Аппаратта (машинада) жретін технологиялы процессті сипаттамасы

Гидротазалауа алашы айдау дистиляттарымен атар (бензин, реактив жне дизел отыны, вакуум газойлы), айта деумен алынан дистиляттарды да (пиролиз шайырыны жеіл фракциясы, бензиндер, кокстеу мен каталитикалы крекингтеуді жеіл газойлдері), таы да мнай майлары компоненттері мен парафиндері де салады.[4,5]

Бл дистиляттар гидротазалаудан кейін ккіртті, азоты жне оттекті осылыстардан арылады, сонымен атар, егер дистиллят айта деумен алынатын болса, онда аныпаан кміпсутектері аныады, нтижесінде оларды сапасы ктеріліп тратылыы артады. Барлы ккіртті осылыстар гидротазалауда аныан кмірсутегін тзіп ккіртті сутегіне ауысады. Мысалы, жеіл фракцияда кбірек болатын мынадай реакцияа тседі.

 

RSH + H2 RH + H2 S (1.2)

Сульфидтер былай ауысады:

 

RSR + 2H2 RH + RH +H2 S (1.3)

 

Ккіртті осылыстарды гидрогенолиз жылдамдыы меркаптандардан тиофен туындылары мен ароматикалы сульфидтерге ткенде азаяды. Тиофен саинасыны айналасындаы рылымны крделенуі осылысты тратылыын арттырады. [2]

Процесс кезінде сутегіні жеткіліксіздігігнен бір ккіртті осылыстарды басалара ауысуы ммкін. Мысалы, меркаптандар ккіртті сутегімен бірге сульфидтер де тзуі:

 

2RSH + H2 RSR + H2 S (1.5)

 

Немесе аныан кмірсутегі орнына олефиндер тзілуі ммкін:

 

RSR + H2 RH + RCH=CHR +H2 S (1.6)

 

рамында аныпаан кмірсутектері бар айта деу дистиляттарын гидротазалаанда, гидрогенолиз бен гидрлеу жылдамдыына оларды жне тиофенні бір-біріне сері барлыы байалады.

Гидротазалау процестерінде ккіртті осылыстарды гидрогенолизінен блек мынадай реакциялар жреді:

1) азотты осылыстарды гидрогенолизі:

 

2RNH + 3H2 2RH + 2NH3 (1.7)

2) оттекті осылыстарлы блінуі:

 

ROH + H2 RH + H2 O (1.8)

3) диен кмірсутектерін гидрлеу:

 

Cn H2 n-2 + 2H 2 Cn H2 n-2 (1.9)

 

4) аныпаан осылыстарды гидрлеу:

 

Cn H2 n + H 2 Cn H2 n-2 (1.10)

 

5) ароматикалы осылыстарды гидрлеу

6) гидрокрекинг

 

C10 H2 2 + H 2 2C5 H12 (1.11)

 

Кміртегі реакциясы

1. Депарафинизация.

а) гидрокрекинг

R –CH –CH –CH –CH –R R –CH –CH +R –CH=CH (1.12)

б) изомеризация

R –CH –CH +R –CH=CH R –CH –CH –CH–R (1.13)

|

CH

2. Кміртегіні біртексіз таралуы (олефин).

 

R –CH=CH +H R –CH–CH (1.14)

 

3. алыпты тзілудегі парафин изомеризациясы.

 

R –CH –CH –CH –CH –R R –CH–CH –CH –R (1.15)

|

CH

 

Гидротазалауды негізгі реакциялары жылу блумен жреді. Гидротазалау процестерінде аныпаан мен ароматикалы кмірсутектері таламды гидрленеді, е алдымен диендер, одан кейін олефиндер сутегімен аныады. Ароматикалы кмірсутектері, сіресе бензол, гидрленуге иын тседі. [5].

Реакция жылу эффектісі. Гидротазалау процесі термодинамикалы жаынан тментемпературалы процеске жатады. Сутегіні осылу реакциясы клемні азаюымен жретіндіктен, реакциялы ауматаы ысым процесс тередігіне шешуші ыпал жасайды. Гидротазалауды осынды жылу эффектісі о жне алашы айдау фракцияларына оны мні 20-87 кДж/кг шикізата есептегенде райды. Алашы айдау шикізатына 30 % дейін айта деу процестеріні фракцияларын осу, шикізаттаы аныпаан кмірсутектеріні млшеріне байланысты, реакция жылуын 125-187 кДж/кг дейін ктереді. рамында аныпаан кмірсутектері жоаы, сонымен абат ауыр отындарды гидротазалауда реакция жылу эффекті 260-500 кДж/кг жетеді. Арты жылуды реакция аумаынан бліп алу шін катализатор абаттары арасына суытылан айналушы газды немесе сйы газ бен суы сйы гидрогенизат осыпасын беруді пайдаланады.

Бензин фракцияларын гидротазалауды негізінен оларды каталитикалы риформинг процесіні шикізат дайындау масатында, ондаы ккірт пен азот млшеріне ойылатын талапты те жоары болуына байланысты жреді. детте бензинді гидротазалау процесі каталитикалы риформинг ондырысымен бірге немесе растырма кешеніні (мысалы, ЛК-6У ) рамында. Бл ндірістік процесіті шикізатты беруді клемдік жылдамдыын арттырумен (6-8 са), ысым мен температураны тмендетумен, тиімді катализаторларды пайдаланып, жру мерзімін зартып тиімділігін арттырады.

Гидротазалау катализаторлары. Гидротазалау процестерінде алюмокобальтмолибден (АКМ), алюмоникельмолибден (АНМ), алюмоникельмолибденкремний (АНМК) катализаторларын олданады. Бл катализаторларды механикалы аттылыы жоары, улара траты жне кп уаыт активтігін сатайды. АКМ катализатор жоары таламды. Оны атысуымен С-С байланыстырды зілуі немесе ароматикалы саинаны аныуы іс жзінде жрмейді десе де болады; ол аныпаан кмірсутектерін гидрлеуде С- S байланыстарды зуде ажетті активтік крсетеді. АНМ аныпаан кмірсутектерді анытыруда активтігі тмендеу боланмен, ароматикалы кмірсутектерді жне азотты осылыстарды гидрлеуде АКМ-ге араанда активтеу. Біра оны тратылыы, активтігі жне механикалы аттылыы аздау. АНМ-ге 5-7% SiO2 осып АНМС алады, оны механикалы аттылыы жоарылау, аздап гидрлеуші активтігі сік.

Гидротазалау процесінде масатты німдерден блек (тазаланан бензин, керосин, дизел фракциялары, вакуум газойлі), газ (сутегі, метан, этан жне аздап пропан мен бутан), бензин айналымы, ккіртті сутегі шыады. Газды зауытта отын есебінде, бензин айдалымын тауарлы бензин алуда немесе платформинг шикізатына пайдаланады. Ккіртті сутегі ккірт немесе ккірт ышылын ндіруде олданады.

Процесті негізгі параметрлері. Гидротазалауа ртрлі фрациялы жне химиялы рамдаы дистиляттар тсетіндіктен жне ажетті тазалау дрежесі де ртрлі болатындытан процесс параметрлері мен сутегі шыыны рилы болады.

Температура. Гидротазалау реакциялары шін оптималды деп 340-4200С саналады. 3400С тмен ккіртсіздену реакциясы баяу жреді, 4200С жоары крекинг пен кокстзілу реакциялары кшейеді. Катализаторды ондырыда алаш пайдалануда температураны тмендеу стайды, себебі температураны сіру катализатор активтігіні тмендеуін азайтады.

ысым. Жйедегі жалпы ысым 2,5 МПа-дан 6,0 МПа дейін аралыта болады, ал сутегіні сыбаалы ысымы 1,5-3,7 МПа райды. Тазаланушы шикізат ауыр, ондаы аныпаан кмірсутектері кп болан сайын, реактора кіре берістегі сутекті газдаы сутегіні сыбаалы ысымы жоары болуы керек. Сутегіні сыбаалы ысымы суімекн тазалау дрежесі ктеріледі, кокстзілу кемиді, катализаторды жмыс істеу мерзімі седі.

Сутекті газды беру (айта айналуы) еселігі шикізатты бір клеміне 200-ден 700 дейін газ клемдері (00С жне 0,1 МПа) аралыында болады.

рамында аныпаанкмірсутектері немесе шайырлы заттары кп дистиляттарды, мысалы кокстеуді дизел фракциясын немесе вакуум газойлін гидротазалау айта айналушы газ бен шикізатты атынасы е кп болады. айта айналу еселігін сіру ондырыны регенерациялаусыз жмыс істеу мерзімін ктереді.

Сутегі шыыны. Гидротзалауда сутегі гидрлеуге, еруге жне рлеуге жмсалады. Гидрлеуге сутегіні шыыны аныпаан кмірсутектер млшеріне, таы да шикізаттаы шайыра байланысты жне айдау бензиніне 0,1 %, кокстеу бензиніне немесе вакуум газойліне 1,3% дейін келеді. Реакция сйы німдерінде сутегіні нтижесінде оны шыыны, тазаланушы шикізат молекуласы мен жйедегі жалпы ысымны суімен ктеріледі.

Сутекті газ. Гидротазалау процесінде таза емес сутегін пайдаланады, бл газ рамында сутегіні клемдік млшері 50-95%, ал аланын метан, этан, пропан жне бутан райды. ГИдротазалау реакцияларыны нтижесінде сутегі жтылады, сйтіп кмірсутекті газдар, ккіртті сутегі жне су тзіледі.

Шикізат беруіні жылдамды клемі.

Клемдік жылдамды дегеніміз — катализатор клеміні, 1 саат ішінде реактора берілген шикізат клеміні атынасына те. Клемдік жылдамдыты жоарлатса, реактора келіп тскен шикізатты уаыты тмендейді, ал егерде клемдік жылдамды тмендесе, онда катализатордаы шикізат буыны шыу уаыты жоарлайды. Сонымен атар гидротазалау жне гидродепарафинизация дегейі тередей бастайды.

Олай болса, клемдік жылдамды тмендетілсе, онда реактордан тетін шикізат берілуіні саны да тмендейді жне де ондырыны німділігіде тмендейді.

Осыан байланысты рбір шикізат тріне арай клемдік жылдамдыты максималды берілуін адаалап отырады. Сонымен, клемдік жылдамдыты тадау фракциялы жне химиялы рамына арай есептелмейді, жне де катализатор жадайыда ана емес баса да крсеткіштер (температура, ысым).

Жеке тексеру барысында гидротазалау жне гидродепарафинизация процесінде клемдік жылдамдыты 6 са-1 — ден жоары етіп олданылады.

Шикізаттаы сутек-оспасы бар газ циркуляциясыны ышамдылыы.

Шикізаттаы сутекрамды газ циркуляциясыны ышамдылыы деп — сутекрамды газ,(Нм /са) шыыныны, шикізат шыынына (м /са) атынасына те. Сонымен атар циркуляция ышамдылыыны жоарлауы, гидротазалау жне гидродепарафинизация процесіні жылдамдыыны жоарлауына байланысты аныталады. Осыдан жоары болса, онда процесс жылдамдыы шексіз се береді.

Гидротазалау процесі келесі блоктардан трады:

- реакторлы — дизелдік отынды сутекті атмосферадаы ккіртті тазалау жне алыпты парафинді изомеризация, депарафинизация шін арналан;

- бензин — айдау жне трасыз депарафинизатты тратандыру;

- сурамды жне кміртекті газды моноэтаноламинмен тазалау.

 

 

2. Жобалаушы объект конструкциясы бойынша иновациялы

шешімдерді талдау (СЖ бойынша тапсырма)