Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ГИДРОПЕРЕРАБОТКИ ОСТАТОЧНЫХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ

Изобретение относится к гидроконверсии тяжелого углеводородного сырья, осуществляемой в присутствии дисперсии катализатора и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ гидрогенизационной переработки тяжелых нефтяных остатков [RU 2400525, опубл. 27.09.2010 г., МПК C10G 49/04], который осуществляют на установке, включающей блок получения сырьевой смеси сырья (асфальтитов, вакуумных и атмосферных остатков перегонки нефти, тяжелых остатков термокаталитических процессов), модификатора, водного раствора прекурсора катализатора и поверхностно-активного вещества, блок гидрогенизации (гидроконверсии) и блок фракционирования продукта гидроконверсии с получением дистиллятных фракций, выкипающих при температурах до 520°С и вакуумного остатка, частично возвращаемого в блок получения сырьевой смеси.

Недостатком известной установки являются низкий выход светлых фракций из-за выведения в составе продуктовых дистиллятных фракций тяжелого газойля, составляющего примерно 30-35% от суммы дистиллятного продукта.

Наиболее близка к заявляемому изобретению установка гидроконверсии тяжелого сырья [С. Хаджиев, X. Кадиев. Будущее глубокой переработки нефти: сделано в России. The Chemical Journal. №9, 2009 г., с. 34-37 (http://tci.ru/wp-content/uploads/2013/12/2009_9_34-37.pdf)], включающая блок получения сырьевой смеси, состоящий из емкостных смесителей, оснащенный линиями ввода сырья, циркулирующего вакуумного остатка в качестве рисайкла, модификатора и прекурсора катализатора, соединенный линией подачи сырьевой смеси, к которой примыкает линия подачи водородсодержащего газа, с нагревательно-реакционным блоком, состоящим из печи и реактора, оснащенного линиями подачи водородсодержащего газа в качестве квенча, который соединен линией подачи продуктов гидроконверсии с блоком фракционирования, включающим сепараторы, атмосферную и вакуумную колонны, оснащенным линиями вывода бензиновой и дизельной фракций, тяжелого (вакуумного) газойля и вакуумного остатка, соединенным линиями подачи газов с блоком очистки газов, который оснащен линиями вывода углеводородного газа и подачи водородсодержащего газа, кроме того, линия вывода вакуумного остатка разделена на линию подачи циркулирующего и линию вывода балансового вакуумных остатков, на которой размещен блок газификации и регенерации катализатора.

Недостатками данной установки являются низкий выход светлых фракций из-за оснащения блока фракционирования линией вывода вакуумного газойля, что соответственно снижает выход светлых фракций, а также низкое качество последних из-за содержания около 20% непредельных углеводородов. Кроме того, циркуляция водородсодержащего газа в объеме, многократно превышающем химическое потребление, приводит к большому энергопотреблению.

Задача изобретения - повышение выхода и качества светлых фракций, снижение энергозатрат.

Техническим результатом является повышение выхода светлых фракций путем оснащения установки блоком получения эмульсии прекурсора катализатора, оснащенным линиями подачи мазута и вакуумного газойля в качестве рисайкла и линией подачи эмульсии прекурсора катализатора, которая соединена с линиями подачи сырья и водорода. Повышение качества светлых фракций достигается размещением на линиях их вывода блока гидрирования, оснащенного линией подачи водородсодержащего газа. Снижение энергозатрат достигается соединением линии подачи мазута и/или линии подачи вакуумного газойля в качестве рисайкла с линиями подачи водорода в реактор в качестве квенча, а также исключением циркуляции водорода.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей нагревательно-реакционный блок с линией подачи сырьевой смеси, к которой примыкает линия подачи части водородсодержащего газа, и реактором, оснащенным линиями подачи другой части водородсодержащего газа в качестве квенча, который соединен линией подачи продуктов гидроконверсии с блоком фракционирования, оснащенным линиями вывода бензиновой, дизельной фракций и вакуумного остатка, соединенным линиями подачи газов с блоком их очистки, оснащенным линиями вывода углеводородного и водородсодержащего газов, особенностью является то, что установка оборудована блоком получения эмульсии прекурсора катализатора с линиями ввода водного раствора прекурсора катализатора, подачи мазута и вакуумного газойля в качестве рисайкла, соединенным с нагревательно-реакционным блоком линией подачи эмульсии прекурсора катализатора, которая соединена с линией подачи сырья, образуя линию подачи сырьевой смеси, в качестве линий подачи водородсодержащего газа расположены линии подачи водорода, при этом линии подачи водорода в реактор в качестве квенча соединены с линиями подачи мазута и/или вакуумного газойля в качестве рисайкла, а линия вывода водородсодержащего газа соединена с блоком гидрирования, размещенным на линиях вывода бензиновой и дизельной фракций и оснащенным линиями вывода гидрированных углеводородных фракций.

На линии вывода вакуумного остатка может быть размещен блок его переработки с получением металлов и/или прекурсора катализатора и/или дополнительного количества дистиллятных фракций, а также тепла и/или электроэнергии. При необходимости линии подачи мазута и/или вакуумного остатка могут быть соединены с линией подачи эмульсии прекурсора катализатора, часть вакуумного газойля может быть выведена в качестве товарного продукта, а к линии подачи сырья может примыкать линия подачи модификатора, например, вторичной дистиллятной фракции. Кроме того, линия подачи водорода может быть соединена с линией вывода водородсодержащего газа.

Блок получения эмульсии прекурсора катализатора включает емкостные и поточные смесители. Блок очистки газов может включать, например, установки аминовой очистки и получения серы. Блок гидрирования может быть оснащен реактором с гетерогенным катализатором. В качестве углеводородных фракций могут быть выведены бензиновые, керосиновые и дизельные фракции требуемого фракционного состава. В качестве остальных элементов установка может быть оборудована любыми устройствами соответствующего назначения, известными из уровня техники.

Оборудование установки блоком получения эмульсии прекурсора катализатора с линиями подачи мазута и вакуумного газойля в качестве рисайкла позволяет увеличить светлых фракций за исключения вывода вакуумного газойля в качестве товарного продукта. Расположение линий подачи водорода в качестве линий подачи водородсодержащего газа исключает циркуляцию последнего и снижает энергозатраты, а соединение линий подачи мазута и/или вакуумного газойля с линиями подачи водородсодержащего газа в реактор, с получением потоков квенча с большой массой и теплоемкостью, позволяет уменьшить подачу водорода. Размещение на линиях вывода бензиновой и дизельной фракций блока гидрирования, соединенного с линией вывода водородсодержащего газа, позволяет использовать избыточное количество водорода, подаваемого в реактор, для получения гидрированных бензиновой и дизельной фракций, не содержащих непредельных углеводородов, то есть повысить их качество.

Установка включает блок получения эмульсии прекурсора катализатора 1, нагревательно-реакционный блок 2 (условно показан только реактор), а также блоки фракционирования 3, очистки газов 4 и гидрирования 5.

При работе установки (показана на чертеже) в блок 1 подают прекурсор катализатора по линии 6, мазут по линии 7 и вакуумный газойль по линии 8, полученную эмульсию выводят по линии 9, смешивают с сырьем, подаваемым по линии 10, и частью водорода, подаваемого по линии 11, и направляют в блок 2, в который по линиям 12 в качестве квенча подают также смесь водорода с мазутом и/или вакуумным газойлем, подаваемым из линий 7 и 8, соответственно. Из блока 2 по линии 13 выводят продукты гидроконверсии, которые разделяют в блоке 3 на газы, подаваемые по линиям 14 в блок 4, бензиновую и дизельную фракции, выводимые в блок 5 по линиям 15 и 16, соответственно, и вакуумный остаток, выводимый на переработку по линии 17, а также мазут и вакуумный газойль, подаваемые в качестве рисайкла в блок 1 по линиям 7 и 8, соответственно. Из блока 4 по линии 18 выводят очищенный углеводородный газ, а по линии 19 водород содержащий газ подают в блок 5, из которого по линиям 20 выводят гидрированные углеводородные фракции. Пунктиром показано возможное соединение линий 7 и 17 с линией 9, вывод части вакуумного газойля из линии 8, а также возможное соединение линий 11 и 19. К линии 10 может примыкать линия подачи модификатора (не показано).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет повысить выход светлых фракций, снизить энергозатраты и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности.