ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Поскольку химия в написании – набор символов, то и процесс, лежащий в основе предлагаемой технологии, можно описать одной строкой:
Из двух разных углеводородов получается один. Смысл процесса в том, что в исходных веществах полярно разное содержание водорода.
Мазут подготовленный (обезвоженный) закачивается в сырьевую емкость Е1. Е1 оборудована электронагревом, позволяющим контролируемо разогревать сырьё до температуры 110°С. Температура сырьевого мазута контролируется при помощи Тп1. Разогретый мазут при помощи сырьевого насоса Н1 подаётся по трансферу в трубчатую печь ТП1. Масса подаваемого сырья контролируется и управляется при помощи рас- ходомера QE.
Перед подачей метана проводится разогрев печи на горячей циркуляции при температуре 180С. Работа трансфера печи переводится на байпас при помощи ЗКС-1. Обратный поток сбрасывается в сырьевую ёмкость Е1. После достижения температуры 180С, поток переводится на основной трансфер.
Метан из баллонов, снабженных обогреваемым редуктором под давлением 0,85+ (до 1,2) МПа подаётся после мазутного насоса в статический смеситель. Контроль потока метана осуществляется расходомером. Для приведения к нормальным условиям следует применять поправочный коэффициент. Соотношение масс мазута и природного газа составляет 80:20.
После статического смесителя, перед печью, установлен датчик давления. Смесь мазута и природного газа под давлением 0,9-1,2МПа и при температуре 90-110°С подаётся на трубчатую печь электронагрева. В печи смесь нагревается до температуры 280- 380°С и передаётся на реактор гидрокрекинга метаном. После печи производится замер и контроль давления и температуры сырьевой смеси. Давление в системе контролируется электродатчиками PE.
Реактор гидрокрекинга метаном – Смеситель РС, где происходит реакция перераспределения водорода между богатым и бедным молекулами углеводородов. При этом, параметры температуры в пределах 240-360°С и давления 0,9 МПа в РС позволяют получать продукт с содержанием водорода в пределах 14 – 16% в смеси.
После реактора пары продукта с температурой 240- 360°С направляются в аппарат 2D ректификации – каталитический реактор Реакционной ректификации РР, где смесь углеводородов делится по плотности на фракции с НК 36С и КК170С, и фракции НК 170С и КК 360С, а также кубовый остаток с тяжелым нефтяным остатком.
По специально оборудованным каналам разделённые продукты поступают в ТО1-ТО3 , в которых они охлаждается до температуры 20°С. Температуры в РР и давление контролируется при помощи Тп4-Тп9 и датчика давления М5. Разделенные и охлажденные продукты по трансферам самотёком поступают в товарные емкости Е2-Е4.
Тяжелый нефтяной остаток из H4 при помощи насо- са Н4 подаётся на повторное крекингование, общий объём остатка не превышает 10% от общего перерабатываемого сырья.
Контроль за образующейся массой нефтяного остатка осуществляется через Р2. При переводе потоков запорными задвижками на трансфер ведущий в Е4, возможно производить замер массы получаемого продукта при помощи Р2.
Контроль и управление за работой установки осу- ществляется в АСУ на платформе СКАДА.
РЕАКТОР ГИДРОКРЕКИНГА
МЕТАНОМ
Реактор гидрокрекинга мазута метаном реализован на принципах непрерывного действия РИВ. Внутреннее пространство реактора состоит из четырёх трансферных зон, устроенных особым образом, в которых разогретый поток смеси, мазута и метана движется в пространствах, меняя направление движения потока снизу вверх и с верху вниз. Две зоны заполнены катализатором и активными элементами в которых субстрат взаимодействует между компонентами за счёт идеального вытеснения.
РЕАКТОР 2D РЕКТИФИКАЦИИ
– КАТАЛИТИЧЕСКИЙ
РЕАКТОР РЕАКЦИОННОЙ
РЕКТИФИКАЦИИ.
Конструкция ректора представляет собой горизонтальную емкость цилиндрической формы с конусным днищем – «тарелка», с постоянным сечение, которая используется для физического разделения смеси углеводородов и получения требуемых нефтепро-дуктов заданного качества в результате ректификации.
В реактор пары поступают по трансферу сверху и перемещаются от центра к периферии тарелки, по принципу 2D ректификации. В аппарате 2D реакционной ректификации в качестве регулярной насадки используется та же комбинация катализатора и активатора.
Аппарат 2D ректификации заме-няет по функциональной нагрузке ректификационную колонну. Он на 40% компактнее при равной производительности. В нем реализованы процессы многократного испарения и конденсации. Предусмотрено и реализовано острое орошение. Отличие в геометрии тепловых и массовых потоков.
Катализатор собственной разработки и изготовления, применяемый в технологии диспропорционирования водорода сырья, представлен аналогией цеолита.
Состав катализатора максимально адаптирован для работы в комплексе с полевым промотором, специальным устройством и веществом, работающим с физикой энергетического потока. Его задача – изменить природу теплового потока с равновесной на неравновесную.
Катализатор же может быть любым, в том числе и промышленного применения. Помещённый в реакционное пространство с изменённой энергетикой, он «воспользуется» возможностью ещё больше снизить энергию активации процесса. А за счёт полевого промотора любая и средняя энергия активации снижается в 3,5 раза! Полноценная Light версия процесса реализуется именно на катализаторе. Такой катализатор обладает целым набором ценных качеств:
– Изомеризует
– Метатезис олефинов с выводом свободного углерода – Обессеривает
– Крекирует
– Депонирует водород
МАТЕРИАЛЬНЫЙ
БАЛАНС
Затраты сырья:
Мазут 100 % массы, плотность 938 кг/м3.
Метан 20% массы мазута, плотность 0,735 г/м3.
Выход товарного продукта:
ШФУ 115 % массы, плотность 795-835 кг/м3;
Фракционный состав:
5-15 % массы БФ, плотность 690 – 715 кг/м3 ОЧМ 93-105.
ДТ 85-95% массы, плотность 805 840 кг/м3, цетан в среднем 55.
Остаток – 0-5% Мазут (обратно в процесс).
Потери 1-5% в виде различных газов и CS2.
Принципиальная технологическая схема (нажмите для увеличения):
