книги из ГПНТБ / Прокопюк С.Г. Промышленные установки каталитического крекинга

или сухим газом или низкозастывающим продуктом. Убедившись в герметичности системы установки, под­ готавливают трубопроводы для приема сырья и топли­ ва и информируют смежные установки и службы о на­ чале пуска.

Представители служб завода, пожарного надзора и службы газобезопасности осматривают установку, про­

ся и утверждается главным инженером завода. После утверждения акта приступают к пуску установки под

вают, повышают избыточное давление в воздухоподо­ гревателе до 0,6 кгс/см2 и осматривают аппараты и тру­ бопроводы. Подают воздух в регенератор 7 и после про­ дувки в атмосферу повышают давление в аппарате для проверки герметичности.

Для разогрева реактора и регенератора налаживают циркуляцию топлива к форсунке воздухоподогревателя и регенератора. Чтобы избежать возможного присутст­ вия в воздухоподогревателе взрывоопасной смеси, от­ крывают выход в атмосферу и в течение 15 мин проду­ вают аппарат воздухом. Зажигают форсунку и разогре­ вают воздухоподогреватель со скоростью 100°С/ч до температуры воздуха на выходе 700 °С. Затем прикры­ вают выход воздуха в атмосферу и направляют его по транспортному трубопроводу через отпарную зону в реактор в таком количестве, чтобы обеспечить подъем температуры в реакторе до 200 °С со скоростью 8— 10°С/ч. После этого подают воздух через стояки в элек­ трофильтры для разогрева их до 105 °С. Температура воздуха на входе в электрофильтры не должна превы­ шать 250 °С.

Подают напряжение на электрофильтры и присту­ пают к загрузке катализатора из бункера в регенера­ тор. Когда уровень кипящего слоя в регенераторе до­ стигнет 3 м, загрузку катализатора прекращают и регс-

120

да температура водяного пара на выходе пароперегре­

в период пуска установки необходимо поддерживать нормальный уровень его в бункерах электрофильтров, чтобы предотвратить замыкание электродов и вынос ка­ тализатора. Если после выключения установки в реге­ нераторе остался катализатор, регенерированный не­ полностью, кокс может загореться и температура в ре­ генераторе повысится. Чтобы она не поднялась выше 600 °С, катализатор загружают осторожно, а в отдель­ ных случаях совсем перестают его загружать до окон­ чания горения кокса и снижения температуры в регене­ раторе до нормалоной.

Когда температура в реакторе достигнет 180—200 °С, зажигают форсунку в пароперегревателе / (см. рис. 34), повышают температуру пара до 350—400 °С и ускоряют разогрев реактора. Одновременно разогревают нагрева­ тельно-фракционирующую часть. По достижении в реак­ торе нормального уровня катализатора налаживают циркуляцию его в реакторно-регенерированном блоке. Устанавливают избыточное давление в реакторе 0,4— 0,5 кгс/см2 путем перепуска газа на прием I ступени компрессоров и сброса его через регулирующий клапан на факел. Подают воздух на аэрацию в стояк регенера­ тора и устанавливают избыточное давление на дозирую­ щей задвижке 2 равным 1,1 — 1,2 кгс/см2 . После того как циркуляция катализатора в системе реактор — реге­ нератор станет устойчивой и в аппаратах будут достиг­

тор пара начинают заполнять систему сырьем. Для это­ го открывают задвижку на сырьевой линии, включают

121

насос и заполняют сырьем нижнюю часть ректифика­ ционной колонны 12 (см. рис. 34) до достижения нор­ мального уровня (по показаниям уровнемера). Затем налаживают циркуляцию продукта с низа ректифика­ ционной колонны 12 через открытые байпасы сырьевых теплообменников в нагревательную печь 3 и обратно в колонну 12. Продукт циркулирует по специально смон­ тированным трубопроводам. Убедившись в нормальной проходимости продукта по указанной схеме, устанавли­ вают минимальный его расход и пускают топливо к фор­

повышают температуру циркулирующего продукта. При температуре сырья на выходе из печи 200—

250 °С нагрев продукта прекращают до тех пор, пока из него не испарится вода (после испарения основной мас­ сы воды прекращается посторонний шум внизу колон­ ны 12). Затем снова продолжают повышать температу­ ру продукта. Когда температура низа колонны 12 повы­ сится до 200 °С, а верха — до 100 °С, количество водяного пара, сбрасываемого из реактора в атмосферу, постепенно уменьшают и направляют его в колонну. При подаче пара в колонну следят за тем, чтобы уровень продукта в нижней части колонны был нормальным. Затем начинают промывать каскадные тарелки продук­ том и повышают его температуру на выходе из печи до 350 °С. После этого подготавливают к пуску газовые компрессоры.

Включение реактора на поток сырья. Выполнив пе­ речисленные выше операции, направляют сырье в узел смешения с катализатором. Затем смесь по линии по­ ступает в реактор. Одновременно включают сырьевой насос для подачи свежих порций сырья в нагреватель­ ную печь и останавливают циркуляционный насос. По мере увеличения подачи сырья уменьшают подачу пара в транспортную линию реактора, это необходимо для

ва транспортирующего агента перепад давления возра­

122

в реакторе не превышало 0,6 кгс/см2 . Давление регули­ руют изменением производительности I ступени ком­ прессоров. При падении давления увеличивают перепуск газа с выкида I I ступени компрессора на прием I сту­ пени через регулирующий клапан. Температуру в реак­ торе регулируют изменением количества циркулирующе­

режим. По мере увеличения количества сырья, загру­ жаемого в реактор, повышается содержание кокса на

ток бензина откачивают на газовый блок. Открывают задвижки на трубопроводах поступления керосина, лег­ кого и тяжелого газойля из колонны 12 в отпарные ко­ лонны 16, 17 и 18, подают водяной пар в отпарные ко­ лонны и начинают откачивать" газойли и керосин в ре­ зервуарный парк; включают в работу схемы верхнего и нижнего промежуточного орошения. Регулируют тем­ пературный режим колонн по данным лабораторных анализов бензина и газойлей.

Заполняют бензином низ фракционирующего абсор­ бера 29 и подают теплоноситель для отпарки легких фракций. Затем бензином, выходящим с низа фракцио­ нирующего абсорбера, заполняют низ стабилизатора 32. Направляют теплоноситель в рибойлер стабилизато­ ра 32 и разогревают колонну. При накоплении в газо­ сепараторе 31 легкого бензина на верх стабилизатора подают острое орошение и откачивают головку стаби­ лизации в емкости для хранения.

Газ крекинга отводят на очистку от сероводорода в абсорбер 23, орошаемый регенерированным в десорбере 24 моноэтаноламином. Очищенный газ компримируют двухступенчатыми газомоторными компрессора-

12.3

ми 25 и направляют в узел. смешения с нестабильным газовым бензином. Смесь проходит через холодильник в контактор 27. Газ уходит во фракционирующий абсор­ бер 29. Нестабильный бензин и абсорбированные угле­ водороды по мере накопления в емкости 28 также пере­ текают во фракционирующий абсорбер 29. До поступ­ ления газа и нестабильного бензина в абсорбер 29 в него сверху подают стабильный газовый бензин. На­ лаживают регулятор уровня низа абсорбера 29 и сбра­ сывают нижний продукт в стабилизатор 32. Газ, ухо­ дящий с верха абсорбера 29, направляют в абсорбер 30, куда подают охлажденный легкий газойль. Для дости­ жения требуемой глубины извлечения из сухого газа пропана подачу легкого газойля увеличивают или уменьшают.

Подбирают температурный режим низа фракциони­ рующего абсорбера 29, а также верха и низа стабили­ затора 32 по данным лабораторного анализа стабильно­ го бензина, продукта, взятого с низа фракционирующе­ го абсорбера, и легкого бензина.

Нормальная эксплуатация установки. Технологиче­ ский режим установки должен обеспечивать максималь­ ную ее производительность по сырью при максимальном отборе бензина заданного качества и умеренном выходе кокса. Для этого необходимо в реакторном блоке под­ держивать оптимальный и ровный температурный и. аэродинамический режим. При подборе температурного режима руководствуются следующим. Повышение тем­ пературы в реакторе способствует увеличению выхода кокса и коксовой нагрузки регенератора; интенсивное горение кокса в регенераторе вызывает повышение тем­ пературы катализатора на выходе из регенератора и на входе в реактор, а это, в свою очередь, увеличивает жесткость крекинга и глубину разложения сырья, обус­ ловливающую образование еще большего количества кокса. Температуру в реакторе регулируют изменением температуры нагрева сырья и количества катализатора, подаваемого в реактор из регенератора (изменение крат­ ности циркуляции катализатора). В результате увеличе­ ния количества тепла, вносимого катализатором, тем­

124

статочной подаче в отпарную зону перегретого пара часть углеводородов увлекается катализатором в регене­ ратор, в результате чего возрастает его коксовая нагруз­ ка и выделяется большее количество тепла. Перегрузка по теплу происходит также вследствие большего тепло­ вого эффекта реакции окисления углеводородов по сравнению с тепловым эффектом горения кокса. Про­ скок углеводородов в регенератор можно исключить, подобрав такой расход пара в отпарную зону реактора, который обеспечивал бы полное вытеснение углеводо­ родов из слоя катализатора. Расход пара зависит от конструктивного оформления отпарной зоны. Обычно температуру перегретого пара поддерживают не ниже 400 °С. Обеспечение нормальной работы отпарной зоны реактора имеет большое значение, поскольку тепловая перегрузка регенератора ограничивает мощность уста­ новки и вызывает ухудшение качества циркулирующего катализатора.

Для сгорания кокса в регенератор нужно подавать такое количество воздуха, при котором остаточное его содержание на регенерированном катализаторе не пре­ вышало бы 0,6 вес. %, а содержание кислорода в отхо­ дящих дымовых газах было бы < 5 % . Часть подаваемого в регенератор воздуха вводится вместе с катализатором по транспортной линии регенератора. Расход воздуха регулируют, исходя из заданной линейной скорости ка­ тализатора в транспортной линии (обычно ее поддержи­ вают в пределах 8—12 м/с) и его концентрации в пото­ ке. Горение кокса регулируют подачей воздуха в короба регенератора. В процессе окисления кокса образуется окись углерода, которая дожигается в циклонной каме­ ре оставшимся в дымовых газах кислородом. В резуль­ тате выделяется большое количество тепла и темпера-. тура в регенераторе становится выше 800 °С; это ухуд­ шает качество катализатора и выводит из строя цикло­ ны. Для подавления реакции окисления окиси углерода в циклоны регенератора вводят водяной пар. Если тем­ пература в циклонах повышается, количество пара уве­ личивают. Одновременно снижают температуру в зоне кипящего слоя катализатора путем сокращения количе­ ства шлама, подаваемого в реактор, или замены его на легкий газойль, В этом случае коксообразование умень­ шается. '

125

корректируют по данным анализов получаемых продук­ тов. Для снижения конца кипения бензина уменьшают температуру верха ректификационной колонны. Фрак­ ционный состав легкого и тяжелого газойля регулируют циркуляционным орошением и подачей пара в отпарные колонны. Бесперебойная работа ректификационной ко­ лонны достигается промывкой продуктов реакции на каскадных тарелках циркулирующим шламом для уда­ ления катализаторной пыли. В процессе эксплуатации циркулирующий шлам необходимо подавать в ректифи­ кационную колонну постоянно и равномерно.

Чтобы предотвратить осмоление шлама в нижней ча­ сти колонны, туда постоянно подают холодный тяжелый газойль в количестве, обеспечивающем снижение темпе­

стоянной откачке его в реактор.

При работе газового блока необходимо поддержи­ вать нормальный уровень в кипятильниках колонн. Чрезмерное повышение уровня приводит к уменьшению зеркала испарения и затрудняет отпарку легких углево­ дородов и сероводорода. Качество сухого газа изменяют путем изменения количества абсорбента и его темпера­ туры. Для уменьшения содержания в сухом газе углево­ дородов С3 и С4 увеличивают подачу абсорбента и сни­ жают температуру по высоте фракционирующего абсор­ бера. Качество стабильного бензина и головки стабили­ зации изменяют подбором температуры верха и низа

остановке установки оповещают все службы завода, свя­ занные с ее работой. Затем уменьшают загрузку на установку сырья. Достигнув минимальной производи­ тельности, направляют сырье по линии циркуляции (ми­ нуя реактор) в ректификационную колонну и постепен­ но закрывают задвижку на трубопроводе подачи сырья в транспортную линию реактора. Одновременно увели­ чивают расход пара в транспортную линию для под-

126

держки нормальной циркуляции катализатора. После прекращения подачи сырья в реактор раздельно оста­ навливают реакторный и нагревательно-фракционирую­ щий блок.

Порядок остановки реакторного блока следующий. Циркуляцию катализатора не прерывают до тех пор, пока его температура не снизится до 300—350 °С. Одно­ временно продолжают регулировать температуру на входе в электрофильтры вспрыском воды в увлажни­ тель. Открывают выход паров из реактора в атмосферу и закрывают поступление их из реактора в колонну. Перемещают катализатор из реактора в регенератор. Снижают температуру в реакторе со скоростью 50 °С/ч путем уменьшения количества подаваемого пара. По до­ стижении температуры в реакторе 150°С подачу пара прекращают. Выгружают катализатор из бункеров элек­ трофильтров и из регенератора в бункер для хранения катализатора. После снижения температуры в регене­ раторе до 360 °С пар из -змеевика пароподогревателя направляют в линию мятого пара. Затем всю водяную систему освобождают от воды продувкой воздуха.

Выгрузив катализатор, подачу воздуха в регенера­ тор прекращают. Устанавливают заглушку на трубо­ проводе из реактора в ректификационную колонну; для удаления катализатора систему реакторного блока про­ дувают воздухом в течение 24 ч. По окончании продув­

Нагревательно-фракционирующий и газовый блоки останавливают в следующем порядке. Продолжают цир­ куляцию в системе и снижают температуру продукта на выходе из нагревательной печи. После снижения в рек­ тификационной колонне температуры останавливают насосы циркуляционного и острого орошения и прекра­ щают подачу пара в отпарные колонны. Поочередно останавливают. газомоторные компрессоры; при этом в газосепараторе поддерживают избыточное давление 0,2—0,3 кгс/см2 . Одновременно с прекращением подачи в реактор сырья останавливают компрессоры. Откачи­ вают бензин из газосепаратора 14 (см. рис. 34) через блок, стабилизации в резервуариый парк-.

Прекращают подачу острого орошения в стабилиза­ тор 32 (см. рис. 34). Откачивают легкий бензин из га-

127

зосепаратора 31 и бензин с низа фракционирующего абсорбера 29 и стабилизатора 32, а также из их кипя­ тильников в емкости для хранения. Перекрывают за­ движки на линиях подачи сырья на установку и на ли­ ниях откачки продуктов в емкости для хранения.

Аварийная остановка установки. В процессе эксплуа­ тации установки может прекратиться циркуляция ката­ лизатора, подача на установку сырья, электроэнергии, пара, воды, воздуха для КИП, нарушиться герметич­ ность аппаратуры и трубопроводов, технологический режим, возникнуть неисправность насосов и компрессо­ ров. В этих случаях на установке создается аварийная ситуация. Для ее ликвидации неисправное оборудова­ ние отключают. Если это невозможно, приступают к аварийной остановке установки. Способы остановки зависят от -причины, вызвавшей аварию. Ниже изла­ гаются правила остановки установки при некоторых аварийных ситуациях.

Прекращение подачи сырья на установку вызывает перегрев сырья в трубах нагревательной печи и, как следствие, закоксовывание змеевика печи. Одновремен­ но слой катализатора осаждается в транспортной линии реактора и в нижней его части; в результате из-за пре­ кращения подачи паров сырья в реактор объем продук­ тов крекинга уменьшается. Поскольку газомоторные компрессоры продолжают откачивать газы из системы, установки, давление в реакторе снижается. При этом в реактор может попасть воздух и образовать с нефте­ продуктами взрывную смесь. Тогда снижают темпера­ туру в нагревательной печи, увеличивают подачу пара в транспортную линию реактора для предотвращения попадания воздуха из регенератора и останавливают часть газомоторных компрессоров для поддержания из­

чу сырья невозможно, установку переводят на циркуля­ цию.

Наиболее часто катализатор перестает циркулиро­ вать в результате чрезмерного перепада давления на до­ зирующей задвижке на стояке регенератора, а также если прекращается движение катализатора через дози­ рующие задвижки на стояках реактора и регенератора. В этом случае дозирующие задвижки на стояках реак-

128

тора и регенератора перекрывают и нагревательно-фрак­ ционирующий блок переводят на циркуляцию, закрыв задвижку поступления сырья в транспортную линию реактора. Продувают стояк регенератора воздухом, по­ давая его в точки аэрации в максимальном количестве. Если воздух проходит нормально, подачу воздуха уменьшают до обычной и быстро открывают и за­ крывают дозирующие задвижки. Если перепад давления восстанавливается до нормального, налаживают цирку­ ляцию катализатора.

При закупорке катализатором транспортных трубо­ проводов реактора и регенератора давление в трубопро­ водах повысится до максимального, а перепад давления на дозирующих задвижках напорных стояков понизится до нуля. Для ликвидации аварийного положения реак­ тор снимают с потока сырья и продувают транспортные линии до тех пор, пока не установится нормальная про­ ходимость транспортирующего агента (в данном слу­ чае воздуха для транспортного трубопровода регенера­ тора и пара для транспортного трубопровода реакто­ ра),. Затем восстанавливают нормальную циркуляцию катализатора и включают подачу сырья в реактор.

Если уровень катализатора в отпарной зоне реак­ тора будет ниже нормы, транспортирующий воздух мо­ жет прорваться в реактор и образовать взрывоопасную смесь. Поэтому необходимо срочно восстановить уро­ вень катализатора:' нужно прикрыть дозирующую за­ движку на стояке реактора, накопить обычное количе­ ство катализатора в отпарной зоне и обеспечить его нор­ мальную циркуляцию.

При уровне кипящего слоя в регенераторе ниже нор­ мы и перепаде давления на дозирующей задвижке ни­ же 250 мм рт. ст. пары сырья могут прорваться в реге­ нератор и образовать взрывную концентрацию паров нефтепродуктов. Для предотвращения этого отключают подачу сырья в реактор, повышают уровень катализато­ ра в регенераторе загрузкой свежей его порции и вос­ станавливают циркуляцию катализатора.

В случае прекращения подачи электроэнергии обо­ рудование, приводимое в движение электродвигателями, останавливается; может также прекратиться электро­ питание осветительных приборов. Тогда в схеме реак­ торного блока перекрывают следующие задвижки: на