàâëåíèå ïîääåðæèâàåòñÿ íà

óðîâíå 15–20 ÌÏà. Îáúåìíàÿ ñêîðîñòü ïîäà÷è ñûðüÿ

ëåæèò â ïðåäåëàõ 0,3–1,2 ÷

–1

Â öåëîì ðåàêöèÿ ãèäðîêðåêèíãà ýêçîòåðìè÷íà. Ïî-

ýòîìó êàòàëèçàòîð â ðåàêòîðå ðàçìåùàþò ñëîÿìè, â

ìåæñëîéíîå ïðîñòðàíñòâî ââîäÿò õîëîäíûé âîäîðîä,

òåì ñàìûì ïîääåðæèâàþò òåìïåðàòóðó íà îïòèìàëüíîì

óðîâíå. Îêèñëèòåëüíàÿ ðåãåíåðàöèÿ êàòàëèçàòîðà îñó-

ùåñòâëÿåòñÿ â òîêå èíåðòíîãî ãàçà ïðè äàâëåíèè 3–

5 ÌÏà è òåìïåðàòóðå 480–520 °C.

Óñòàíîâêè ãèäðîêðåêèíãà â çàâèñèìîñòè îò õàðàêòåðà

èñõîäíîãî ñûðüÿ, öåëåâîãî íàçíà÷åíèÿ ïðîöåññà, òèïà

êàòàëèçàòîðà ìîãóò áûòü ðàçäåëåíû íà òðè ãðóïïû: 1)

îäíîñòóïåí÷àòûå îäíîñòàäèéíûå; 2) îäíîñòóïåí÷àòûå

äâóõ- è òðåõñòàäèéíûå; 3) äâóõñòóïåí÷àòûå.

Ïðè îäíîñòóïåí÷àòîé îäíîñòàäèéíîé ñõåìå ñûðüå â

ðåàêòîðå ïðåòåðïåâàåò îäíîêðàòíîå ïðåâðàùåíèå. Ïðè

íàëè÷èè ðåöèðêóëÿöèè âîçìîæíî óãëóáëåíèå ïðîöåññà

è óâåëè÷åíèå âûõîäà öåëåâîãî ïðîäóêòà. Òàê, ïðè ïåðå-

ðàáîòêå âàêóóìíîãî ãàçîéëÿ èç íåãî ìîæíî ñ âûñîêèì

âûõîäîì ïîëó÷àòü äèçåëüíîå òîïëèâî. Îäíàêî ðåöèðêó-

ëÿöèÿ ñíèæàåò ïðîèçâîäèòåëüíîñòü óñòàíîâêè.

Ïðè îäíîñòóïåí÷àòîé äâóõñòàäèéíîé ñèñòåìå ñûðüå

ïîñëå ïå÷è ïðîõîäèò ïîñëåäîâàòåëüíî äâà ðåàêòîðà.

Ðåöèðêóëèðóþùèé îñòàòîê ââîäèòñÿ â ïîòîê ïåðåä âòî-

ðûì ðåàêòîðîì. Òàêèì îáðàçîì, âñå ïðîäóêòû ðåàêöèè,

íå ïðåòåðïåâøèå ðàçäåëåíèÿ, ïîñòóïàþò íà âòîðóþ

ñòàäèþ ïðåâðàùåíèÿ âî âòîðîé ðåàêòîð.

Â ñëó÷àå äâóõñòóïåí÷àòîé ñõåìû ïîñëå ïåðâîé ñòóïå-

íè îñóùåñòâëÿþò îòäåëåíèå ãàçîâ è ãèäðîãåíèçàò ïîñëå

íàãðåâà â ïå÷è ïîñòóïàåò â ðåàêòîð âòîðîé ñòóïåíè.

Ïîñëå ýòîãî èç ïðîäóêòîâîãî ïîòîêà âûäåëÿþò ñâåòëûå

ôðàêöèè (áåíçèí, ðåàêòèâíîå è äèçåëüíîå òîïëèâî), à

íåïðåâðàùåííûé îñòàòîê íàïðàâëÿþò íà ðåöèðêóëÿöèþ

â ðåàêòîð ïåðâîé ëèáî âòîðîé ñòóïåíè èëè îòäåëüíûé

ðåàêòîð. Â ïîñëåäíèõ ñëó÷àÿõ ðåàêòîðû ìîãóò ñîäåð-

æàòü êàòàëèçàòîðû ñ ðàçíûìè ñâîéñòâàìè. Â ïåðâîì ïî

õîäó ñûðüÿ ðåàêòîðå ìîæåò ïðîèñõîäèòü îáëàãîðàæèâà-

íèå ñûðüÿ (î÷èñòêà îò ñåðû, àçîòà è ÷àñòè÷íî àðîìàòè-

êè) íà êàòàëèçàòîðàõ, ñòîéêèõ ê àçîòó è ñåðå, âî âòîðîì

ðåàêòîðå – ãèäðîêðåêèíã îáëàãîðîæåííîãî ñûðüÿ.

Äâóõñòóïåí÷àòóþ ñõåìó èñïîëüçóþò â òîì ñëó÷àå, êîãäà

ïóòåì ãëóáîêîãî ïðåâðàùåíèÿ íåîáõîäèìî ïîëó÷èòü

áîëüøîå êîëè÷åñòâî ñâåòëûõ ëåãêèõ òîïëèâíûõ ôðàê-

öèé. Ïðè ìåíåå ãëóáîêîì ïðîöåññå èñïîëüçóþò îäíî-

ñòóïåí÷àòóþ ñõåìó.

Ãèäðîêðåêèíã òÿæåëîãî îñòàòî÷íîãî ñûðüÿ îñóùåñòâ-

ëÿþò ïî äâóõñòóïåí÷àòîé ñõåìå. Ïðè ýòîì íàðÿäó ñ

ðåàêòîðàìè, ñîäåðæàùèìè íåïîäâèæíûé ñëîé êàòàëèçà-

òîðà, ïðèìåíÿþò àïïàðàòû ñ òðåõôàçíûì ïñåâäîîæè-

æåííûì ñëîåì (æèäêàÿ ÷àñòü ñûðüÿ – âîäîðîä ñ óãëå-

âîäîðîäíûì ãàçîì – ñóñïèäèðîâàííûé ìåëêîäèñïåðñ-

íûé êàòàëèçàòîð). Ïðè èñïîëüçîâàíèè ðåàêòîðà ñ ïñåâ-

äîîæèæåííûì ñëîåì âîçìîæíà ðåãåíåðàöèÿ êàòàëèçàòî-

ðà ïóòåì ÷àñòè÷íîãî âûâîäà åãî èç ïðîöåññà.

Íà ðèñ. 14 ïðèâåäåíà ñõåìà îäíîñòóïåí÷àòîé óñòà-

íîâêè îäíîñòàäèéíîãî ãèäðîêðåêèíãà. Ñûðüå ïîñëå

ïîäîãðåâà â òåïëîîáìåííèêàõ òåïëîì ãèäðîãåíèçàòà

ñìåøèâàåòñÿ ñ âîäîðîäîì. Ñìåñü íàãðåâàåòñÿ â ñûðüå-

âîé ïå÷è 2 è ïîñòóïàåò â ðåàêòîð 1. Âûõîäÿùèé ñ íèçà

ðåàêòîðà ãèäðîãåíèçàò ïîñëå îõëàæäåíèÿ â òåïëîîáìåí-

íèêàõ âîäîðîäîì è ñûðüåì ïîñòóïàåò â ãàçîñåïàðàòîð 6

âûñîêîãî äàâëåíèÿ, ãäå îò íåãî îòäåëÿåòñÿ öèðêóëè-

ðóþùèé âîäîðîä, âîçâðàùàåìûé â ðåàêòîð 1 êîìïðåñ-

ñîðîì 4. Æèäêèå ïðîäóêòû èç ñåïàðàòîðà âûñîêîãî

äàâëåíèÿ íàïðàâëÿþò â ñåïàðàòîð 7 íèçêîãî äàâëåíèÿ è

äàëåå íà ðàçäåëåíèå â ñòàáèëèçàöèîííóþ êîëîííó 8, ñ

âåðõà êîòîðîé îòâîäèòñÿ óãëåâîäîðîäíûé ãàç, à ñ

íèçà – îñòàòîê. Îñòàòîê ïîñëå íàãðåâà â òðóá÷àòîé

ïå÷è ïîñòóïàåò íà ðåêòèôèêàöèþ âî ôðàêöèîíèðóþ-

ùóþ êîëîííó 9. Âåðõíèé ïðîäóêò ýòîé êîëîííû – áåí-

çèí íàïðàâëÿåòñÿ íà ðàçäåëåíèå â êîëîííó 10 âòîðè÷-

íîé ïåðåðàáîòêè áåíçèíà. Â êà÷åñòâå áîêîâûõ ïîãîíîâ

èç êîëîííû 9 ïîëó÷àþò ëèãðîèí, êåðîñèí, ãàçîéëü, à

ñíèçó – îñòàòîê. Äîáàâî÷íûé âîäîðîä ïîäàþò

êîìïðåññîðîì 3.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [1, 27, 54, 55].

Ðèñ. 14. Ñõåìà îäíîñòóïåí÷àòîé óñòàíîâêè îäíîñòàäèéíîãî ãèäðî-

êðåêèíãà:

1 – ðåàêòîð; 2 – ñûðüåâàÿ ïå÷ü; 3 – êîìïðåññîð äîáàâî÷íîãî âîäîðîäà;

4 – öèðêóëÿöèîííûé êîìïðåññîð; 5 – âîçäóøíûé õîëîäèëüíèê; 6, 7 –

ãàçîæèäêîñòíûå ñåïàðàòîðû âûñîêîãî è íèçêîãî äàâëåíèÿ; 8 – ñòàáèëèçàöè-

îííàÿ êîëîííà; 9 – ôðàêöèîíèðóþùàÿ êîëîííà; 10 – êîëîííà âòîðè÷íîé

ïåðåãîíêè áåíçèíà. Ïîòîêè: I – ñûðüå; II – äîáàâî÷íûé âîäîðîä; III – âîäà;

IV – êèñëûå ñòîêè; V – ãàç íà î÷èñòêó; VI – óãëåâîäîðîäíûé ãàç; VII –

ëåãêèé áåíçèí; VIII – òÿæåëûé áåíçèí; IX – ëèãðîèí; X – êåðîñèí; XI –

ãàçîéëü; XII – îñòàòîê

èäðîî÷èñòêà äèñòèëëÿòíûõ ôðàêöèé (àíãë. hydro-

fining of distillates) – òåðìîêàòàëèòè÷åñêèé ïðî-

öåññ óëó÷øåíèÿ êà÷åñòâà äèñòèëëÿòîâ ïóòåì óäà-

ëåíèÿ èç íèõ ñåðû, àçîòà, êèñëîðîäà, ñìîëèñòûõ è íå-

ïðåäåëüíûõ ñîåäèíåíèé â ñðåäå âîäîðîäà. Ñûðüåì äëÿ

ãèäðîî÷èñòêè ñëóæàò ïðÿìîãîííûå äèñòèëëÿòû (áåíçèí,

ðåàêòèâíûå è äèçåëüíûå òîïëèâà, êåðîñèí, âàêóóìíûå

ãàçîéëè) è äèñòèëëÿòû âòîðè÷íîãî ïðîèñõîæäåíèÿ (áåí-

çèíû, ëåãêèå ãàçîéëè êàòàëèòè÷åñêîãî êðåêèíãà è êîê-

ñîâàíèÿ). Ïðè ãèäðîî÷èñòêå ïðîòåêàþò ñëåäóþùèå ðå-

àêöèè:

1) ãèäðîãåíîëèç ñåðíèñòûõ ñîåäèíåíèé (ìåðêàïòàíîâ,

ñóëüôèäîâ, äèñóëüôèäîâ, òèîôåíîâ)

RSH + H

→ RH + H

S + 2H

→ 2RH + H

HC=CH



S + 4H

→ C

+ H

HC=CH

2) ãèäðîãåíîëèç àçîòñîäåðæàùèõ ñîåäèíåíèé

RNH + 4H

→ RH + NH

3) óäàëåíèå êèñëîðîäñîäåðæàùèõ ñîåäèíåíèé

ROH + H

→ RH + H

4) ãèäðèðîâàíèå íåíàñûùåííûõ ñîåäèíåíèé

+ H

→ C

2n+2

5) ãèäðèðîâàíèå àðîìàòè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé

6) ãèäðîêðåêèíã

+ H

→ 2C

Â ïðîöåññå ãèäðîî÷èñòêè òàêæå èäóò ðåàêöèè óïëîò-

íåíèÿ, êîíäåíñàöèè è ïîëèìåðèçàöèè óãëåâîäîðîäîâ, â

ðåçóëüòàòå êîòîðûõ íà êàòàëèçàòîðå îòêëàäûâàåòñÿ

êîêñ.

Â öåëîì òåïëîâîé ýôôåêò ðåàêöèé ãèäðîî÷èñòêè ïî-

ëîæèòåëåí – îíè èäóò ñ âûäåëåíèåì òåïëà.

Íà ñêîðîñòü ðåàêöèé ãèäðîî÷èñòêè îêàçûâàþò âëèÿ-

íèå êà÷åñòâî ñûðüÿ, òèï êàòàëèçàòîðà, òåìïåðàòóðà è

äàâëåíèå ïðîöåññà, ïàðöèàëüíîå äàâëåíèå è êðàòíîñòü

öèðêóëÿöèè âîäîðîäà.

Ëåãêèå äèñòèëëÿòû (áåíçèíû) ñîäåðæàò áîëåå íèçêî-

ìîëåêóëÿðíûå íåïðåäåëüíûå è ñåðíèñòûå ñîåäèíåíèÿ

(ìåðêàïòàíû, ñóëüôèäû) è ëåã÷å ïîäâåðãàþòñÿ ãèäðî-

î÷èñòêå. Òÿæåëîå ñûðüå è ñûðüå âòîðè÷íîãî ïðîèñõîæ-

äåíèÿ ñîäåðæèò áîëåå ñòàáèëüíûå ñåðíèñòûå ñîåäèíå-

íèÿ (òèîôåíû) è òðóäíåå ãèäðèðóåìûå íåïðåäåëüíûå,

÷òî òðåáóåò áîëåå æåñòêèõ óñëîâèé î÷èñòêè.

Ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû ïðîöåññà óâåëè÷èâàåò ñòå-

ïåíü ãèäðîî÷èñòêè. Äëÿ êàæäîãî âèäà ñûðüÿ ýòî ïðîèñ-

õîäèò äî îïðåäåëåííîãî çíà÷åíèÿ, ïîñëå êîòîðîãî ñêî-

ðîñòü ðåàêöèè ðàçëîæåíèÿ è íàñûùåíèÿ íåïðåäåëüíûõ

óãëåâîäîðîäîâ ïðåâûøàåò ñêîðîñòü ðåàêöèé ãèäðèðîâà-

íèÿ ñåðíèñòûõ ñîåäèíåíèé. Äàâëåíèå ñïîñîáñòâóåò

ïðîöåññó ãèäðîî÷èñòêè. Îáû÷íî ãèäðîî÷èñòêó ïðîâîäÿò

ïðè òåìïåðàòóðå 250–400 °C è äàâëåíèè 2–5 ÌÏà.

Ïàðöèàëüíîå äàâëåíèå âîäîðîäà îêàçûâàåò ñóùåñòâåí-

íîå âëèÿíèå íà ãèäðîî÷èñòêó, çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàÿ

ãëóáèíó ïðîöåññà.

Êðàòíîñòü öèðêóëÿöèè âîäîðîäñîäåðæàùåãî ãàçà

óâåëè÷èâàþò ñ óòÿæåëåíèåì ñûðüÿ, â ïåðåñ÷åòå íà

100%-íûé âîäîðîä îíà ñîñòàâëÿåò 80–200 ì

/ì

ñûðüÿ

äëÿ áåíçèíîâîé ôðàêöèè è áîëåå 500–1000 ì

/ì

– äëÿ

âàêóóìíûõ ïîãîíîâ.

Îñíîâíûå ïàðàìåòðû òåõíîëîãè÷åñêîãî ðåæèìà ãèä-

ðîî÷èñòêè äèñòèëëÿòíûõ ôðàêöèé ïðèâåäåíû â òàáë. 1.

Äëÿ ãèäðîî÷èñòêè ïðèìåíÿþò êàòàëèçàòîðû íà îñíî-

âå îêñèäîâ ìåòàëëîâ VII è VIII ãðóïï (íèêåëü, êîáàëüò,

ìîëèáäåí, âîëüôðàì). Â ïðîìûøëåííîñòè èñïîëüçóþò

àëþìîêîáàëüòìîëèáäåíîâûé (ÀÊÌ) è àëþìîíèêåëüìî-

ëèáäåíîâûé (ÀÍÌ) êàòàëèçàòîðû. Â àëþìîíèêåëüìî-

ëèáäåíîâûé êàòàëèçàòîð íà ñèëèêàòíîé îñíîâå äëÿ óâå-

ëè÷åíèÿ ïðî÷íîñòè ââîäÿò äèîêñèä êðåìíèÿ (ÀÍÌÑ).