Устройство основных аппаратов установки 43-102 каталитического крекинг
.pdfСПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Лекция 11. Устройство основных аппаратов установки 43-102
каталитического крекинга
Особое место в ряду реакционной аппаратуры занимает аппаратура процесса каталитического крекинга в движущемся слое гранулированного катализатора установок 43/102 (I и II блоков). Наряду с собственно реактором, где происходит непосредственный контакт сырья и движущегося гранулированного катализатора,
следует рассмотреть и регенератор катализатора, и важное периферийное оборудо-
вание, обеспечивающее подготовку и транспортировку катализатора.
Гранулированный катализатор после регенерации по системе пневмотранспор-
та поступает в бункер 7, откуда по напорному стояку 3 подается в реактор. В реак-
торе катализатор через распределительное устройство 5 поступает в реакционную зону 7 в двух направлениях: часть катализатора подается через боковые ответвления к периферии реакционной зоны, другая частьна смесительную головку 6. В смесительной головке сырье поступает по центру, а катализатор - по кольцевому зазору. На выходе из головки сырье и катализатор при определенных температурах (485 - 530 °С) смешиваются и поступают в реакционную зону 7.
Распределяясь по всему объему реакционной зоны, смесь катализатора и сырья перемещается в зону вывода продуктов реакции 8. Продукты реакции выводятся через отверстия, расположенные под колпачками гирлянд. Количество колпачков в зоне вывода 260 штук. Катализатор перемещается между гирляндами и поступает через перепускные трубки в отпарную зону. Продукты реакции проходят по труб-
ной полости гирлянд сверху вниз, встречаются с продуктами отпарки в отпарной зоне и через боковые карманы поднимаются вверх с выходом тремя потоками из реактора. Указанная траектория движения продуктов реакции предотвращает вынос катализатора из реактора.
Из отпарной зоны освобожденный от продуктов реакции закоксованный ката-
лизатор выводится на узел вывода катализатора из реактора. В стояки выравнива-
ющего устройства предусматривается возможность подачи «запирающего» водяного пара. Катализатор перемещается под собственным весом и избыточным
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
давлением в реакторе и по общему коллектору на выходе выводится в систему пневмотранспорта.
Закоксованный катализатор из реактора по системе пневмотранспорта подается на процесс регенерации, где происходит восстановление его каталитических свойств.
Перемещаясь сверху вниз катализатор проходит 13 зон выжига кокса. В
каждой зоне катализатор проходит воздушные и газовые короба
(«домики»). Воздух равно мерно распределяется по площади зоны и контактирует с закоксованным катализа тором. Происходит выгорание кокса как с поверхности катализатора, так и внутри гранул катализатора
(так называемый глубинный кокс). Дымовые газы через коро ба выводятся в общий коллектор и сбрасываются в атмосферу. Для регулирования температуры и снятия тепла зоны оснащены охлаждающими змеевиками с получе нием из химочищенной воды водяного пара.
Перемещение катализатора непосредственно в реакторе и регенераторе происходит под действием собственного веса. Перемещение катализатора из реактора в регенератор и из регенератора в реактор осуществляется системой пневмотранспорта.
Катализатор поступает в дозер и предварительно смешивается со смесью возду-
ха и дымовых газов, поступающей через боковые патрубки. Далее смесь подхваты-
вается основным потоком пневмотранспорта, поступающим по центральному шту-
церу с низа дозера. Затем смесь катализатора, дымовых газов и воздуха проходит разгонный участок, состоящий из сужающего устройства и диффузора, и набирая первоначальную скорость, поступает в пневмоствол. Разгонный участок способ-
ствует быстрому пуску системы и снижает вероятность зависания катализатора при незначительных возмущениях в системе пневмотранспорта.
В циклонном сепараторе происходит отделение катализатора и катализаторной пыли от транспортирующего агента (смеси воздуха и дымовых газов).
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Принципиальное устройство реакционного блока установки 43/102
Рис. 1
Реактор. В реакторе осуществляется каталитический крекинг сырья при непрерывном контакте его паров с катализатором и последующем отделении продуктов крекинга. Схема реактора показана на рис. 1. Цилиндрический корпус реактора имеет внутренний диаметр 3,9 м и высоту 41 м. Полезный
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
объем реактора 50 м3. Снаружи реактор футерован для уменьшения теплопотерь. Реактор и его детали выполняют из не ржавеющей стали для уменьшения эрозионного и коррозионного износа.
I - ввод подогретого сырья; II- вывод продуктов реакции; III - ввод водяного пара на отпарку катализатора; IV- ввод регенерированного катализатора; V-
вывод закоксованного катализатора.
1 - бункер приема регенерированного катализатора; 2 - разгрузочные патрубки; 3 - напорный стояк подачи регенерированного ката лизатора в реактор; 4 - промежуточная емкость хранения катализатора; 5 -
распределитель катализатора в реакторе; 6 - смесительная головка «сырье-
катализатор»; 7 - зона контакта «сырье-катализатор»; 8 - зона гирлянд вывода продуктов реакции; 9 - зона отпарки катализатора; 10- катализаторопроводы вывода закоксованного катализатора на регенерацию; 11 - корпус реактора.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Принципиальное устройство узла ввода катализатора и сырья в реактор
каталитического крекинга
Рис. 2
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Фрагмент установки гирлянд и перепускных труб в реакторе каталитического
крекинга
А - узел вывода продуктов реакции через колпачок гирлянды.
/ - поступление реакционной смеси и катализатора в зону вывода продуктов реакции; II - вывод продуктов реакции из реактора; //' - вывод катализатора и остаточных продуктов реакции из реакционной зоны в отпарную зону.
1 - гирлянды (260 шт.); 2 - перепускные трубы вывода катализатора из реакционной зоны в отпарную зону.
Рис. 3
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Фрагмент узла вывода катализатора из реактора каталитического крекинга
I
Рис. 4
I – вход катализатора из зоны отпарки на узел вывода из реактора; II – вывод закоксованного катализатора в систему пневмотранспорта на регенерацию; III –
подача запирающего водяного пара в выравнивающее устройство узла вывода катализатора из реактора.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Регенератор. В регенераторе окисляют кислородом воздуха кокс,
отложившийся на поверхности катализатора в процессе крекинга. Окисление кокса может начинаться при 400 °С. Для избежания оплавления шариков катализатора подъем температуры при регенерации выше 700 °С не допускается. Если позволяют условия регенерации, температуру поддерживают не выше 650 °С. При окислении кокса выделяется избыточное тепло, которое нужно выводить из регенератора. Необ ходимое условие успешной регенерации — равномерное движение катализатора, воздуха и дымовых газов по сечению регенератора.
Принципиальная схема регенератора установки каталитического крекинга
Рис. 5
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
I - ввод закоксованного катализатора; II - вывод закоксованного катализатора; III - подача горячего воздуха; IVвывод дымовых газов.
1-13 - зоны выжига кокса; Р - 2а - бункер приема закоксованного воздуха ;
Р-2 - регенератор
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Рис. 6
I - вход закоксованного катализатора; IIвыход регенерированного катализатора. 1 - бункер; 2 - воздушные короба; 3 - газовые короба; 4 - охлаждающие змеевики; 5 - выравнивающее устройство; 6 - труба для вывода катализатора из регенератора.