Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Исследование процесса каталитического крекинга газойля.doc
Скачиваний:
47
Добавлен:
20.05.2014
Размер:
409.6 Кб
Скачать

Описание лабораторной установки

На рис. 3.5 представлена схема лабораторной установки. Каталитический крекинг газойля осуществляют на непод­вижном слое катализатора в трубчатом кварцевом реакторе 10,помещенном в электропечь 11.Напряжение, подавае­мое на обмотку печи, регулируют автотрансформатором7.

Катализатор насыпают на слой кварцевой крошки. Свер­ху над катализатором имеется еще один слой кварцевой крошки, на поверхности которой происходит испарение газойля и перегрев до температуры реактора. Температура в реакторе измеряется термопарой 8и регистрируется мил­ливольтметром1.

В процессе каталитического крекинга из газойля полу­чают парогазовую смесь, содержащую крекинг-газ, пары бензина и непрореагировавшего газойля. Побочным про­дуктом каталитического крекинга является кокс, отлагаю­щийся на поверхности катализатора и снижающий его ак­тивность.

Рис. 3.5. Схема лабораторной установки для исследования крекинга газойля

Парогазовая смесь из нижней части реактора поступает в прямой 18и обратный 19холодильники, где конденсиру­ются непрореагировавший газойль и бензин. Жидкие про­дукты отделяют от крекинг-газа в приемнике-сепараторе23. Газовая смесь проходит через адсорбер 12,заполнен­ный активированным углем для поглощения газового бен­зина, и поступает в газометр 16.Обводная линия соединяет через кран3адсорбер и делительную воронку2. Предвари­тельно взвешенный газойль заливают в определенном ко­личестве в делительную воронку2, снабженную краном 9,с помощью которого регулируется скорость подачи сырья в реактор. Во время эксперимента в установке с помощью крана 21поддерживают постоянное избыточное давление, создаваемое выделившимися продуктами реакции и изме­ряемое манометром6.

В результате крекинга на поверхности катализатора в ад­сорбированном состоянии остаются продукты реакции - углеводороды и кокс. Для восстановления активности ка­тализатора проводят регенерацию путем продувки через него воздуха. Перед регенерацией горячий катализатор продувают инертным газом (азотом). Для этого азот из га­зометра 15прокачивают через реактор 10в газометр 16, открыв краны14, 4, 9, 17, 13, 21и закрыв кран3. Напор в системе создается за счет перетекания воды из воронки газометра непосредственно в газометр 15при открытом кране на воронке.

При регенерации воздух продувают через установку с помощью водоструйного вакуум-насоса 20.Трёхходовой кран4устанавливают в положение, при котором склянка5 соединяется с мерной воронкой2. Воздух проходит через реактор, холодильники 18 и 19,кран17. При регенерации краны 3 и 14должны быть закрыты.

Полученные жидкие продукты в приемнике 1подверга­ют перегонке с целью определения количества образовав­шегося бензина. На рис. 3.6 представлена схема установки для перегонки жидких продуктов крекинга. Она состоит из колбы Вюрца2, снабженной термометром3, холодильника4, приемника для бензина5и нагревательного элемента (электроплитки)1.

Рис. 3.6. Схема установки для перегонки

Порядок проведения эксперимента

1. Включить электронагрев печи, установив на автотранс­форматоре напряжение 150-200 В. По достижении задан­ной преподавателем температуры в реакторе уменьшить напряжение до 120 В.

2. Взвесить на технических весах мерный цилиндр с задан­ным преподавателем объёмом газойля, адсорбер с активированным углем и пустой приемник-сепаратор. Ре­зультата записать в табл. 3.4.

3. Перелить газойль из мерного цилиндра в делительную воронку, предварительно закрыв кран 9. После этого взвесить пустой мерный цилиндр и записать его массу в табл. 3.4.

4. Подсоединить к установке адсорбер и приемник-сепаратор.

5. Изолировать установку от окружающей среды, закрыв краны 3, 4и17. Для проверки установки на герметич­ность открыть кран21на газометре 16 исоздать в систе­ме разрежение приблизительно 150 мм вод. ст., регистри­руемое манометром6. Установку можно считать герме­тичной, если разрежение не изменяется в течение 1 ми­нуты.

6. Поворотом крана 9установить подачу жидкого газойля в реактор со скоростью приблизительно 1 капля в секунду. Начало эксперимента определяет падение первой капли газойля в реактор. Записать в табл. 3.4 время начала кре­кинга.

7. Одновременно с началом подачи газойля с помощью крана 21газометра 16установить в системе небольшое избыточное давление (примерно 10-20 мм вод.ст.).

8. На протяжении всего эксперимента поддерживать посто­янные температуру в реакторе, скорость подачи в него газойля и величину избыточного давления в установке.

9. После попадания в реактор последней капли газойля до­ждаться момента времени, когда давление в газометре 16 не будет изменяться. Записать в табл. 3.4 время оконча­ния крекинга и объем крекинг-газа, собранный в газо­метре.

10. Осуществить продувку реактора азотом. Для этого за­полнить воронку газометра 15водой (примерно 2 л), открыть краны 14, 4, 9, 17, 13, 21; создать в установке избыточное давление 50-100 мм вод. ст. Пропустить азот по системе трубопроводов из газометра 15через реак­тор 10 в газометр 16.

11. Кран 3 должен быть закрыт. После перекачки примерно 1 л азота краны 14, 13 и 21закрыть.

12. Отсоединить от установки приемник-сепаратор и адсор­бер с активированным углем, взвесить их на технических весах и записать полученные значения масс в табл. 3.4.

13. Провести регенерацию катализатора. Для этого подсое­динить пустой приемник-сепаратор. С помощью трёххо­дового крана 4соединить установку с атмосферой через барботажную склянку 5. Закрыв краны 13 и 14, и открыв кран 9, подключить установку к вакуум-насосу 20.Если схема собрана правильно, то в склянке5 начнется барботаж поступающего в установку воздуха.

14. Собрать установку для перегонки нефтепродуктов по схеме, представленной на рис. 3.6. Включить электронагреватель 1, подать охлаждающую воду в холодильник4. 15. Взвесить пустую колбу Вюрца и пустой приемник для бензина.

16. Перелить в колбу Вюрца из приемника-сепаратора 23 (рис. 3.5) жидкие продукты крекинга, вновь взвесить колбу Вюрца.

17. Присоединить колбу Вюрца с жидкими продуктами кре­кинга к перегонной установке (рис. 3.6) и провести пере­гонку. Отобрать фракцию бензина с температурой кипе­ния до 200 °С. Собранный бензин взвесить. Результаты взвешивания (см. п. 14-16) записать в табл. 3.4.

18. Жидкие продукты перегонки слить в емкости для отхо­дов с притёртыми пробками.