Висбрекинг что это такое


Висбрекинг — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 июня 2018; проверки требуют 4 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 июня 2018; проверки требуют 4 правки.

Висбре́кинг (от англ. vis(cosity) — вязкость, липкость, тягучесть и breaking — ломка, разрушение) — один из видов термического крекинга. Применяют для получения главным образом котельных топлив (топочных мазутов) из гудронов. Также с целью снижения вязкости тяжелых нефтяных остатков.

Процесс проводят в жидкой фазе при сравнительно мягких условиях: 430—500 °C, 0,5-3,0 МПа, время пребывания сырья в зоне реакции от 2 до 30 минут и более. Основные реакции — расщепление парафиновых и нафтеновых углеводородов с образованием углеводородных газов и бензина, а также жидких фракций, кипящих в пределах 200—450 °C, и вторичных асфальтенов (наиболее высокомолекулярные компоненты нефти).

Бензин и газ (суммарный выход 7-12% от массы сырья) отделяют от парожидкостной смеси ректификацией; крекинг-остаток, кипящий выше 200 °С, представляет собой жидкое котельное топливо (выход около 90%). Газы направляют на газофракционирующую установку, бензин после облагораживания с применением глубокого гидрирования и каталитического риформинга используют как компонент автомобильного топлива

В ряде случаев из крекинг-остатка в специальном испарителе выделяют газойлевые фракции (пределы кипения 200—360 °C и 360—450 °C; выход 20-45% по массе). Первая фракция после гидроочистки служит дизельным топливом. При этом для обеспечения заданной вязкости котельного топлива оставшуюся часть крекинг-остатка разбавляют, например, газойлем каталитического крекинга.

Керосино-газойлевая фракция (50-55%) - является ценным компонентом флотского мазута; после гидроочистки может применяться как компонент дизельных топлив;

Крекинг-остаток (38-42%) - используется как котельное топливо, имеет высшую теплоту сгорания, низкую температуру застывания и вязкость, чем прямогонный мазут.

Основной реакционный аппарат установки висбрекинга — трубчатая печь. В случае осуществления процесса при пониженных температурах (440—460 °C), когда требуемой степени конверсии сырья достигнуть в печи не удаётся, предусматривают дополнительную реакционную камеру. Благодаря значительному объёму последней (30-50 м3) парожидкостная смесь «вызревает» в ней заданное время, что позволяет углубить висбрекинг.

  • Смидович Е. В. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов. 3 изд., М., 1980.
  • Капустин В.М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти. В 2 ч. Часть вторая. Деструктивные процессы. - М.: КолосС, 2007. - 334 с.

ru.wikipedia.org

Установка висбрекинга гудрона и мазута: схема, принцип работы

Цель установки

Установка висберинга – это термический неглубокий крекинг тяжелых видов сырья, таких как гудрон, мазут и других остаточных продуктов.

Целью установки висбрекинга  является снижение вязкости остаточных продуктов и дальнейшее использование их в качестве компонента в производстве разных марок топочного мазута. В ходе сложных химических процессов распада и синтеза углеводородов с использованием высоких температур, получается некоторое количество бензина и газа.

Сырье

Сырье используемое на установке – это смесь гудрона и мазута.

Продукты висбрекинга

Продукты получаемые в результате работы установки:

  1. Крекинг-остаток – компонент флотского мазута
  2. Стабильный бензин
  3. Газ и бензин 

Схема

Схема установки висбрекинга

Принцип работы установки

Сырье поступает с установок первичной переработки нефти с температурой до 140 С в емкость прямого питания.

Далее с помощью сырьевых насосов основным потоком перекачивается через теплообменники, в которых проходит нагревание до 300С за счет тепла отходящего крекинг остатка. И двумя потоками через конвекционную камеру трубчатой печи, где принимает температуру 350С

Предварительно подогретая смесь скапливается в буферальной емкости. Откуда с помощью печного насоса, четырьмя параллельными потоками подается в радиантные  камеры печи, происходит нагревание до 445-460 С. В змеевиках печи на 20% происходит реакция расщепления.

Реакционные камеры

На выходе из печи четыре потока змеевиков объединяются в два трубопровода, по которым смесь поступает в реакционные камеры.

Назначением реакционных камер является углубление крекинга путем дополнительного выдерживания продуктов расщепления при высоких температурах.

Камера представляет собой полый цилиндрический аппарат. Диаметр составляет 2 метра, а высота 15 метров. Выдерживает высокое давление до 20-30 атмосфер.

Смесь подается снизу вверх для обеспечения турбулентного движения продуктов. Для этого входной патрубок снабжен насадкой с завехрителем. Во избежание коксования предусмотрена его промывка – флегмой собственной выработки.

Время прохождения продукта по камере оставляет 30 минут снизу вверх. После чего по шлемовой линии он выводится в ректификационную колонну.

Квенч – струя флегмы, которая подается в линию для прекращения реакции. 

По шлемовым линиям камер продукт перемещается в рефиктиционную колонну на 15 и 19 тарелки. С верха рефиктиционной колонны углеводородный газ и пары бензина по шлемовой линии с температурой 150-210С поступает в АВО.

Газосепаратор

Сконденсированные и охлажденные продукты реакции поступают в газосепаратор бензина, где происходит разделение на фазы: газообразную  жидкую.

С нижней части бензинового газосепаратора, вода выводится в промышленную канализацию. А углеводородные газы выводятся с верхней части установки.

Нестабильный бензин откачивается из газосепаратора насосом и, в дальнейшем, разделяется на два потока:

  1. Первый поток идет на первую тарелку колонны в качестве острого орошения.
  2. Второй поток – в блок стабилизации бензина, откуда, уже стабильный бензин выводится с установки для потребления.

Ректификационная колонна

Флегма из ректификационной колонны с помощью насосов передается в распределительный коллектор и делится на три потока.

  1. Первый поток, проходя по трубам сырьевого теплообменника, в котором отдает тепло сырью и уходит в холодильник. И охлаждается в нем да температуры от 50 до 100С и подается в виде холодной струи в шлемовые линии реакционных камер.
  2. Второй поток флегмы – идет по трубному пространству теплообменника подогрева топливного газа, по трубам ребойлера, где подогревает бензин низа колонны, направляется в АВО. С температурой 170-200С флегма возвращается на 12 тарелку ректификационной колонны в качестве орошения.
  3. Третий поток уходит в распределительный коллектор, откуда флегма в качестве турбулизатора поступает в сырьевые потоки печи во избежание коксования и уплотнения продуктов на стенках труб, а так же на промывку завехриелей реакционных камер.

Снизу ректификационной колоны крекинг остаток, с помощью насосов, прокачивается по трубам теплообменников, где происходит теплоотдача сырью, поступающему в буферную емкость.

Далее проходит через три параллельно работающих холодильника, где охлаждается до температуры не более 130 С. После чего выводится из установки в товарно-сырьевой цех, как компонент топочного мазута.

Материальный баланс

Ниже приведен материальный баланс установки висбрекинга гудрона:

Видео работы установки

pronpz.ru

Висбрекинг - это... Что такое Висбрекинг?

Висбре́кинг (от англ. vis(cosity) — вязкость, липкость, тягучесть и breaking — ломка, разрушение) — один из видов термического крекинга. Применяют для получения главным образом котельных топлив (топочных мазутов) из гудронов.

Способ проведения

Процесс проводят в жидкой фазе при сравнительно мягких условиях: 440—500 °C, 0,5-3,0 МПа, время пребывания сырья в зоне реакции от 2 до 30 минут и более. Основные реакции — расщепление парафиновых и нафтеновых углеводородов с образованием углеводородных газов и бензина, а также жидких фракций, кипящих в пределах 200—450 °C, и вторичных асфальтенов (наиболее высокомолекулярные компоненты нефти).

Применение продуктов висбрекинга

Бензин и газ (суммарный выход 7-12% от массы сырья) отделяют от парожидкостной смеси ректификацией; крекинг-остаток, кипящий выше 200 °С, представляет собой жидкое котельное топливо (выход около 90%). Газы направляют на газофракционирующую установку, бензин после облагораживания с применением глубокого гидрирования и каталитического риформинга используют как компонент автомобильного топлива

В ряде случаев из крекинг-остатка в специальном испарителе выделяют газойлевые фракции (пределы кипения 200—360 °C и 360—450 °C; выход 20-45% по массе). Первая фракция после гидроочистки служит дизельным топливом. При этом для обеспечения заданной вязкости котельного топлива оставшуюся часть крекинг-остатка разбавляют, например, газойлем каталитического крекинга.

Аппаратура

Основной реакционный аппарат установки висбрекинга — трубчатая печь. В случае осуществления процесса при пониженных температурах (440—460 °C), когда требуемой степени конверсии сырья достигнуть в печи не удаётся, предусматривают дополнительную реакционную камеру. Благодаря значительному объёму последней (30-50 м3) парожидкостная смесь «вызревает» в ней заданное время, что позволяет углубить висбрекинг.

Литература

  • Смидович Е. В. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов. 3 изд., М., 1980.
  • Капустин В.М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти. В 2 ч. Часть вторая. Деструктивные процессы. - М.: КолосС, 2007. - 334 с.

Ссылки

dic.academic.ru

Висбрекинг - PetroDigest.ru

 

Висбрекинг представляет собой процесс неглубокого разложения нефтяных остатков (гудронов и мазутов) под давлением до 5 МПа и температуре 430 - 490 °С, т.е. по сути висбрекинг - это мягкая форма термического крекинга.

Термин происходит от английских слов Viscosity (Вязкость) и Breaking (Разрушение).

Процесс висбрекинга получил широкое распространение за пределами РФ в 80-90 года прошлого столетия, что было связано с сокращением использования прямогонных мазутов в качестве топлива. Высвободившиеся ресурсы вакуумного дистиллята направляются на каталитический или гидрокрекинг, а вакуумный остаток - гудрон - используется в качестве сырья для висбрекинга, что существенно понижает вязкость этого остатка.

Целью висбрекинга является снижение вязкости нефтяных остатков для получения товарного котельного топлива (выход более 75 %). Также образуются некоторые количества светлых нефтепродуктов (5 - 20 % из гудрона и 16 - 22 % из мазута).

Кроме этого существуют альтернативные реализации продуктов висбрекинга:

  • Иногда продукты висбрекинга гудрона смешивают с вакуумным дистиллятом прошедшим гидрогенизационное облагораживание, в результате чего получается котельное топливо с умеренным содержанием серы.
  • В некоторых случаях остаток висбрекинга направляется на получение водорода или синтез-газа
  • Остатки данного процесса также могут быть вовлечены в производство битума
  • Некоторые НПЗ используют вакуумные отгоны продуктов висбрекинга как компонент сырья для каталитического крекинга.

Ниже представлены основные химические превращения, происходящие в процессе висбрекинга:

  • Парафиновые и нафтеновые углеводороды расщепляются с образованием углеводородных газов и жидких фракций с температурами к.к 450 °С.
  • Нафтеновые углеводороды могут образовывать как ароматические углеводороды (дегидрирование колец), так и непредельные углеводороды путем разрыва кольца.
  • Превращения олефинов и алкенов зависят от условий реакции. Полимеризация происходит при температуре до 500 °С и высоком давлении, распад - при низком давлении и высокой температуре.
  • Ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями и их без них обладают наибольшей термической устойчивостью, что приводит к обогащению получаемых продуктов ароматическими углеводородами. Арены с длинными боковыми цепями легко подвергаются крекингу с образованием более простого ароматического и олефинового или парафинового углеводорода. Ароматические радикалы вступают в реакции рекомбинации, что приводит к усложнению структуры образующихся молекул и к обеднению их водородом.
  • Ароматические углеводороды склонны к реакциям уплотнения с образованием конденсированных ароматических углеводородов. Реакции уплотнения также могут происходить между молекулами ароматических и непредельных углеводородов. Продукты уплотнения и в первом, и во втором случае являются основой для образования смолисто-асфальтовых и коксоподобных веществ.

На рисунке приведена общая схема образования продуктов уплотнения. Реакции происходят по радикально-цепному механизму через алкильные и фенильные радикалы.

 

Продукты висбрекинга

 

Газообразные улеводороды

 

Выход газа по отношению к сырью составляет порядка 1,5 - 2,5 %. Полученные газообразные вещества содержат значительные количества метана и этана и около 25 - 30 % непредельных углеводородов. После очистки о сероводородов их обычно используют в качестве топлива для собственных нужд НПЗ.

 

Бензины

 

Выход бензина на сырье составляет около 3,5 - 5,0 % масс. Содержание серы - 0,7 - 0,9 %, в том числе меркаптановой - до 0,2 %. Бензины висбрекинга имеют низкую стабильность вследствие их олефинового характера. Для повышения его стабильности и октанового числа, в ряде случаев весь бензин висбрекинга направляют на каталитический крекинг.

Тяжелую часть бензина для повышения ОЧ отправляют на каталитический риформинг, предварительно произведя гидроочистку от олефинов и серы.

Легкую часть бензина после очистки от сернистых соединений иногда добавляют в товарные бензины.

 

Газойлевая фракция

 

Выход легкого газойля на сырье составляет 4,5 - 5,5 % масс, содержание серы - 0,8 - 1,2 %. Газойль, получающийся при висбрекинге, не стабилен и может окисляться и полимеризоваться под действием солнечных лучей и кислорода воздуха. В связи с этим, при использовании таких газойлей в качестве моторных топлив, их подвергают предварительной гидроочистке.

 

Котельное топливо

 

Вязкость котельного топлива, получаемого в процессе висбрекинга, в 6 - 10 раз ниже по сравнению с исходным сырьем. Это происходит за счет образования значительного количества фракций с температурой выкипания 180 – 500 °С. Температура застывания при этом также снижается на 6 – 10 °С.

Стабильность остатка висбрекинга - котельного топлива, т.е. способность храниться длительное время без образования осадка, который образуется главным образом за счет выпадения асфальтенов, зависит от целого ряда факторов:

  • Чем выше содержание асфальтенов в исходном сырье, тем меньше допустимая глубина превращения
  • Чем больше ароматических соединений в продукте, тем выше устойчивость системы против расслоения
  • Чем больше содержаться в продукте парафинов, тем более неустойчива система, и, соответственно, тем более легко асфальтены образуют отдельную фазу.

Повышение вязкости остатка висбрекинга может также происходить в результате протекания реакций полимеризации непредельных углеводородов.

petrodigest.ru

Висбрекинг это один из видов термического крекинга.

2129

Висбрекинг это один из видов термического крекинга.

Висбрекинг это один из видов термического крекинга. 

Применяют для получения главным образом котельного топлива (топочного мазута) из гудрона.
Процесс проводят в жидкой фазе при следующих условиях: 440-500 °C, 0,5-3,0 МПа, время пребывания сырья в зоне реакции от 2 до 30 минут и более. См Рис.

Подогретый мазут поступает с нефтеперегонной установки.
Мазут подается насосом 1 в змеевик трубчатой печи 2. 
На выходе из печи сырье поступает в реактор 3,где при давлении около 1,7 МПа происходит процесс висбрекинга.
Полученная смесь продуктов через редукционный клапан 4 направляется в фракционирующую колонну 8. 
До попадания в колонну смесь охлаждается за счет подачи в линию холодного газойля, который нагнетаемого насосом 7, через теплообменник 6. 
Остальная часть охлажденного газойля (рециркулят) возвращается этим же насосом в среднюю зону колонны 8. 
Балансовое количество газойля отводится с установки через холодильник 5.

Выходящие из колонны 8 сверху бензиновые пары конденсируются, газы охлаждаются в аппарате воздушного охлаждения 11. 
Из аппарата смесь поступает в водяной холодильник 12. 
Затем, в горизонтальном сепараторе 13 ( также является сборником орошения) жирные газы отделяются от нестабильного бензина. 
Часть бензина подается насосом 14 на верхнюю тарелку колонны в качестве орошения, оставшийся - отводится с установки.
Легкая керосиновая фракция отбирается из колонны с промежуточной тарелки и насосом 10 выводится с установки. 
На некоторых установках эта легкая фракция предварительно продувается водяным паром в выносной отпарной колонне.
С низа колонны 8 остаток - утяжеленный висбрекинг-мазут - направляется насосом 9 в вакуумную ступень.

Основные реакции - расщепление парафиновых и нафтеновых углеводородов с образованием углеводородных газов и бензина, а также жидких фракций, кипящих в пределах 200-450 °C, и вторичных асфальтенов (наиболее высокомолекулярные компоненты нефти).
Бензин и газ (суммарный выход 7-12% от массы сырья) отделяют от парожидкостной смеси ректификацией; крекинг-остаток, кипящий выше 200 °С, представляет собой жидкое котельное топливо (выход около 90%). 

Газы направляют на газофракционирующую установку, бензин после облагораживания с применением глубокого гидрирования и каталитического риформинга используют как компонент автомобильного топлива
В ряде случаев из крекинг-остатка в специальном испарителе выделяют газойлевые фракции (пределы кипения 200-360 °C и 360-450 °C; выход 20-45% по массе).
Первая фракция после гидроочистки служит дизельным топливом.
При этом для обеспечения заданной вязкости котельного топлива, оставшуюся часть крекинг-остатка разбавляют, например, газойлем каталитического крекинга.
Основной реакционный аппарат установки висбрекинга - трубчатая печь. В случае осуществления процесса при пониженных температурах (440-460 °C), когда требуемой степени конверсии сырья достигнуть в печи не удаётся, предусматривают дополнительную реакционную камеру. 

Благодаря значительному объёму последней (30-50 м3) парожидкостная смесь «вызревает» в ней заданное время, что позволяет углубить висбрекинг.

neftegaz.ru

Назначение процесса висбрекинга и его место в схеме НПЗ — Мегаобучалка

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

«Удмуртский Государственный Университет»

Институт нефти и газа им. М. С. Гуцериева

Реферат

На тему: «Висбрекинг»

По дисциплине: Химия

Выполнил:

Студент 2 курса

группы ОПБ-21.03.01-21

Барышев Никита Александрович

Проверил:

 

Ижевск

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………………….3

1. Назначение процесса висбрекинга и его место в схеме НПЗ…………...4

2. Технологический режим установки висбрекинга …….………….…..…...6

3. Факторы, влияющие на процесс ………...………………………………......8

4. Основные регулируемые параметры висбрекинга ……..………………...10

5. Особенности проектирования установок висбрекинга……………….….12

6. Висбрекинг-установка с сокинг-секцией…………………..…….………..13

7. Висбрекинг-установка с реакционной камерой……………...………...….15

Заключение…………………………………………………….……………….….18

Список использованной литературы…………………………………………..20

Введение

Висбрекинг - наиболее мягкая форма термического крекинга, представляет собой процесс неглубокого разложения нефтяных остатков (мазутов и гудронов) в относительно мягких условиях (под давлением до 5 МПа и температуре 430-490°С) с целью снижения вязкости остатков для получения из них товарного котельного топлива. Процесс эндотермический, осуществляется в жидкой фазе. Возможности висбрекинга по увеличению выработки светлых нефтепродуктов ограничены требованиями к качеству получаемого остатка. Степень превращения сырья в этом процессе минимальная, отбор светлых нефтепродуктов из гудрона не превышает 5-20%, а из мазута - 16-22%. При этом получается более 75% условно непревращенного остатка - котельного топлива.

На современных нефтеперерабатывающих заводах висбрекинг позволяет:

· сократить производство тяжелого котельного топлива;

· уменьшить количество прямогонных дистиллятов для разбавления тяжелых, высоковязких остатков (гудронов), используемых в качестве котельного топлива;



· расширить ресурсы сырья для каталитического крекинга и гидрокрекинга;

· выработать дополнительное количество легких и средних дистиллятов, используемых как компоненты моторных и печных топлив.

 

Назначение процесса висбрекинга и его место в схеме НПЗ

 

Назначение: При работе в режиме термического крекинга - получение дополнительных количеств светлых нефтепродуктов термическим разложением остатков от перегонки нефти, при работе в режиме висбрекинга - улучшение качества котельного топлива (снижение вязкости).

Производство нефтепродуктов и химического сырья из нефти организовано на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ). Переработка нефти на НПЗ осуществляется с помощью различных технологических процессов, которые могут быть условно разделены на следующие группы:

v Первичная переработка ( обессоливание и обезвоживание, атмосферная и атмосферно - вакуумная перегонка нефти, вторичная перегонка бензинов, дизельных и масляных фракций).

v Термические процессы (термический крекинг, висбрекинг, коксование, гидролиз).

v Термокаталические процессы (каталический крекинг-реформинг, гидроочистка.

v Процессы переработки нефтяных газов (алкилирование, полимеризация, изомеризация).

v Процессы производства масел и парафинов ( деасфальтизация , депарафинизация, селективная очистка, адсорбционная и гидрогенизационная доочистка).

v Производство битумов, пластичных смазок, присадок, нефтянных кислот, сырья для получения технического углерода.

v Процессы производства ароматических углеводородов ( экстрация , гидроалкилирование, деалформинг, диспропорционирование).

Нефти по своему составу и свойствам различаются весьма значительно. Физико - химические свойства нефтей и составляющих их фракций оказывают влияние на выбор ассортимента и технологию получения нефтепродуктов. При определении направления переработки нефти стремятся по возможности максимально использовать индивидуальные природные особенности химического состава.

Переработку нефтей малосернистых высокопарафинистых и высокосернистых парафинистых осуществляют с одновременным получением фракций бензина, керосина, дизельного топлива, вакуумного газойля и гудрона.

Наибольшую трудность в нефтепереработке представляет квалифицированная переработка гудронов (особенно глубоковакуумной перегонки) с высоким содержанием асфальто - смолистых веществ, металлов и других гетеросоединений, требующая значительных капитальных и эксплуатационных затрат. В этой связи на ряде НПЗ нашей страны и за рубежом ограничиваются переработкой гудронов с получением таких не топливных нефтепродуктов, как котельное топливо, битум, нефтяной пек, нефтяной кокс и т.д.

Получающийся гудрон непосредственно не может быть использован как котельное топливо из-за высокой вязкости. Для получения товарного котельного топлива из таких гудронов без их переработки требуется большой расход дистиллятных разбавителей, что сводит практически на нет достигнутое вакуумной перегонкой углубление переработки нефти. Наиболее простой способ неглубокой переработки гудронов - это висбрекинг с целью снижения вязкости, что уменьшает расход разбавителя на 20 - 25% масс, а также соответственно увеличивает общее количество котельного топлива.

Висбрекинг (в переводе с английского «cнижение вязкости») - процесс крекинга гудрона, проводимый при температурах 450 - 480оС с целевым назначением снижения вязкости котельного топлива.

К преимуществам висбрекинга перед другими процессами относятся: гибкость процесса, что позволяет непосредственно перерабатывать тяжелые нефтяные остатки, относительная простота технологии, низкие капитальные и эксплуатационные затраты. Висбрекинг характеризуется невысокой конверсией нефтяных остатков, но позволяет в 10 и более раз снизить вязкость исходного сырья с целью получения стандартного котельного топлива.

Процесс висбрекинга гудрона в технологической схеме НПЗ играет важную роль, поскольку оказывает очень сильное влияние на глубину переработки нефти и на общие экономические показатели производства нефтепродуктов. Позволяет корректировать структуру выхода продуктов, для более полного соответствия потребностям рынка, и достичь следующих целей:

· увеличить глубину переработки нефти на 16 - 18% и достичь уровня 70-72%.

· высвободить дополнительный объем вакуумного газойля для продажи.

· увеличить производство более ценного топочного мазута.

· повысить выработку автомобильного бензина на 1,4-2% масс на нефть.

Внедрение процесса висбрекинга гудрона позволяет значительно улучшить экономические показатели предприятия.

 

megaobuchalka.ru

Висбрекинг — Википедия. Что такое Висбрекинг

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Висбре́кинг (от англ. vis(cosity) — вязкость, липкость, тягучесть и breaking — ломка, разрушение) — один из видов термического крекинга. Применяют для получения главным образом котельных топлив (топочных мазутов) из гудронов. Также с целью снижения вязкости тяжелых нефтяных остатков.

Способ проведения

Процесс проводят в жидкой фазе при сравнительно мягких условиях: 430—500 °C, 0,5-3,0 МПа, время пребывания сырья в зоне реакции от 2 до 30 минут и более. Основные реакции — расщепление парафиновых и нафтеновых углеводородов с образованием углеводородных газов и бензина, а также жидких фракций, кипящих в пределах 200—450 °C, и вторичных асфальтенов (наиболее высокомолекулярные компоненты нефти).

Применение продуктов висбрекинга

Бензин и газ (суммарный выход 7-12% от массы сырья) отделяют от парожидкостной смеси ректификацией; крекинг-остаток, кипящий выше 200 °С, представляет собой жидкое котельное топливо (выход около 90%). Газы направляют на газофракционирующую установку, бензин после облагораживания с применением глубокого гидрирования и каталитического риформинга используют как компонент автомобильного топлива

В ряде случаев из крекинг-остатка в специальном испарителе выделяют газойлевые фракции (пределы кипения 200—360 °C и 360—450 °C; выход 20-45% по массе). Первая фракция после гидроочистки служит дизельным топливом. При этом для обеспечения заданной вязкости котельного топлива оставшуюся часть крекинг-остатка разбавляют, например, газойлем каталитического крекинга.

Аппаратура

Основной реакционный аппарат установки висбрекинга — трубчатая печь. В случае осуществления процесса при пониженных температурах (440—460 °C), когда требуемой степени конверсии сырья достигнуть в печи не удаётся, предусматривают дополнительную реакционную камеру. Благодаря значительному объёму последней (30-50 м3) парожидкостная смесь «вызревает» в ней заданное время, что позволяет углубить висбрекинг.

Литература

  • Смидович Е. В. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов. 3 изд., М., 1980.
  • Капустин В.М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти. В 2 ч. Часть вторая. Деструктивные процессы. - М.: КолосС, 2007. - 334 с.

Ссылки

wiki.sc

Термический крекинг, Висбрекинг.

Карта сайта
  • Разработки
    • Добавка БТ (МИНИМА)
    • Монометиланилин (ММА)
    • Производство ММА
    • ММА на НПЗ
    • Метаформинг
    • Результаты испытаний
      • Исходный бензин
      • Испытание 1
      • Испытание 2
    • Физ/Хим показатели
    • Инструкции
      • Применение МИНИМА
    • Разработка присадок
    • Ферроцен
    • Очиститель инжектора
    • Бензин спортивный
    • ЦГН
    • Бензины ЕВРО-3, ЕВРО-4
  • Справочник
    • Антидетонаторы
      • ТЭС
      • Железосодержащие
      • Марганецсодержащие
      • Оксигенаты
      • Ароматические амины
    • Допущенные присадки
    • ГОСТы
      • ГОСТ 2084-77
      • ГОСТ Р 51105-97
      • ГОСТ Р 51313-99
      • ГОСТ Р 51866-2002
      • Технический регламент
    • Топливная хартия
    • Сортность бензина
    • Перв. переработка нефти
      • Обессоливание
      • Атм. и вакуумн. перегонка
      • Вторичная перегонка
      • Газофракционирование
    • Процессы пр-ва бензинов
      • Каталитический риформинг
      • Изомеризация
      • Гидроочистка
      • Каталитический крекинг
      • Алкилирование
      • Олигомеризация олефинов
      • Гидрокрекинг
      • Висбрекинг
      • Коксование
    • Технологии пр-ва масел
      • Производство масел
      • Деасфальтизация гудрона
      • Очистка растворителями
      • Депарафинизация масел
      • Контактная доочистка
      • Гидродоочистка масел
    • Технол. пр-ва парафинов
      • Производство парафинов
      • Неочищенные парафины
      • Доочистка парафинов
      • Жидкие парафины
    • Производство битумов
    • Методы испытаний
      • КМКО
      • Испаряемость
      • Потери от Испарения
      • Защитные свойства
    • Оборудование НПЗ
      • Реакторное оборудование
      • Технологические печи
      • Ректифик. колонны
      • Теплообменные аппараты
      • Вакуум. устройства
      • Насосы
      • Компрессоры
      • Емкости, резервуары
      • Трубопроводы
      • Констр. материалы
    • Физ-химия нефти
      • Плотность
      • Молекулярная масса
      • Вязкость
      • Поверхностное натяжение
      • Характеризующий фактор
      • Давление насыщ. паров
      • Конст. фазов. равновесия
      • Критические параметры
      • Теплоемкость
      • Теплота испарения
      • Теплота плавления
      • Теплотворная способность
      • Энтальпия
      • Теплопроводность
      • Тепловые эффекты
      • Индивид. соединения
    • Хар-ки нефтепродуктов
      • Фракционный состав
      • Температура застывания
      • Октановое число
      • Цетановое число
      • Высота нек. пламени
      • Методы испытаний
      • Сырье НПЗ
      • Классификация нефтей
      • Характеристика нефтей
      • Газовые конденсаты
      • Топлива
      • Нефтяные масла
      • Присадки к маслам
      • Ароматика
      • Сжиженные газы
      • Др. нефтепродукты
    • Общезав. хоз-во НПЗ
      • Прием и отгрузка
      • Хранение нефтепродуктов
      • Электроснабжение
      • Теплоснабжение
      • Водоснабжение
      • Канализация, очистка
      • Снабжение топливом
      • Снабжение газами
      • Факела
    • Пром. безопасность
      • Свойства продуктов
      • Категорирование
      • Электрооборудование
      • Трубопроводы
    • Охрана окруж. среды
      • Основные понятия
      • Нормирование
      • Контроль
  • Статьи
  • Проектирование
    • Консультации
    • Моделирование
    • Оборудование
      • Каталог
      • Теплообменники
      • Емкости
      • Нестандарт. оборудование
      • Колонные аппараты
      • Реакторное оборудование
    • Установка риформинга
    • Сертификация
    • Утилизация
    • Статический смеситель
      • Описание
      • Опросной лист
    • Динамический смеситель
    • Регенерация масел
    • мини НПЗ
    • Химизм риформинга
      • Реакции риформинга
      • Влияние параметров
    • Для хим.лаборатории
      • Химреактивы
      • ГСО
      • Анализ нефтепрод

additive.spb.ru

Процесс эксплуатации установки висбрекинга 

Висбрекинг – это одна из самых мягких форм термического крекинга. Процесс висбекинга представляет собой разложение нефтяных остатков на небольшой глубине при относительно мягких условиях. Под мягкими условиями подразумевается максимальное давление в 5 МПа и температура в пределах 4300С – 4900С. Типичное сырье висбрикинга – это мазуты и гудроны. Первые получаются в процессе атмосферной перегонке нефтей.

Висбрекинг осуществляется с двумя целями:

  1. Для снижения степени вязкости остатков, которые являются основным сырьем для получения товарного котельного топлива;
  2. Для увеличения объема получения газойля, используемого для установок гидрокрекинга и каталитического крекинга.

Стоит сказать, что обе цели использования имеют побочные легкие продукты, которыми выступают газы, а также бензиновые фракции, выходящие, как правило, в объеме не более 3% и 8% (масс.) на сырье. В зависимости от количества выхода бензина определяется степень жесткости условий, в которых осуществляется процесс. В случае проведения висбрекинга в условиях повышенной жесткости есть риск получить нестабильные топлива, которые получаются путем смешивания остаточного продукта висбрекинга и других составляющих тяжелого жидкого котельного топлива. Нестабильное горючие имеет свой недостаток, заключающийся в его расслоении и образовании осадка.

В зависимости от целей, есть два варианта проведения висбрекинга.

Вариант № 1 характеризуется следующими аспектами:

  • все жидкие фракции, за исключением бензиновых, в составе остаточного продукта, который называется висбрекинг-мазутом, остаются неизменными, т.е. сохраняются;
  • выход висрекинг-мазута составляет 90-93% масс, на сырье;
  • для висбрекинг-мазута характеры пониженные относительно сырья вязкость, температура начала кипения, а также застывания;
  • технологическая схема установки отличается своей простотой и гибкостью, благодаря чему становится возможным осуществлять переработку остаточного сырья разного качества.

Висбрекинг гудрона приводит к существенному снижению расхода дистиллятного разбавителя с низкой вязкости, который используется для производства котельного топлива. С учетом необходимости получения топлива с очень высокой температурой вспышки, осуществляется ограничение количества тяжелых бензиновых фракций, входящих в состав остаточного продукта висбрекинга.

Согласно варианту № 2, установка висбрекинга дополняется вакуумной секцией, посредством которой выделяется вакуумный газойль из висбрекинг-мазута. Последствием данного процесса является увеличение количества вакуумного газойля, который содержится в материале, на 25-40%.

Некоторые предприятия, которые тяжелый остаток получают, используя второй вариант, применяют его в качестве топлива на предприятиях. Стоит сказать, что данный остаток также вступает нижним продуктом вакуумной колонны. Его избыток, который образуется в результате разбавления продуктом низкой вязкости (к примеру, каталитическим газойлем), отправляется в резервуар товарного мазута, для которого характерна нормированная вязкость.

Таким образом, стоит отметить, что установка висбрекинга может представлять собой секцию в структуре комбинированной установки: атмосферная перегонка нефти→висбрекинг атмосферного мазута→вакуумная перегонка→висбрекинг -мазута для выделения газойлевых фракций или висбрекинг атмосферного мазута→выделение газойлей (в частности, под вакуумом)→термический крекинг смеси газойлей с целью увеличения выхода керосиновой фракции. Кроме этого также существуют и другие варианты установок висбрекинга. Одни характеризуются направлением нагретого сырья после выхода из печи в необогреваемый реактор, в котором, главным образом, происходит неглубокий термокрекинг. А для других характерен процесс висбекинга нагретого сырья в обогреваемом змеевике который находится во второй топочной камере трубчатой печи.

Благодаря висбрикингу нефтеперерабатывающие предприятия имеют возможность:

  • производить тяжелое котельное топливо в значительно меньших объемах;
  • снизить число прямогонных дистиллятов, используемых для разбавления тяжелых, высоковязких гудронов, которые используются как котельное топливо;
  • существенно увеличить сырьевые ресурсы, необходимые для каталитического крекинга и гидрокрекинга;
  • использовать дополнительные объемы легких и средних дистиллятов, которые применяются в качестве компонентов моторных и печных горючих. 

news-mining.ru

Висбрекинг — Википедия. Что такое Висбрекинг

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Висбре́кинг (от англ. vis(cosity) — вязкость, липкость, тягучесть и breaking — ломка, разрушение) — один из видов термического крекинга. Применяют для получения главным образом котельных топлив (топочных мазутов) из гудронов. Также с целью снижения вязкости тяжелых нефтяных остатков.

Способ проведения

Процесс проводят в жидкой фазе при сравнительно мягких условиях: 430—500 °C, 0,5-3,0 МПа, время пребывания сырья в зоне реакции от 2 до 30 минут и более. Основные реакции — расщепление парафиновых и нафтеновых углеводородов с образованием углеводородных газов и бензина, а также жидких фракций, кипящих в пределах 200—450 °C, и вторичных асфальтенов (наиболее высокомолекулярные компоненты нефти).

Применение продуктов висбрекинга

Бензин и газ (суммарный выход 7-12% от массы сырья) отделяют от парожидкостной смеси ректификацией; крекинг-остаток, кипящий выше 200 °С, представляет собой жидкое котельное топливо (выход около 90%). Газы направляют на газофракционирующую установку, бензин после облагораживания с применением глубокого гидрирования и каталитического риформинга используют как компонент автомобильного топлива

В ряде случаев из крекинг-остатка в специальном испарителе выделяют газойлевые фракции (пределы кипения 200—360 °C и 360—450 °C; выход 20-45% по массе). Первая фракция после гидроочистки служит дизельным топливом. При этом для обеспечения заданной вязкости котельного топлива оставшуюся часть крекинг-остатка разбавляют, например, газойлем каталитического крекинга.

Аппаратура

Основной реакционный аппарат установки висбрекинга — трубчатая печь. В случае осуществления процесса при пониженных температурах (440—460 °C), когда требуемой степени конверсии сырья достигнуть в печи не удаётся, предусматривают дополнительную реакционную камеру. Благодаря значительному объёму последней (30-50 м3) парожидкостная смесь «вызревает» в ней заданное время, что позволяет углубить висбрекинг.

Литература

  • Смидович Е. В. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов. 3 изд., М., 1980.
  • Капустин В.М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти. В 2 ч. Часть вторая. Деструктивные процессы. - М.: КолосС, 2007. - 334 с.

Ссылки

wiki.bio

courses:refining:терм._крекинг_висбрекинг [ЮниТех]

При больших объемах нефтепереработки неизбежно образуются большие количества кубового остатка. Изменения потребности в бензине никогда не сопровождались соответствующими изменениями потребности в остаточном топливе. Даже сокращение количества прямогонного остатка за счет вакуумной перегонки не смогло установить соответствие между производимым и требуемым количеством остаточного топлива. Поэтому нефтепереработчики придумали несколько способов превращать остатки в легкие продукты. Еще в 1920 году большие количества нефтяного пека1) перерабатывались на установке термического крекинга, что значительно сокращало дисбаланс между бензином и остаточными фракциями. Развитие технологии в более поздние годы позволило сконструировать установки коксования (их мы рассмотрим в следующем уроке). Эти процессы весьма схожи, и мы рассмотрим их здесь как наиболее распространенные способы уменьшения количества остаточных фракций.

Термический крекинг


Термическим крекингом называется распад молекул углеводорода с образованием меньших молекул, обычно олефинов, так как в системе недостаточно водорода. Парафины с длинной цепью могут разорваться в любом месте. Циклические соединения обычно разрываются в месте присоединения боковой группы, если таковая есть. В результате, тяжелые продукты крекинга обычно имеют повышенное содержание олефинов, нафтенов и ароматики.2)

Сырьем для термического крекинга обычно является остаток вакуумной перегонки (пек), но иногда используются тяжелый крекинг-газойль и рециркулирующий газойль с установки крекинга.

Если продукты, поступающие на термический крекинг, сильно различаются по температурам кипения, то легкокипящее сырье не смешивают с высококипящим.

Хотя на рисунке ниже эти потоки показаны вместе, в действительности каждый из них поступает в отдельную трубчатую печь, так как для легкокипящих продуктов требуются более жесткие условия (более высокие температуры). В печах сырье нагревается до температур в пределах 520—550°С (950—1020°F). Время пребывания сырья в змеевиках, проходящих через печи, поддерживают небольшим, чтобы там не происходили слишком глубокие химические превращения. В противном случае будет образовываться кокс, который быстро забьет (закоксует) змеевик, что может привести к остановке всего процесса.


Реакционный блок установки термического крекинга

Затем нагретое сырье поступает в реакционную секцию, которая должна находиться под достаточно высоким давлением (около 140 psi или 10 атм), что способствует крекингу, но не коксованию.

На выходе из реактора продукт смешивается с более холодным рециркулирующим потоком, что останавливает процесс крекинга. Оба потока подаются в секцию разгонки, где легкокипящие продукты сразу поднимаются вверх, так как давление в этой секции понижено (как это происходит в колонне вакуумной перегонки прямогонного остатка). На дне остается тяжелый крекинг-остаток, часть которого направляется снова в реакционную камеру в качестве рециркулята; то, что остается, обычно используется как компонент остаточного топлива.3)


Установка термического крекинга

Легкокипящие продукты из верхней части секции разгонки подают в ректификационную колонну, которая показана на рисунке выше. Продукты С4~ отправляют на установку фракционирования крекинг-газа. Бензин и нафту (лигроин) с установки термического крекинга используют как компоненты бензина либо направляют на установку риформинга. Газойль можно использовать как дизельное топливо или отправить на рециркуляцию.

Оборудование установки термического крекинга

К основному оборудованию установки термического крекинга, представленной на следующем рисунке, относятся трубчатые печи тяжелого 1 и легкого 2 сырья, выносная реакционная камера 3, испаритель высокого давления 4, ректификационная колонна 8, испаритель низкого давления 9, стабилизатор (на рисунке не показан).

Легкий крекинг (висбрекинг)

При переработке нефтяных остатков — полугудронов и гудронов— целевым продуктом обычно является котельное топливо, получаемое в результате снижения вязкости исходного остатка. Такой процесс неглубокого разложения сырья называется легким крекингом или висбрекингом.

Установка висбрекинга использует тяжелый остаток от процесса вакуумной перегонки, часть которого подвергается в ней термическому крекингу. Продукт можно снова разделить на фракции, что приводит к уменьшению объема остатка. После этого к остатку добавляют для разбавления некий дистиллятный нефтепродукт (разбавитель), тогда остаток (пек) висбрекинга становится пригодным к применению в качестве остаточного (котельного) топлива. Количество дистиллята, добавляемого для разбавления, меньше, чем количество продуктов крекинга, выходящих с установки — таким образом, в целом, объем остаточного топлива снижается.4)

В качестве разбавителя можно брать тяжелый крекинг-газойль, рециркулирующий газойль или погон, полученный при разделении продуктов на этой же установке.

Висбрекинг напоминает термический крекинг, но отличается от последнего по интенсивности. Оборудование в этом случае проще, и весь процесс дешевле. С другой стороны, только 20—30% тяжелого остатка вакуумной перегонки подвергается трансформации. Висбрекинг проводят при менее жестких условиях, чем термокрекинг, вследствие того, что, во-первых, перерабатывают более тяжелое, следовательно, легче крекируемое сырье; во-вторых, допускаемая глубина крекинга ограничивается началом коксообразования (температура 440…500 °С, давление 1,4…3,5 МПа). 5)

В последние годы в развитии висбрекинга в нашей стране и за рубежом определились два основных направления. Первое — это «печной» (или висбрекинг в печи с сокинг-секцией 6)), в котором высокая температура (480…500 °С) сочетается с коротким временем пребывания (1,5…2 мин). Второе направление — висбрекинг с выносной реакционной камерой, который, в свою очередь, может различаться по способу подачи сырья в реактор на висбрекинг с восходящим потоком и с нисходящим потоком.

В висбрекинге второго типа требуемая степень конверсии достигается при более мягком температурном режиме (430…450 °С) и длительном времени пребывания (10…15 мин). Низкотемпературный висбрекинг с реакционной камерой более экономичен, так как при одной и той же степени конверсии тепловая нагрузка на печь ниже. Однако при «печном» крекинге получается более стабильный крекинг-остаток с меньшим выходом газа и бензина, но зато с повышенным выходом газойлевых фракций. 7)

Принципиальная технологическая схема типовой установки печного висбрекинга

Принципиальная технологическая схема типовой установки печного висбрекинга производительностью 1 млн т гудрона приведена на следующем рисунке:


Остаточное сырье (гудрон) прокачивают через теплообменники, где нагревают за счет тепла отходящих продуктов до температуры 300 °С и направляют в нагревательно-реакционные змеевики параллельно работающих печей. Продукты висбрекинга выводят из печей при температуре 500 °С и охлаждают подачей квенчинга (висбрекинг остатка) до температуры 430 °С и направляют в нижнюю секцию ректификационной колонны К-1.

С верха этой колонны отводят парогазовую смесь, которую после охлаждения и конденсации в конденсаторах-холодильниках подают в газосепаратор С-1, где разделяют на газ, воду и бензиновую фракцию. Часть бензина используют для орошения верха К-1, а балансовое количество направляют на стабилизацию.

Из аккумулятора К-1 через отпарную колонну К-2 выводят фракцию легкого газойля (200…350 °С) и после охлаждения в холодильниках направляют на смешение с висбрекинг-остатком или выводят с установки. Часть легкого газойля используют для создания промежуточного циркуляционного орошения колонны К-1.

Кубовая жидкость из К-1 поступает самотеком в колонну К-3. За счет снижения давления с 0,4 до 0,1…0,05 МПа и подачи водяного пара в переток из К-1 в К-3 происходит отпарка легких фракций.

Парогазовая смесь, выводимая с верха К-3, после охлаждения и конденсации поступает в газосепаратор С-2. Газы из него направляют к форсункам печей, а легкую флегму возвращают в колонну К-1.

Из аккумулятора К-3 выводят тяжелую флегму, которую смешивают с исходным гудроном, направляемым в печи. Остаток висбрекинга с низа К-3 после охлаждения в теплообменниках и холодильниках выводят с установки.

Для предотвращения закоксовывания реакционных змеевиков печей (объемно-настильного пламени) в них предусматривают подачу турбулизатора — водяного пара на участке, где температура потока достигает 430…450 °С.

Висбрекинг с вакуумной перегонкой

На ряде НПЗ (например, Омском и Ново-Уфимском) путем реконструкции установок термического крекинга разработана и освоена технология комбинированного процесса висбрекинга гудрона и вакуумной перегонки крекинг-остатка на легкий и тяжелый вакуумные газойли и тяжелый висбрекинг-остаток.

Целевым продуктом процесса является тяжелый вакуумный газойль, характеризующийся высокой плотностью (940…990 кг/м3), содержащий 20…40 % полициклических углеводородов, который может использоваться как сырье для получения высокоиндексного термогазойля или электродного кокса, а также в качестве сырья процессов каталитического или гидрокрекинга и термокрекинга как без, так и с предварительной гидроочисткой. Легкий вакуумный газойль используется преимущественно как разбавитель тяжелого гудрона. В тяжелом висбрекинг-остатке концентрированы полициклические ароматические углеводороды, смолы и асфальтены. Поэтому этот продукт может найти применение как пек, связующий и вяжущий материал, неокисленный битум, компонент котельного и судового топлива и сырье коксования.

Для повышения степени ароматизации газойлевых фракций и сокращения выхода остатка процесс висбрекинга целесообразно проводить при максимально возможной высокой температуре и сокращенном времени пребывания. Комбинирование висбрекинга с вакуумной перегонкой позволяет повысить глубину переработки нефти без применения вторичных каталитических процессов, сократить выход остатка на 35…40 %.8)

Замечание. В нефтепереработке многих стран значительные количества тяжелого прямогонного газойля попадают в кубовый остаток. В США он был бы отделен как головной погон вакуумной перегонки и заменен сверхтяжелым крекинг-газойлем в качестве разбавителя.9)

Учитывая возможные источники остаточного топлива, уменьшение количества остатка может сводиться к вакуумной перегонке в сочетании с каталитическим крекингом, а не к термическому крекингу в сочетании с коксованием. Однако это будет именно уменьшение количества остатка, но не деструкция пека.

Словарь

боковая группа side group
висбрекинг visbreaking
висбрекинг с выносной реакционной камерой soaker visbreaking
высококипящие остатки high-boiling residues
вязкость viscosity
глубина крекинга cracking efficiency
змеевик coil
испаритель высокого давления high-pressure evaporator
котельное топливо furnace fuel oil
кубовая жидкость bottom liquid
легкокипящий компонент light boiling component
нафтены naphthenes
остаточное топливо residual fuel
пек pitch
печной висбрекинг furnace visbreaking
распад молекул dissipation of molecules
разбавитель dilution agent
рециркулят recycle
термический крекинг thermal cracking
циклические соединения cyclic compounds

Назад в блог

courses/refining/терм._крекинг_висбрекинг.txt · Последние изменения: 19.05.2016 12:24 — wikicat

wiki.unitechbase.com


Смотрите также