Каталитический крекинг

     Регенератор – двухступенчатый, с параллельной подачей воздуха в обе ступени. Переток катализатора из первой ступени  во вторую осуществляется по двум стоякам. Охлаждение катализатора между ступенями осуществляется водой. В первой (верхней) ступени регенератора при относительно низкой температуре сгорает весь водород и 80-90% углерода и серы. Во второй ступени при более высокой температуре (710-720) и избытке кислорода выжигается остальное количество кокса до содержания его на катализаторе не более 0,1% масс.

     В отечественной нефтепереработке каталитический крекинг остаточного сырья пока не практикуется. [2]

     Установок сменно-циклического типа – со стационарным слоем катализатора почти не сохранилось.

     Современные установки каталитического крекинга были подвергнуты реконструкции, направленные на повышение эффективности процесса, с привлечением специалистов ОАО «ВНИИНП» и ООО «Автотехпроект» осуществляемых комплексную реконструкцию реакторного блока (РБ) установок каталитического крекинга (КК) ГК-3 Ангарской нефтехимической компании, 1А/1М ОАО «Уфанефтехим», Г-43-107М/1 Уфимского и Лисичанекого НПЗ, КТ-1 Павлодарского НХ3, а также производящих модернизацию отдельных узлов оборудования установок КК «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» и Pязaнской НПК.

     Для решения задач по pеконструкции установок  КК создан комплекс современных оригинальных разработок, к наиболее важным из которых  относятся следующие:

     - распылительные сырьевые форсунки;

     - сепарационное устройство прямоточного реактора (ПР);

     - двухстадийная отпарка отработанного катализатора;

     - воздухо- и парораспределительные устройства;

     - высокоэффективные циклоны для систем пылеулавливания реактора и регенератора.

     Установки ГК-3 и 1-A/1М введены в эксплуатацию в конце 1960-х годов и относятся  к первому поколению отечественных  систем каталитического крекинга. Основной целью их реконструкции является замена устаревших реакционных устройств (секционированного горизонтальными решетками псевдоожиженного слоя на установке ГК-3, наклонного комбинированного реактора, заканчивающегося псевдоожиженным слоем, на установке 1-A/1М) современной технологией крекинга в прямоточном реакторе.

     Схема реконструкции РБ установки ГК-3 включает следующие новые элементы технологии и конструктивного оформления:

     - выносной вертикальный ПР с участками восходящего и нисходящего потока;

     - сырьевые форсунки с камерой предварительного диспергирования;

     - эрозионно-стойкие шламовые форсунки;

     - циклон грубой очистки на конце ПР;

     - систему охлаждения продуктов крекинга на выходе из циклона грубой очистки;

     - двухстадийную отпарку катализатора;

     - высокоэффективные одноступенчатые циклоны реактора и двухступенчатые циклоны регенератора;

     - воздухо- и парораспределители усовершенствованной конструкции;

     - узел распределения отработанного катализатора.

     Предлагаемая  конструкция ПР, обусловленная низким высотным расположением существующего реактора, позволяет разместить циклон грубой очистки внутри реактора, обеспечивая при этом оптимальное время контакта катализатора с сырьем.

     Реконструкция установки КК ГК-3 Ангарской нефтехимической компании осуществлялась поэтапно в период с 1997 по 2003 г.

     В результате реконструкции выход  бензина увеличился на 12,0 % мас. (до 51,6 % мас.), октановое число бензина  повысилось на 1,7 пункта по ММ – до 82,0 и на 2,9 пункта по ИМ – до и93,6, расход водяного пара в РБ сократился на 30 %, расход катализатора - в 2,2 раза, производительность установки повышена на 20% Межремонтный цикл эксплуатации составляет два года.

     После капремонта 2007 г. планируется перевод  установки на трехлетний межремонтный цикл.

     В схеме реконструкции РБ установки 1-А/1М предусмотрены следующие новые элементы технологии и конструктивного оформления :

     - комбинированный ПР с наружным наклонным и внутренним вертикальным участками;

     - сырьевые форсунки с камерой предварительного диспергирования;

     - эрозионно-стойкая шламовая форсунка;

     - инерционный сепаратор на конце ПР;

     - двухстадийная отпарка катализатора;

     - высокоэффективные одноступенчатые циклоны реактора и двухступенчатые циклоны регенератора

     - воздухо- и парораспределители усовершенствованной конструкции;

     - узел распределения отработанного катализатора.

     Основные  этапы реконструкции установки 1А/1М проведены в течение четырех плановых капитальных ремонтов в период с 2001по 2006 гг. Одновременно с реконструкцией РБ были выполнены работы по модернизации и увеличению пропускной способности блоков НФЧ и ГФЧ. В результате реконструкции выход бензина увеличился на 13,6 % мас. - до 52,6 % мас., октановое число бензина повысилось на 3,7 пункта по ММ – до 82,5 и на 4,0 пункта по ИМ – до 94,0, расход водяного пара в РБ сократился на 35 %, расход катализатора - на 25 %. Производительность установки повышена в 2 раза. С 2006 года установка переведена на четырехлетний межремонтный цикл эксплуатации.

     Установки КК в составе комплексов Г-43-107 и  КТ-1 относятся к последнему, более  современному поколению отечественных  систем КК. Эти установки снабжены вертикальным ПР и отличаются рациональной схемой РБ, способствующей повышению  их эксплуатационной и механической надежности. В то же время технологическое и конструктивное оформление основных узлов РБ, предусмотренное проектными решениями, в значительной мере устарело.

     В связи с этим разработана схема  реконструкции РБ установок ККГ-43-107 и КТ-1 с применением следующих  новых элементов технологии и  конструктивного оформления:

     - сырьевых форсунок с камерой предварительного диспергирования;

     - эрозионно-стойких шламовых форсунок;

     - двухступенчатого сепаратора;

     - системы охлаждения продуктов крекинга на выходе из сепаратора;

     - двухстадийной отпарки катализатора;

     - высокоэффективных одноступенчатых циклонов реактора и двухступенчатых циклонов регенератора;

     - воздухо- и парораспределителей усовершенствованной конструкции.

     На  установке КК Г-43-107M/1 Уфимского НПЗ  перерабатывается гидроочищенный вакуумный  газойль с вовлечением до 25 % газойлей вторичного происхождения. Ее реконструкция, проведенная в 1997-2004 гг., позволила увеличить выход бензина на 2,5 % мас. - до 53,2 % мас., повысить октановое число бензина на 0,7 пункта по ММ - до 82,4 и на 1,3 пункта по ИМ- до 94,0, сократить расход водяного пара в РБ на 20 %. Установка переведена на четырехлетний межремонтный цикл эксплуатации. Во время капремонта 2008 г. запланировано внедрение современного сепаратора прямоточного реактора и системы охлаждения продуктов крекинга в сепарационной зоне.

     На  установке Г-43-107M/1 Лисичанского НПЗ перерабатывается гидроочищенный вакуумный газойль с концом кипения 560⁰С. Ее реконструкция, проведенная в 2002-2006 гг. в полном объеме, позволила увеличить выход бензина на 3,9 % мас. - до 56,1 %мас., повысить октановое число бензина на 0,6 пункта по ММ- до82,6 и на 1,0 пункта по ИМ - до94,2, сократить расход катализатора на 30 %.

     На  установке КК КТ-1 Павлодарского  НХЗ перерабатывается гидроочищенный вакуумный газойль с концом кипения 520⁰С. Во время капремонта 2006 г. на установке внедрены узел ввода сырья и одноступенчатые циклоны реактора. В результате выход бензина повысился на 2,9 % мас., содержание механических примесей в шламе уменьшилось с 0,15 до 0,06 % мас. [9]

     При использовании активных цеолитсодержащих катализаторов в системах с псевдоожиженным  слоем значительная доля сырья крекируется  в линии пневмотранспорта, ещё  не достигнув реакционной зоны. Применительно  к этим новым катализаторам оказалось  поэтому необходимым изменить и  конструкцию реактора, заменив традиционный аппарат с псевдоожиженным слоем  на реактор лифтного типа. Такие  установки стали преобладающими. Тем более, что реконструкция  старых установок не представляла особых затруднений. Более сложным оказалось  применение цеолитных катализаторов  в реакторах старого образца  – с движущимся слоем крупногранулированных  частиц; использование высокоактивных катализаторов даёт и здесь определённый эффект, но не позволяет использовать все их возможности. [3] 
 
 
 
 
 
 
 

     3.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ  СПИСОК

     1. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти / С.А. Ахметов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с. – ISBN 5-7501-0296-3.

     2. Заботин Л.И. Химическая технология топлив и углеродных материалов. Ч.1. Химия и технология процессов глубокой переработки нефти: Учеб. пособ. / Л.И. Заботин. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2010. – 180 с.: 42 ил.

     3. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч.2. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов / Е.В. Смидович. –М.: Химия, 1980. – 328 с.

     4. Хаджиев С.Н. Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах / С.Н. Хаджиев, Ю.П. Суворов, В.Р. Зиновьев, С.М. Гайбрекова, С.М. Светозарова, Б.В. Матаева. – М.: Химия, 1982. – 276 с.

     5. Рябов В.Д. Химия нефти и газа / В.Д. Рябов. – М.: Техника, 2004. – 288 с. – ISBN 5-93969-8.

     6. Ишмияров М.Х., Рахимов Х.Х., Патрикеев В.А., Павлов М.Л., Смирнов В.К. Синтез и свойства шарикового катализатора крекинга углеводородов на основе высокомодульного фожазита / Журнал «Нефтепереработка и нефтехимия» 2003.  № 10, стр.57-60.

     7. Ишмияров М.Х., Смирнов В.К., Мельников В.Б., Лукъянчиков И.И., Вершинин В.И., Макарова М.П. Шариковый катализатор крекинга с повышенным насыпным весом и улучшенными регенерационными характеристиками / Журнал «Нефтепереработка и нефтехимия» 2005.  № 7, стр.13-15.

     8. Горденко В.И., Гурьевских С.Ю., Доронин В.П., Илюшина С.А., Сорокина Т.П. Новая серия отечественных микросферических катализаторов крекинга. Производство и применение в ОАО «Сибнефть-ОНПЗ» / Журнал «Нефтепереработка и нефтехимия» 2005.  № 8, стр.20-22.

     9. Соляр Б.З., Глазов Л.Ш., Климцева Е.А., Либерзон И.М., Попов В.Н. Реконструкция установок каталитического крекинга с применением усовершенствованных технологий и аппаратуры / Журнал «Химическая техника» 2008.  № 4, стр. 4-9.

     10. Ефремов А.В., Басыров М.И., Лукъянчиков И.И., Смирнов В.К., Барсуков О.В., Кузнецов А.С. Интенсификация работы установок каталитического крекинга типа 43-102 / Журнал «Нефтепереработка и нефтехимия» 2008.  № 4-5, стр.109-112.

     11. Соляр Б.З., Глазов Л.Ш., Климцева Е.А., Либерзон И.М., Мнев М.В., Гождаев Н.Г. Разработка процесса каталитического крекинга с высоким выходом легких олефинов: технология и аппаратурное оформление / Журнал «Химия и технология топлив и масел» 2010.  № 3, стр.19-23.