|
|
Процессы и аппараты нефтегазо- переработки. процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии куиии д., Левеншпиль о
часть кипящего слоя.
Нижние концы стояков снабжены клапанами-захлопками, которые открываются под давлением слоя катализатора в стояке и предотвращают прорыв паров в циклон. Внутреннюю поверхность циклонов для защиты от эрозии покрывают слоем износостойкого бетона.
В отпарной зоне устанавливают несколько рядов каскадных тарелок, на которых обеспечивается контакт отработанного ката лизатора с водяным паром.
Применение высокоактивных цеолитных катализаторов позво лило значительно сократить время реакции, что привело и к видо изменению конструкции реактора.
Диаметр верхней части реактора (рис. ХХШ-6) равен 8,0 м, средней (десорбера) 4,5 м и нижней (ствола) 1,4 м. Общая высота аппарата равна 55 м. Корпус изнутри футерован слоем жаростой кого торкрет-бетона.
Сырье и катализатор поступают в нижнюю часть ствола. Здесь же вводится водяной пар для частичной аэрации катализатора. Смесь ката лизатора, сырья и водяного пара движется вверх по стволу и посту пает под газораспределительную решетку. Отсюда катализатор и ча стично прореагировавшее сырье по падает в зону форсированного кипя щего слоя. В верхней части аппа рата установлены четыре блока двух ступенчатых циклонов диаметром 1,4 м. Изнутри циклоны футерованы слоем бетона для защиты от эрозии. Уловленный в циклонах катализатор по стоякам возвращается в псевдо ожиженный слой. Из зоны псевдо ожиженного слоя катализатор по падает в десорбер, где катализатор отпаривается водяным паром. Десор бер имеет семь каскадных перфори рованных конусов, обеспечивающих контакт катализатора с водяным па ром. В десорбер через форсунки вводится также шлам — остаток из ректификационной колонны, содер жащий унесенный вместе с продук тами реакции катализатор.
Регенератор установки каталити ческого крекинга с пылевидным катализатором. Регенератор пред ставляет собой цилиндрический ап парат с верхним полушаровым и нижним коническим днищами (рис. XXII1-7). Диаметр верхней (сепара- ционной) зоны равен 11 м, нижней (зоны выжига) 9 м. Общая высота аппарата равна 27 м. Изнутри кор пус аппарата имеет тепловую изоля цию из слоя торкрет-бетона толщиной
Рис. XXIII-6. Реактор каталитического кре кинга с пылевидным катализатором:
/ — ввод сырья; // — ввод катализатора; 1/1 — вывод продуктов реакции; IV — вывод катали затора' V — ввод водяного пара; 1 — корпус; 2 — циклоны; 3 — стояки циклонов; 4 — распре делительная решетка; 5 — форсунки для шлама; 6 — десорбер; 7 — ствол.
200 мм. Зона выжига кокса разделена цилиндрической перего родкой на две части: центральную и кольцевую.
Закоксованный катализатор поступает в кольцевую зону реге нерации по наклонному трубопроводу диаметром 1 м. Катализатор движется по кольцу и через два переточных окна в верхней части цилиндрической перегородки попадает в центральную зону.
Рис. XXHI-7. Регенератор каталитического крекинга с пылевидным катализато ром.
I — ввод закоксованного катализатора; II — вывод регенерированного катали затора; III — ввод воздуха; IV: VI — ввод водяного
пара; V — вывод отходящих газов; I — корпус; 2 — ци линдрическая перегородка; 3 — переточное окно; 4 — радиальная перегородка;
— топливная форсунка;
— форсунки для конден сата; 7 — циклоны.
Отсюда регенерированный катализатор выводится по наклонному трубопроводу в реактор.
Воздух, необходимый для выжига кокса и создания псевдоожи женного слоя катализатора, вводится по двум коллекторам в цен тральную и периферийную зоны выжига. Газы из кипящего слоя поступают в зону сепарации, а затем в циклоны. Циклоны ском понованы в шесть групп по две ступени в каждой. Циклоны пер вой ступени имеют диаметр 1,6 м, второй —1,4 м. Внутренняя по верхность циклонов защищена от эрозии слоем бетона.
Для предотвращения догорания оксида углерода на выходе из регенератора предусмотрен впрыск конденсата через форсунки в сепарационную зону и в сборную камеру, а также ввод водяного пара в верхнюю часть сепарационной зоны и в циклоны первой сту пени.
Для разогрева слоя катализатора при пуске аппарата служат шесть топливных форсунок, расположенных по окружности коль цевой зоны кипящего слоя.
Реакторы каталитического риформинга и гидроочистки. Реак торы для осуществления указанных процессов представляют собой цилиндрические вертикальные аппараты с эллиптическими или полушаровыми днищами, заполненные катализатором. Внутрен ний диаметр аппаратов достигает 4,5 м, высота слоя катализатора от одного до трех диаметров аппарата. Реакторы каталитического риформинга работают при температуре до 550 °С и давлении до 5 МПа, реакторы гидроочистки — при температуре до 450 °С и давлении до 7 МПа. Их изготавливают либо с внутренней футеров кой торкрет-бетоном, либо без нее. В первом случае температура стенки корпуса не превышает обычно 200 °С, во втором случае она равна температуре процесса.
По схеме движения сырья через реакционную зону различают реакторы с аксиальным и радиальным направлениями движения. Реакторы с радиальным направлением движения применяют для однофазного сырья. В этом случае уменьшается сопротивление прохождению сырья через слой катализатора.
Реактор каталитического риформинга с радиальным движением сырья (рис. XXIII-8) изолирован изнутри слоем торкрет-бетона толщиной 100 мм. Бетонное покрытие защищено стаканом от не посредственного воздействия потока сырья. По окружности ста кана размещены вертикальные короба, стенки которых, обращен ные к катализатору, перфорированы. Через короба сырье вводится в слой катализатора.
По оси аппарата установлена перфорированная труба, служа щая сборником продуктов реакции. Для предотвращения уноса катализатора в сборник продуктов реакции последний снаружи имеет слой мелкой и крупной сетки. Сырье вводится через распре делитель сверху и распределяется по коробам. Из коробов сырье поступает в слой катализатора и, двигаясь в радиальном направ лении через слой катализатора, претерпевает химические превра щения. Продукты реакции поступают в сборник и выводятся снизу. Снизу к распределительной тарелке прикреплен цилиндрический стакан, который в случае оседания слоя катализатора предотвра щает проскок паров в сборник, минуя слой катализатора.
Для контроля температуры процесса служат три многозонные термопары, а для контроля температуры стенки предусмотрено 22 наружные поверхностные термопары.
Реактор гидроочистки дизельного топлива (рис. XXIII-9) представляет собой цилиндрический сосуд внутренним диаметром 3560 мм с двумя полушаровыми днищами. Высота аппарата 12 м. Корпус аппарата имеет внешнюю тепловую изоляцию. Внутри
Рис. XXIll-Я. Реактор каталитического риформинга:
/ — ввод сырья; // — пывод продуктов реакции; /// — выгрузка катализатора; 1 — распределитель сырья; 2 — корпус; 3 — стакан защитный; 4 — короба; 5 — сбор ник продуктов реакции; в — термометры.
Рис. ХХ1П-9. Реактор гидроочистки:
/ — ввод сырья; II — ввод паров; III — вывод продуктов реакции; IV — разгрузка катализатора; / — распределительная тарелка*, 2 — фильтрующее устройство*, 3 — кор пус; 4 — опорная решетка; 5 — коллектор для ввода паров; в — слой фарфоровых ша ров; 7 — сборник; 8 — термопары.
аппарата находится слои катализатора, разделенный на две сек ции: верхнюю высотой 2,6 м и нижнюю высотой 4,7 м. Каждая секция катализатора имеет внизу слой фарфоровых шаров диаме тром 12 мм, обеспечивающих равномерное распределение паров по сечению реактора. Сверху каждая секция катализатора защищена
паров слоем фарфоровых шаров диаметром 24 мм. Верхний слой катализатора поддерживается колосниковой решеткой, на ко торую уложены два слоя сетки и слой фарфоровых шаров.
Сырье проходитчерез аппарат сверху вниз, продукты реакции
Рис. XXIII-10. Узел распределительного и фильтрующего устройств:
1 — отражатель; 2 — патрубок; 3 — та релка; 4 — фарфоровые шары; 5 — кор зина; 6 — катализатор; 7 — жидкая фа'.'.а; 8 — парогазовый поток выводятся через нижний штуцер. В пространстве между верхней и нижней секциями катализатора размещен коллектор для ввода паров. Над верхней секцией катализатора установлена распреде лительная тарелка, под которой размещается фильтрующее уст ройство (рис. XXIII-10). Оно представляет собой систему цилин дрических корзин из прутка, обтянутых сбоку и снизу сеткой. Кор зины погружены в слой катализатора. Опорой для корзин служит слой катализатора. В корзинах и в верхней части слоя катализа тора около корзин задерживаются механические примеси и про дукты коррозии.
Слой фарфоровых шаров, засыпанных в нижнее днище реактора обеспечивает равномерный вывод продуктов реакции в сборник. Сборник состоит из обечайки, имеющей прорези и вогнутую пер форированную решетку, которые обтянуты сеткой.
Катализатор выгружают через наклонные штуцера в стенке корпуса и в нижнем днище. Для контроля температуры в аппарате на верхнем днище установлены три многозонных термопары, про ходящие по всей высоте реактора; кроме того, имеется термопара в верхней части нижней секции слоя катализатора.
Реактор гидрокрекинга. Реактор гидрокрекинга служит для переработки тяжелых нефтяных дистиллятов.в стационарном слои катализатора в присутствии водорода. Давление в режиме реак ции равно 15 МПа и температура 450 °С, в режиме регенерации катализатора давление 4 МПа и температура 560 °С. Реактор (рис. XXIII-11) — вертикальный цилиндрический аппарат вну тренним диаметром 3 м и высотой около 38 м. Аппарат но высоте имеет шесть зон: верхнюю фильтрующую и пять реакционных.
Рис. XXIll-П. Реактор гидрокрекинга:
/ — фильтрующее устройство; 2 -- труба подводи водорода; 3 — труба для перетока катализатора; 4 — корпус, 5 — колосниковая решетка; 6 — кон тактно-распределитель- пос устройство; 7 — стакан; 3 — торкрет-бетон; 9 — контрольная система; 10 — кон трольная термопара; 11 -■ патрубок для выгрузки катализатора.
Смесь сырья с водородсодержащим газом поступает через верх ний штуцер в зону фильтрации, где задерживаются механические примеси и продукты коррозии. Узел фильтрации (рис. ХХШ-12) представляет собой систему патрубков с прорезями, снаружи которых имеется слой сетки. Патрубки опираются на колоснико вую решетку, на которую сверху уложен слой сетки. На сетку за-
Рис. ХХШ-12. Узел фильтрации:
1 — колосниковая решетка; 2 — стакан; 3 — сетка; 4 — стакан погружной; 5 — фар форовые шары; 6 — катализатор.
Рис. XX111-13- Узел контактно-распределительного устройства:
/ — катализатор; 2 — фарфоровые шары; 3 -- тарелка распределительная; 4 — тарелка сливная; 5 — смеситель дишфрагмовыи; в — колосниковая решетка; 7 — труба переточ- ная для выгрузки катализатора.
сыпай слой фарфоровых шаров, затем слой отработанного катали затора и сверху снова слой фарфоровых шаров. Такая конструкция фильтрующего устройства обеспечивает движение паров и жидко сти в горизонтальном и вертикальном направлениях. После зоны фильтрации реакционная смесь проходит последовательно пять реакционных зон и выводится через нижний штуцер.
В верхней части каждой реакционной' зоны установлено кон тактно-распределительное устройство, которое обеспечивает кон такт парогазовой и жидкой фаз и их равномерное распределение по поперечному сечению аппарата. Контактно-распределительное устройство (рис. XXIII-13) состоит из двух тарелок — сливной и распределительной, имеющих систему патрубков.
Слой катализатора в реакционной зоне поддерживается ко лосниковой решеткой. На колосниковой решетке уложена сетка и затем засыпан слой фарфоровых шаров. Сверху слоя катализатора также имеется слой фарфоровых шаров. В каждую реакционную зону подается холодный водород через штуцера в верхнем и ниж нем днищах и вертикальные трубы, проходящие сквозь слои ката
лизатора. Для выгрузки ка тализатор^ служат переточ- ные трубы, расположенные по оси аппарата в каждой реакционной зоне.
Г
Внутри корпуса аппарата имеется стакан, в котором размещаются внутренние ус тройства и катализатор. Корпус аппарата многослой ный рулонированный. В про странство между корпусом и стаканом снизу подается холодный водород. Корпус может иметь внутреннюю гильзу из стали 1Х18Н10Т. С целью контроля и про дувки пространства между гильзой и стенкой корпуса имеется контрольная система. Контроль температур в ре акционных зонах осуще ствляется тремя многозон ными термопарами, а стенки корпуса — наружными тер мопарами.
|
|
|
Скачать 2.36 Mb.