В. М. Капустин., М. Г. Рудин нефтни қайта ишлаш кимёси ва технологияси в. М. Капустин М. Г. Рудин

Жадвал 10.2.
Нефт фракцияларининг гидротозалаш ва парафинни гидротозалаш жараёнининг технологик режими

Кўрсатгич	85-180ºС даги бензинли фракция	140-240 ºС даги керосинли фракция	230-350 ºС даги дизелли фракция	350-500 ºС даги вакуумли дистиллят	парафин
Реактордаги во-дороднинг парциал босими, МПа	2,5-4,0	2,5-4,0	3,0-4,0	4,0-5,0	4,0
Реакторга киришдаги, ºС цикилнинг бошидаги цикилнинг охиридаги	280 320	280 340	350 420	360 410	300 350
Айланиб тура-диган газда водороднинг миқдори %(хажми)	85	85	85	85	85
Хомашёни етка-зиб беришнинг хажмий тезлиги, соат ̄ ¹	5,0	3,5-4,0	3,5-4,0	1,0-1,5	0,5
100% ли водород-нинг айланиб туриш караллиги м³/м³ хомашёга	140	210	250	500	800

Жадвал 10.3
Нефт фракцияларининг гидротозалаш ва парафинни гидротозалашнинг моддий баланси(% мас)

Кўрсатгич	Гидротозалаш хомашёси
	Бензин	Керосин	Дизел ёқилғи	Вакуумли дистиллят (350-500 ºС)	Деасфальтизат	Парафин
Олинган хомашё водород 100% ли Жами:	100,00 0,15 100,15	100,00 0,25 100,25	100,00 0,40 100,40	100,00 0,7 100,7	100,00 1,0 101,0	100,00 1,7 101,7
Ҳосил килинган:
Углеводород гази	0,65	0,65	0,60	1,50	2,8	1,8
Водород сульфид	-	0,20	1,20	1,50	0,4	0,4
Бензинли отгон	-	1,10	1,30	1,30	1,8	1,6
Дизели фракция	-	-	-	-	-	-
Гидротозаланган маҳсулотлар (хомашё номи бўйича) йўқотишлар	99,00 0,50	97,90 0,40	96,90 0,40	91,8 0,40	95,6 040	97,5 0,40
Жами:	100,15	100,25	100,40	100,7	101,0	101,7

*Каталитик крекинг хомашёси.

10.1.3.5. Нефт қолдиқларини тозалаш

Ҳозирги замон дунёдаги нефтни қайта ишлашида энг долзарб ва мураккаб муаммо бўлиб нефт қолдиқлари бўлмиш гудрон ва мазутнинг бойитилишини (деметаллашнинг, деасфальтлаш, гидротозалаш) ва каталитик қайта ишланиши хисобланади,кўпинча конларнинг нефтида гудрон ва мазутнинг потенциал миқдори 20-55 % ни ташкил қилади. Бундай жараёнларни ишлаб чиқишда вужудга келадиган қийинчиликлар гидрогенолиз ёки крекингининг кимёвий реакцияларини амалга ошириш билан эмас балки асосан катализаторларни хомашёнинг металлоорганиқ бирикмалари билан қайтмас заҳарланиши билан боғлиқдир. Айнан шу учун нефт қолдиқларини гидротозалаш жараёни мустақил бўлишга ажратиб чиқилган. Расм 10.4 да Хайвал(“Asens”компанияси) жараёнининг нефт қолдиқларини гидротозалашнинг принципиал технологик схемаси келтирилган. Бу жараён саноатда анча самарали қўлланилмоқда. Расм 10.4 да иккита параллел ишлайдиган гидродематаллашнинг ҳимоя реакторлари 2 ва 3, иккита бирин-кетин ишлайдиган чуқур гидродематаллайдиган асосий реакторлар 4 ва 5 ҳамда иккита бирин-кетин ишлайдиган гидротозалаш реакторлари 6 ва 7 келтирилган. Ҳимоя реакторлари 2 ва 3 лар бир-бирини алмаштириб туриш режимида ишлайди. Яъни ишлаб турган реактордаги катализатор ўзининг деметаллаш фаоллигини йўқотса бошқа (захаридаги) реакторни қурилмани тухтатмасдан ишга туширадилар. Ҳимоя реакторларининг тўхтовсиз ишлаш давомийлиги 3-4 ойни қолган реакторларники эса 1 йилни ташкил қилади.

Расм-10.4. Нефт қолдиқларини гидротозалаш қурилмаларининг принципиал схемаси
1-печ; 2,3,6,7-гидротозалаш реакторлари, 4,5-деметаллаш, 10-атмосферлаш устун, 11-вакуумли сператори, 12-аминли тозалаш секцияси, 13-15-иссиқлик алмаштиргичлар, I-хомашё, II-водород сақлаган газ, III-водород сульфид, IV-гидротозалаш маҳсулотлари, V-газ, VI-бензин, VII-дезил, VIII-газойл, IX-қолдиқ, X-вакуумли устун юзасидан чиқадиган буглар, Х-буғ.
Хомашё (мазут,гидрон)ни ВСГ билан аралаштириб иссиқлик алмаштиргич 14 ва 1 да талаб қилинадиган ҳароратгача ва бирин-кетин гидрометаллашнинг ҳимоя ва асосий реакторлари ҳамда гидротозалашнинг реакторлари орқали ўтказадилар. Гидротозалаш маҳсулотлари иссиқ 8 ва совуқ 9 сепарацияланишга сўнгра атмосферали 10 ва вакуумли 11 устунларга стабиллаш ва фракцияланишга дучор қилинадилар.
Катализатор сифатида жараёнга гидрогенловчи металлар (Ni,Mo,Co) билан модификацсияланган юқори металл сиғимлилигига эга бўлган (катализатор “типратикон” шаклидаги ғовакли текис бўлмаган юзага эга) алюминий оксиди қўлланилади.
Олтингугурт ва металлардан тозалаш даражаси 90 % дан юқори бўлади. Бензинли ва дизелли фракцияларнинг миқдори 12 дан 25 % гача ҳосил бўлади. (бу ҳолда гидротозалаш енгил гидрокрекингга ўтади).
Агар мазут, деасфальтизат,гидронлар кейинчалик каталитик крекинг жараёнига қўлланилса унда уларнинг гидротозаланиши қуйидагиларни таъминлайди:хомашёда металлар ва олтингугуртнинг миқдорини камайтириш ҳамда маҳсулотларни олишни таъминлаш ва олтингугурт оксидларини атмосферага чиқариб ташлашни ва хомашёнинг коксланишини камайтириш, мақсадида фракцияларнинг чиқишини ошириш ва каталитик сарфини камайтириш. Жараённи водороднинг босимини 10-15 МПа ҳарорат 300-400 ºС бўлганда ўтказадилар.

10.1.3.6. Иккиламчи келиб чиқишли дистиллятлар ва мойли хомашёни гидрогенлаш

Ҳозирги замон НҚИЗ ўзининг таркибида нефтни чуқур қайта ишлайдиган кўп сонли қурилмаларни сақлаган бўлиб, бу қурилмалар иккиламчи келиб чиқишли дистиллятларни ишлаб чиқаради. Бундай дистиллятларга каталитик крекинг кокслаш, термик крекинг,вискрекинг, пиролиз ва бошқа қурилмаларннг бензинли керосинли дизелли ва вакуумли фракциялари киради.
Харакатда бўлган гидротозалаш қурилмалари хомашёсига бу фракцияларни жалб қилиш бўйича асосий чегараланиш бўлиб уларда тўйинмаган углеводородларнинг юқори миқдори хисобланади. Бундан ташкари иккиламчи дизелли ва вакуумли фракцияларнинг таркибида Кўпҳалқали ароматик углеводородларнинг миқдори ҳам катта.
Мойли хомашё деганда вакуумли дистиллятли фракциялар, деасфальтизат, селектив тозалаш рафинати,депарафинланган мойлар тушинилади. Бу ҳолда гидрогенлаш Кўпҳалқали ароматик углеводородларнинг миқдорини пасайтиришга йўналтирилган, чунки мойли хомашё тўйинмаган углеводородларни сақламайди. Шунинг учун бу жараён гидродеароматлаш деган номни ҳам олган.
Тўйинмаган ва кўпҳалқали ароматик углеводородларни гидрогенланишни хомашё таркибида гидротозалаш жараёнларида ўтқазиш мумкин, бу нарса ҳозирги вақтда кўпинча НҚИЗ қилинади (хомашёга 40 % гача иккиламчи келиб чиқишли дистиллятларни киритадилар), махсус реакторларда ҳам буни ўтқизиш мумкин.
Аммо шуни таъкидлаш лозимки гетереорганиқ бирикмаларни гидротозалаш ва тўйинмаган кўпҳалқали ароматик углеводородларнинг гидрогенланиш реакцияларининг бориш шароитлари бир хил эмас. Бу реакцияларнинг натижасида ажралиб чиқаётган иссиқлик эффектидан анча юқори бўлиб бунинг натижасида катализатор қатламида ҳароратнинг ошиши кўзатилади, катализаторнинг коксланиш тез содир бўлмаслиги учун углеводородларни гидрогенлашда бошқа технологик шароитлар ва бошқа катализатор зарур. Хомашёда кўпҳалқали ароматик углеводородларнинг юқори миқдори гидрогенлаш ёки бундай хомашёни деароматлаш жараёнида водороднинг кўпроқ сарфини талаб қилади. Гидрогенизат сифатини яхшилашга эришиш учун иккиламчи келиб чиқишли дистиллятларни ажратиш зарур. Одатда қурилманинг битта реакторига гидрогенлашни сўнгра эсабиринчидан кейин жойлашган реакторда гидротозалашни амалга оширадилар.
Олефин углеводородларнинг гидрогенланиши таркибида асл металлар (масалан, платина ёки палладий) ни сақлаган катализаторларда 50-200 ºС ҳарорат интервалида содир бўлади. Олиё ҳалқа (бензтиофен ва дибензтиофен) ларда бўлган олтингугуртни чиқариб юбориш алюмокобальтмолибденли гидрогенлаш (гидротозалаш) реакцияси натижасида асосан содир бўлади.
Шунинг учун иккиламчи келиб чиқишли дистиллятларнинг гидрогенланиши ва гидротозаланишини турли реакторларда ўтқизиш мақсадга мувофикдир.

10.1.3.6.1. Иккиламчи бензинни гидрогенлаш

Иккиламчи келиб чиқишли бензинни гидрогенлаш икки хил йуналиш бўйича содир бўлиши мумкин,яъни улар қуйидагилар:термик жараёнларнинг бензинини гидрогенлаш ва каталитик крекингнинг бензинини (ККБ) гидрогенлаш. Бу жараёнлар орасидаги асосий фарқ хомашё тавсифи билан аниқланади: ККБ да термик жараёнларнинг бензинига қараганда октан сони юқоридир. ККБ нинг октан сони тадқиқот усули бўйича 92-94 пунктини ташкил қилиши мумкин ва гидрогенлашда гидротозалаш чуқурлигини сақлаб қолган ҳолда октан сонини иложи борича камроқ тушириш керак. Шунинг учун ККБ ни гидрогенизатцион ишлов бериш учун махсус жараён ишлаб чиқилган бўлиб у каталитик крекинг бензинини селектив гидротозалаш номини олган, бу жараён бензиннинг тўйинмаган углеводородларини гидрогенланишига асосланган. Бундай технологияяга “Axens” (Франция), “Exxon Mobil” (АКШ), CDTECH (АКШ), ВНИИНП (Россия) ва ВНИПИ НЕФТ(Россия) компаниясига эга.

“Axens” компаниясиоктан сонининг энг кичик йўқотишлари ва бензининг юқори чиқишини сақлаб колиш билан борадиган каталитик крекинг бензининг гидротозалаш жараёнини ишлаб чиққан (расм 10.5) Жараён Prime –G+ деб аталади.