ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппараты установок с кипящим (псеидоожижеппым) слоем пылевидного катализатора из "Оборудования НПЗ и его эксплуатация" Установки каталитического крекинга с кипящим слоем пылевидного или микросферического катализатора работают на синтетическом или естественном активизированном алюмосиликатном катализаторе, размер частиц которого 20—80 мкм. [c.285] Преимуществами данного вида крекинга по сравнению с крекингом, в котором используют шариковый катализатор, являются 1) возможность простого регулирования в широких пределах степени превращения сырья и циркуляции катализатора 2) интенсивное перемешивание в реакторе и регенераторе, исключающее местные перегревы и обеспечивающее высокие коэффициенты теплопередачи 3) меньшие энергетические затраты на транспорт катализатора 4) более простые конструкции основных аппаратов. [c.285] Особенностью процесса является то, что крекинг и регенерация протекают в кипящем слое катализатора, т. е. в слое взвешенных мелких частиц его, находящихся в постоянном движении. Кипящий слой образуется при пропускании газов через слой катализатора. Если скорость газов достаточна, частицы катализатора, отрываясь от слоя, начинают хаотически перемещаться. Интенсивность движения частиц и, следовательно, размеры пор между ними определяются скоростью газов. Чем больше скорость, тем больше высота кипящего слоя при одинаковом объеме спокойного катализатора. Пылевидный катализатор в слое становится подвижным подобно жидкости, поэтому такой слой называют также псевдо-ожнженным. [c.285] Дальнейшее увеличение скорости может привести к режиму пневмотранспорта, т. е. к 1носу катализатора. При снижении скорости плотность кипящего слоя увеличивается, объем уменьшается, и катализатор может прийти в спокойное состояние, при котором пары или газы проходят через пустоты между его частицами, не перемещая их и не перемешивая слоя (такой режим создается, например, в стояках реакторов и регенераторов). [c.285] Крекинг в псевдоожиженном слое протекает при температуре 460—510 °С и избыточном давлении до 0,18 МН/м . Скорость потока катализатора в кипящем слое составляет 0,3—0,75 м/с, причем в 1 м смеси содержится 400— 560 кг катализатора. [c.285] Закоксованный катализатор из реактора подают в регенератор, где также поддерживается кипящий слой соответствующей высоты. В этом слое происходит выжигание кокса воздухом при температуре 580—650 °С. Температуру регулируют путем отбора избыточного тепла установленными в кипящем слое змеевиками пароперегревателя. Регенерированный катализатор вновь направляют в реактор. [c.286] Схема реакторного блока определяется взаимным расположением реактора и регенератора, а также системой подачи (транспорта) в них катализатора. От выбранной схемы блока зависит давление в этих аппаратах. Различают четыре основные схемы реакторного блока. [c.286] Реакторы современных установок крекинга с кипящим слоем катализатора представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты с коническими или полушаровыми днищами диаметром 2500—12 000 мм, высотой до 27 000 мм. Температура среды в работающем реакторе обычно составляет 450—480°С. Корпус аппарата изготовляют из углеродистой стали или биметалла. [c.287] На рис. 1Х-9 приведена схема реактора, в котором обозначены пять характерных зон распределения смеси паров сырья и катализатора, реакционная, отстаивания, циклонов и отпарки. [c.287] На рис. IX-10 представлена конструкция реактора с такими же характерными рабочими зонами. Он представляет собой цилиндрический аппарат, закрытый сверху и снизу коническими днищами. [c.287] Смесь катализатора с сырьем подают под распределительное устэойство реактора — равномерно перфорированную решетку с отверстиями диаметром 35—50 мм. Решетка подвержена интенсивной эрозип и поэтому изготовлена из листовой хромомолибденовой стали толщиной 20—40 мм или из углеродистой стали, а гильзы к отверстиям выполнены из хромомолибденовых сталей. Решетка служит для равномерного распределения потока сырья и катализатора по всему поперечному сечению реактора. Площадь перфорации составляет 5—6% площади решетки. [c.287] Реакционная зона является пустотелой частью аппарата. Иногда для ограничения внутренней циркуляции сырья и катализатора здесь размещают трубные решетки. [c.289] Высота зоны отстаивания обычно не менее 4,5 м, чтобы увлеченные парами мелкие частицы катализатора успели осесть и снова попасть в кипящий слой, высоту которого поддерживают в пределах 6—8 м. [c.289] Пары вместе с не осевшей в отстойной зоне катализаторной пылью, поднимаясь вверх, поступают в двухступенчатый батарейный циклонный сепаратор, состоящий из восьми циклонов (по четыре в каждой ступени). В каждом циклоне можно установить самостоятельный стояк для возвращения отсепарированного катализатора в кипящий слой. Однако, учитывая, что в циклонах второй ступени улавливается меньше катализатора, выходные трубы их объединяют в общий бункер с одним стояком. Концы стояков, погруженные в кипящий слой, снабжают клапанами-хлопушками, предотвращающими прорыв паров из этого слоя в стояки. Циклонные батареи со стояками подвешивают в верхней части аппарата за элементы, приваренные к корпусу. Стояки циклонов прикрепляют к нему тягами, не препятствующими свободной компенсации температурных деформаций. Пары из циклонов направляют в сборную камеру реактора и по шлемовым трубам отводят в ректификационную колонну. [c.289] Отработанный катализатор, на поверхности которого содержится 1,1 —1,3% кокса, удаляют из аппарата через нижний штуцер и стояк. Трубопроводы для подвода к реактору и отвода от него сырья, продуктов реакции и катализатора имеют диаметр до 1 м. Эти трубопроводы необходимо присоединять к корпусу таким образом, чтобы температурные деформации их не передавались аппарату. На рис. 1Х-П показан вариант такого соединения, предусматривающий установку линзового компенсатора на штуцеры и гильзовый ввод трубы. [c.289] Все внутренние устройства реактора работают в условиях высоких температур при сильной эрозии потоком катализатора, поэтому их изготовляют из сталей марок 08X13 и 1Х18Н9Т. [c.289] Рабочие параметры. Основными эксплуатационными показателями реактора являются температура и давление. Средняя температура в реакционной зоне определяется количеством введенных в аппарат сырья и катализатора, их температурой и свойствами. Температурный режим работы реактора при постоянных сырье и катализаторе регулируют изменением температуры предварительного нагрева сырья и кратности циркуляции катализатора. [c.289] Регенераторы. Корпус регенератора представляет собой вертикальный цилиндр с верхним и нижним коническими днищами. Основное конструктивное отличие регенератора от реактора — наличие в кипящем слое зоны, где размещены коллекторные трубные змеевики, предназначенные для отбора избыточного тепла реакции. В некоторых регенераторах эту зону устраивают выносной (вне аппарата). Тогда катализатор из регенератора поступает в корпус теплообменника и вновь возвращается в регенератор. [c.290] Общий вид регенератора диаметром 7000 мм, высотой 21450 мм приведен на рис. IX-12. Восстановление катализатора в нем проводят при 580—650 °С, поэтому корпус аппарата изготовлен из углеродистой стали и покрыт изнутри слоем щамотной футеровки толщиной в один кирпич (250 мм). Между стенкой корпуса и футеровкой— слой тепловой изоляции (шлаковаты). Для защиты футерованной поверхности от износа и разрушения ее облицовывают листовой сталью толщиной 6 мм. Футеровка верхнего конического днища выполнена из подвесных кирпичей. Применяют внутреннюю изоляцию корпуса регенератора торкрет-бетоном. Для этого к ко,р-пусу приваривают шпильки, устанавливают сетчатую металлическую арматуру и наносят слой бетона толщиной 175 мм. Бетонный слой покрывают экранирующей сеткой и слоем торкрет-бетона толщиной 25—30 мм. [c.291] Вое внутренние устройства регенератора выполняют из стали марки 1Х18Н9Т. Отработанный катализатор поступает в нижнюю часть аппарата по трубе диаметром 800 мм с коническим диффузором, расширяющимся в сторону распределительной решетки. Воздух подают в слой катализатора через кольцевые прямоугольные короба, снабженные перфорированными верхними листами (диаметр отверстий 10 мм). Короба устанавливают в кольцевом участке между корпусом и распределительной решеткой. [c.291] Вернуться к основной статье