ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические основы каталитического риформинга из "Технология переработки нефти и газа. Ч.2" Для проведения крекинга в псевдоожиженном слое используется катализатор в виде частиц неправильной формы (пылевидный) или изготовленный в виде мельчайших шариков — так называемый микросферический. В обоих случаях размеры частиц находятся в пределах 10—120 мк. [c.186] Разработка транспорта сыпучих материалов потоком высокой концентрации привела к созданию схемы реакторного блока, изображенной на рис. 62, в. Особенностью этой схемы является транспорт катализатора в плотной фазе ари умеренных расходах транспортирующего газа, без регулирующих задвижек на катализаторо-проводах и повышенная эффективность улавливания катализатора в верхней части аппарата. Последнее позволило увеличить скорости паров и газов в аппаратах реакторного блока и тем самым сократить размеры аппаратов. Так, если сопоставлять удельную нагрузку сечения реактора, выраженную в тоннах сырьевой нагрузки в 1 ч на 1 поперечного сечения, то для установок типа модели III она составляет в среднем от 3,3 до 7,1 тЦм -ч), а для установок модели IV — от 4,8 до 9,7 т/ м -ч) (чаще от 8 до 10 т1м -ч) . [c.190] Транспорт катализатора потоком высокой концентрации позволил значительно снизить абразивный износ внутренней поверхности катализаторопроводов и уменьшить высоту установок (высота установок этого типа обычно около 30 м). [c.190] Сооружение установок большой мощности связано с циркуляцией значительных масс катализатора поэтому система пневмотранспорта должна быть по возможности упрощена. Одним из путей ее упрощения является устранение одной из линий пиевмотранспорта путем размещения аппаратов реакторного блока на разных уровнях. Варианты схем подобного рода показаны на рис. 62, г, д, е, ж. [c.190] В варианте 62, г реактор расположен на более высокой отметке, чем регенератор, и имеется выносной катализаторопровод для перетока отработанного катализатора. В соответствии с размещением регенератора внизу давление в нем должно быть повышенным, что благоприятствует регенерации, но при этом требуется увеличение мощности воздуходувки. Установки этого типа широко распространены за рубежом, и к концу 50-х годов общ,ее число их превышало 70 . Мощность некоторых из них достигает 10 ООО ml yniKU . [c.190] Гурвич В. Л., Смидович Е. В., Каталитический крекинг-флюид за рубежом, ГОСИНТИ, 1960. [c.190] Вследствие вертикального размещения аппаратов реакторного блока увеличивается высота установки (до 45—50 м), но опа становится компактной, а устранение пз1 ибов п поворотов на ката-лпзаторопроводах уменьшает их абразивный износ. По схеме типа ортофлоу Б построена мощная зарубежная установка каталитического крекиига (около 15 ООО т[сутки) в Делавэре . [c.191] На рнс. 62, ж изображена последняя модификация реакторного устройства типа ортофлоу С . Эта схема отличается значительно измененным режимом реакторного блока. Температура регенерации несколько повышена по сравнению с обычной, и крекинг свежего сырья нроисходит в линии пневмотранспорта 9 продукты реакции выводятся над поверхностью слоя и направляются через циклонные сепараторы в колонну. Циркулирующий газойль, более устойчивый к крекингу, подается через отдельную линию пневмотранспорта 7 под кипящий слой. Повышенная температура регенерированного катализатора способствует высокому выходу бензина и некоторому снижению выхода кокса. [c.191] На многих установках рассматриваемого типа отсутствует трубчатая печь для подогрева сырья. Сырье нагревается в теплообменниках легкого и тяжелого газойля каталитического крекинга и поступает на смещение с горячим регенерированным катализатором в линии пневмотранспорта. [c.191] Таким образом, все необходимое для процесса тепло вносится в систему сгорающим в регенераторе коксом, и, следовательно, тепловой баланс установки определяется выходом кокса при крекинге. Прп переработке облегченного, или малосмолистого сырья выход кокса недостаточен для компенсацни затрат тепла на процесс, н установка должна иметь трубчатую печь. Напротив, при высокосмолистом, тяжелом сырье в регенераторе возникает избыток тенла, который может быть снят посредством пароводяных змеевиков. Системы, характеризующиеся отсутствием трубчатой печи и змеевиков, предназначенных для съема избыточного тепла в регенераторе, носят название системы сбалансированного тепла . [c.191] Выход кокса при крекинге определяется не только качеством исходного сырья, но и глубиной его превращения если сырье склонис к коксованию, то допускают умеренную глубину крекинга, а длу увеличения выхода светлых прибегают к ревдфкуляции непревращенного тяжелого газойля. Так, на одной крупной промышленной установке выход кокса на загрузку реактора составлял 4,1%, чт(. позволило иметь сбалансированную по теплу установку однако эта установка работала с коэффициентом рециркуляции около 0,6, т. е. выход кокса на свежее сырье был довольно значительным, составляя 4,1 1,6, т. е. 6,65%. Естественно, что такие высокие коэффициенты рециркуляции снижают пропускную способность установки по свежему сырью. [c.192] Рассматривается система без избыточного тепла в регенераторе. [c.192] Выход кокса и его теплота сгорания (с учетом неполноты сгорания) известны количество дымовых газов определяется по расходу воздуха на горение кокса температурами реакции и регенерации обычно задаются на основании опытных данных. Таким образом, из уравнения (37) определяется масса катализатора Скат., а отсюда и величина в уравнении (36). [c.193] Из уравнения (38) можно легко найти А н, определив предварительно теплоту реакции (например, по расчетному графику, приведенному на рис. 53). [c.193] По найденной величине Д и значению энтальпии сырья при температуре реакции tp можно найти приближенное значение начальной энтальпии сырья и, следовательно, соответствующую температуру его поступления в реактор. В зависимости от полученного результата принимается решение о включении в схему установки трубчатой печи илн отказе от нее. Следует отметить, что наличие трубчатой печи придает установке большую гибкость в отношении качества перерабатываемого сырья, хотя при этом требуются капитальные затраты на ее сооружение. Подогрев сырья позволяет в целесообразных пределах сократить кратность циркуляции катализатора, уменьшив таким образом эксплуатационные расходы на пневмотранспорт, а также облегчить отпарку катализатора и, следовательно, снизить потери сырья. [c.193] Реактор и регенератор установки с псевдоожиженным слоем катализатора отличаются сравнительно простым устройством. На рис. 62 были показаны некоторые типичные конструкции реактора или системы реактор — регенератор, если эти аппараты смонтированы в общем корпусе. [c.193] Приближенное, пос7сольку и расчетах ие у тены разница в энтальпии сырья V продуктов крекинга, теплопотери п окружающую среду обоими аппаратами, разность между массой отработанного и регенерированного катализатора. Для предцарительных подсчетов это допустимо. [c.193] В зону реакции непрерывно поступает смесь регенерированного горячего катализатора с сырьем. В зависимости от начальной температуры катализатора и протяженности трубопровода крекинг может с той пли иной глубиной протекать уже до поступления смеси в слой или даже целиком завершаться в линии (см. рис. 62, ж) однако чаще всего основная доля превращения приходится на зону кипящего слоя. Кипящий слой катализатора образуется посредством потока паров, поступающих вместе с катализатором через распределительную решетку или через форсунки-распылители. Объем слоя рассчитан на длительность пребывания катализатора в реакторе от 2 до 10 мин. При этом диаметр аппарата рассчитывается таким образом, чтобы скорость паров над слоем составляла от 0,4 до 0,7 м сек. Высота кипящего слоя зависит, таким образом, от размеров реактора и на крупных установках достигает 5—6 м. Высота кипящего слоя, определяющая продолжительность реакции, аависит от качества сырья и активности катализатора при наличии утяжеленного, легкоразлагающегося сырья и высокоактивных. катализаторов требуется минимальный уровень слоя, и наоборот. Плотность слоя в реакторе составляет около 400— 450 кг(м . Отработанный катализатор непрерывно стекает в отпарную секцию. Плохая отпарка катализатора влечет за собой увеличение потерь сырья, повышение выхсзда кокса и содержания в ием водорода, а последнее требует больших расходов воздуха на регенерацию . Конструкции отпарных секций весьма разнообразны и в основном определяют конфигурацию реактора. Так, на установках типа ортофлоу Б цилиндрическая секция помещена в центре реактора и отработанный катализатор протекает в нее через щели в ее стенке (см. рис. 62, е). В реакторах установок типа модели IV и ортофлоу С отпарная секция выносная и снабжена перегородками типа диск — конус (см, рис. 62, ж) или в виде серии уголков, приваренных в шахматном порядке для увеличения времени отпарки. При больших размерах реактора в отпарной секции для создания наилучших условий контакта пара и катализатора имеются еще радиальные перегородки с раздельной подачей пара. [c.194] Высота отстойной зоны реактора определяется возможностью размещения циклонов и их эффективной работы. Обычно диаметры отстойной и реакционной зон реактора одинаковы в более редких случаях отстойную зону делают расщиренной для уменьщения уноса катализатора. [c.195] Вернуться к основной статье