легкий каталитический газойль—фр. 195-350°С, тяжелый каталитический газойль—фр. 350-500°С, с низа колонны К-8 выводится шлам.

    Избыточное тепло колонны К-8 снимается четырьмя циркулирующими орошениями.

    Жирный непредельный газ, водяной пар и пары бензиновой фракции с верха колонны поступают в конденсаторы воздушного охлаждения ВХ-14/1,2,3,4,5,6, в водяные доохладители Т-32/1,2,3,4, поступают в газосепаратор Е-31.Перед входом в Е-31 газ и бензин разделяются. Бензин входит в нижнюю часть Е-31, а газ поступает под каплеотбойную сетку в верхнюю часть.

    Отделившийся жирный газ с верха газосепаратора направляется в аккумулятор газа Е-35 на компримирование или через перемычку при пуске блока или неисправности компрессора может выдаваться на факел низкого давления, а бензин из Е-31 поступает в рефлюксную емкость Е-32.  

    Фенольно-сульфидная вода из Е-31 и Е-32 дренируется через клапан раздела фаз в емкость Е-24 блока защелачивания или в сернисто-щелочную канализацию.  Бензин из емкости Е-32 забирается насосом Н-33/1,2 и подается через клапан регулятор температуры верха на орошение колонны К-8, а избыток откачивается насосом Н-35/1,2 и через регулятор уровня Е-32, теплообменник Т-46/1 откачивается во фракционирующий абсорбер К-10.

    На случай, когда останавливается абсорбер К-10 по причине остановки нагнетателя газа или по другой причине, нестабильный бензин из Е-32 можно откачивать сразу в стабилизатор К-11.

    Верхнее промежуточное циркулирующее орошение забирается с 27 тарелки насосом Н-33/3,4 и через ВХ-13/1, ВХ-13/2 подается в К-8 на 28-ю тарелку.

    При остановке насоса Н-33/3,4 через ВХ-13 прокачивается по перемычке острое орошение от насосов Н-33/1,2 или Н-35/1,2.

    С 15-й тарелки колонны К-8 отводится верхнее циркулирующее орошение (ВЦО), которое поступает на прием насосов Н-34/1,2, прокачивается через клапан регулятор расхода по межтрубному пространству теплообменника Т-44, частично охлаждаясь нефтью, прокачивается через водяной охладитель Т-51 и возвращается на 17-ю тарелку К-8. С 17-й, 15-й, 12-й тарелок колонны К-8 выводится боковой погон легкого  газойля из боковых карманов по переточной трубе через клапан-регулятор уровня К-9/1 поступает в отпарную колонну К-9/1.

    Для отпаривания легких фракций в низ К-9/1 подается пар. Водяной пар и пары нефтепродуктов из К-9/1 возвращаются в К-8 под 21-ю тарелку.

    С низа К-9/1 лёгкий газойль поступает на приём насосов Н-32,34/2 и прокачивается через межтрубное пространство теплообменника Т-37/1 ,где охлаждается нефтью, далее прокачивается через теплообменник Т-16/2 и выдается в парк 15/38 цеха 1/2 НПЗ, парки 17,17а цеха 8/14 НПЗ или откачивается через линию некондиции в тяжелый газойль. Совместно с тяжелым газойлем, легкий газойль откачивается в парк 28 цеха 11 НПЗ или в мазут блока АТ и далее в парк 18,26 цеха 8/14 НПЗ. С полуглухой тарелки К-8 выводится тяжелый газойль, который по переточной трубе через клапан регулятор уровня К-9 поступает в стриппинг К-9. Для отпаривания легких фракций в низ К-9 подается пар. Водяной пар, пары нефтепродуктов возвращаются в К-8 под 12-ю тарелку. С низа К-9 тяжелый газойль поступает на прием насосов Н-31/1,2 и прокачивается через межтрубное пространство теплообменника Т-43/1, где охлаждается нефтью. Далее тяжелый газойль разделяется на два потока. Один поток используется в качестве среднего циркулирующего орошения (СЦО) и направляется на 1-ю и 3-ю тарелки К-8, другой поток через клапан регулятор расхода направляется в качестве компонента сырья на установку 21-10/3М цеха 17/19 НПЗ. Возможна работа по варианту – с полуглухой тарелки К-8 двумя потоками выводится тяжелый газойль который по переточной трубе через клапан-регулятор уровня К-9 поступает в отпарную колонну К-9. Для отпаривания легких фракций в низ К-9 подается пар. Водяной пар , пары нефтепродуктов возвращаются в К-8 под 11-ю тарелку. С низа К-9 тяжелый газойль поступает на прием насосов Н-31/1,2 и прокачивается через трубное пространство теплообменников Т-17/7,8, где охлаждается. После Т-17/7,8 поток тяжелого газойля разделяется на 2 части. Один поток используется в качестве среднего циркулирующего орошения (СЦО) и через межтрубное пространство теплообменника Т-43/1 направляется на 1-ю и 3-ю тарелки К-8, другой—выдается через погружной холодильник Т-31а в парк 18 цеха 8/14 НПЗ или 28 цеха 11 НПЗ. Нижнее циркулирующее орошение (НЦО) колонны К-8 из отстойной зоны забирается насосом Н-30/1,2 и подается в трубные пучки рибойлеров Т-48, Т-49, где охлаждается и возвращается на верхнюю каскадную тарелку. Часть НЦО через перемычку от Н-30/1,2 подается в конус К-8 для разбавления шлама.

     На каскадных тарелках К-8 происходит контакт НЦО с парами нефтепродуктов, поступающих из реактора. Часть паров при этом конденсируется, а катализатор, содержащийся в парах, отмывается.  Сконденсированный нефтепродукт с катализатором (шлам) перетекает в отстойную зону колонны, а несконденсированные пары, отмытые от катализатора, поднимаются вверх по колонне.

    Имеется возможность подачи части НЦО К-8 в конус К-8 после Т-48,49.

    В конусной части колонны шлам забирается насосом Н-29/1,2,3 и подается через форсунки в ПР.

  5. Расчет реактора каталитического крекинга

5.1 Материальный баланс

Определяем количество сырья по заданной мощности:

  

  Зададимся глубиной превращения 75 объемн.% на исходное сырье и определим выходы продуктов крекинга.

     Отношение количества сырья к количеству циркулирующего газойля:

     По графику 1(См. приложение) определим выход бензина объемн.%  на свежее сырье или в массовых %:

,

где - выход бензина, масс.% на свежее сырье, , - относительные плотности бензина и сырья.

, масс.% на свежее сырье.

     Выход кокса в зависимости от заданной глубины превращения по графику составляет масс.% на свежее сырье.

     Выход газа при каталитическом крекинге вакуумного дистиллята, выкипающего в пределах 350-500К, примем равным масс.%, на свежее сырье.

     Выход каталитического газойля, который в ректификационной колонне разделяется на легкий и тяжелый, определим по разности:

, масс.% на свежее сырье.

    
 
 
 

Сводный материальный баланс лифт-реактора.

5.2 Количество циркулирующего катализатора и расход водяного пара

    При кратности циркуляции катализатора R = 7:1 количество циркулирующего катализатора:

    

    Определим расход водяного пара.

    Дня регулирования плотности смеси паров сырья с катализатором в транспортную линию подается водяной пар в кличестве 2-6 масс %, считая на загрузку реактора. На отпарку продуктов крекинга с закоксованного катализатора в зону отпарки подается

     5-10 кг пара на 1 т катализатора.

    Принимаем расход водяного пара для регулирования плотности смеси равным 3 масс. % на сырьс или  

    На катализаторе после регенерации остается кокс в количестве 0,2-0,5 масс % считая на свежий катализатор. Примем содержание остаточного кокса на регенерированном катализаторе равным 0,35 масс.%, что составит:

    

    Количество закоксованного катализатора на выходе из реактора:

    

    Приняв расход водяного пара на отпарку 1 т закоксованного катализатора равным 7 кг, найдем часовой расход водяного пара:

5.3 Тепловой баланс реактора.

         Уравнение теплового баланса в общем виде:

          Левая часть уравнения отвечает приходу тепла:

     - с сырьем, - с рециркулирующим каталитическим газойлем, - с циркулирующим катализатором, - с водяным паром, - с водяным паром, подаваемым на отпарку углеводородов с катализатора, - с остаточным коксом.

         Правая часть уравнения отвечает расходу тепла:

     - с образовавшимися газами крекинга, - с парами бензина, - с парами легкого газойля, - с парами тяжелого газойля, - с циркулирующим катализатором,

     - с рециркулирующим газойлем, - с образовавшимся при крекинге коксом, - с водяным паром, подаваемым на отпарку углеводородов с катализатора, - с водяным паром, подаваемым в транспортную линию, - на реакции каталитического крекинга, - потери тепла в окружающую среду.

         Из теплового баланса реактора определяем температуру сырья при подаче его в узел смешения с катализатором.

    Ввиду того, что полный технологический расчет установки каталитического крекинга мы не производим, по литературным и промышленным данным принимаем следующие температуры потоков на входе в реактор:     - температура каталитического газойля, - температура катализатора, - температура водяного пара, подаваемого в транспортную линию , - температура водяного пара, подаваемого в отпарную зону реактора при давлении .

        Ввиду низкого давления в реакторе влияние давления на энтальпию не учитывается. Зная состав крекинг-газа, можно найти энтальпию компонентов и затем подсчитать общую энтальпию смеси по правилу смешения. Сумма энтальпий компонентов равна энтальпии крекинг-газа при данной температуре. Энтальпия углеводородных паров определяется по формуле:

    

         Для определения энтальпии жидких углеводородов (в кДж/кг) также можно воспользоваться формулой:

     , где

     - относительная плотность жидкого углеводорода, Т- температура потока.

         Энтальпия катализатора и кокса рассчитывается по формуле:

     , где

     - энтальпия катализатора или кокса, - теплоемкость катализатора или кокса, - температура катализатора или кокса. 
 
 
 
 

Теплоемкость катализатора и кокса принята соответственно 1,13 и 2,51 кДж/кг*К