Реакторы КК

Прямоточный реактор с восходящим потоком газо-катализаторной смеси (лифт-реактор).

По газодинамическим характеристикам этот реактор приближается к реакторам идеального вытеснения (т.е. интегрального типа).

Достоинства:

•Время контакта сырья с ЦСК благодаря высокой активности катализатора снижается в лифт - реакторе примерно на 2 порядка (до 2 - 6 с).

•Высокая термостабильность современных катализаторов позволяет проводить реакции крекинга при повышенных температурах и исключительно малом времени контакта, т. е. осуществить высокоинтенсивный («скоростной»)­ жесткий крекинга (подобно процессам

пиролиза).

Регенераторы

Регенераторы предназначены для непрерывной регенерации закоксованного катализатора путем выжига кокса кислородом воздуха при температуре 650 – 750 0С. На установках с движущимся слоем катализатора регенерацию шарикового катализатора проводят в многосекционном аппарате, снабженном для снятия избытка тепла водяными змеевиками, соединенными с котлом-утилизатором.

Регенерацию закоксованного катализатора на установках с микросферическим катализатором осуществляют в аппаратах с псевдоожиженным слоем.

Установки КК

В отечественной нефтепереработке эксплуатируются установки разных поколений: типа 43-102 с циркулирующим шариковым катализатором; типа 43-103, 1А/1М и ГК-3 - с кипящим слоем микросферического катализатоpa и типа Г-43- 107 с лифт - реактором. Основное развитие в перспективе получат комбинированные установки КК Г-43-107 и их модификации. В их состав кроме собственно установки КК входят блок ГО сырья производительностью 2 млн. т/ год и блок газофракционирования, стабилизации бензина и производства МТБЭ (метилтретбутиловый эфир).

Технологическая схема установки каталитического крекинга

Гидроочищенное сырье после подогрева в теплообменнике ТО и печи П смешивают с рециркулятом и водяным паром и вводят в узел смешения прямоточного лифт - реактора Р1.

Контактируя с регенерированным горячим цеолитсодержащем катализатором (ЦСК), сырье испаряется, подвергается катализу в лифт - реакторе и далее поступает в зону форсированного кипящего слоя Р1.

Продукты реакции отделяют от катализаторной пыли в двухступенчатых циклонах и направляют в нижнюю часть ректификационной К1 на разделение.

Технологическая схема установки каталитического крекинга

Закоксованный катализатор из отпарной зоны Р1 по наклонному катализаторопроводу подают в зону кипящего слоя регенератора Р2, где осуществляют выжиг кокса в режиме полного окисления оксида углерода в диоксид.

Регенерированный катализатор по нижнему наклонному катализаторопроводу далее поступает в узел смешения лифт - реактора. Воздух на регенерацию нагнетают воздуходувкой.

Дымовые газы через внутренние двухступенчатые циклоны направляют на утилизацию теплоты (на электрофильтры и котел-утилизатор).

Технологическая схема установки каталитического крекинга

В К1 для регулирования температурного режима предусмотрены верхнее острое орошение и промежуточные (в средней и нижней частях) циркуляционное орошение.

Отбор лёгкого и тяжёлого газойлей осуществляют через отпарные колонны К2 и К3.

С верха колонны выводят смесь паров бензина, воды и газов крекинга, которую после охлаждения и конденсации разделяют в газосепараторе С1 на газ, нестабильный бензин, направляемые в блок газофракционирования и стабилизации бензина.

Алкилирование

Сжиженный газ каталитического крекинга состоит преимущественно из углеводородов С3 - С4, представляющих собой смесь алкенов и алканов как нормального, так и изостроения.

Наиболее эффективное направление использования этих газов - синтез высокооктановых компонентов бензинов.

В результате достигаются дальнейшее углубление переработки нефтяного сырья, увеличение ресурсов бензинов, повышение качества товарных авиа- и автомобильных бензинов за счет производства алкилата и эфиров.

Алкилирование

Использование алкилата как высокооктанового изокомпонента позволяет­ выпускать товарные авиа- и автомобильные бензины не только с высокой детанационной стойкостью (ДС), но и с меньшим содержанием в них аренов.

В последние годы на базе газов КК (каталитического крекинга) начато широкое внед­ рение в нефтепереработку нового перспективного каталитического процесса синтеза МТБЭ (метилтредбутиловый эфир) из изобутилена и метанола - более ценного и эффективного­ по сравнению с алкилатом октаноповышающего компонента автомобильных бензинов, особенно их головных фракций.

Катализаторы

алкилированияИз всех возможных кислотных катализаторов в промышленных процессах алкилирования применение получили только серная и фтористоводородная кислоты.

По каталитическим свойствам HF более предпочтительна, чем H2SO4.

Однако большая летучесть и высокая токсичность HF ограничивают ее более широкое применение в процессах алкилирования.