5.2.4.4 Кратність циркуляції каталізатора
Кратність циркуляції каталізатора – це маса каталізатора, що приходиться на 1 тонну сировини, яка подається в реактор. Вона зв’язана з допустимою величиною коксовідкладення, яка не перевищує 1,0…1,5% мас. на каталізатор (3,5...4,5% мас. на сировину). Крім того, кратність циркуляції каталізатора визначається температурним режимом реактора і регенератора. Збільшення кратності циркуляції каталізатора зменшує час його перебування в зоні реакції. Кількість коксу на кожній частині каталізатора зменшується, а це в свою чергу сприяє зростанню степені перетворення сировини, тобто підвищенню виходу газу, бензину та коксу. Збільшення виходу коксу пояснюється зниженням ефективності відпарювання відпрацьованого каталізатора. Зміною кратності циркуляції каталізатора можна регулювати кількість теплоти, яку необхідно підводити ззовні, степінь перетворення сировини, степінь закоксованості каталізатора. З іншого боку зростання кратності циркуляції каталізатора збільшує енергетичні затрати на експлуатацію установок каталітичного крекінгу. При цьому також зростають розміри реакторно-регенеративного блоку. Кратність циркуляції каталізатора на установках каталітичного крекінгу з киплячим шаром каталізатора становить 8...12, а в реакторах ліфтного типу - 2,5...7. Кратність циркуляції каталізатора регулюється кількістю сировини, що подається в реактор.
5.2.4.5 Тиск в реакторі
Процес каталітичного крекінгу ведуть при невеликому надлишковому тиску 0,07...0,18 МПа. Підвищення тиску мало впливає на процес, оскільки він відбувається на поверхні каталізатора. При підвищенні тиску незначно зростає вихід коксу, оскільки збільшується кількість компонентів, які адсорбуються на поверхні каталізатора. При цьому вихід бензину і його октанове число зменшується. Тиск в реакторі підтримується дещо вищим атмосферного для проштовхування пароподібних продуктів реакції з реактора в ректифікаційну колону. Тиск в реакторі регулюється автоматично клапаном, який встановлюється на лінії виводу газоподібних продуктів з нього.
5.3 Опис лабораторної установки
Схема лабораторної установки наведена на рис. 5.1. Установка складається з реактора 1, заповненого алюмосилікатним каталізатором, який знаходиться в циліндричній вертикальній електричній печі 2, лабораторного автотрансформатора 3 для регулювання електронагрівання, ділильної лійки для сировини 4, термопари 5 і потенціометра 6 для вимірювання температури в реакторі, колби 7 для збирання рідких продуктів крекінгу, холодильника 8 і збірника конденсату 9.
5.4 Порядок виконання роботи
Включають електричну піч 2, при цьому ручку лабораторного автотрансформатора встановлюють на позначку 220 В. Зважують 100 г сировини і заливають її у ділильну лійку 4, після чого включають подачу води в холодильник 8. Коли потенціометр 6 покаже температуру в реакторі 450...4600С, відкривають кран на ділильній лійці з сировиною і подають її з швидкістю 10 мл/хв (при більшій швидкості подачі сировини різко зменшується температура в реакторі, що призводить до сповільнення реакцій крекінгу). При контакті сировини і каталізатора проходить крекінг сировини. Рідкі продукти крекінгу стікають з реактора 1 в колбу 7. Газоподібні продукти і частина бензину у вигляді парів проходять через холодильник 8, частково конденсуються і збираються в збірнику конденсату 9. Вуглеводневі гази через гумову трубку викидуються в атмосферу.
Після того, як сировина з лійки 4 стече в реактор 1 і припиниться поступлення продуктів в колбу 7, виключають нагрівання реактора, для цього ставлять ручку на ЛАТРі в положення „0” і виймають вилку з розетки. Рідкі продукти крекінгу переливають із
1-реактор; 2-циліндрична вертикальна електрична піч; 3-лабора-торний автотрансформатор; 4-ділильна лійка; 5-термопара; 6-потен-ціометр; 7-конічна колба;8-холодильник; 9- збірник конденсату
Рисунок 5.1 – Схема лабораторної установки каталітичного крекінгу
колби 7 і збірника 9 у попередньо зважену конічну колбу. Колбу з продуктами зважують на аналітичній вазі і визначають масу рідких продуктів крекінгу-бензину і газойлей. Для визначення кількості одержаного бензину, його відганяють від легкого і важкого газойлів на апараті Енглера(рис.5.2). Для цього рідкі продукти крекінгу зливають в колбу 1. Її закривають корком з термометром 2. Встановлюють колбу на азбестову прокладку 6. Відвідну трубку вставляють в трубку 8 холодильника 3, після чого колбу закривають металевим кожухом 7. Мірний циліндр 4 ставлять під нижній загнутий кінець трубки холодильника. Під час перегонки циліндр закривають ватою, щоб не було втрат парів. Включають газовий пальник 5 і регулюють нагрівання колби так, щоб перша крапля бензину при перегонці впала з кінця трубки холодильника не раніше 5 хвилин і не пізніше 15 хвилин від початку нагрівання. Після падіння першої краплі бензину в циліндр, збільшують нагрівання і ведуть перегонку з швидкістю 20...25 крапель за 10 секунд, що відповідає 4...5 мл/с. Кінцем перегонки бензину рахується момент, коли термометр покаже температуру 1950С. Нагрівання припиняють, зважують циліндр з бензином.
1-колба з боковим відводом; 2-термометр; 3-ванна холодильника; 4-мірний циліндр; 5-газовий пальник; 6-азбестова прокладка; 7-металевий кожух; 8-трубка холодильника; 9,10-патрубки для вводу і виводу води
Рисунок 5.2 – Прилад для відгону бензину від газойлів