Моделирование работы промышленной установки каталитического крекинга. Диссертация тема работы Моделирование работы промышленной установки

• Название: Диссертация тема работы Моделирование работы промышленной установки
• Анкор: Моделирование работы промышленной установки каталитического крекинга
• Дата: 13.04.2022
• Размер: 1.1 Mb.
• Имя файла: TPU164242.docx
• Тип: Диссертация; #468858
• страница: 10 из 18

Объект и методы исследования

1. 
   Установка каталитического крекинга комплекса КТ – 1/1
   

Объектом исследования является установка каталитического крекинга комплекса КТ-1/1, предназначеного для глубокой переработки мазута (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Упрощенная схема комбинированной установки КТ-1/1

Сущность процесса каталитического крекинга углеводородов основана на расщеплении высокомолекулярных компонентов сырья на более мелкие молекулы с перераспределением освобождающихся по месту разрыва связей С – С, водорода. Для введения процесса используют реактор с восходящим потоком паров нефтепродуктов и катализатора, а также регенератор, предназначенный для регенерации катализатора крекинга путем выжига кокса с его поверхности. Диспергированное сырье смешивается в нижней части прямоточного реактора с регенерированным катализатором, поступающим из регенератора по наклонной

транспортной линией. Пары сырья в смеси с горячим катализатором при температуре 500 – 540˚С подвергаются каталитическому крекированию. Прокрекированное сырье с катализатором поступает в верхнюю часть прямоточного реактора, оборудованную баллистическим сепаратором.

Катализатор с адсорбированными на его поверхности продуктами крекинга поступает в отпорную зону реактора или зону десорбции, где осуществляется отпарка адсорбированных смолистых нефтепродуктов из катализатора водяным паром.



Рисунок 2.2 – Реакторно-регенераторный блок и ректификация продуктов крекинга

: Р-201 – реактор, Р-202 – регенератор, К-201– колонна ректификации продуктов крекинга, К-202/1, К-202/2 – отпарная колонна, О-201 – отстойник; П-201 – форсунка, ЦК-

201/1, 2, 3 – компрессор; Е-201/1-4 – выносные циклоны; Б-203 – бункер уловленного катализатора; Д-201 – аппарат снижения давления газов регенерации; Т-201, 202, 203, 204, 205/1, 2, 207, 209/1, 2 – теплообменник; ХВ-201, 202, 203,209 – воздушный холодильник; Х- 201/1-3 – доохладитель.

Закоксованный катализатор из отпарной секции реактора самотеком по наклонному транспортному трубопроводу поступает на регенерацию в регенератор зоны выжига кокса. Регенерация катализатора осуществляется при температуре 640 – 690˚С посредством воздуха, поступающего от воздушных компрессоров. Из регенератора регенерированный катализатор по катазизаторупроводу поступает к основанию лифт – реактора.

Продуктовая смесь пройдя сборную камеру отправляется в ректификационную колонну на разделение продуктов. Продуктами установки каталитического крекинга С-200 комплекса КТ-1/1 являются:

• 
  жирный газ, с целью получения ППФ, ББФ, сухого углеводородного газа, высокооктанового компонента автобензина (фракция нк 205°С);
  
• 
  легкий каталитический газойль (фр.195-270°С), используемый в качестве компонента дизельного топлива или товарного печного топлива;
  
• 
  фракция 270 – 420 °С (табл.8), используют в качестве сырья для производства технического углерода или компонента котельного топлива;
  
• 
  фракция > 420 °С, используемая в качестве компонента сырья для производства технического углерода, игольчатого кокса или компонента котельного топлива.
  
• 
  кокс, выжигаемый в процессе непрерывной регенерации катализатора;
  

Технологический режим работы реактора и регенератора показан в таблицах 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 – Технологический режим работы реактора

Параметры процесса	Значение
3 Расход сырья на установку, м /ч	100-240
Температура сырья на входе реактор, °С	260-355
Расход пара на распыл сырья, кг/ч	1500-4000
3 Расход шлама в реактор, м /ч	Не более 55
Расход пара на распыл шлама, кг/ч	Не более 1000
Расход пара в захватное устройство реактора, кг/ч	1500-10000
Температура регенерированного катализатора, °С	640-690
Температура на выходе из баллистического сепаратора, °С	500-540
2 Давление, кгс/см	1,1-1,55

Таблица 2.2 – Технологический режим работы регенератора

Наименование стадий процесса, аппаратов, показателей режима	Значение
Расход воздуха
- насос по линии 213/1 нм3/ч	70000-110000
- насос по линии 213/3 нм3/ч	10000-40000
- на форсунки П - 201 нм3/ч	20000-50000
Температурапозонамрегенератора
- в сборной камере зоны циклонов С	не выше 700
-верха отстойной зоны С	660-700
- в кипящем слое С	640-690
- разность температур между отстойной зоной и кипящим слоем С	не выше 60
Давление
-перепад давления между сборной камерой Р-202 и остальной зоной кгс/м2	не менее 1200
- в отстойной зоне кгс/м2	1,2-1,7
Концентрация катализатора в кипящем слое кг/м3	300-650

Материальный баланс представлен в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Материальный баланс процесса КК С – 200 установки КТ – 1/1.

Потоки	кг/ч	%
Сырье: Вакуумный дистиллят	138175	100
Продукты:	–	–
Нестабильный бензин	60812,5	44,0
Легкий каталитический газойль (фр. 195-270 °С)	10179,2	7,4
Тяжелый газойль (фр.270-420°С)	5125	3,7
Фракция >420°С	5958,33	4,3
Жирный газ	42995,8	31,1
Кокс	7608,3	5,5

Из таблицы 2.3 видно, что основными продуктами на установке каталитического крекинга является жирный газ и бензиновая фракция. На установке КК комплекса КТ – 1/1 используется бицеолитный катализатор. В состав которого входит от 12,0 до 60,0 мас.% цеолита Y-типа, около 10 % мас. ZSM-5, от 0,5 до 6,0 % мас. редкоземельных элементов. Весовое соотношение цеолит ZSM-5:цеолит типа-Y составляет от 0,25 до 3,0. При этом состав катализатора, в особенности, соотношение цеолитных компонентов, а также технологический режим работы, гидродинамические особенности промышленного аппарата, состав перерабатываемого сырья определяют распределение основных продуктов крекинга.