Файл: Прокопюк С.Г. Промышленные установки каталитического крекинга.pdf

Г Л А В А VI

П Р О М Ы Ш Л Е Н Н Ы Е У С Т А Н О В К И

СЦ И Р К У Л И Р У Ю Щ И М М Е Л К О Д И С П Е Р С Н Ы М

КА Т А Л И З А Т О Р О М

На нефтеперерабатывающих заводах освоены и ус­ пешно работают установки каталитического крекинга I-A и 1-Б. Более распространена установка I-A. Кроме того, на ее основе создаются усовершенствованные тех­ нологические схемы. Поэтому установку I-A и конструк­ цию основных ее аппаратов целесообразно подробно рассмотреть.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ 1-А

На установке имеются реакторный, нагревательнофракционирующий и газовый блоки. Схема реакторного и нагревательно-фракционирующего блока показана на рис. 34. Сырье, нагретое в теплообменниках легкого, тя­ желого и циркулирующего газойлей и в нагревательной печи 3, направляется в транспортную линию реактора — в узел смешения катализатора с сырьем. Сырье и во­ дяной пар подхватывают регенерированный катализа­ тор, поступающий через дозирующую задвижку 2 из напорного стояка регенератора, и по транспортной ли­ нии проходят в реактор 11. Перегретый водяной пар, подаваемый в узел смешения катализатора и сырья, способствует более интенсивному испарению сырья и со­ зданию скорости движения паров, достаточной для транс­ портирования катализатора из регенератора в реактор при небольшой плотности — 20—30 кг/м3 («редкая фа­ за») . Поступающий в реактор поток проходит через от­ верстия распределительной решетки и попадает в кипя­ щий слой катализатора. При контакте сырья и катали­ затора в транспортной линии и в кипящем слое при 450—500 °С протекают реакции каталитического крекин­ га. Частицы катализатора, уносимые продуктами реак­ ции, отделяются от них в трехступенчатом циклоне 10

104

и по спускным трубам циклонов возвращаются в кипя­ щий слой, а продукты реакции поступают в ректифика­ ционную колонну.

Отработанный в процессе крекинга катализатор из нижней части кипящего слоя направляется в отпарную секцию, расположенную под распределительной решет­ кой. Для вытеснения углеводородов, находящихся меж­ ду частицами катализатора и в порах, в низ отпарной секции навстречу катализатору пускают перегретый во­ дяной пар. Отработанный и отпаренный катализатор по

воздуха катализатор транспортируется в виде «редкой фазы» в регенератор 7.

В транспортную линию регенератора подается около половины воздуха, необходимого для сжигания кокса. Остальной воздух проходит в регенератор через воздуш­ ные коробы, расположенные на одном уровне с распре­ делительной решеткой регенератора. При движении воз­ духа через слой катализатора создаются условия для контакта кислорода с отложениями кокса на внешней и внутренней поверхности частиц катализатора. Горение кокса в регенераторе происходит при 570—600 "С.

Воздух для подачи катализатора в регенератор на­ гревается турбовоздуходувкой типа 1200-26-1. При пу­ ске установки воздух нагревается в топке 19. При нор­ мальной эксплуатации установки топка отключается.

Дымовые газы уходят из кипящего слоя катализато­ ра и поступают в двухступенчатый циклон 8, где отде­ ляются от основной массы частиц катализатора. Улов­ ленный катализатор по спускным трубам направляется в кипящий слой, а газы с небольшим количеством мел­ ких частиц катализатора подаются в котел-утилиза­ тор 6 для использования их тепла. Охлажденные газы увлажняются химически очищенной водой в увлажните­

ректификационную колонну 12 под каскадные тарелки.

Юб

пыль увлекается в нижнюю часть колонны. По мерс накопления в нижней части колонны шлам откачивают в реактор.

Освобожденные от катализаторной пыли парообраз­ ные продукты крекинга коитактируются на ректифика­ ционных тарелках с жидкостью (флегмой), стекающей с вышележащей тарелки. На верхнюю тарелку ректи­ фикационной колонны поступает холодный нестабиль­ ный бензин из газосепаратора. Если верхняя ректифи­ кационная тарелка орошается сконденсированным про­ дуктом, уходящим через верх колонны, то орошение на­ зывают острым. Для уменьшения объема острого оро­ шения применяют циркуляцию жидкого продукта с рек­ тификационной тарелки, расположенной ниже, через теплообменник, охлаждающий продукт, па выше распо­ ложенную ректификационную тарелку. В нашем случае температурный режим верха колонны 12 поддерживают с помощью верхнего циркуляционного и острого ороше­ ния жидким продуктом из газосепаратора, чтобы с вер­ ха колонны уходила бензиновая фракция с определен­ ным концом кипения. Выходящие из колонны пары бен­ зина, газ и водяной пар конденсируются и охлаждают­ ся в конденсаторе-холодильнике 13. Сконденсированные продукты и газ разделяются в газосепараторе 14. Газ уходит на очистку и компримирование, а нестабильный бензин — на стабилизацию.

Колонна 12 имеет 9 каскадных и 28 желобчатых рек­ тификационных тарелок. С 9-ой, 13-ой и 17-ой ректифи­ кационной тарелки (счет ведется снизу вверх) выво­ дится керосин и легкий газойль, направляемый в отпарные колонны 16 и 17. В нижнюю часть каждой отпарной колонны подается водяной пар, который барботирует через слой продукта на тарелках и способствует удале­ нию из продуктов легких фракций, возвращаемых в ко­ лонну 12. Из отпарной колонны легкий газойль заби­ рается насосом и через теплообменники 20 и холодиль­ ники 21 прокачивается в резервуарный парк.

Тяжелый газойль выводится с 4-ой и 5-ой тарелки в отпарную колонну 18. Пары бензина и легкого газой­ ля из этой колонны возвращаются под 6-ую тарелку ректификационной колонны. Отпаренный тяжелый га­

107

Избыточное тепло в колонне 12 снимают острым оро­ шением, верхним и нижним циркуляционным ороше­ нием. Жидкий продукт для верхнего циркуляционного орошения забирается с 17-ой тарелки, прокачивается

правляется на 5-ую тарелку. Циркуляционные оро­ шения позволяют поддерживать требуемый температур­ ный режим на нижних и средних ректификационных та­ релках.

Полученные на установке жирный газ и нестабиль­ ный бензин идут на переработку в газовый блок, состоя­ щий из секции сероочистки, компрессорной, секции аб­ сорбции газа и стабилизации бензина.

Газ крекинга, содержащий сероводород, из газосе­ паратора 14 ("см. рис. 34) проходит в нижнюю часть аб­ сорбера 23. На верх абсорбера для поглощения из газа сероводорода подают холодный 15%-ный водный рас­ твор моноэтаноламина (МЭА). Насыщенный сероводо­ родом раствор МЭА выходит с низа абсорбера, нагре­ вается в теплообменнике 20 до 80 °С и поступает в десорбер 24. Низ десорбера подогревается теплоносителем (в данном случае используется тяжелый газойль) до 120 °С. Сероводород, выделенный из МЭА, уходит с вер­ ха десорбера. В дальнейшем он используется для про­ изводства элементарной серы или серной кислоты. Ре­ генерированный раствор МЭА с низа десорбера 24 про­ ходит теплообменник 20, где отдает тепло отработанно­ му раствору МЭА, охлаждается в холодильнике 21 обо­ ротной водой и подается на верх абсорбера 23. Цикл движения, раствора моноэтаноламина повторяется.

108