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

кого крекинга 1. Газойлевые фракции забирают с акку­ мулятора колонны 5 насосом 21 и подают в печь 2 глу­ бокого крекинга.

Рис. 15. Технологическая схема установки термического крекинга системы «Гипронефтезаводы»:

Продукты крекинга из печей / и 2 проходят в верх­ нюю часть реакционной камеры 3, где продолжается термический распад нагретых продуктов при избыточ­ ном давлении 20 кгс/см2 . С низа реакционной камеры 3 продукты крекинга направляются на грубое разделение при избыточном давлении 10 кгс/см2 в испаритель вы­ сокого давления 4. Крекинг-остаток Перетекает в испа­ ритель низкого давления 6. Пары, выделяющиеся из крекинг-остатка, контактируются в верхней части испа­ рителя с исходным сырьем. Часть несконденсировавшихся паров уходит через верх испарителя, конденси­ руется в конденсаторе-холодильнике 7, собирается в се­ параторе 8 и насосом 25 подается на орошение испари­ теля низкого давления 6 и в стабилизатор 12. Пары через верх испарителя 4 проходят, в нижнюю часть ко­ лонны 5 для нагрева потока сырья и для ректификации. Легкие газойлевые фракции собираются в аккумулято­ ре колонны 5 и используются как сырье печи глубокого крекинга. Пары бензина и газ через верх ректифика-

.60

ционной колонны 5 поступают в конденсатор-холодиль­ ник 9 и газосепаратор высокого давления 10. Газ ухо­ дит на газофракционирующую установку (АГФУ), а бензин — в стабилизатор 12. Легкий бензин стабили­ зации также направляется на АГФУ и на орошение ста­ билизатора. Стабильный бензин после защелачивания и отстоя в щелочном отстойнике 15 идет на хранение.

Газойлевые фракции можно получить при помощи легкого термического крекинга остатков перегонки неф­ ти (мазута); газойль термического крекинга выделяют из продуктов крекинга в вакуумной колонне. Техноло­ гическая схема такой установки приведена на рис. 16. Подобные способы изложены в работе Б. И. Бондаренко (см. литературу).

Рис. 16. Принципиальная технологическая схема легкого термиче­ ского крекинга мазута и испарения остатка под вакуумом:

Гидроочистка. Гидроочистка служит для удаления сернистых, азотистых и металлоорганических соедине­ ний, смолистых веществ, а также для насыщения алкенов. Гидроочистке можно подвергать сырье каталитиче­ ского крекинга (вакуумный газойль) или его продук­ ты (бензин, газойли). Поскольку гидрогенизационные процессы широко распространены в промышленности, гидроочистка сырья является вполне реальной и доступ­ ной. Кроме того, технико-экономические показатели при гидроочистке вакуумного газойля лучше, чем при гидро-

61

Объемная спорость подачи сырья, ч'1

Рис. 17. Зависимость степени удаления никеля из вакуумного газой­ ля арланскон нефти от режима гидроочпстки.

Цифры на кривых — температура опыта.

410 °С

Объемная скорость подачи сырья, ч~х

Рис. 18. Зависимость степени удаления ванадия из вакуумного га­ зойля арланской нефти от режима гидроочпстки.

Цифры на кривых — температура опыта.

очистке продуктов крекинга. На рис. 1.7 и 18 показана зависимость степени удаления соответственно никеля и ванадия из вакуумного газойля от технологического режима гидроочистки, а на рис. 19 и 20 — зависимость выхода газа, кокса и бензина каталитического крекинга от объемной скорости подачи сырья при гидроочистке.

Гидроочистка сырья каталитического крекинга более эффективна при использовании вместо обычного кобальтмолибденового катализатора нового — никельмолибденового катализатора, который характеризуется большой активностью и стабильностью, особенно при переработке тяжелых и плохих видов сырья. Оптималь­ ный режим гидроочистки высокосернистого сырья 380 °С, давление 50 кгс/см2 , объемная скорость подачи сырья 0,5—1,0 ч - 1 . При каталитическом крекинге сырья, очищенного в этих условиях, выход бензина на 35—40% больше, а образование кокса на 24—40% меньше, чем при крекинге неочищенного сырья.

Был проведен опытный пробег на установке гидро­ очистки Л-24-5 при следующем мягком технологическом режиме:

Гидроочистке подвергался вакуумный газойль, полу­ ченный из арланской нефти. Результаты гидроочистки

63

следующие:

Несмотря на мягкий режим была достигнута высо­ кая глубина гидроочистки. Содержание серы снизилось на 33%, азота на 40%, сернокислотных смол на 70%;

леводородов. Довольно значительно снизилось содер­ жание металлов.

Ниже приводится материальный баланс процесса гидроочистки вакуумного газойля (в вес. % ) :

64

Расход водорода на гидроочистку вакуумного газой­ ля не превысил 0,7%. Это находится на приемлемом для промышленного внедрения уровне, поскольку на гидроочистку дизельных топлив требуется 0,5 вес. % во­ дорода.

Ниже приводятся материальные балансы (в вес. %) процессов каталитического крекинга неочищенного и гидроочищенного вакуумного газойля. На установке 43-102 при следующем технологическом режиме: объемная скорость подачи сырья 1,5 ч - 1 , температура в середине реактора 460—465 °С, весовое отношение ка­ тализатор : сырье = 1,7 : 1.

Данные показывают, что при крекинге очищенного вакуумного газойля выход бензина и легкого газойля больше, чем при крекинге неочищенного вакуумного га­ зойля, а коксорбразование и потери меньше.

Т а б л и ц а 8. Качество продуктов каталитического крекинга вакуумного газойля

жет быть направлен на приготовление дизельного топли­ ва, содержащего 0,5% серы.

Г Л А В А IV

Р А З В И Т И Е П Р О М Ы Ш Л Е Н Н Ы Х С И С Т Е М П Р О Ц Е С С А К А Т А Л И Т И Ч Е С К О Г О К Р Е К И Н Г А

Первая установка каталитического крекинга системы Гудри с неподвижным слоем шарикового катализатора была построена в 1936 г. Установки с подвижным слоем шарикового катализатора начали строить в 1943 г. На первых установках катализатор перемещали ковшевыми элеваторами, позднее начали применять пневматиче­ ский транспорт. В 1942 г. была введена в эксплуатацию первая промышленная установка каталитического кре­ кинга с циркуляцией пылевидного катализатора. В на­ стоящее время схемы установок и конструкции отдель­ ных аппаратов значительно изменились. Намного проще стала эксплуатация установок и существенно улучши­ лись технико-экономические показатели процесса. На рис. 21 приведены промышленные системы каталитиче­ ского крекинга.

УСТАНОВКИ С П О Д В И Ж Н Ы М СЛОЕМ Ш А Р И К О В О Г О КАТАЛИЗАТОРА

Применение в промышленности процесса каталити­ ческого крекинга в подвижном слое шарикового катали­ затора позволило осуществить многотоннажное произ­ водство высококачественных бензинов и повысить вы­ ход дистиллятных топлив из газойлей первичного и вто­ ричного происхождения. Простота процесса, небольшие капитальные затраты и эксплуатационные расходы, зна­ чительный выход бензина, по сравнению с выходом га­ за и кокса, обусловили высокую эффективность такой установки.

На рис. 22 показаны схемы реакторно-регенератор- ного блока с двукратным подъемом катализатора на установках термофор и 43-102. Сырье в паровой фазе по­ дается в реактор 1. Продукты реакции из реактора на-

Рис. 21. Промышленные системы каталитического крекинга.

правляются на фракционирование в ректификационную колонну (на рисунке не. показана). Регенерированный катализатор подъемником (или ковшевым элеватором) 5 поднимается в бункер 3, оттуда по напорному трубо­ проводу 2 поступает в реактор У, где самотеком дви­ жется вниз. Пройдя отпарную секцию (на рисунке не показана), катализатор поступает в подъемник 4, отку­ да транспортируется в верхнюю часть регенератора 6. После выжига отложившегося кокса и охлаждения в

Рис. 22. Принципиальная схема реакторно-регенераторного блока

сдвукратным подъемом катализатора:

о.— на установке термофор с многозональным выжнгом кокса н ковшевым элеватором; 6 — на установке 43-102 с многозональным выжнгом кокса и

пневматическим подъемом катализатора. / — реактор; 2 — напорный трубо ­ провод; 3 — бункер; 4 — подъемник д л я закоксованного катализатора; 5 — подъ­

тором, движущимся через реакционный аппарат сплош­

6S