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

Расм - 10.7. Дизел фракцияларини гидродепарафинланишининг технологик схемаси:
1-насос, 2,4,8,12-иссиқлик алмаштиргичлар, 5-печ, 6-гидродепарафинлаш реакторри, 7-гидротозалаш реактори, 9,14,15- ҳаволи совутиш аппаратлари,10-совутгич, 11,16-сепараторлар, 13-барқарорлаштирувчи устун, I-хомашё (180-350 ºС дизел фракцияси), II тоза водород сақлаган газ (ВСГ), III-газни пуфлаш, IV-тозалаш учун газ, V-бензин, VI-барқарор дизел ёқилғи, VII-айланиб турадиган ВСГ, VIII-сув буги, А-ВСГ ни тозалаш блоки.
Жараённинг мақсади жуда паст қотиш ҳароратига (18-60 ºС гача) бўлган қишги артик дизел ёқилғиси ёки мойларни олиш уларни трансформатор, совутувчи электроизоляцион индустриал ва гидравлик суюқликлар сифатида қўллайдилар. Кўпфункционал цеолит сақлаган катализатор қўлланилади.
Дизел фракцияларнинг гидродепарафинлаш жараёнини кўриб чиқамиз жараённи иккита кетма-кет жойлашган реакторларда ўтказиладилар (10.7 расм). Хомашёни насос 1 ёрдамида ВСГ билан аралашиш учун етказиб берадилар сўнгра иссиқлик алмаштиргич 3-4 лар ва печ 5 да иситадилар. Печ 5 дан кейин 330-360 ºС ҳароратда ва етказиб беришнинг хажмий тезлиги 2,5 ̄¹ бўлганда хомашё реактор 6 га келиб тушади, у ерда 3,5 МПа босимда гидродепарафинлаш жараёни содир бўлади.
Реактор 6 даги бўлган асосий реакциялар бу енгил гидрокрекинг ва н-алканларнинг гидродепарафинланишидир. Катализаторлар пентасидлар гурухига мансуб бўлган юқори кумтупроқли цеолит, алюминий оксиди ва гидрогенловчи компонентлардан таркиб топган гранулалардан иборат, жараённи реактор 7 да тугатадилар, у ерда гидротозалаш жараёнини оддий катализаторда 280-320 ºС ҳароратда ва 3,5 МПа босимда амалга оширадилар.
Реактор 7дан кейин реакция маҳсулотларини иссиқлик алмаштиргич 8,4-2 ларда ҳаволи совутиш аппарати 9 да совутгич 10да совутадилар, юқори босимли сепаратор 11 га етказиб берадилар, у ерда енгил углеводородли ва водород сақлаган газни суюқ маҳсулотдан ажратадилар. Суюқ маҳсулотни исиқлик алмаштиргич 12 ва 8 лар орқали устун 13 га юборадилар, у ерда маҳсулотли аралашмани газ, бензин ва барқарор дизел ёқилғисига ажратадилар.
Комбинирланган гидродепарафинлаш ва гидротозалаш жараёнини ўтказгандан сўнг қотиш ҳарорати 25-30 ºС га олтингугуртнинг миқдори эса 50 ррm гача пасаяди.
Қотиш ҳарорати минус 45 ºС бўлган дизел ёқилғисини олиш бўлган борадиган комбинирланган жараён маҳсулотларининг чиқиши қуйида келтирилган(% мас):
Газ…………………………………...9,1
Бензин ……………………………...11,2
Дизел ёқилғиси……………………..79,3
Йўқотишлар…………………………0,4
Шундай қилиб дизел фракцияларни каталитик депарафинлаш бу енгил гидрокрекинг жараёни бўлиб унда асосий реакциялар бу н-алканларнинг парчаланиш реакцияларидир.
Мойли фракцияларни гидродепарафинлаш жараёнида парафин углеводородлари крекинг ва изомерланишга учратилади, аммо реакцияланиш устун келувчи йўналишлари бўлиб гидрокрекинг ва гидродепарафинлаш хисобланади, бу катализаторнинг структураси ва таркиби билан меъёрлаштирилади. Натижада парафинларнинг крекинг устунлик қилади ва чиқиш ҳамда қовушқоқлик индекси кичик бўлган мойларни оладилар. Шу билан бирга маҳсулотнинг қотиш ҳарорати канча паст бўлса, шунча унинг қовушқоқлик индекси паст бўлади (7-8 бирликга пасаяди, айникса енгил кам қовушқоқлик мойлар учун).
Бу юқори суюқланиш ҳароратига эга бўлган барча парафин углеводородларини чиқариб юбормасдан чизиқли парафинларни тармокланганлардан селектив ажратадиган қўлланиладиган катализаторнинг хоссалари билан белгиланади.
Мойли хомашёни гидродепарафинлаш жараёнининг технологик тартиби(режими)
Ҳарорат ºС………………………………352-420
Босим МПа……………………………….....3,1-8
хажмий тезлиги,с ̄ ¹………………………0,8-3,0
ВСГ нинг айланиш карралиги………..(800-2000)
Куйида жараённинг моддий баланси келтирилган(% мас)
Гидрокрекингнинг қолдиқ фракцияси…....100,0
Водород ……………………………………....1,0
Жами……………………………………….101,0
Чиким:
Газ……………………………………………..3,4
Шу жумладан водород сақлаган газ………...1,1
Бензинли фракция…………………………...10,0
Керосин………………………………………..2,6
Дизел ёқилғиси………………………………..7,9
Сурков мойи………………………………….75,6
Йўқотишлар…………………………………...1,1
Жами………………………………………...101,0
Гидродепарфинлаш йули билан олинган мой қуйидаги тавсифларга эга:
Қовушқоқлиги мм²/с
40 ºС да ..................................................................................19,5
-100 ºС да.................................................................................4,3
Қовушқоқлик индекси...........................................................130
Ҳарорат, ºС аланганиш(очик тигелда)...................................26
Окувчанликнинг йўқолиши.....................................................(-21)
Учувчанлиги (NOAК бўйича, % мас).....................................12
“Exxon- Mobil” ва “British Petroleum” фирмалари томонидан 300-400 ºС ҳароратда, 2-10 МПа босим остида амалга ошириладиган гидродепарафинлаш жараёни ишлаб чиқилган, хомашё бўйича хажмий тезлиги 0,5-0,2 с ̄ ¹ ни ташкил қилади, водород сақлаган газнинг айланиб туриши хомашёга 1500-1800 м³/м³ базали мойлар (мотор, индистриал, трансформатор) нинг чиқиши 80-87 % ни ташкил қилади, уларининг сифати эса эритувчи ёрдамида паст ҳарорати депарфинлаш усули билан олинадиган мойларнинг сифатига якин. Жараёнда иккита катализаторни қўллайдилар, улардан бири цеолитлар асосида ZSM-5 бир жинсли ғовак структурага ортиқча кислоталикга юқори барқарорликга эга ва нормал ҳамда кам тармоқланган парафинларнинг каталитик депарафинланишини таъминлайди. Иккинчиси эса гидротозалашнинг типик катализатори бўлиб хисобланади. Олинган мойлар барқарорликга эга. Жараённинг технологик схемаси дизел фракцияларини гидродепарафинлаш жараёни схемасига якин.
ВННИНП (Россия) нинг гидродепарафинлаш жараёни Волгоград НҚИЗ нинг КМ- 3 қурилмасида амалга оширилади. Гидравлик мойларнинг асосини олиш технологияси 4,5-5,0 МПа босимда ва 340-390 ºС ҳароратда каталитик депарафинлашни ўзида ва 160-300 ºС ҳароратда ароматик углеводородларнинг талаб қилинадиган даражагача гидрогенланиши (деаромланиши), сўнгра эса 4-5 МПа босим остида гидротозаланиши содир бўлади.
Базали мойлар паст қовушқоқлик (50 ºС да 1,8-3,6 мм²/с), минус 72-минус 60 ºС дан юқори бўлмаган оралиқда паст қотиш ҳарорати билан характерланади.
Хомашёда мавжуд бўлган парафин углеводородларнинг каталитик парчаланиши натижасасида КМ-3 қурилмасининг моддий баланси газнинг юқори, к.б-225 ºС ёки к.б-265 ºС бўлган фракцияларнинг чиқиши 19-29 % (мас) ташкил қилади. АМГ-10 ва ВМГЗ гидроавлик мойларнинг асосий бўлган мойли фракцияларни ажратиб олиш 51-61 % ( мас) ташкил қилади.

10.2.3.1.2. Юқори парафинли хомашёни гидроизмерлаш

Катализаторнинг қўзғалмас қатлам ида дистилляларнинг енгил гидрокрекингининг кўриниши бўлиб юқори парафинли хомашёнинг гидроизомерланиш жараёни хисобланади. Бу хомашёга парафин, гач, петролатум, ёғсизлаш фильтрати ва юқори парафинли нефтнинг тўғри ҳайдалган вакуумли дистилляти киради. Изомерланишдан ташкари жараёнда нафтен ва ароматик углеводородларнинг ҳосил бўлишига олиб келадиган крекинг ва дегидроциклланиш реакциялари ҳам содир бўлади.

Гидроизомерланиш технологияси ва унинг асосида мойларни ишлаб чиқариши схемаси гидрокрекинг жараёнига яқин. Асосий фарқ шундаки биринчи ҳолда мойларни олиш асосан парафин углеводородларининг гидроизомерланиш реакцияларига асосланган, шу билан бирга назарда тушиш керакки юқорида кайд этилган хомашёнинг барча турлари (тўғри ҳайдалган юқори парафинли дистиллятлардан ташкари) бошқа усуллар билан мойларни олиш учун ярамайди, бунга селектив тозалаш, гидрогенлаш ва гидрокрекинг жараёнлари киради.
Жараённи катализаторда платина ёки бошқа асл металлар ва водород иштирокида ўтказадилар. Мойли изомеризатнинг қотиш ҳарорати етарли даражада паст эмас ва шунинг учун уни депарафинлаш керак. Платина катализаторнинг заҳарланишини олдини олиш учун хомашёни гидроизомерланишдан олдин гидротозалашга учратилади.
Гидроизомерланиш мойлари углеводородли таркиби бўйича синтетик α-олефинлар (ПАО)га якинлашади, булар 96 % га изопарафин углеводородлардан таркиб топган. Гидроизомерланиш билан олинган базали мойларни худди шундай қовушқоқлик даги синтетик мойлар билан солиштириш гидроизомерланиш жараённи мойларининг базали мойларининг қовушқоқлик индекси бучича устунлигини кўрсатди.
Гидрокрекинг ва гидроизомерланиш жараёнларини уйғунлаштириб олинган юқори индексли мойларнинг бундаги нархи синтетик мойлар нархидан анча паст. Шунинг учун гидроизомерланиш жараёнини қўллаш билан олинган мойлар сурков мойларнинг барча навлари учун исталаган асос бўлиб хисобланади.
Изопарафин углеводородларнинг концентратлари қовушқоқлик хоссаларга (қовушқоқлик индекси 160 гача) ва присадкаларнинг таъсирига юқори қабул килувчанликга эга. Изопарафин мойларнинг сифати 10.4-жадвалда келтирилган. Уларнинг асосида юқори сифатли гидравлик, трансмиссион ва махсус мойларни оладилар.