Главная -> Словарь

Циркулирующим микросферическим

Сменно-циклические процессы могут проводиться в переключающихся реакторах с неподвижным слоем катализатора, в которых реакция крекинга или дегидрирования чередуется с процессом регенерации катализатора, или в реакторных системах с циркулирующим катализатором. В последнем случае каждая стадия процесса проводится в самостоятельном аппарате — реакторе и регенераторе, между которыми циркулирует катализатор, причем в реакторе процесс идет с поглощением тепла горячего катализатора, а в регенераторе с выделением тепла и нагревом катализатора, который одновременно является теплоносителем.

I Гервыо реакторы сменно-циклических процессов — реактор ката-.литического крекинга Гудри — представляли собой три переключающихся трубчатых реактора, каждый из которых попеременно включался на крекинг, отпарку катализатора и регенерацию, причем .длительность циклов крекинга и регенерации составляла 10 мин. Тепло, необходимое для проведения реакции крекинга, подводилось при помощи теплоносителя — расплавленных солей, циркулировавших по трубам, а тепло от выжига кокса отводилось теми же расплавленными солями. Такая система была очень сложна, и ее вытеснили системы каталитического крекинга с циркулирующим катализатором.

Для современных крупнотоннажных производств со сменно-циклическими процессами получили распространение системы с циркулирующим катализатором: реакторы с движущимся слоем шарикового катализатора и особенно с кипящим слоем порошкообразного или микросферического катализатора. Рассмотрим эти системы на примере установок каталитического крекинга.

2. Синтетические алюмосиликатные катализаторы в виде шариков диаметром 3—6 мм. Обладают повышенной активностью. Применяются в системах каталитического крекинга с неподвижным и циркулирующим катализатором. Стоимость их значительно выше естественных, но ниже синтетических таблетированных катализаторов.

На экономические показатели работы установки большое влияние вказыиаёт расход катализатора. Последний зависит от многих причин и на хорошо работающих установках с циркулирующим катализатором не превышает 0,20% на исходное сырье.

Реакторы в системах крекинга с неподвижным катализатором из-за быстрого накопления на нем кокса часто переключаются с одной основной операции — крекинга сырья на другую — регенерацию катализатора. Вследствие неудобств, связанных с периодичностью работы реакторов, а также по другим причинам перешли на промышленные системы крекинга с циркулирующим катализатором.

Позже были разработаны более совершенные в техник о-экономическом отношении системы крекинга — с непрерывно действующими реакционными аппаратами и циркулирующим катализатором. Число установок новых конструкций особенно быстро стало расти с 1944 г. В настоящее время они занимают доминирующее положение в области каталитического крекинга нефтяного сырья.

Помимо упомянутых компонентов, сухие газы каталитического крекинга содержат большое количество неуглеводородных соединений . Их не включают в материальный баланс процесса крекинга, но учитывают при расчете соответствующих аппаратов и определении мощности газовых компрессоров. Неуглеводородные компоненты, поступая в реактор вместе с циркулирующим катализатором, присоединяются к потоку продуктов реакции.

На установках крекинга с циркулирующим катализатором нет возможности ншосредстпенно замерить киличество^ образующегося кокса. Вес последнего может быть вычислен либо по формулам , {19) и , либо но составу газов регенерации и количеству подаваемого в регенератор воздуха.

На первом этапе развития промышленного каталитического крекинга на заводах применялись установки только первой группы . Когда производство высокооктановых авиационных и автомобильных бензинов начало принимать крупные размеры, системы крекинга с реакторами периодического действия довольно быстро стали вытесняться более экономичными и менее сложными системами крекинга с циркулирующим катализатором.

Системы крекинга с циркулирующим катализатором

Третий контур применяется на установках с циркуляцией катализатора, состоящего из частиц размерами от 3 до 6 мм, а четвертый на установках с циркулирующим микросферическим или пылевидным катализатором.

Общее производство катализаторов крекинга в мире в 1982 г. составляло около 300 тыс. т/год, причем более 80% составляют микросферические. Применение шариковых катализаторов ограничено и непрерывно уменьшается вследствие преимущественного развития систем крекинга с циркулирующим микросферическим катализатором. Наиболее крупными зарубежными производителями цеолитсодержащих катализаторов являются фирмы Grace, Engelgardt, Mobil, Filtrol, Akzo, Crossfield, Catalystics.

Установки каталитического крекинга имеют однотипную технологическую схему и различаются в основном принципом работы и конструктивным оформлением реактора регенераторного блока. В отечественной промышленности действуют установки 43-102 и 43-Ш2РРС с циркулирующим шариковым катализатором, установки 1А/1М, ГК-3, 43-103 и Г-43-107 с циркулирующим микросферическим катализатором. Установки первого типа в настоящее время практически не строятся. Основное развитие в отечественной промышленности в перспективе получат комбинированная установка каталитического крекинга Г-43-107 и ее модификации.

Реакторно-регенераторный блок с циркулирующим микросферическим катализатором имеет многочисленные варианты конструктивного оформления. Основные из них:

Мощность отечественных установок с циркулирующим микросферическим катализатором существенно выше: для установок 1А/1М и ГК-3 750 тыс. т в год, 43-103—1200 тыс. т в год. Разработаны проекты увеличения мощности установок 1А/1М и ГК-3 с применением цеолитсодержащего катализатора — до 1000— 1200 тыс. т в год. Современная установка каталитического крекинга с предварительной гидроочисткой Г-43-107 имеет мощность 2000 тыс. т в год по сырью гидроочистки. Разработана и реализована в промышленности аналогичная установка мощностью 1500 тыс. т в год по сырью гидроочистки.

За рубежом мощность установок каталитического крекинга с циркулирующим микросферическим катализатором составляет 500—3000 тыс. т в год по сырью. Созданы и действуют также несколько установок по каталитическому крекингу мазута на микросферическом цеолитсодержащем катализаторе мощностью 800—2500 тыс. т в год по сырью.

Кратность циркуляции катализатора. Применение цеолитсодер-жащего катализатора в системах с циркулирующим микросферическим или пылевидным катализатором позволило снизить соотношение катализатор : сырье до 10:1 . При использовании процесса с движущимся крупнозернистым катализатором это соотношение значительно ниже — 2—5:1. Так же как и объемная скорость, кратность циркуляции катализатора может выражаться по отношению к свежему сырью или к сумме свежего и рециркулирующего сырья.

УСТАНОВКИ с ЦИРКУЛИРУЮЩИМ МИКРОСФЕРИЧЕСКИМ

Действующие и вновь создаваемые промышленные установки каталитического крекинга с циркулирующим микросферическим катализатором отличаются большим разнообразием, обусловленным традиционным направлением конструирования основных аппаратов, переработкой сырья различного качества, применением разных цеолитсодержащих катализаторов, включающих всевозможные промоторы, необходимостью получения заданного соотношения, количества и качества целевых продуктов . Вместе с тем для современных установок характерны многие общие черты, определяющие принципиально важные направления развития процесса и обусловленные стремлением обеспечить минимальные капитальные и эксплуатационные затраты, ликвидировать полностью или частично выбросы вредных веществ в атмосферу. Так, рециркулят подается совместно с сырьем или раздельно в зависимости от особенностей работы установок. Очистка дымовых газов регенерации осуществляется либо только высокоэффективными внутренними, либо сочетанием внутренних циклонов с выносными циклонами или с электрофильтром. Пылеулавливание в реакторе в основном обеспечивается внутренними циклонами. Шлам концентрируют как в выносном, так и во встроенном в низу ректификационной колонны шламоотстойнике. Подготовка сырья проводится с применением разнообразных методов как в составе самой установки каталитического крекинга, так и на отдельно стоящих блоках. Очистка газообразных продуктов от сероводорода на ряде установок предусматривается на выносном блоке моноэтаноламиновой очистки.

Принципиальная технологическая схема установки с циркулирующим микросферическим катализатором приведена на рис. 6.9. Предварительно нагретое в печи 14 сырье смешивается с регенерированным катализатором и подается в лифт-реактор 12. Верхняя часть лифт-реактора специальной конструкции является составной частью реактора-сепаратора 9. Газокатализаторный поток из лифт-реактора вводится через циклоны 10 в сепаратор реактора над уровнем псевдоожиженного слоя катализатора.

Рис. 6.9. Схема установки каталитического крекинга с циркулирующим микросферическим катализатором: