Реактор гидроочистки дизельного топлива — это вертикальная цилиндрическая конструкция, внутри которой происходит процесс каталитической водородной очистки.
Суть гидроочистки дизельного топлива — насыщение водородом продуктов нефтепереработки. Очистка происходит в условиях повышенной температуры и давления под действием одного или нескольких слоёв катализатора.
После завершения процесса газопродуктовая смесь разделяется в секции фракционирования на желаемые продукты, включающие топливо высокого качества.
Назначение гидроочистки
Установки гидроочистки дизельного топлива используются в нефтегазовой промышленности. Их применение позволяет максимально эффективно использовать нефтепродукты и получить вещество с высокими показателями чистоты даже при использовании изначально загрязнённого сырья.
Основная цель процесса — удаление из нефтепродуктов нежелательных компонентов, в том числе серы, азота, олефинов, ароматических соединений. В неочищенном продукте сернистые соединения загрязняют атмосферу при сгорании, а ароматические углеводороды препятствуют нормальному функционированию двигателей, так как понижают цетановое число.
В результате очистки характеристики продукта значительно улучшаются, даже если в качестве исходного сырья использовалась высокосернистая нефть. При сгорании минимизируется негативное влияние на экологию, а также увеличивается время работы двигателя и уменьшается коррозия оборудования.
Классификация конструкций реакторов гидроочистки
По термодинамическому признаку:
- Адиабатические — пустотелая конструкция с одним слоем катализатора. Наиболее распространённый вариант.
- Политропические — более сложная многослойная конструкция из нескольких адиабатических секций. В каждой отдельной секции поддерживается определённый уровень температуры; температура в каждой следующей по ходу сырья секции выше, чем в предыдущей.
По количеству секций:
- Односекционные — компактные адиабатические конструкции, где температура реакции сохраняется на одном уровне в процессе очистки.
- Многосекционные — сложные конструкции, где температура в каждой секции отличается от предыдущей. Между секциями используется охлаждающий циркуляционный газ для снятия теплоты реакции и поддержания заданного уровня температуры.
По направлению потоков:
- Аксиальные — поток сырья направлен вдоль оси аппарата и следует сверху вниз. Такие установки наиболее распространены в отечественной промышленности.
- Радиальные — поток сырья направлен по радиусу внутреннего сечения оси аппарата и следует от края к центру.
По материальному исполнению:
- из углеродистой/низколегированной стали;
- монометаллические/биметаллические.
По наличию футеровки:
- С внутренней футеровкой — облицовкой внутренней поверхности износостойким огнеупорным материалом, который необходим для снижения температуры корпуса во время работы установки. Футеровка позволяет предотвратить теплопотери в атмосферу, замедлить износ корпуса, защитить его от коррозии и снизить расход металла. Тем не менее, этот способ не является гарантированной защитой: она не исключает точечных перегревов и препятствует осмотру внутренней поверхности аппарата, что может привести к несвоевременному выявлению возникших повреждений. Кроме того, футеровка сложна в изготовлении и требует регулярного ремонта при невозможности точного контроля её качества.
- С внешней тепловой изоляцией — без внутренней футеровки. Функцию защиты от теплопотерь выполняет изоляция из минеральной ваты или другого материала. Чтобы корпус, не защищённый внутренней футеровкой, прослужил долгое время, для его изготовления используется двухслойная сталь. Такие конструкции стоят больше футерованных, но избавлены от вышеперечисленных недостатков, служат дольше, требуют меньших затрат на техническое обслуживание и обеспечивают возможность контролировать состояние внутренней поверхности.
Реакторный блок
Реакторный блок — основной элемент установки гидроочистки дизельного топлива. В нём происходит смешивание сырья с насыщенным водородом газом, нагрев, гидроочистка, охлаждение смеси, сепарация продуктов очистки.
Основные элементы реакторного блока:
- Сырьевые фильтры — используются для очистки исходного сырья от твёрдых частиц. Как правило, нефтепродукт загрязняется продуктами коррозии, которые появляются при промежуточном хранении. В аппарате могут использоваться автоматические или ручные фильтры.
- Теплообменники — есть не на всех аппаратах. Используются для максимальной эффективности аппарата и экономии ресурсов. Уже прошедшая обработку смесь подогревает исходное сырьё перед подачей в печь.
- Нагревательные элементы — печи, где сырьё и водородсодержащий газ подогреваются до температуры протекания реакции.
- Системы подпитки водородом — механизмы, подающие в систему рециркулирующий водород. В системах, где процесс протекает под высоким давлением, водород перед подачей сжимается при помощи компрессоров.
- Рециркуляционные компрессоры — отдельные центробежные аппараты или часть компрессоров системы подпитки. Необходимы для обработки большого количества рециркулирующего газа.
- Реакторы — в них происходит гидроочистка дизельного топлива. Здесь сырьё, смешанное с газом и нагретое в печи, проходит через один или несколько слоёв катализатора в зависимости от типа конструкции и подвергается экзотермическим реакциям.
- Аппараты воздушного охлаждения и/или установки для водной промывки — обеспечивают охлаждение продуктов реакции. Промывка в водяных холодильниках необходима для предотвращения осаждения солей.
- Блоки фракционирования — разделяют обработанную смесь на готовые компоненты, которые после выводятся из системы.
Аппараты для каталитической водородной очистки нефтепродуктов от «Концепт-Лаб» — это способ повысить качество нефтепродукта, снизить негативное влияние на атмосферу и продлить срок службы оборудования, в котором используются продукты переработки. Мы предлагаем готовые решения и разработку аппарата по вашему проекту — отправьте запрос на сайте для уточнения всех нюансов.
