Читайте также:
|
Для сохранения активности катализатора при осуществлении каталитического крекинга остаточного сырья используется деметаллизация катализаторов, извлечение из них отложившихся металлов в ходе процесса.
Деметаллизация катализаторов разрабатывалась в 60х годах, но в связи с низкой концентрацией металлов в газойлях интерес к ней не был проявлен в достаточной мере. Необходимость переработки остатков открыла в 70-ые годы новые перспективы для разработки и внедрения в практику процессов деметаллизации катализаторов. Фирмой «Атлантик Ричфилд» был разработан процесс «Демет II», предназначенный для обработки цеолитсодержащего катализатора, а в дальнейшем его новая модификация - «Демет III», которая отличается более простым способом извлечения металлов из сточных вод и более низкой стоимостью.
Технологическая схема процесса «Демет III» включает непрерывный отбор 15% катализатора из системы установки крекинга и обработку его по следующей схеме: активация металлов, осажденных на катализаторе, химическая обработка катализатора, водная промывка его для удаления ванадия и никеля, извлечение шлама из сточных вод и рециркуляция воды снова в систему.
Шлам, выделенный из сточных вод, имеет высокую концентрацию металлов и его можно использовать для их извлечения.
Фирмой «Тексако» запатентован способ деметаллизации катализатора, при котором после специальной обработки части циркулирующего катализатора (1/3) ванадий и никель переходят в легколетучие соединения и выделяются из катализатора. На катализаторе остается менее 50 % ванадия и 60-40 % никеля.
Пассиваторы применяются более, чем на 40% установках Западной Европы. Металлы удаляются в виде летучих хлоридов и оксихлоридов после обработки хлором.
Фирма «Галф» запатентовала процесс деметаллизации цеолитсодержащего катализатора в результате контакта с соединениями висмута и марганца или их оксидами.
Несмотря на большие успехи в области совершенствования технологии крекинга остатков при современном уровне его развития возможности этого процесса не безграничны. Хороших технико-экономических показателей процесса удается достигнуть при использовании сырья с коксуемостью примерно до 10% масс. и содержанием тяжелых металлов до 30 мг/кг. Непосредственная переработка с помощью ККФ менее благоприятного сырья, как правило, оказывается нерентабельной. В этом случае требуется предварительная подготовка остатков. В качестве методов подготовки используют термические, гидрогенизационные, адсорбционные сольватные и другие процессы.
Наилучшие результаты при подготовке качественного сырья для ККФ показывают гидрогенизационные процессы. С их помощью получают большие выходы высококачественных продуктов, но для них характерны высокие капитальные и эксплутационные затраты. К процессам гидроподготовки сырья ККФ относятся гидрообессеривание, гидродеметаллизация, мягкий и жесткий гидрокрекинг. Процессы гидропереработки мазута и гудрона обеспечивают получение высококачественного сырья для ККФ, но протекают под высоким (до 10-15 МПа) давлением и с большим расходом водорода (до 200 m3/t) при низкой объемной скорости подачи сырья. Кроме высоких капитальных и эксплутационных затрат возможность их применения ограничивается высоким коксообразованием, необходимостью частой регенерации катализатора, сравнительно небольшим (до 150 мг/кг) предельно допустимым содержанием металлов в сырье, малым сроком службы катализатора. Поэтому процессы гидроподготовки не всегда экономически выгодны. Из процессов гидроподготовки сырья для каталитического крекинга наиболее распространены процессы со стационарным слоем катализатора. В них используют 2-3 слоя (ступеней) катализаторов с различной активностью, селективностью, формой, размером частиц и диаметром пор. На первой ступени идет деметаллизация на 60-80%, на 2-3 - обессеривание на 30% и снижение коксуемости на 50%.
В промышленности реализованы процессы со стационарным слоем катализатора фирм США «Шеврон», «Галф», «ЮОП» - гидрообессеривание остатков, «Экссон» - глубокий гидрокрекинг, «Юнион ойл» - гидрокрекинг мазутов и гудронов. Кроме того имеются промышленные установки фирмы «Шелл».
Используется также подготовка сырья крекинга, включающая раздельное гидрообессеривание вакуумного газойля и гудрона с последующим их смешением в определенном соотношении. Такая схема подготовки сырья крекинга имеет преимущества перед гидрообессериванием мазута, поскольку требует меньшего расхода водорода (т.к. гудрон обессеривается не весь), отличается высокой гибкостью и высокой глубиной обессеривания.
Катализатор фирмы «Галф», используемый в процессе G - HDS, обладает высокой деметаллизирующей активностью и стойкостью к отравлению металлами. По технико-экономическим оценкам переработка мазута по комбинированной схеме: G-HDS+ККФ мощностью 8000м3/сутки позволяет снизить потребление сырой нефти на 318 тыс.м3 в сутки при сохранении объема производства бензина.
Вторую группу процессов подготовки сырья для ККФ представляют процессы удаления углерода из сырья: висбрекинг, коксование, деасфальтизация на твердых контактах. В последние годы разработаны и внедрены в промышленность следующие процессы очистки остаточного сырья с удалением углерода - деасфальтизация на твердых контактах - APT, ЗД и избирательными растворителями - процессы РОЗЕ и ДЕМЕКС.
Одним из важнейших путей переработки тяжелых нефтяных остатков является деасфальтизация с помощью адсорбентов или углеводородных растворителей с образованием дистиллята (деасфальтизата) и остатка (асфальтита). Деасфальтизат или дистиллят может быть использован (непосредственно или после гидрообессеривания) в качестве сырья для установок каталитического крекинга, гидрокрекинга или для производства малосернистого котельного топлива.
Вопросы для самопроверки
1. Какие сложности возникают при переработке остаточного сырья процессом каталитического крекинга?
2. Остаточное сырье как сырье каталитического крекинга, в чем его особенности? Его действие на катализатор?
3. Пути предотвращения отравления катализатора металлами?
4. Пути решения проблем, возникающих при переработке тяжелого сырья процессом каталитического крекинга?
5. Какими свойствами должны обладать катализаторы, которые применяются в процессе каталитического крекинга остаточного сырья?
6. Какие новые типы цеолитов вы знаете?
7. Назначение пассиваторов в процессе каталитического крекинга Флюид?
8. Как производится деметаллизация катализаторов?
9. Пути подготовки качественного сырья для каталитического крекинга?
Литература
1. Каталитический крекинг нефтяных дистиллятов. Под ред. Хаджиева С.Н.-М., Химия. 1982.
2. Омаралиев Т.О. Каталитический крекинг газойлевых фракций нефтей западного Казахстана. Алма-Ата. Наука. 1988.
3. Войцеховский Б.В., Корма А. Каталитический крекинг. Катализаторы, М, Химия, 1990.
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 222 | Нарушение авторских прав