6. Промышленное оформление процесса кат.Крекинга
В настоящее время действует 4 модификации установок кат.крекинга:
1) установка КК с крупногранулированным шариковым катализатором;
2) установка КК с микросферическим катализатором, работающим в псевдоожиженном режиме;
3) установка КК с микросферическим катализатором, работащим в режиме транспорта частиц;
4) установка КК с микросферическим катализатором, работающим в перекрестноточном режиме.
6.1 Установка кк с крупногранулированным шариковым катализатором
Сырье, предварительно нагретое в теплообменниках, подается в печь, где нагревается до 350-420 °С и поступает в реактор, который представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с D = 4 м, H = 40 м и V = 50 м3.
Производительность этих установок ~ 250 тыс. т/год.
В реактор через напорный стояк поступает горячий регенерированный катализатор, температура которого составляет ~520-560 °С. Катализатор распределяется по сечению реактора и нисходящим потоком движется вниз.
Продукты крекинга в паровой фазе идут на блок фракционирования в основную ректификационную колонну, являясь одновременно острым орошением этой колонны. Верхом колонны уходят Газ, Бензин, Водяной Пар, расслоение которых происходит в сепараторе. Газ нестабилен, он направляется на ГФУ. Через отпарную колонну выводится Легкий Газойль, а низом ректификационной колонны – Тяжёлый Газойль.
С целью десорбции из пор катализатора углеводородов в низ реактора подается в.п. Десорбированные УВ и в.п. также направляются в ректификационную колонну.
После отпарки закоксованный катализатор поступает в дозер, откуда горячим воздухом, поступающим из топки под давлением через стояк, транспортируется в циклон. В циклоне происходит разделение катализатора воздушным потоком, далее катализатор поступает в бункер-накопитель, откуда через распределительное устройство катализатор идет в регенератор (квадратного сечения со стороной квадрата ~4,5 м
Регенератор состоит из 8 зон, в каждую из которых подается воздух для выжига кокса, и из каждой зоны выводятся дымовые газы, которые через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.
В нижних зонах регенератора находятся встроенные змеевики, куда подается вода для охлаждения катализатора. Максимально допустимая температура в регенераторе ~750 °С (иначе катализатор буде спекаться).
Из змеевиков паро-воздушная смесь идет в паровой барабан, т.е. тепло, выделяемое при окислении кокса используют для выработки в.п.
После последней зоны регенерации при помощи специальных барабанов катализатор поступает в дозер, откуда далее горячим воздухом через стояк идет в циклон и далее – в бункер-накопитель.
-
Продукты
Выход, % масс.
Газ
12-15
Бензин
25
Легкий газойль
35-40
Тяжелый газойль
20-25
Кокс
~3
Газ направляется на ГФУ, где из него выделяют ППФ и ББФ. Сухой газ после разделения используется как газообразное топливо. ППФ и ББФ идут на установки алкилирования, олигомеризации, производства оксигенатов.
Бензин имеет низкое ОЧ (по ММ ≈ 75 пунктов), химически нестабилен, содержит много серы. Обычно его направляют на компаундирование, если есть запас компонентов по сере и олефинам, в другом случае – на облагораживание.
Легкий газойль имеет низкое ЦЧ, высокое содержание серы и ПЦА, химически нестабилен. Рассматривается как компонент ДТ, отправляют на гидроочистку.
Тяжелый газойль используют как компонент котельного топлива.
Кокс является источником тепла на установке.
Недостатки данной схемы:
- время пребывания катализатора ~ 15-20 мин (ухудшается качество бензина);
- относительно низкая температура в реакторе ~ 480 °С (низкое ОЧ);
- производств катализатора для таких установок осталось всего 2 (США и Салават).