Главная -> Словарь

Отделения комплекса

Процесс каталитического крекинга углеводородов состоит из четырех стадий: непосредственно каталитического крекинга, регенерации катализатора, отделения катализатора от продуктов реакции и разделения продуктов реакции. Поточная схема процесса каталитического крекинга изображена на рис. IV-11. Каталитический крекинг атмосферного и вакуумного газойлей осуществляется при достаточно высокой температуре до 500—550 °С, и поэтому

Продуктами процесса каталитического крекинга являются: газ, содержащий до 50% непредельных углеводородов и до 25% изобутана, бензин, легкий и тяжелый газойли . Часть тяжелого газойля после стадии разделения и смесь катализаторной пыли с тяжелым газойлем .после стадии отделения катализатора возвращаются на стадию реакции. Закоксованный катализатор поступает на регенерацию, а регенерированный возвращается на стадию реакции. Первые две стадии составляют реакторный блок, а последние две — блок разделения установки каталитического крекинга .

Рис. 4.13. Принципиальная схема реактора H-OU: А — реактор первой модификации , Б — реактор второй модификации . / — бункер со свежим катализатором; 2 — шлюзовая камера; 3 — внутренняя труба для циркуляции реакционной смеси; 4- циркуляционный насос; 5 — гидравлический привод насоса; б — шлюзовая камера; 7 — узел отделения катализатора от продуктов реакции.

В ФРГ на заводе «Хемише фабрик» смонтирована опытная установка по прямому гидрированию жирных кислот на суспендированном катализаторе . Меднохромовый катализатор подается в виде суспензии его в жирных спиртах. Процесс осуществляется при давлении 325 am, температуре 300° С и объемной скорости 0,4 м3 сырья на 1 м3 реакционного пространства в час. Гидрогенизат поступает в отстойник, где разделяется на 2 слоя. Нижний слой, представляющий собой суспензию с содержанием 30—40% катализатора, вновь возвращается в процесс; верхний слой дополнительно обрабатывается на центрифугах для окончательного отделения катализатора от полученных спиртов.

Использование в процессе гидрирования суспендированного катализатора вызывает ряд серьезных трудностей при эксплуатации установки. Прежде всего необходимо указать на высокую эрозию дросселирующих устройств и аппаратуры, а также на опасность забивки трубопроводов катализатором. Кроме того, необходимость отделения катализатора от гидрогенизата требует не только дополнительных затрат, но и приводит к повышенному расходу катализатора.

Для отделения катализатора от воздуха и накопления некоторой части катализатора служит бункер-сепаратор . Над пневмостволом 1 в бункере-сепараторе установлен отражатель 6, выполненный в виде полого призматоида. Поток из пневмоствола попадает на наклонную плиту —• стенку отражателя. Частицы катализатора, отражаясь, ссыпаются по полкам 9 вниз. Воздух выходит через два круглых окна а в боковых стенах отражателя. Выйдя из-под внутреннего стакана 8 в кольцевой зазор между ним и корпусом бункера-сепаратора, воздух уходит через патрубки 7 в верхней части корпуса и через два циклонных сепаратора, установленных выше бункера-сепаратора, выбрасывается в атмосферу. Катализатор выводится через штуцера 10 и 11 в нижнем днище бункера-сепаратора в реактор п частично в систему вторичной сепарации для отделения мелких частиц.

В качестве реактора используется выносной лифт-реактор 1 с многофорсуночной системой впрыска сырья 12, который заканчивается поворотным прямоугольным коленом. Для быстрого отделения катализатора от продуктов крекинга и исключения возможного излишнего углубления процесса крекинга на выходе из лифт-реактора установлены двухступенчатые циклоны 4. В верхней части сепаратора 8 для удаления из продуктов крекинга катализаторнои пыли расположены одноступенчатые циклоны 3. Отработанный катализатор поступает в отпарную секцию 9, где водяным паром отпариваются захваченные им углеводороды. Далее по стояку 6 катализатор поступает в регенератор 2 для регенерации.

Когда применяют обычные газы со слабой концентрацией этилена, то аяцшаратура должна быть весьма объемистой. Если применяют катализаторы, то емкость аппаратуры для адсорбции может быть уменьшена. К установке необходимо добавить цещрофугу, служащую для отделения катализатора от кислоты. Кроме того необходимо пользоваться мешалками для того, чтобы поддерживать катализаторы и состоянии суспензии.

Непрерывный парофазный каталитический крекинг является универсальным процессом с точки зрения как исходного сырья, так и катализаторов. Жидкофазный каталитический крекинг с обеспечением регенерации катализатора и с ограниченными возможностями в отношении повышения давления менее универсален, поскольку выбор сырья будет определяться не только температурой конца кипения, но и началом кипения. Заведомо необходимо выбирать сырье с таким фракционным составом, чтобы углеводороды постоянно сохранялись в жидкой фазе на всем пути движения сырья через трубчатую печь и реактор, но в то же время полностью испарялись после снижения давления на пути из реакционной камеры в сепаратор для отделения катализатора. При этих условиях ясно, что установку для переработки широкой фракции от перегонки мазута с трудом можно приспособить для переработки керосина или остаточного сырья и вообще нельзя перевести на каталитический риформинг лигроина, особенно если катализатор вводить до трубчатой печи, поскольку это потребовало бы чрезмерно высокого давления. Очевидно также, что замена обычного алюмосиликатного катализатора на катализатор другой природы, требующий повышения температуры крекинга на 50—100 °С по сравнению с температурой, для которой проектировалась установка, также окажется невозможной.

Д-'iя отделения катализатора от масла в верхнюю часть колонны установлено разделительное устройство по типу насадки, размещенной в емкости для мокрой обработки катализатора. Унос масла необходимо учитывать при проектировании промышленных установок.

IX упрощается задача отделения пыли, так как отделению подлежит лишь 0,5% циркулирующего в системе катализатора;

Растворители применяют также и для карбамида, и процессы карбамидной депарафинизации можно проводить не только с твердым карбамидом, но и с его растворами. В качестве растворителя для карбамида обычно применяют воду. Но иногда для карбамида можно использовать и другие растворители, например водные низшие спирты и др. Так, Шампанья с сотрудниками для растворения карбамида предлагают применять смесь, состоящую из 56% метилового спирта, 25% моноэтиленгликоля и 19% воды . Карбамид переводят в растворенное состояние для облегчения его транспортировки и упрощения технического и аппаратурного оформления некоторых других операций процесса, в частности, регенерации карбамида и отделения комплекса. Но следует не упускать из виду, что депарафинизация твердым карбамидом имеет преимущества, к которым относится более простая схема процесса и необходимость применения меньших масс реагирующих веществ.

Во многих промышленных процессах карбамидной депарафи-низации для отделения комплекса от депарафинированного раствора применяют вакуумную фильтрацию на барабанных фильтрах. При этом в качестве фильтрата получают раствор депарафинированного продукта. В процессах, в которых применяют растворы

В промышленной практике карбамидной депарафинизации отделение комплекса путем вакуумной фильтрации оказалось связанным с рядом осложнений, вызываемых в ряде случаев плохой фильтруемостью комплексов. Особенно трудно протекает вакуумная фильтрация в процессах с водной фазой. В связи с этим были предложены другие способы осуществления этой операции. Так, при депарафинизации дизельного топлива твердым карбамидом для отделения комплекса М. Г. Митрофанов, Н. И. Бондаренко, В. Е. Гаврун и Ф. А. Березка применили саморазгружающиеся фильтрующие центрифуги .

При депарафинизации водными растворами карбамида, кроме фильтрации, применяют различные варианты отделения комплекса отстаиванием. Однако при отстое возникают свои трудности в основном из-за того, что поверхность комплекса, будучи гидро--фобной, предпочтительно смачивается неводными жидкостями. Поэтому при отстое продуктов комплексообразования комплекс оказывается в значительной своей массе не в водной фазе, а в среде раствора депарафинированного продукта, от которого отстаивается с трудом и не полностью. Часть же комплекса, перешедшая в водную фазу, удерживает на поверхности значительные количества раствора депарафинированного продукта. Для удаления из ком-

Для облегчения отделения комплекса отстоем применяют специальные меры. Так Шампанья , для улучшения структуры комплекса к рабочему раствору карбамида в воде с метиловым спиртом предлагает добавлять моноэтиленгликоль и продувать реагирующую смесь воздухом. Отстой комплекса после этого проводят в отстойниках-вибраторах при амплитуде вибрации 1 см и частоте 1000 колебаний в минуту. При комплексооб-разовании рекомендуется применять поверхностно-активные вещества, например натрийалкилсульфонаты от С8 до С1а . При добавлении их от 0,3 до 1,5% поверхность комплекса становится гидрофильной, и это способствует переходу его в водную фазу. Однако эта мера вызывает эмульгирование при разложении комплекса.

Изложенное выше показывает, что операция отделения комплекса остается пока еще слабым местом процесса карбамидной депарафинизации и требует дальнейшего совершенствования.

1 — емкость сырья; 2 — емкость изопропилового спирта; з —• емкость бензина; 4 — поточный смеситель; 5 — нагреватель или охладитель; 6 — реакторы комплексообраао-вания; 7 — бункер-дозатор сухого карбамида; 8 — вакуумные фильтры для отделения комплекса; 9 — приемник депарафинированного раствора; ю — реакторы разрушения комплекса; 11 — нагреватель бензина; 12 — холодильник; 13 — вакуумный фильтр для отделения регенерированного карбамида; 14 — приемник застывающего компонента. Линии: I — сырье; II — изопропиловый спирт; III — бензин на смешение с сырьем; IV — бензин на промывку лепешки на фильтрах; V — бензин на разложение комплекса; VI — смесь сырья с растворителями; VII — свежий карбамид; VIII — регенерированный карбамид; IX—смесь депарафинируемого раствора с комплексом и избытком карбамида; .Y — депарафинированный раствор; XI — отфильтрованный комплекс с избытком карбамида; XII — разложенный комплекс с бензином; XIII — раствор застывающего компонента; XIV — регенерированный изопропиловый спирт; XV — регенерированный бензин; XVI •— раствор застывающего компонента на регенерацию растворителей; XVII — раствор депарафинированного продукта на регенерацию растворителей.

Депарафинизация твердым карбамидом с применением фильтрации— вариант АзНИИ . Обрабатываемый продукт — дистиллят трансформаторного масла; растворитель-разбавитель — бензин, кипящий в пределах 65—130°; растворитель-активатор — изопропиловый спирт; агрегатное состояние карбамида — твердый, кристаллический; способ отделения комплекса — вакуумная фильтрация на барабанных фильтрах непрерывного действия.

/ — емкость сырья; 2 — емкость метилового спирта; 3 — емкость бензина; 4 — реактор комплексообразования; ,5 — бункер свежего карбамида; 6 — центрифуги для отделения комплекса; 7 — приемник раствора депарафинированного продукта; S — улавливающая центрифуга; 9 — реактор разложения комплекса; ю — центрифуга для отделения регенерированного карбамида; 11 — приемник раствора застывающего компонента; 12 — улавливающая центрифуга; 13, 14 — скрубберы для отмывки метилового спирта; 15 — нагреватель; 16 — ректификационная колонна для отделения метилового спирта от

лическое; способ отделения комплекса — центрифугирование на фильтрующих саморазгружающихся центрифугах.

в реакторе составляет около 30 мин. Из реактора 4 смесь подают для отделения комплекса на фильтрующие центрифуги /ступени. Раствор депарафинированного продукта, освобожденный от основной массы комплекса, собирают в приемнике и затем дополнительно центрифугируют на улавливающей центрифуге для извлечения из него оставшейся тонкой взвеси комплекса и непрореагировавшего карбамида. Взвесь, уловленную центрифугой 8, возвращают в реактор 4.