Лекция 8 (Испр.)

Лекция 8 (Испр.)

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ

Каталитический крекинг (КК) в первый раз появился сначала 40-х годов XX века в США, в текущее время это самый массовый процесс получения высокооктанового бензина, газа для синтеза алкилбензина, компонента дизельного горючего и Лекция 8 (Испр.) сырья для получения технического углерода. КК является базисным процессом в схемах глубочайшей переработки нефти.

В текущее время в США работает бо­лее 140 установок КК общей мощностью около 200 млн т Лекция 8 (Испр.)/год, т.е. 30 % от мощ­ности первичной перегонки нефти. Наша родина пока существенно отстает в этом от­ношении и имеет мощности КК, составляющие приблизительно 6 % от мощности пер­вичной перегонки нефти. Отсюда и разница Лекция 8 (Испр.) в глубине переработки нефти: в США она составляет около 85 %, а в нашей стране - около 60 %.

С хим точки зрения КК - это процесс, где нормально употребляются ресурсы водорода начального сырья при частичном выводе углерода и Лекция 8 (Испр.) получении в большей степени ароматичных и изоалкановых углеводородов.

Сырье для этого процесса оценивается по фракционному составу, по группо­вому составу и по содержанию примесей.

По фракционному составу. Установки КК работают Лекция 8 (Испр.) на 3-х видах сы­рья - прямогонном, смешанном и остаточном.

5 обычных вариантов получения сырья для КК показаны на рис. 1.

• Вариант 1 - это типовая схема получения прямогонного вакуумного газойля (ВГ) с следующей его гидроочисткой и крекингом. В Лекция 8 (Испр.) США по таковой схеме работает около 80 установок крекинга.


Рис. 1. 5 вариантов схем получения сырья для каталитического крекинга Лекция 8 (Испр.):

ГВП - глубочайшая вакуумная перегонка; ГО - гидроочистка; КК - каталитический крекинг; ЗК - замедленное коксование; ДА - деасфальтизация; ГДС - гидродесульфаризация;

потоки: М — мазут; ВГ - вакуумный газойль; К - кокс; Асф - асфальтены; Гд - гудрон; Г - газ; Б Лекция 8 (Испр.) - бензин; Д - дизельное горючее.


На рис.1 около каждого варианта указан выход бензина (в %) с 1 т нефти при работе по данной схеме. Видно, что малый выход - при ведении процесса по первой схеме, а Лекция 8 (Испр.) наибольший - по последней, т.е. прибыльнее пере­рабатывать остаточное либо смешанное сырье, я это связано с большенными трудностями в самом процессе крекинга (повышение коксования катализатора, отравление его металлами и азотом, рост расхода Лекция 8 (Испр.) и т.д.).

На данный момент многие установки, работающие по варианту 1, перебежали на крекинг ВГ с концом кипения 550-560 °С, что непременно наращивает выход бензина. Много установок переведено на вариант 4 с вовлечением на Лекция 8 (Испр.) крекинг до 30 % мазута либо деасфальтизата (вариант 3).

Вариант 4 считается новым, стремительно развивающимся направлением в техно­логии крекинга. Исключительно в США таких установок работает около 50 и в Западной Европе - 30. Мазут (время от времени гудрон) добавляют к вакуумному Лекция 8 (Испр.) газойлю в количе­стве от 10 до 30 %, если мазут малосернистый; если же он сернистый, то до смешения с вакуумным газойлем его подвергают гидродесульфуризации.

За рубежом обширно используются процессы облагораживания остаточного Лекция 8 (Испр.) сырья (мазута либо гудрона), добавляемого в сырье крекинга, - процессы деас-фальтизации растворителями, гидрооблагораживания и процесс адсорбционная термодеасфальтизация (АRТ).

Из полного количества установок крекинга в США (140) 52 установки работа­ли с добавлением мазута в сырье, 10 установок - с Лекция 8 (Испр.) добавлением рафината деасфальтизации (количество рафината деасфальтизации в сырье - 6-25 %). Эти данные относятся к середине 80-х годов, но они демонстрируют, что деасфальтиза-ционное облагораживание томных остатков уже тогда обширно использовалось в технологии крекинга.

Гидрооблагораживание Лекция 8 (Испр.) употребляется двухступенчатое: 1-я ступень - гидродеметаллизация и 2-я ступень - гидросульфаризация.

Из 140 установок каталитического крекинга всего 8 установок работают с по­дачей гидроочищенного мазута вкупе с вакуумным газойлем.

Установки гидрооблагораживания мазута работают под высочайшим давлением Лекция 8 (Испр.) (14-20 МПа) при низких больших скоростях (0,2-0,7 ч-1 ) и с расходом водоро­да 100-300 нм3/т мазута. Выход гидрогенизата (фракция выше 340 °С) составля­ет на этих установках от 75 до 87 %.

Процесс АRТ был разработан в Лекция 8 (Испр.) 1978-1983 гг. специально для облагоражива­ния сырья крекинга методом термодеасфальтизации томного сырья (от мазута до битуминозного органического вещества с коксуемостью до 12 %). В качестве катализатора в этом процессе употребляется микросферический инертный сорбент на Лекция 8 (Испр.) базе каолина, азванный АРТСАТ.

Схема установки подобна крекингу с лифт-реактором системы “UOP”. В лифт-реакторе сырье при контакте с жарким сорбентом испаряется, подвергаясь малой деструкции, и это позволяет очень сохранить водород Лекция 8 (Испр.) в водянистых продуктах реакции. Деструкции подвергаются, приемущественно, адсор­бируемые на инертном катализаторе асфальто-смолистые вещества. Процесс позволяет удалить из сырья 90-95 % металлов и 60-75 % серы и азота.

Режим процесса: температура - 450-550 °С, давление 0,1-0,2 МПа Лекция 8 (Испр.).

Таким макаром, процесс позволяет получить продукты, посреди которых фрак­ция выше 343 °С составляет более половины, при этом в этой фракции не достаточно ме­таллов и она имеет низкую коксуемость, т.е. по качеству близка Лекция 8 (Испр.) к вакуумному газойлю. Бензин и легкий газойль по собственному качеству подобны таким же продуктам термокрекинга.

Но, из-за собственной громоздкости процесс АRТ не получил широ­кого распространения (2-3 установки).

По групповому составу сырье Лекция 8 (Испр.) каталитического крекинга - предпоч­тительно парафино-нафтеновое, так как оно дает больший выход бензина и меньше кокса. Ароматика в сырье нежелательна, так как она дает большой выход кокса.

Более коксогенными факторами Лекция 8 (Испр.), характеризующими качество сырья, яв­ляются содержание смол и коксуемость. Потому содержание смол в сырье ограничивается величиной «не более 1,5 % », а коксуемость - величиной «не более 0,3 % ». Но это - для вакуумного газойля; для остаточного сырья нормы на Лекция 8 (Испр.) смо­лы и коксуемость существенно выше, но в данном случае употребляют особые широкопористые катализаторы.

Олефины также дают много кокса, потому вторичное сырье (а именно, га­зойль замедленного коксования) добавляют в количестве менее Лекция 8 (Испр.) 25 % от прямогонного сырья.

Установлено, что групповой углеводородный состав сырья оказывает существенное воздействие на результаты крекинга. В большинстве вакуумных дистиллятов, ис­пользуемых в индустрии, содержание парафиновых углеводородов нахо­дится в границах 15-30 %, нафтеновых 20-30 %, ароматичных 15-60 %.

Примеси Лекция 8 (Испр.) в сырье оказывают негативное воздействие на активные характеристики катализаторов. К ним относятся: асфальтены (смолы), полициклическая арома-тика, металлы и азот. Соответственно их делят на примеси, дезактивизирующие катализатор обратимо и необратимо.

Обратимую дезактивацию Лекция 8 (Испр.) вызывают коксогенные примеси - смолы и поли­циклическая ароматика (выраженные коксуемостью); от их катализатор просто регенерируется выжиганием кокса.

Металлы и азот дезактивируют катализатор необратимо.

Металлы (приемущественно, ванадий и никель), откладываясь в Лекция 8 (Испр.) порах катали­затора, экранируют активные (кислые) центры, понижают его активность, а отло­жившийся в порах металл содействует газообразованию. При выжиге кокса металл остается в порах, и потому утрата активности катализатора всегда наращивается. Норма на Лекция 8 (Испр.) содержание металлов для вакуумного газойля менее 1,6 мг/кг, а для остаточного сырья -10-40 мг/кг, но в данном случае ис­пользуются металлостойкие, ши­рокопористые катализаторы, не снижающие собственной активности до содержания металла в катализато Лекция 8 (Испр.)­ре 10 000 мг/кг, т.е. до 1 %.

Из всех соединений азота са­мыми сильными ядовитыми веществами катализа­тора являются азотистые основа­ния (анилин, пиридин, хинолин), так как они нейтрализуют кислые центры катализатора, и Лекция 8 (Испр.) он невозвратно теряет свои актив­ные каталитические характеристики. При содержании в сырье 0,2 % азоти­стых оснований выход бензина (основной показатель активности катализатора) понижается на 4-5 %.

Сера сама по для себя вредной примесью Лекция 8 (Испр.) в процессе не является, но способ­ствует коксообразованию (катализирует) этот процесс. Главный же ее вред за­ключается в том, что при выжиге кокса она образует оксиды серы, отравляющие атмосферу, также перебегает в Лекция 8 (Испр.) продукты крекинга, требующие после чего гидроочистки.

Потому в текущее время обширно употребляется подготовительная гидроочи­стка сырья крекинга (ВГ либо мазута) до содержания серы 0,3-0,4 %. При всем этом смол остается 0,3 % и коксуемость понижается до 0,2 %, что в Лекция 8 (Испр.) итоге дает:

Незапятнанный цеолит не применяется, потому Лекция 8 (Испр.) что он очень активен, непрочен и дорог, а ввод его в матрицу дает наилучшее рассредотачивание кислотных центров (в конечном итоге - наилучшую селективность), крепкость, термостойкость. Главные характеристики параметров катализаторов:

Активность (либо индекс Лекция 8 (Испр.) активности) - выход бензина в % на стан­дартном сырье и в стандартных критериях.

Сбалансированная активность - установившаяся в системе в рабочих усло­виях активность катализатора.

Стабильность - это свойство сохранять активность во времени. Индекс ста­бильности Лекция 8 (Испр.) - способность сохранять активность в течение 6 ч в стандартных ус­ловиях.

Селективность - это отношение выхода бензина к суммарной конверсии сырья, выраженное в процентах (обычно 50-75 %).

Термостабильность - свойство сохранять активность при неоднократном нагреве катализатора (выжиге кокса).

Паростабильность Лекция 8 (Испр.) - свойство сохранять активность при неоднократном воздействии водяного пара при 750 °С (крекинг идет в присутствии водяного пара).

Крепкость на истирание либо удар - это утрата массы катализатора в стандартных критериях за определенное Лекция 8 (Испр.) время.

Регенерационная способность - скорость выжига кокса, выраженная в г/(л-ч), но обычно - в кг кокса с 1 т катализатора в час, равная 50-80 кг/(т-ч).

Регенерация катализаторов ведется жарким воздухом при температуре 650-750 °С Лекция 8 (Испр.), при этом эта температура регулируется количеством дутья при коэффици­енте излишка воздуха 1. При всем этом часть кокса сгорает до СО2 (теплота сгорания 33 МДж/кг), а остальной кокс - до СО (теплота сгорания 10 МДж/кг Лекция 8 (Испр.)). Обычно в продуктах горения кокса мольное соотношение СО:СО2 равно приблизительно 1:1.

В закоксованном катализаторе содержится 1,2-2,0 % (мас.) кокса, а после ре­генерации - менее 0,1 % (стремятся к 0,05 %).

Катализаторы крекинга безпрерывно совершенствуются. По последним Лекция 8 (Испр.) дан­ным, в ЦСКК вводят до 40 % цеолита типа Фожазит в РЗЭ-форме либо в ультра­стабильной деалюминированной форме.

Очень принципиальна вторичная пористая структура ЦСКК, т. к. эти поры (эквива­лентный поперечник Лекция 8 (Испр.) 100-500 нм) должны обеспечить транспорт огромных молекул сырья к цеолитным кристаллам.

Для крекинга остаточного сырья катализатор, не считая всего остального, должен быть стойким к дезактивации металлами, термо- и паростабильным, давать малый выход кокса Лекция 8 (Испр.) и быть дешевеньким (т. к. вырастает его расход из-за дезактивации).

^ Реакции крекинга. Механизм их до конца неясен, но на основании анализа образующихся товаров отменно можно выделить последующие реакции. Главные реакции:

В схематическом виде главные направления Лекция 8 (Испр.) перевоплощения углеводородов при крекинге можно представить последующим образом:

Парафин


Нафтен


Олефин


Алкилароматический

углеводород


Нафтен + олефин

Ароматичный углеводород + олефин


^ Принципные схемы процесса и режим. Процесс каталитического кре­кинга прошел большой исторический путь развития.

В 1940-х и начале 1950-х годов строились Лекция 8 (Испр.) и работали установки с шариковым катализатором - сначала в стационарном слое, а потом в передвигающемся слое ката­лизатора (системы «Термофор»). Эти установки в текущее время стопроцентно сошли со сцены как малопроизводительные.

Начиная с Лекция 8 (Испр.) 50-х годов начали строиться установки с пылевидным, а потом и с микросферическим катализатором.

1-ые установки США типа «Парафлоу» были нескольких моделей; одна из их - модель III (1 на рис. 2) (наши российские аналоги - установки 1А Лекция 8 (Испр.)-1М и 1Б). Потом появились установки типа «Ортофлоу», модель УБ (2), отечест­венным аналогом которой является установка ГК-3. С возникновением высокоактив­ных цеолитсодержащих катализаторов потребовались и новые системы крекинга с Лекция 8 (Испр.) лифт-реакторами. Сначала это были лифт-реакторы, заканчивающиеся в верх­ней части форсированным кипящим слоем (3), а потом - только один лифт-реактор (4). Такие установки разработаны компанией «UOP» и российский их аналог - установки Г-43-107.




Рис Лекция 8 (Испр.). 2. Варианты схем реакторно-регенераторных блоков разных систем каталити­ческого крекинга:

/ - модель III; 2 - модель V; 3 - модель Г-43-107; 4 - модель «UOP» (Г-43-107А); 5 - система фир­мы "Келлог"; 6 - система конторы «Тотал»;

РК - реактор; РГ - регенератор Лекция 8 (Испр.); Сеп - сепаратор; С - сырье; ПР - продукты реакции; ДГ - дымо­вые газы; В - воздух; П - водяной пар; Жирными линиями показано движение катализатора.




^ Рис. 3. Принципная схема установки каталитического крекинга:


Р-1 - реактор сквознопоточный; РГ-1 - регенератор Лекция 8 (Испр.) с кипящим слоем; Сеп - сепарационная зона реактора; Ц-1, -2 - циклонные группы; КУ -котел-утилизатор; ЭФ - электрофильтр; БК - бункер для катализатора; ПВ - подогреватель воздуха; П-1 - трубчатая печь; РК -ректификационная колонна; ОК - отпарная колонна; ГБ Лекция 8 (Испр.) - газовый блок; ОЗ - отпарная зона; другие обозначения - см. рис. 4.9;

Потоки:/- сырье; // - продукты реакции; /// - углеводородный газ; IV - бензин; V - керосиновая фракция; VI - сырье для технического углерода (фракция 350-420 °С); VII - остаточная фракция выше 420 °С; VIII - шлам Лекция 8 (Испр.); IX - аква конденсат; X - перегретый водяной пар; XI -воздушное дутье; XII- горючее на нагрев воздуха; XIII- дымовые газы; XIV- очищенные и охлажденные дымовые газы; XV- свежайший катализатор на догрузку системы; XVI- уловленная катализаторная Лекция 8 (Испр.) пыль; XVII- закоксованный катализатор; XVIII - регенерированный катализатор.


После чего разными фирмами было предложено много вариантов реак­торно-регенераторных блоков, два из которых приведены на рис. 2 (5 и б). По­следняя из этих Лекция 8 (Испр.) схем отличается тем, что имеет два регенератора, рассчитанных на огромную коксовую нагрузку, т.е. на переработку томного сырья (мазута).

Разглядим современную установку каталитического крекинга типа «UOP» (либо, в нашем наименовании Лекция 8 (Испр.), 43-107), показанную на рис. 3. «Сердцем» установки является реакторно-регенераторный блок, в каком происходит перевоплощение (крекинг) сырья. Он состоит из сквознопоточного реактора Р-1 с расширенной сепарационной зоной (Сеп), где происходит разделение товаров реакции и Лекция 8 (Испр.) микросферического катализатора. Продукты реакции через циклоны Ц-1 дальше идут на разделение в РК, а катализатор проходит отпарную зону (ОЗ) и по транспортной трубе ссыпается в регенератор РГ-1, в общий кипящий слой.

В регенераторе Лекция 8 (Испр.) закоксованный в процессе конверсии сырья катализатор подверга­ется выжигу кокса за счет подачи жаркого воздуха снизу кипящего слоя. Обра­зующиеся при горении кокса дымовые газы (СО2+СО+К2) через группу цикло­нов Лекция 8 (Испр.) Ц-2 уходят из РГ-1 в котел-утилизатор для генерации пара, а регенериро­ванный (освобожденный от коксовых отложений) катализатор по другой транс­портной трубе снизу кипящего слоя стекает в нижнюю часть реактора, где сме Лекция 8 (Испр.)­шивается с сырьем и сквозным потоком подымается по реактору.

Продукты реакции с высочайшей температурой (около 500 °С) поступают на рек­тификацию. Тут они проходят сначала зону остывания до 320-350 °С и одно­временного отделения унесенной Лекция 8 (Испр.) катализаторной пыли, образующей шлам (воз­вращается в зону реакции). В высшей части колонны пары по принятой схеме делятся на последующие фракции:

• тяжкий остаток выше 420 °С (компонент котельного горючего).

Дымовые газы проходят котел-утилизатор (КУ), где остатки оксида углерода Лекция 8 (Испр.) СО дожигаются до СО2, потом узкую чистку от ката­лизаторной пыли в электрофильтре (ЭФ) и выбрасываются в атмосферу.

Для восполнения утрат катализатора и частичной его подмены имеется сис­тема догрузки катализатора из бункера БК Лекция 8 (Испр.) в регенератор.

Имеются и нагревательные устройства: подогреватель воздуха (ПВ) перед ре­генератором и система теплообменников и трубчатая печь (на период запуска ус­тановки).

Основной параметр установки -температура в реакторе Лекция 8 (Испр.). Она обычно составляет от 470 до 520 °С зависимо от сырья, свойства катализатора и его кратности циркуляции. На рис. 4.18 показано изменение выхода 3-х опреде­ляющих нефтепродуктов (газа, бензина и кокса) зависимо от температуры в Лекция 8 (Испр.) реакторе. По нраву кривых видно, что максимум выхода бензина и минимум выхода кокса приходится на 470^80 °С, что является хорошим. Но для не­которых катализаторов данная величина лежит в границах 490-500 °С.

Давление в реакторе - 0,2-0,3 МПа Лекция 8 (Испр.). Его обычно подбирают экспери­ментально, потому что оно определяет затраты энергии.

Кратность циркуляции катализатора определяет его сбалансированную активность, термический баланс процесса, выход и качество товаров. На совре­менных установках с Лекция 8 (Испр.) микросферическим катализатором кратность составляет 5-8 т катализатора на тонну сырья. Регулируется она заслонками на перетоках ка­тализатора из сепаратора в регенератор и из регенератора в реактор. Большая скорость подачи сырья на установках с Лекция 8 (Испр.) кипящим сло­ем катализатора составляла 3-5 ч-1 . Для установок с лифт-реактором такая величина, как большая скорость по­дачи сырья, глупа и поболее ха­рактерно для этого варианта время пре­бывания катализатора в Лекция 8 (Испр.) реакторе в контакте с сырьем (время контакт а), которое на современных установ­ках составляет от 2 до 10 с.

При огромных соотношениях СО:СО2 в дымовом газе появляется неувязка до-жига СО до СО2 над слоем катализатора Лекция 8 (Испр.), чтоб выделяющееся при дожиге теп­ло не подводилось к катализатору, а разогревающимся газом выносилось из ре­генератора в котел-утилизатор.

Характеристики технологического режима установки:

Температура, °С:

сырья 80-300

в реакторе 495-510

в регенераторе Лекция 8 (Испр.) 600-670

понизу колонны РК 300

Давление, МПа:

в реакторе 0,15-0,20

в регенераторе 0,25-0,27

Кратность циркуляции катализатора 6-8

Содержание кокса, % (мас.):

на катализаторе после реактора 0,8-1,0

после регенерации 0,05-0,10

Расход водяного пара, % от сырья:

в реактор 0,8-1,2

на десорбцию……………………………………… 2,5-3,5.

^ Продукты Лекция 8 (Испр.) КК и их внедрение. При работе установки КК на прямогонном вакуумном газойле баланс переработки сырья имеет последующий вид:

Газ практически наполовину состоит из "сухой" фракции С1-С2 (7-9 %). Фракция С3-С4 практически вся состоит из Лекция 8 (Испр.) олефинов, при этом в ней соотношение изобутан : бутилены составляет приблизительно 1:1. Газ направляется на АГФУ для выделения из него бутан-бутиленовой фракции (ББФ) и пропан-пропиленовой фракции (ППФ), применяемых для синтеза алкилбензина - высокооктанового Лекция 8 (Испр.) компонен­та авто и авиационных бензинов.

Бензин имеет ОЧм порядка 78-80; он содержит до 20 % олефинов и 20-40 % АрУ. Алканы являются в главном изомерами. Употребляется как базисный ком­понент авиационных бензинов и как компонент Лекция 8 (Испр.) авто бензинов.

Легкий газойль имеет ЦЧ = 39-41 и содержит 6-12 % олефинов (потому без гидроочистки использовать его как дизельное горючее не рекомендуется). Со­держание АрУ добивается 50-60 %, что для топлив - ненужный показатель. Употребляется как Лекция 8 (Испр.) компонент дизельного горючего перед гидроочисткой либо как компонент котельного горючего. Если температура конца кипения равна 310-315 °С, то после гидрирования ароматики из него можно получать горючее Т-6.

Тяжкий газойль - это концентрат АрУ: содержание АрУ в томном Лекция 8 (Испр.) газойле -60-80 %. Употребляется как сырье для получения технического углерода и дис-тиллятного игловатого кокса. Применяется также как компонент котельного горючего.

Остаток выше 420 °С - это тяжкий высокоароматизированный продукт, ис­пользуемый как компонент котельного Лекция 8 (Испр.) горючего и как сырье для коксования.

Установки. Выше мы уже упоминали, что каталитический крекинг мазута становится все более всераспространенным, и потому целенаправлено разглядеть две установки КК мазута (поточнее, их реакторно-регенераторные блоки Лекция 8 (Испр.)), чтоб иметь представление о работе таких установок.

1-ая из установок (RCC) разработана компанией «UOP» вместе с нефтеперерабатывающей компанией «Ашлэнд» и пущена в 1983 г. на 2,5 млн т/год (рис. 4).

Установка рассчитана на Лекция 8 (Испр.) мазут с коксуемостью менее 10 %, содержанием ванадия и никеля менее 35 мг/кг либо на мазут после установки АRТ либо на смесь вакуумного газойля с добавлением мазута (гудрона) с коксуемостью до 12 %, содержащего до 200 мг/кг Лекция 8 (Испр.) металлов и до 1000 мг/кг азота.

Реактор установки - лифтного типа с баллистическим сепаратором у выход­ного конца. Он позволяет очень стремительно отделить катализатор от товаров ре­акции, ограничиться одноступенчатыми циклонами Лекция 8 (Испр.) и избежать коксования вверху реактора.






^ Рис. 4. Схема реакторного блока каталитического крекинга мазута

(установка RСС):


/ - лифт-реактор; 2 - отстойно-сепарационная зона; 3 - отпарная зона; 4 - регенератор 1-й сту­пени; 5 - регенератор 2-й ступени; 6 - холодильник катализатора; 7,8- циклоны;

Потоки:/- сырье; //- нафта Лекция 8 (Испр.); ///- водяной пар; IV - вода; V - жаркий воздух; VI - углекислый газ; VII - продукты реакции на разделение; VIII - дымовые газы в котел-утилизатор; IX -катализатор на остывание

Важные характеристики работы реактора - это тонкое Лекция 8 (Испр.) распыление сырья (до 100-1000 мкм) и очень резвый и равномерный контакт сырья и регенериро­ванного катализатора. Для этого употребляются особые форсунки, а сырье за ранее смешивается (гомогенизируется) с водой в количестве 0,04-0,25 частей при Лекция 8 (Испр.) 0,5-3,0 МПа. Распыление таковой консистенции дает «микровзрывы» за счет испарения воды и насыщенную турбулизацию парокатализаторной консистенции в точ­ке ввода сырья и каталитора (время пребывания сырья в реакторе - до 5 с). Вниз реактора подают также сжижающий Лекция 8 (Испр.) агент - пар, нафту либо спирты. Регенератор - двухступенчатый, с параллельной подачей воздуха в обе сту­пени и поочередным прохождением их катализатором и дымовыми газами (противотоком). Переток катализатора из первой ступени во вторую регулирует Лекция 8 (Испр.)­ся по двум стоякам - без остывания и с отводом тепла в теплообменнике, ох­лаждаемом водой.

В верхней ступени регенератора при относительно низкой температуре сжи­гается весь водород с катализатора и 80-90 % углерода и Лекция 8 (Испр.) серы (отношение СО2:СО = 1,5-НО). В нижней секции при более высочайшей температуре (710-720 °С) и излишке кислорода выжигается весь кокс до содержания его на катали­заторе 0,1 %.

Катализатор - цеолитсодержащий, с матрицей, имеющей Лекция 8 (Испр.) размеры пор 500-6000 А. На сбалансированном катализаторе процесс допускает содержание металлов около 7-9 тыс. мг/кг. Расход катализатора - до 2,5 кг/т сырья (средний -1,1 кг/т сырья).

Процесс предугадывает:

• тщательное управление временем контакта сырья и катализатора в
реакторе Лекция 8 (Испр.);

2-ая из упомянутых выше установок- это запатенто­ванная компанией «Тотал» (США) установка R-2-R., т.е. «реактор-2 регенератора» (рис. 5). Головная промышленная установка мощностью 2 млн т/год Лекция 8 (Испр.) была по­строена в 1982 г., а через 2 года действовали уже три установки общей мощно­стью 4 млн т/год.



^ Рис. 5. Схема реакторного блока каталитического крекинга мазута компании "Тотал" (установка К-2-К):


/-5-см. рис Лекция 8 (Испр.).4.; 6- промежный бункер; 7-9- циклоны; 10-стояк пневмотранспорта;

Потоки:/- сырье; // - газ на транспорт; /// - квенчинг и рисайкл; IV - водяной пар; V - газ на ожижение; VI- продукты реакции на разделение; VII- жаркий воздух; VIII - ожижающий воздух; IX Лекция 8 (Испр.)- воздух на транспорт; X и XII - факельное горючее; XI - дымовые газы в котел-утилизатор.

Процесс рассчитан на крекинг мазута с коксуемостью до 7 % и имеет ряд уникальных решений.

Реактор - также лифтного типа Лекция 8 (Испр.). Катализатор после ввода в реактор ожижает-ся, потом разгоняется газом, и в поток катализатора вводится боковыми наклон­ными форсунками сырье. Система форсунок - двухъярусная, что позволяет выполнить процесс крекинга в режиме МТС. Узлы ввода Лекция 8 (Испр.) и распыления сырья (они патентованы) позволяют:

С водяным паром время от времени вводят дебутанизированный бензин либо нафту.

Реактор имеет у выходного конца оригинальное устройство для моментального отделения товаров реакции от катализатора Лекция 8 (Испр.). Оно позволяет ограничиться одной ступенью циклонов в реакторе.

Регенератор - двухступенчатый, но в отличие от системы RСС у него 1-ая ступень размещена понизу, а 2-ая - наверху, потому катализатор из первой ступени во вторую подымается Лекция 8 (Испр.) принудительно воздухом.

Ввод воздуха на регенерацию - параллельный в обе ступени. Вывод дымовых газов - также параллельный, т.е. самостоятельный из каждой ступени; это позволяет:

Циклоны 2-ой Лекция 8 (Испр.) ступени - выносные. Регенерированный в этой ступени катализатор до того, как попадает в реактор, проходит промежный отпарной бункер.

Количество тепла в реакторе поддерживается количеством поступающего жаркого катализатора. Если коксообразование в реакторе вырастает и, как следствие Лекция 8 (Испр.), начинает расти температура катализатора после регенератора, то автоматом миниатюризируется циркуляция катализатора, и напротив, т.е. режим автоматом стабилизируется зависимо от свойства сырья. Таким макаром, процесс позволяет производить каталитический крекинг ос Лекция 8 (Испр.)­татков, содержащих от 40 до 50 % фракций выше 550 °С и с коксуемостью 5-6 %, и получать наибольший выход бензина 45-49 и даже до 60 % (об.).

^ Пути совершенствования каталитического крекинга в связи с углублением переработки нефти последующие.

  1. Переход на КК Лекция 8 (Испр.) мазутов и гудронов сначала в консистенции с вакуумным газойлем (ВГ), а потом в чистом виде. Задачка эта стоит перед российскей индустрией, потому что за рубежом она уже решена и накоплен большой опыт Лекция 8 (Испр.). А именно, компания «Тотал» еще в 80-х годах выстроила установки КК общей мощностью 3,5 млн т/год, перерабатывающие мазут с коксуемостью до 6 % и производившие газа 27-33 %, бензина 40-60 % и кокса 6,5-8,0 %. Связанные с этим препядствия: синтез последнего Лекция 8 (Испр.) поколения катализаторов; создание высокофорсированных регенераторов с отводом лишнего тепла; разработка системы регулирования температуры в регенераторе; понижение расхода катализатора и извлечение металлов с него.

  2. Разработка металлостойких и теплостойких катализаторов с добавкой пассиваторов для Лекция 8 (Испр.) этих целей, также катализаторов, улучшающих выжиг кокса, содействующих дожигу СО в СО2 над слоем катализатора и т.д.

3. Создание высокоэффективного узла контакта катализатора со свежайшим
сырьем.

Конторы, которые занимались переработкой томного сырья Лекция 8 (Испр.), установили, что от степени диспергирования сырья форсунками и от быстроты контакта катализатора с сырьем почти во всем зависит подходящий выход конечных товаров. Ими введено понятие "контроль температуры смешения" (сокращенно МТС - от соответственных британских Лекция 8 (Испр.) слов). Температура смешения в этом смысле -равновесная с сырьем температура катализатора и испаренного сырья до начала реакций каталитического крекинга. Эта температура должна быть как можно поближе к псевдокритической, т.е. к точке Лекция 8 (Испр.) росы сырья, с тем чтоб уменьшить коксообразование из-за испарения томных фракций сырья.

lekciya-9-pyatij-period-evolyucii-ot-ravnih-prav-k-ravnim-vozmozhnostyam-ot-institucializacii-k-integracii.html
lekciya-9-socialnaya-politika-gosudarstva.html
lekciya-9-tehnologiya-proizvodstva-tomatoproduktov-kompleksnaya-pererabotka-othodov-konservnogo-proizvodstva.html