Литературный обзор

Под комбинированием технологических процессов производства нефтяных топлив понимают обычно сочетание на одной площадке нескольких технологий, когда продукты (дистилляты) одной из них являются исходным сырьем для другой (или других) без промежуточных (накопительных) парков. Это дает значительные преимущества, среди которых основными являются:

• сокращение резервуарных парков для промежуточных продуктов;

• ликвидация перекачек промежуточных продуктов в парки и обратно и сокращение за счет этого числа насосов, длины трубопроводных трасс и расхода энергии;

• сокращение в 2 – 3 раза площади застройки технологическими установками;

• значительная экономия тепловой энергии за счет того, что продукты от одного технологического процесса поступают к другому горячими, и нет необходимости их охлаждать перед направлением в парк и нагревать при взятии из парка (если процессы не комбинированы);

• возможность рационально расположить однотипное оборудование блоками (колонны, печи реакторы, теплообменники и др.) и упростить за счет этого обслуживание;

• сокращение штата обслуживающего персонала и соответственно рост производительности труда.

Аппараты и оборудование комбинированных уста­новок объединяются в укрупненные блоки секции, взаимное расположение которых определяется тех­нологической схемой, предусматривающей жесткие связи между ними. Застраиваемая территория ис­пользуется, таким образом, с большей эффектив­ностью. Основная цель компоновки аппаратуры и обору­дования — это технологическая целесообразность и компактность.

В данном курсовом проекте необходимо рассчитать реактор блока каталитического крекинга установки ГК-3.

Каталитический крекинг на алюмосиликатных катализаторах является одним из основных процессов в нефтеперерабатывающей промышленности, при котором получают бензин с высоким октановым числом, газойль, используемый как компонент дизельного топлива, и газ с высоким содержанием изобутана. Наиболее типичным сырьем для этого процесса является тяжелый газойль, выкипающий в пределах 300-500С и составляющий в среднем 20-30 % на нефть. Частично в качестве сырья используются и более легкие фракции, а также сырье вторичного происхождения, например, газойли коксования. Процесс осуществляется

при температурах 450-510С на установках непрерывного действия с движущимся шариковым катализатором (размер частиц 2-4 мм) или микросферическим пылевидным катализатором (размер частиц 10-120 мкм)

в псевдоожиженном слое.

Катализаторами каталитического крекинга могут быть естественные алюмосиликаты (глины) и синтетические. Последние находят более широкое применение, так как отличаются большей активностью и прочностью. Поскольку целевым продуктом каталитического крекинга является бензин, активность катализатора характеризуется выходом бензина.

В результате процесса образуется газ, бензин, широкая газойлевая фракция и кокс на поверхности катализатора. Удаление кокса с поверхности катализатора осуществляется путем его выжига. Для сохранения активности катализатора температура его нагрева не должна превышать, как правило, 650-670 С.

Основные факторы каталитического крекинга, от которых зависит качество получаемых продуктов, следующие:

1. Свойства катализатора, из которых важнейшим является активность, оцениваемая индексом активности, и стабильность, оцениваемая индексом стабильности;

2. Температура процесса, повышение температуры углубляет процесс каталитического крекинга;

3. Объемная скорость процесса - отношение часового объема сырья к объему активного реакционного катализатора, объемная скорость лежит в пределах от 0,5 до 3,0 час^–1. Чем меньше объемная скорость, тем больше глубина превращения, при этом увеличивается выход продуктов реакции (газа, бензина, кокса).

4. Кратность циркуляции катализатора, которая оценивается отношением веса катализатора, вводимого в реактор, к весу поступающего в него за то же время сырья. Чем больше кратность циркуляции, тем меньше закоксованность катализатора и выше его активность;

5. Давление, средняя величина давления в реакторе 0,5-1,0 ат. Повышение давления несколько увеличивает глубину разложения (за счет увеличения времени пребывания сырья в зоне реакции), при этом увеличивается выход кокса;

6. Химический и фракционный состав сырья. Чем легче исходное сырье, тем больше выход бензина и газа, но необходим более жесткий режим процесса; по химическому составу желательно большее содержание нафтеновых углеводородов. Наличие в сырье смолисто-асфальтеновых веществ приводит к интенсивной закоксованности катализатора. Присутствие в сырье азота, серы и тяжелых металлов обуславливает отравление катализатора и резко снижает его активность.