Главная -> Словарь

Катализатор перетекает

В системе пневмотранспорта катализатор перемещается снизу вверх потоками воздуха, который нагнетается воздуходувками.

На нижних наклонных трубопроводах установлены задвижки для регулирования количества катализатора, отводимого из этих аппаратов. Схема с однократным подъемом катализатора. На рис. 46 показана одна из схем секция крекинга и регенерации с «нулевым» контуром циркуляции катализатора. Здесь реактор расположен над регенератором. Регенерированный катализатор последовательно проходит под влиянием силы тяжести сплошным потоком через бункер 7, напорный трубопровод 2, реактор 3 и регенератор 4. Снизу регенератора горячий катализатор поступает по наклонным коротким трубопроводам в загрузочные устройства 5 пнев-моподъемников. Регенерированный катализатор перемещается потоком газов в бункеры-сепараторы б, расположенные выше "бункера" 1. На установках первой подгруппы с опускающимся сплошным слоем катализатора :

Отработанный катализатор перемещается малым ковшевым элеватором на верх регенератора, а регенерированный катализатор большим ковшевым элеватором — в бункер, расположенный над реактором.

В конверторе модели А катализатор перемещается снизу вверх потоком сырья, а в конверторе модели В потоком воздуха. Для транспорта катализатора из реактора в регенератор расходуется только часть того количества воздуха, которое требуется для регенерации катализатора.

По центральному трубопроводу 8, опущенному- в отпарную секцию, катализатор перемещается вверх потоком воздуха, вводимым извне через полый стержень регулирующего клапана 9. Пройдя распределительную решетку 10, катализатор поступает в псевдоожиженный слой /. Вокруг решетки 10 размещен перфорированный распределитель воздуха 11 кольцевой формы. Через распределитель нагнетается основная масса воздуха необходимого для регенерации катализатора.

Подъем регенерированного и закоксованного катализатора осуществляется ковшевыми элеваторами 12. В реактор катализатор поступает самотеком из бункера 13. Закоксованный катализатор перемещается элеватором в регенератор 11. Производительность регенератора по выжигу кокса 1720 кг/час .

потоков, катализатор перемещается в виде плотной массы. После ввода сырья в подводящий трубопровод реактора и воздуха в расширенный участок линии отработанного катализатора плотность потока значительно уменьшается, плотная фаза превращается в разбавленную. Сырье и воздух поступают в верхние участки U-образных линий ; врезки сделаны за расположенными на них задвижками .

ка. Реактор 7 и регенератор I располагаются параллельно на разных уровнях. Катализатор перемещается в плотной фазе по U-образным катализаторопроводам . Реакционное пространство в реакторе ограничено

установки являются реактор и регенератор, в которых непрерывно циркулирует пылевидный алюмосиликатный катализатор . В реакторе нефтяное сырье подвергается каталитическому крекингу в кипящем слое катализатора, в результате чего образуются жидкие и газообразные продукты крекинга, а поверхность катализатора покрывается коксом. С увеличением количества кокса 'на поверхности катализатора активность последнего снижается. Для восстановления активности отработанный катализатор подвергается регенерации горячим воздухом при температуре кипящего слоя в регенераторе 550—580° С. Отработанный катализатор перемещается из реактора в регенератор по транспортной линии воздухом, подаваемым на выжиг кокса. Регенерированный катализатор под действием собственного веса опускается в узел смещения, .откуда транспортируется в реактор по соответствующей линии потоком сырья. На входе транспортных линий в реакторе и регенераторе установлены распределительные решетки для раздробления потоков газовой и паровой фаз на струи. Этим достигается равномерное распределение потоков, благодаря чему в кипящем слое катализатора в реакторе и регенераторе создается тесный контакт между газопаровой фазой и частицами катализатора.

Катализатор перемещается из реактора в регенератор, когда давление системы на регулирующий клапан стояка реактора больше, чем давление после клапана, на 0,25 — 0,30 am, т. е.

В нижней части регенератор секционирован цилиндрической перегородкой на две кольцевые зоны — внешнюю и центральную. Катализатор на обработку поступает во внешнюю зону. Здесь установлена радиальная перегородка, образующая круговой лабиринтный канал, в котором катализатор перемещается по удлиненной траектории. Затем катализатор перетекает в центральную зону через два переточных сквозных окна в верхней части цилиндрической перегородки. Из центральной зоны катализатор выводится в нижнюю часть реактора. Кипящий слой в аппарате создается с помощью воздуха, вводимого в аппарат через трубчатые коллекторы. Внешняя кольцевая зона обслуживается кольцевым газовым коллектором с радиальными отводами и круговым спутником. Радиальные отводы выполнены из трубы диаметром 114x7, круговой отвод — из трубы 600 мм. Истечение воздуха из коллекторов осуществляется через ниппели.

Большое значение приобретает секционирование слоя в регенераторе. На рис. 19 -дан эскиз регенератора с двухступенчатой регенерацией катализатора. Отработанный катализатор вводится в первую по ходу кольцеобразную зону 1, куда подается и воздух через решетку 2. В зоне ) должно выгорать около 80% кокса. Частично отрегенерированный катализатор перетекает через цилиндрическую перегородку 4 в зону 6. Здесь уже движение в,озду-ха и катализатора противоточное, причем поток катализатор^ упорядочен вертикальными перегородками и паровыми змеевиками.

Для заданного перемещения катализатора над решеткой на ней установлена цилиндрическая перегородка диаметром 5500 мм, а в центре аппарата — стакан диаметром 2200 мм, т. е. выполнено секционирование слоя. Пространство между корпусом и цилиндрической перегородкой является зоной идеального смешения, а между промежуточной перегородкой и стаканом — противоточной зоной. Катализатор из реактора вводится в регенератор сначала в первую по ходу кольцеобразную зону идеального смешения. В этой зоне выгорает до 80% кокса. Затем катализатор перетекает в противоточную зону, так как катализатор и воздух движутся навстречу друг другу. В этой зоне размещены паровые змеевики, служащие для съема избыточного тепла. Кипящий слой катализатора из зоны идеального смешения непрерывно перетекает через верхнюю кромку промежуточной цилиндрической перегородки в противоточную зону. В ней катализатор движется вниз. В нижней части этой зоны имеются 8 отверстий диаметром 160 мм в стенке обечайки. Через указанные отверстия регенерированный катализатор, содержащий около 0,2% кокса, перетекает в отпарную зону и, пройдя ее, удаляется из аппарата через штуцер Dy == = 800 мм. Регенератор работает с постоянным уровнем слоя ката^ лизатора, поддерживаемым кольцевой перегородкой высотой 5000 мм и диаметром 5500 мм.

В нижней части регенератор секционирован цилиндрической перегородкой на две кольцевые зоны — внешнюю и центральную. Катализатор на обработку поступает во внешнюю зону. Здесь установлена радиальная перегородка, образующая круговой лабиринтный канал, в котором катализатор перемещается по удлиненной траектории. Затем катализатор перетекает в центральную зону через два переточных сквозных окна в верхней части цилиндрической перегородки. Из центральной зоны катализатор выводится в нижнюю часть реактора. Кипящий слой в аппарате создается с помощью воздуха, вводимого в аппарат через трубчатые коллекторы. Внешняя кольцевая зона обслуживается кольцевым газовым коллектором с радиальными отводами и круговым спутником. Радиальные отводы выполнены из трубы диаметром 114x7, круговой отвод — из трубы 600 мм. Истечение воздуха из коллекторов осуществляется через ниппели.

Из труб сепарационного устройства катализатор выходит в зону отпарки, куда подается также водяной пар, который способствует удалению легколетучих углеводородов, адсорбированных катализатором. Часть водяного пара уходит вместе с катализатором через нижнее сборно-выравнивающее устройство, образуя гидрозатвор. Для сбора катализатора и вывода его из реактора равномерно по всему сечению в нижней части реактора имеется сборно-выравнивающее устройство, которое состоит из трех ярусов воронок. Верхний ярус имеет 60 воронок, которые собирают катализатор в 16 воронок среднего яруса. Затем катализатор перетекает в 4 воронки нижнего яруса, соединенные с выводным штуцером.

реактор и регенератор выполняют в виде одного аппарата . Реакционная часть диаметром 4,5 м размещена вверху. Катализатор поступает в шлюзовую камеру, находящуюся в верхней части аппарата. Отсюда катализатор перетекает по трубам на периферию и по кольцевому каналу в центре в реакционную зону. Для распределения парожидкостного сырья предусмотрен

На рис. 54, б показана схема реакторного блока более простой конструкции. Она отличается от предыдущей наличием всего одной линии пневмотранспорта вследствие того, что реактор и регенератор расположены по одной оси, и отработанный катализатор перетекает самотеком. Характерно для этой схемы сокращенное число зон регенерации: подача воздуха в двух сечениях регенератора и один охлаждающий змеевик. Подобная схема реакторного блока, получившая на зарубежных заводах название гудрифлоу, предназначена для переработки тяжелых видов сырья, т. е. рассчитана на кратность циркуляции порядка 4—6 кг/кг.

затора и дутья на конечном участке процесса регенерации. Отработанный катализатор, имеющий температуру 490—500° С и содержащий около 1,2% кокса, входит в кипящий слой регенератора по линии 1. Воздух под абсолютным давлением 2,0—2,5 am подается по линии 2 в подрешеточную зону 3. В кольцеобразной зоне 4 выгорает около 80% всего сжигаемого кокса. Выделяющееся тепло идет на нагрев катализатора до 600° С и частично отводится водяным паром через змеевики 5 для регулирования температуры. Действием струй воздуха, выходящих из отверстий решетки 6, в зоне 4 поддерживается интенсивное перемешивание, благодаря чему исключается развитие местных очагов перегрева, возможных при значительном содержании кокса на катализаторе, и достигается температура, практически постоянная по всему объему слоя. Вместе с тем повышенное среднее содержание кокса в этой зоне «идеального смешения» способствует полноте использования кислорода. Обедненный коксом катализатор перетекает в виде пневмовзвеси через цилиндрическую перегородку 7 в кольцеобразную зону 8, где паровые змеевики и вертикальные перегородки направляют поток пневмовзвеси катализатора сверху вниз. Воздушное дутье, поступающее в зону 8 сквозь решетку 6, движется в этой зоне снизу вверх; этим достигается гидродинамический режим, близкий к режиму противотока газовой и твердой сред. Противоток создает условия массообмена, благоприятствующие одновременно выжигу кокса и полноте связывания кислорода дутья. Температурный режим в зоне противотока регулируется при помощи паровых змеевиков 9. Возникновение очагов местного перегрева в зоне 8 исключено, так как средняя величина закоксованности катализатора здесь невелика; поэтому уменьшение интенсивности перемешивания в зоне 8, обусловленное наличием направляющих перегородок, опасности не представляет.

Система каталитического крекинга с секцион-ны,ми реактором и'регенератором отличается от других систем с общим кипящим слоем более интенсивными процессами регенерации и крекинга . Принцип секционирования, осуществленный в реакторах и регенераторах таких установок, получил распространение не только в СССР, но и за рубежом. На рис. 34 представлена схема реакторно-регенераторного блока установки СПКК. реакторный блок состоит из двух соосно размещенных аппаратов— реактора и регенератора, разделенных перфорированными решетками на ряд секций с псевдоожиженными слоями катализатора и непрерывной циркуляцией его по замкнутому контуру; из реактора в регенератор катализатор перетекает по напорному стояку. Благодаря ступенчато-противоточному контактированию свежерегенерированного катализатора с парами сырья средняя рабочая активность и селективность катализатора в ре-

Конструкции отпарных секций весьма разнообразны, они в основном определяют конфигурацию всего реактора. Так, на уставов- • ках типа Ортофлоу цилиндрическая отпарная секция помещена в центр реактора, и отработанный катализатор перетекает в нее через щели в стенке . В реакторах типа виг отпарная секция выносная и снабжена перегородками или серией уголков, приваренных в шахматном порядке для увеличения времени отпаривания. При больших размерах реактора в отпарной секции для создания наилучших условий контакта пара и катализатора имеются еще радиальные перегородки, и пар подают раздельно в каждый отсек. В отпарной секции происходит псевдоожижение , приближающее режим движения катализатора к поршневому, т. е. не сопровождающемуся перемешиванием. Длительность пребывания катализатора в отпарной секции 1—3 мин; расход пара 0,2—0,7% на катализатор. Удельная нагрузка отпарных секций различных конструкций колеблется от 2500 до 4100 кг/.

Большое значение приобретает секционирование слоя в регенераторе. На рис. 61 дан эскиз регенератора с двухступенчатой регенерацией катализатора, относящийся к отечественной установке 43-103. Отработанный катализатор вводят, в первую по ходу кольцеобразную зону 4 прямотоком с воздухом, поступающим в эту зону через решетку 6. В зоне 4 должно выгорать около 80% кокса. Частично отрегенерированный катализатор перетекает через цилиндрическую перегородку 7 в зону 8, где осуществлен противоток воздуха и катализатора; поток катализатора упорядочен вертикальными перегородками и паровыми змеевиками 9. Паровые змеевики 5 и 9 служат для съема избыточного тепла регенерации.

Реакторы риформинга с движущимся катализатором отличаются более низким рабочим давлением и повышенной глубиной превращения сырья, что повышает технике-экономические показатели процесса. Реакторы риформинга конструктивно оформлены в едином блоке, расположены друг над другом соосно и связаны между собой системами переточных труб, по которым катализатор перетекает из реактора в реактор под действием силы тяжести.

В каталитическом крекинге с псевдоожиженным катализатором используется измельченный катализатор : от 50 до 80% вес. катализатора представлено частичками размером от 100 до 300 меш, остальную-часть составляют более мелкие частички . Зерна катализатора могут быть неправильной формы или сферическими; в последнем случае катализатор называется микросферическим . При определенной скорости прохождения газа через слой порошкообразного катализатора последний становится «текучим» и приобретает многие свойства жидкости. В таком слое имеется сравнительно отчетливое разделение плотной и дисперсной фаз. В процессе работы псевдоожижен-ный катализатор перетекает из реактора в регенератор и из регенератора в реактор непрерывным потоком под действием гравитационных сил, родственных гидростатическим. Нисходящие потоки обычно представляют собой плотные смеси катализатора и газа, а вос-