Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Материальный баланс установки каталитического крекинга

Читайте также:
  1. VII. Газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ).
  2. Автоматические установки тушения пожаров
  3. Анализ ликвидности активов баланса
  4. Анализ ликвидности баланса.
  5. Аналіз ліквідності та платоспроможності балансу
  6. Баланс (конечный)
  7. Баланс (начальный)
  8. Баланс (начальный)
  9. Баланс (форма № 1)
  10. Баланс власти и ее формы
  11. Баланс гумуса
  12. Баланс затрат рабочего времени
Продукт На сырье, % масс.
Взято:  
Вакуумный газойль
Получено:  
Газ 11,3
Бензин 31,7
Легкий газойль (195-350оС) 35,8
Тяжелый газойль 17,4
Кокс 2,8
Потери 1,0
ИТОГО:

Газ КК содержит много углеводородов С34, изобутана и бутиленов. Используется на АГФУ с целью получения бутан-бутиленовой и пропан-пропиленовой фракций. Пропан-пропиленовая фракция идет на алкилирование бензина и используется для полимеризации. Бутан-бутиленовая фракция идет на алкилирование с целью получение высокооктанового компонента - алкилата.

Бензин. ОЧ=76-80. Базовый компонент при получении автобензин.

Легкий газойль. ЦЧ=25-40. Используется как компонент летних ДТ.

Тяжелый газойль. Используется как компонент котельного топлива и для получения сажевого сырья.

 

Установки с микросферическим катализатором.

Достоинства:

- микросферический катализатор легче транспортировать;

- реактор и регенератор имеют простую конструкцию;

- скорость крекинга и регенерации выше, так как устраняется внутридиффузионное торможение (подвод сырья к активным центрам в порах катализатора).

 

Рис. 3.12. Схема установки каталитического крекинга с микросферическим катализатором 1А/1М. 1-реактор; 2-регенератор; 3-циклоны; 4-ректификационная колонна; 5-зона отпарки.

 

Производительность установки 1А/1М 750 тыс. т/год. Сырье - вакуумный газойль 350-500оС. Время пребывания катализатора в регенераторе 5-7 мин, в зоне реакции 7 минут.

Закоксованный катализатор самотеком поступает в шнек, в регенератор, в линию транспорта, в реактор и т.д.

Исходное сырье греется в т/о (теплообменнике) за счет тяжелого и легкого газойлей. Транспортировка осуществляется парами нефтепродуктов.

Еще одним вариантом установки кат. крекинга является установка с лифт-реактором (обозначение Г 43-107, есть модификации Г 43-107М (выше Р), Г 43-107 У (гидроочистка заменена на гидрокрекинг с целью увеличения выхода ДТ)). Сырье проходит предварительно гидроочистку (алюмо-никель-молибденовый катализатор, Р=5МПа, t=350-390оС, серы остается £ 0.3%). В лифт-реакторе происходит гидрокрекинг (t=515-530оС, w=20-22 ч-1, tконтакта сырья с кат. = 2-3 сек.) регенерация катализатора идет при Р=0.24 МПа, t=650-700оС, остаточное содержание кокса 0.05-0.1%.

3.2.3. Процесс каталитического алкилирования. Назначение.

Основные параметры. Материальный баланс

Сущность процесса.

Процесс алкилирования заключается в присоединении олефина к парафину с образованием соответствующего углеводорода более высокой молекулярной массы. Основная реакция сопровождается рядом побочных, например, полимеризация, поэтому образуется более менее сложная углеводородная смесь.



Наиболее распространены установки алкилирования изобутана олефинами (в основном бутиленами) с получением широкой бензиновой фракции - алкилата. Алкилат состоит почти нацело из изопарафинов и имеет высокое ОЧ (90-95 ММ), применяется в качестве компонента авто- и авиабензинов.

Факторы процесса.

В качестве промышленных катализаторов алкилирования применяют только серную кислоту и жидкий фтористый водород. Эти вещества обладают высокой избирательностью, удобством обращения (жидкости), относительной дешевизной. Они способствуют продолжительному циклу пробега установки.

Каталитическому алкилированию в присутствии серной кислоты или фтористого водорода можно подвергать только парафины изостроения (важно наличие третичного атома углерода). Алкилирование этиленом идет с трудом. Алкилирование пропиленом и особенно бутиленами идет глубоко. Для процесса алкилирования пропилена требуется кислота концентрацией 98-100%, для алкилирования бутиленами можно использовать кислоту концентрацией 96-98%.

В ходе процесса происходит дезактивация кислоты за счет ее взаимодействия с углеводородами и влагой (приходит с сырьем или образуется при реакциях олефинов с кислотой). При этом целевая реакция ослабляется, а активизируется полимеризация олефинов. В связи с этим кислоту полностью или частично заменяют свежей.

В ходе реакции алкилирования выделяется значительное количество теплоты. Требуется отвод, тем более, что сам процесс низкотемпературный. Пределы промышленного сернокислотного алкилирования составляют 0-10оС, фтороводородного - 25-30оС. При t>10-15оС серная кислота начинает интенсивно окислять углеводороды. Понижение температуры замедляет алкилирование, но увеличивает избирательность. Ограничение - затвердевание кислоты-катализатора (tпл=10оС)., а также увеличение ее вязкости, что вызывет трудности для ее диспергировании в реакционной смеси.

Давление в реакторе подбирается таким образом, чтобы все углеводородное сырье находилось в жидкой фазе. В промышленных реакторах Р=0.3-1.2 МПа.

Так как кислота вызывает полимеризацию олефинов, требуется, чтобы концентрация олефинов в реакционной смеси была ниже стехиометрической. Сырье разбавляют циркулирующим изобутаном. Соотношение изобутан : олефин = (4-10):1. При избытке изобутана качество алкилата улучшается, побочные реакции подавляются. Увеличивать соотношение изобутан : олефин > 10:1 малоэффективно. При повышении кратности изобутана возрастают эксплуатационные расходы на его циркуляцию и требуется увеличение размеров основных аппаратов.

Так как взаимная растворимость углеводородов и катализатора невелика, а реакция идет в катализаторной фазе и на границе раздела фаз, требуется интенсивное перемешивание. Условия протекания процесса делают понятия продолжительности реакции и объемной скорости реакции относительными.

Объем катализатора - объем кислоты, диспергированной в реакторе, так как ее часть, не образовавшая эмульсии не будет катализировать реакцию. Учесть этот объем невозможно. Условная объемная скорость выражается объемным количеством олефинов, подаваемых в час на единицу объема катализатора. В среднем она составляет 0.1-0.6 ч-1.

Полнота протекания реакции обеспечивается при пребывании углеводородной фазы в реакторе 5-10 мин при фтористоводопродном алкилировании и 20-30 мин при сернокислотном. Объемное соотношение катализатор : углеводород = 1 : 1. Увеличение объемного количества кислоты увеличивает вязкость смеси, что сказывается на расходе энергии при перемешивании.

Ресурсы сырья для алкилирования ограничены. Изобутан содержится в значительных количествах лишь в газах кат. крекинга.

В нефтеперерабатывающей промышленности наиболее распространен процесс сернокислотного алкилирования. Алкилирование с применением фтористого водорода довольно широко распространено за рубежом.

Для отвода тепла применяют охлаждение реакционной смеси через теплообменную поверхность (реактора старого типа) и охлаждение смеси за счет ее частичного испарения (современные каскадные реакторы). Каскадный реактор - горизонтальный аппарат цилиндрической формы с несколькими секциями смешения, снабженными мешалками и двухсекционной зоной отстаивания. Циркулирующий изобутан и серная кислота поступают в первую секцию смешения, сырье - смесь изобутана с олефинами распределяется по секциям. В первой секции Р=0.15-0.2 МПа, перепад давления на каждую секцию 0.01-0.02МПа. В двух последних секциях кислота отделяется от углеводородного слоя. В данных условиях происходит частичное испарение изобутана (наиболее легкий компонент). Его пары отсасывают компрессором, охлаждают, конденсируют и вновь подают в реакторную зону. В реакторе может быть 3-6 секций смешения. Такие "автоохлаждающиеся" реактора удешевляют установку, так как происходит отказ от хладагентов (аммиак, пропан).

 

 

Рис. 3.13. Схема установки каталитического сернокислотного алкилирования изобутана олефинами. 1-реактор; 2-пропановая колонна; 3-изобутановая колонна; 4-бутановая колонна; 5-колонна вторичной перегонки алкилата; 6-отстойник; 7-коалесцирующий аппарат; 8-сепаратор.

Исходная углеводородная смесь охлаждается испаряющимся бутаном в холодильнике и пятью параллельными потоками поступает в смесительные секции реактора 1. В первую секцию подается серная кислота и циркулирующий изобутан. Из отстойной зоны реактора выходят серная кислота (на циркуляцию или сброс) и углеводородная смесь, которая проходит промывку щелочью и промывку водой.

В реакторе часть углеводородов испаряется и через каплеотбойник (на схеме не показан) поступает на прием компрессора, который через холодильник подает ее в пропановую колонну 2, которая служит для отделения и вывода из системы пропана, дабы он постепенно не накапливался в системе. Остаток пропановой колонны - изобутан. Он частично циркулирует через сырьевой холодильник и компрессор, а частично присоединяется к общему потоку циркулирующего изобутана.

Основной углеводородный поток из отстойника 6 направляется в изобутановую колонну 3 для отделения рециркулирующего изобутана, который возвращают в первую смесительную секцию реактора. При избытке свежего изобутана в исходном сырье предусмотрено его частичное удаление.

Легкий алкилат - целевая фракция. Тяжелый алкилат выкипает при t>150-170оС и используется как компонент керосина.

На многих установках СКА углеводороды из реактора сначала очищают бокситами для удаления сложных эфиров.

 

Таблица 3.6.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| Материальный баланс установки каталитического крекинга

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 706; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.198.58.62
Генерация страницы за: 0.011 сек.