Каталітичний крекінг та каталітична ізомеризація легких н—парафінів
Каталітичний крекінг та каталітична ізомеризація легких н—парафінів - раздел Производство, Технологія переробки нафтопродуктів План Лекції
12.1.загальна Характеристика Процесу Каталітичного Крекі...
План лекції
12.1.Загальна характеристика процесу каталітичного крекінгу
12.2.Загальна характеристика процесу каталітичної ізомеризації
12.3.Апаратне оформлення процесів каталітичного крекінгу та каталітичної ізомерізації
Сучасні промислові установки каталітичного крекінгу бувають наступних типів:
- із шаром гранульованого каталізатора, який рухається ( діаметр частинок 2-5мм);
- із псевдо зрідженим шаром каталізатора , який є порошком,
( максимальний діаметр частинок 120-150мкм);
- із реактором прямоточного типу;
Більш ефективними є установки каталітичного крекінгу із реактором прямоточного типу.
Сировину подають насосом через декілька теплообмінників, які нагріваються відповідно легким та важким газойлем каталітичного крекінгу, який надходить із ректифікаційної колони. Нагріта до температури 200-220 0С сировина надходить у трубчасту піч, а звідти у реактор. Пара продуктів крекінгу надходить у ректифікаційну колону, де розподіляється на газо-бензинову фракцію та два газойлевих дистілята. Відпрацьований каталізатор надходить у дозер та підіймається у сепаратор потоком гарячого повітря із топки під тиском. Із сепаратора через дозер каталізатор безперервно надходить у регенератор.
Регенерація здійснюється шляхом контакту каталізатора , який повільно рухається , із повітрям. Продукти згоряння виводяться із регенератора у димову трубу.
Для того, щоби каталізатор не перегрівався, у секції регенератора вмонтовані змійовики водяного охолодження. Регенерований каталізатор попадає у дозер. Проходить через підйомник у потоці гарячого повітря, яке виходить із топки, та надходить у сепаратор, а звідти знову у реактор через стояк, який поєднує реактор із бункером.
Передбачена циркуляція невеликої кількості каталізатора через систему відведення пилу.
Регенерований каталізатор надходить у бункер, причому реактор, бункер та стояк змонтовані у загальному корпусі. Каталізатор, пересуваючись через переточні труби, розподіляється по перерізу реактора. Перед пуском установки можна регулювати довжину переточних труб у відповідності із заданим реакційним об’ємом, тому що рівень каталізатора співпадає із перерізом зрізу труб. Сировина надходить у реактор у вигляді пари. У випадку, якщо сировина є важкою речовиною, то її рідку частину розподіляють через форсунку безпосередньо на поверхню каталізатора.
Досвід експлуатації установок із важкою сировиною показав, що суміш пари та рідини сировини доцільно змішувати із потоком каталізатора до реакційної зони у спеціальному смесителі дифузорного типу, при цьому вдається повністю видалити коксування внутрішніх стінок та переточних труб апарату.
Прямоточний рух каталізатору та сировини сприяє швидкому нагріву сировини до температури реакції. Каталізатор рухається із швидкістю 4-8мм/с, що відповідає середньому часу перебування його у реакторі 15-20 хвилин. Продукти крекінгу виходять із реактора через кілька патрубків, куди попадають через отвори, які розміщені під ковпаками. Пара продуктів виходить із реактора через штуцери камери. Відпрацьований каталізатор висипається через патрубки та водяною парою відокремлюється від нафтової пари.
Регенератор є багатосекційним апаратом. Загальна висота його 27м. Каталізатор проходить регенераційний об’єм також, як і у реакторі , із малою швидкістю, час регенерації складає від 60 до 80 хвилин.
Максимальна температура регенерації звичайно не перевищує 700-720 0С, та максимум наступає у середній частині апарату, де кокс вигорає найбільш інтенсивно. Останні порції коксу вигорають повільніше, при цьому значного підвищення температури не спостерігається. Кінцева температура каталізатора, який пройшов регенерацію, після змійовиків, які його охолоджують, невелика та складає 500-550 0С. Потужність регенератора виражається кількістю коксу, який згорає за одиницю часу у одиниці об’єма апарата ( або на 1т каталізатора).
Якщо реактор та регенератор розташовані паралельно, то у процесі передбачені три топки під тиском: одна для повітря, яке подають на регенерацію, та дві для забезпечення гарячим повітрям ліній пневмотранспорту каталізатора при пуску установці. У топці є запобіжний клапан, який розрахований на можливий підйом тиску у системі. Розташована топка горизонтально та кріпиться таким чином, щоб була забезпечена компенсація температурного розширення корпуса та внутрішніх устаткувань.
Визначним фактором для підвищення кратності циркуляції каталізатора мають конструкції та розміри системи пневмотранспорту. Найбільш ефективними є дозери із пневматичним регулюванням циркуляції каталізатора. Основний потік транспортує мого газу надходить при надлишковому тиску та сполучається із потоком каталізатора із верхнього штуцера. Одночасно через нижній боковий штуцер підводять вторинне повітря , яке регулює інтенсивність сполучення каталізатора основним потоком повітря. Коли каталізатор надходить у потік газа, який підіймається, він має надбати швидкість, яка перевищує швидкість обертання частинок.
Тому нижню ділянку пневмопідйомника називають розгінним. Дослід показує, що оптимальні показники такого транспорту відповідають масовій швидкості каталізатора від 170 до 220 кг/с та максимальної швидкості його руху 14-21м/с.
Перевагою системи каталітичного крекінгу із гранульованим каталізатором є рівномірне контактування всіх частинок каталізатора із вуглеводневою парою у зоні реакції та із повітрям у зоні регенерації, що призводить до однакового за коксування всієї маси каталізатора після реактора та до однокової кількості залишкового коксу на каталізаторі після регенерації.
У результаті тривалого перебування каталізатора у реакторі та регенераторі , температурний режим реакторного блоку є доволі стабільним, та його регулювання стає простішим.
Недоліком даної установки є обмежені можливості системи пневмотранспорту гранульованого каталізатору. Високі питомі витрати газу, який транспортується ( не менш ніж 1 кг на 20 кг каталізатора) не дозволяє мати установки великої потужності: максимальна пропускна можливість установки такого типу не перевищує 4000-5000т на добу.
Із-за тривалого перебування каталізатора у реакційній зоні цеолітний каталізатор використовується у цій системі недостатньо ефективно.
Найважливіші фізико-хімічні властивості нафти.
Нафта являє собою грузлу маслянисту рідину з характерним запахом. Колір залежить від розчинених у ній смол – від чорного, буро-зеленого, жовто-зеленого до безбарвного. Багато видів
Класифікація нафти.
1) По вмісту сіри:
I - малосерниста vS = 0,5 %;
II - сірчиста vS = 0,51 ¸ 2 %;
III - високосірчиста vS > 2 %.
2) У зале
Теплові властивості нафти.
Теплове розширення і теплоємність – властивість нафтопродуктів при їхньому нагріванні й охолодженні. При нагріванні нафтопродукту збільшується його обсяг – теплове розширення, яких необхідно врахов
Методи видобутку нафти.
I. Фонтанний – нафта природно фонтанує через шпару, витісняючи з покладу пластовим тиском.
II. Механічний:
a)компресорний – підйом нафти енергією стиснутого газу (газліфтний підйо
Витрати паливної енергії на злив нафтопродуктів.
При зливанні нафтопродуктів теплова енергія, затрачувана на розігрів нафтопродуктів у залізничних цистернах, у зливальних колекторах, у резервуарах, підогрів оліє- і мазутопроводів і т.д.
План лекції
2.1.Властивості та асортимент моторних палив
2.2.Класифікація,характеристики і методи оцінки мастил
2.3.Характеристика реактивного палива
2.4.Характеристика дизельного па
Сполука, властивості й асортимент моторних палив.
Моторні палива – це світлі нафтопродукти, застосовувані для спалювання в двигунах. Загальним для усіх є висока теплота згоряння.
Підрозділяються на:
· карбюраторні
· дизе
Первинна перегонка нафти.
До первинної перегонки належать процеси:
· атмосферна перегонка нафти;
· вакуумна перегонка мазуту.
Їхнє призначення складається в поділі нафти на фракції, для наступної
Перегонка з дефлегмацією
Заснована на частковій конденсації пар, що утворилися при перегонці, і поверненні конденсату (флегми) назустріч потоку пари. Завдяки цьому однократному й однобічний массообмінну між зустрічними пот
Продукти первинної перегонки нафти.
· Вуглеводний газ – С3Н8+С4Н10 (виходить як у рідкому, так і в газоподібному стані). Використовують як сировину газофракціонірующих уста
Вибір технологічної схеми і режиму.
Вибір технологічної схеми і режиму перегонки залежить від якості нафти.
· Перегонку нафти з невеликою кількістю розчинених газів (0,5 ¸ 1,2 % по бутан включно), відносно невисоким зм
Термічний крекінг. Висбрекинг.
Термокрекинг і коксування – процес перетворення нафтової сировини під дією високих температур у газоподібні, рідкі і тверді продукти. Кількісна і якісна сполука кінцевих продуктів визначається влас
Коксування
Коксування, це один з різновидів термічних процесів, йому характерні ті ж хімічні перетворення, що відбуваються при термічному крекінгу. Важливе місце здобувають питання одержання коксу з заданими
Перегонка з водяною парою й у вакуумі
Нафтові суміші термічно нестійкі. Серед вхідних у їхню сполуку компонентів менш стійки до нагрівання сірчисті й асфальтосмолисті сполуки. Парафінові вуглеводні термічно менш стійкі, чим нафтени. Ос
Термокаталітичні процеси.
1. Каталітичний крекінг – процес каталітичного деструктивного перетворення різноманітних нафтових фракцій у моторні палива, сировину для нафтохімії й алкіліровання, виробництва тех
Коксування
Коксування, це один з різновидів термічних процесів, йому характерні ті ж хімічні перетворення, що відбуваються при термічному крекінгу. Важливе місце здобувають питання одержання коксу з заданими
Характеристика каталізаторів процесу
Алюмосилікатні каталізатори ( як природні так і синтетичні) є високо пористими речовинами із питомою поверхнею від 100 до 600м2/г. Спочатку у якості каталізаторів використовували природн
Регенерація каталізатора
Із збільшенням часу контакту сировини із каталізатором активність каталізатора зменшується , тому що його поверхня покривається смолою та коксовими відкладеннями. Склад відкладень коксу при углубле
Основи механізму, хімізму та кінетики каталітичного крекінгу
Хімічний склад продуктів каталітичного крекінгу має характерні особливості:
- бензин містить багато ізопарафінів та ароматичних вуглеводнів;
- газ виходить «важкий», із високою ко
Каталітичний риформінг
План лекції
11.1.Загальна характеристика процесу
11.2.Каталізатори процесу та їх регенерація
11.3.Гідроочищення дистилятних фракцій
11.4.Апаратне оформлення проц
Гідроочищення дистиллятних фракцій
Призначення: поліпшення якості дистилятів шляхом видалення S, N2, Н2О, смолистих сполук, неоранічних вуглеводнів у середовищі Н2 на каталізаторі.
Деасфальтизація пропаном.
Призначення процесу: деасфальтизація залишкової сировини (гудрону) призначена для видалення асфальтсмолистих речовин і поліциклічних ароматичних вуглеводнів з метою підготовки сировини до очищення
Технологічний опис і режим роботи установки
У промисловій практиці застосовують наступні різновиди термічного крекінгу : глибокий крекінг дистилятної сировини, легкий крекінг гудронів і мазуту (висбрекінг), термічний риформін
Вісбрекінг.
Вісбрекінг проводять за менш тяжких умов, чим термокрекінг, унаслідок того, що по - перше, перероблять важче, отже, сировина, що легше крекінгується; по - друге, глибина крекінгу, щ
Термічний риформінг
Термічний риформінг є особливим виглядом крекінг-процесу, у котрого є метою перетворення низькооктанового лігроїну на високооктанові бензини. Підвищуючи октанове число бензинів, цей
Піроліз
Піроліз - перетворення органічних сполук в результаті деструкції їх під дією високої температури. Зазвичай термін використовують у вужчому сенсі і визначають піроліз як високотемпер
Коксування.
Коксування нафтової сировини - його глибокий термічний крекінг, при 450-540 °С з метою здобуття нафтового коксу, а також вуглеводневих газів, бензинів і керосино-газойлевых фракцій.
Реакційне обладнання термічного крекінгу
План лекції
14.1.Реакційні змійовики та камери установок термічного крекінгу під тиском
14.2.Реакційні апарати установок коксування важких нафтових залишків
14.3.Печі та
Фізико-хімічні основи процесу
Напрямок термічного крекінгу залежить від природи вуглеводневої сировини, її молекулярної маси та умов проведення процесу. Термічний крекінг протікає в основному по радикально-ланцюговому механізму
Термічний крекінг
Термічний крекінг для виробництва бензину може бути визначений як ряд реакцій розкладу і конденсації, які мають місце при високих температурах. Реакції розкладу є звичайно ендотермічними, а реакції
Залежність крекінг - процесу від температури
Подібно до того, як було спростовано уявлення про вплив фазового стану на крекінг - процес, при подальшій роботі було вияснено, що й інші параметри, ніби-то незалежні, є скоріше інтенсивними, ніж е
Хакактеристика продуктів термічного крекінг - процесу
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску ( від 14 до 70 ати ), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів, здатні легко піддаватись обробці, даючи товар
Загальнозаводське господарство
- сировинні, товарні і проміжні резервуари;
- пристрій для прийому сировини і наливу товарних продуктів;
- система технологічних трубопроводів з н
Товарна продукція.
Товарна продукція НПЗ являє собою до десятка найменувань нафтопродуктів. Асортимент залежить від схеми переробки нафти і глибини переробки. Найбільш традиційними продуктами , одержуваними на НПЗ є:
Охорона навколишнього середовища
План лекції
17.1.Нормування атмосферних забруднень та вмісту шкідливих речовин у зовнішньому середовищі
17.2.Запобігання забруднення повітря сполуками сірки
17.3.Устаткув
Відходи НПЗ
1. Викиди в атмосферне повітря.
Самим великим джерелом забруднення атмосферного повітря є заводські резервуари для нафти і нафтопродуктів. Викид здійснюється через спеціальні дихаль
Очищення технологічних потоків НПЗ
План лекції
18.1.Споруди очищення стичної води НПЗ
18.2.Сушіння заводських газів
18.3.Абсорбенти та їх регенерація
На сучасних НПЗ Н2О
Методи очищення Н2О
1) коагуляція, відстоювання у відстійниках, фільтрація в напірних відкритих піщаних фільтрах;
2) хлорування, озонування;
3) підкислення, подщелачивание, фосфатування (підтримуванн
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов