3.2 Каталитические процессы

3.2.1 Каталитический крекинг а) Описание работы установки г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля (рисунок 10)

Сырье нагревается в печи 2 до температуры 350-380 ºС и направляется в реактор 8. Туда же из бункера-накопителя 12 через напорный стояк 13 поступает регенерированный катализатор с температурой 500-520 ºС. Катализатор равномерно распределяется по всему сечению реактора с помощью специального распределительного устройства. Время контакта сырья с катализатором в реакторе около 20 мин. Парообразные продукты из реактора поступают в ректификационную колонну 3. В реакторе 8 поддерживается избыточное давление 0,125 МПа.

На блоке фракционирования в колонне 3 сверху выделяют жирный газ и нестабильный бензин, через отпарную колонну - легкий газойль, снизу колонны 3 выводят тяжелый газойль. Газ в дальнейшем направляется на газофракционирующую установку (ГФУ), где из него выделяют пропан-пропиленовую (ППФ) и бутан-бутиленовую (ББФ) фракции.

В низ реактора 8 для удаления из пор катализатора адсорбированных газообразных и жидких продуктов реакции крекинга подают водяной пар. После отпарки при помощи специальных воронок, катализатор собирается в один поток и поступает в дозер 9. Транспорт катализатора по стояку 10 осуществляется горячими дымовыми газами, образующимися в топке 19 (температура дымовых газов 480 ºС).

В циклоне 11 катализатор отделяется от дымовых газов и поступает в бункер-накопитель 14. Из него через распределитель 15 катализатор поступает в регенератор 16 – это аппарат квадратного сечения, разделенный на 8 зон. В каждую зону подается воздух, и из каждой зоны выводятся дымовые газы.

Начиная с третьей зоны, в регенераторе находятся встроенные змеевики, в которые подается горячий конденсат, за счет чего снимается избыточное тепло реакций окисления кокса. Пароконденсатная смесь из змеевиков поступает в барабан 18, где происходит отделение пара от конденсата. Давление в барабане в 1,2–1,6 МПа. Полученный водяной пар используют на установке или подают в общую заводскую сеть.

После регенератора катализатор поступает в дозер 9 и через циклон 11 транспортируется в бункер-накопитель 12, из которого через напорный стояк 13 катализатор вновь поступает в реактор.

При использовании в качестве сырья вакуумного газойля получают: газа – 12-16%, нестабильного бензина – 25-30%, легкого газойля – 40-45%, тяжелого газойля – 20-25%, кокса – 3-5%.

Рисунок 10 – Принципиальная технологическая схема каталитического крекинга (Г-43-102)

Б) Описание работы установки г- 43-107 по переработке вакуумного газойля (рисунок 11)

Сырьё предварительно нагревается в печи до температуры 300-360 ºС и вместе с циркулирующим остатком и водяным паром подается в узел смешения сырья с катализатором. Сюда же из регенератора поступает регенерированный горячий катализатор с температурой 580 ºС.

Температура в реакторе составляет 500-510 ºС. Реактор представляет собой трубу переменного сечения длинной около 35 м. Реактор заканчивается конусом.

Вследствие увеличения сечения на конечном участке реактора и понижении линейной скорости потока на выходе из реактора частицы катализатора отделяются от продуктов реакции.

Парообразные продукты проходят через сдвоенные циклоны и с температурой 500 ºС покидают реактор и поступают вниз ректификационной колонны К–3, одновременно являясь горячим орошением.

Сверху колонны уходят газы и бензин. После разделения в сепараторе газ компримируется и поступает во фракционирующий абсорбер 5. Сюда же подается не стабильный бензин. Сверху абсорбера отводятся сухой газ, а в колоннах 6 и 7 получают ББФ, ППФ и стабильный бензин.

В колонне К–3 через боковые отпарные колонны выводят легкий и тяжелый газойли. В кубе колонны накапливается шлам (крекинг-остаток с захваченными из реактора частицами катализатора). Из куба колонны он направляется в отстойник 14, в котором происходит осаждение катализатора. Катализатор через специальные форсунки возвращается в реактор.

В реакторе после отделения катализатора от продуктов реакции катализатор собирается в отпарной зоне реактора, где с помощью водяного пара с поверхности катализатора десорбируются газообразные и жидкие продукты. После отпарки, катализатор поступает в регенератор, где в режиме псевдоожижения происходит удаление кокса за счет окисления кислородом воздухом. Псевдоожижение в регенераторе создается воздухом.

Дымовые газа образовавшиеся при горении кокса проходят через сдвоенные циклоны в регенераторе, отдают тепло в котле-утилизаторе и после электрофильтра выбрасываются в атмосферу.

Примерный материальный баланс процесса каталитического крекинга на установке Г-43-107 по переработке вакуумного газойля:

пропан-пропиленовая фракция (ППФ) 19-20%,

бутан-буниленовая фракция (ББФ) 6-9%,

стабильный бензин 48-50%,

легкий газойль 6,5%,

тяжелый газойль 14,5%,

остаток 5%,

кокс 5%.

Рисунок 11 – Принципиальная технологическая схема каталитического крекинга (Г-43-107)