Меню Рубрики

Установка каталитического крекинга мазута

Установка каталитического крекинга

Цель установки

Каталитический крекинг — это переработка нефти для получения следующих продуктов:

  1. Компонента бензина с октановым числом 92
  2. Сжиженных углеводородных газов – пропан-пропиленовая фракция (ППФ) и бутан-бутиленовая фракция (ББФ)
  3. Компонента дизельного топлива
  4. Легкого каталитического газойля

Используемое сырье

В качестве сырья на установку поступает гидроочищенный вакуумный газойль.

Технологическая схема

Сырье перекачивается насосами через блок теплообменников, где происходит нагревание до 220 °С. Далее происходит разделение на 8 потоков, которые направляются в печь, где происходит нагрев до температуры 250-260 °С.

Реакторный блок

Далее поток поступает в слой циркулирующего катализатора реакторного блока через райзер – прямоточный реактор. Происходит смешение потока и катализотора с температурой 530 °С.

Так как температура составляет 530 °С, то происходит реакция крекинга с образованием продуктов реакции, находящихся в газообразном состоянии.

Катализатор – микросферический цеолитсодержащий алюмосиликат.

Далее образовавшаяся смесь продуктов реакции и катализатора перемещается в реактор, где установлены циклоны 1 и 2 ступени.

Циклоны

В циклонах 1 ступени, более тяжелый катализатор, за счет центробежной силы, отбрасывается к стенкам устройства и направляется вниз реактора, а газообразные продукты реакции направляются во вторую ступень.

Ступень тонкой очистки – оставшиеся продукты реакции переходят во вторую ступень циклонов тонкой очистки. Где происходит аналогичный процесс.

При этом, катализатор ссыпается вниз реактора, куда подается пар для того, что бы отделить принесенные ценные для нефтепереработки углеводороды. На поверхности катализатора откладывается кокс – побочный продукт.

Очищенный от катализатора продукт в состоянии парогазовой смеси через верх реактора уходит на блок нагревательно – фракционирующей части (НФЧ) для последующего разделения.

После отделения от продукта катализатор попадает в транспортную линию, куда подается воздух для его транспортировки в регенератор. В регенераторе происходит выжег кокса с поверхности катализатора при температуре 600 °С, поскольку при такой температуре кокс самовоспламеняется.

Дымовые газы, пройдя две ступени циклонов, попадают в котел-утилизатор для выработки пара 15 атмосфер.

Отбившийся при этом катализатор спускается вниз регенератора, ссыпается в хоппер – бункер для предварительного сбора катализатора. А далее через шиберную задвижку подается на реакцию с сырьем в райзер.

За счет подачи воздуха от воздуходувки происходит движение катализатора между реактором и регенератором. А между регенератором и реактором за счет перепада давления.

Парогазовая смесь, которая образовалась в процессе реакции, сверху реактора направляется вниз фракционирующей колонны, где проходит разделение.

При этом в кубе колонны задерживается тяжелый каталитический газойль с температурой 350 °С, откуда насосами одна часть выводится из колонны, а вторая через блок теплообменников возвращается в колонну в качестве орошения для охлаждения колонны и улавливания катализатора из продуктов реакции.

Из средней части колонны выводится легкий каталитический газойль, являющийся компонентом дизельного топлива. Он проходит через стриппинг, в который подается пар, отпаренный каталитический газойль выводится с установки.

Сверху фракционирующей колонны выводятся:

  1. Сухой газ
  2. Пропан пропиленовая фракция
  3. Бутан бутиленовая фракция
  4. Бензин

Все продукты реакции, попадая в АВЗ и водяные охладители – охлаждаются и с температурой 30-45 градусов Цельсия попадают в трехфазный сепаратор. Здесь происходит разделение на воду, бензин и газ.

Сепаратор: разделение на воду, бензин и газ

Часть бензина возвращается в колонну, а другая часть направляется на блок стабилизации бензина. Где идет отделение газа от бензина.

Сверху сепаратора смесь газов попадает на блок очистки в аппарат для поглощения газов (абсорбер), для отделения от сероводорода.

В верхнюю часть колонны подается метилдиэтаноламин (МДЭА), который улавливает сероводород и с помощью насосов выводится на утилизацию.

После очистки от сероводорода, газ уходит на прием газовых компрессоров. Далее идет процесс охлаждения и конденсации жирного газа в АВЗ. Далее он снова направляется в сепаратор, в котором через насосы уходит в абсорбер, туда же идет газ сверху сепаратора и бензин.

Сверху в абсорбер подается стабильный бензин установки. Куб колонны подогревается с помощью термосифонных кипятильников. Сверху абсорбера уходит сухой газ в заводскую сеть. Деэтанизированный бензин, в котором содержатся ББФ и ППФ уходит снизу абсорбера и поступает в колонну стабилизации.

Отсюда снизу уходит депопронизированный бензин, а ППФ уходит сверху, охлаждаясь в АВЗ, теплообменниках. Пройдя через сепаратор, часть уходит в колонну в качестве орошения, а часть выводится с установки.

Деэтанизированный и депропанизированный бензин так же отправляются в колонну стабилизации. Здесь ББФ уходит сверху, при этом охлаждаясь в АВЗ и теплообменниках. После прохождения сепаратора, часть в качестве орошения уходит в колонну, а часть выводится с установки.

Читайте также:  Установка магнитолы golf plus

Снизу колонны выводится товарный бензин с октановым числом 92 по исследовательскому методу.

Видео

источник

Установка по переработке мазута (каталитический крекинг)

Описание установки по переработке мазута М-100 на 80–100 т/сут.

Непрерывная автоматическая многофункциональная уставка является собственной разработкой компании. Многофункциональная установка пиролиза и каталитического крекинга предназначена для переработки мазута М-100 для выработки бензина, дизельного топлива (битума).

  1. Краткое описание непрерывной многофункциональной установки.
    А. Установка состоит из нескольких соединенных вместе реакторов, работающих одновременно, с помощью реагентов, под воздействием термического крекинга происходит перегонка и выработка различных продуктов.
    Б. Многофункциональность. Новая разработка технологии позволяет успешно проектировать установку под переработку различного сырья (нефть, мазут 100, 180, отработанное масло, шины, пластик, угольный кокс, неочищенный парафин и т.д.) для получения бензина, дизеля, масел.
    В. Непрерывность. Установка работает в непрерывном режиме круглогодично. Профилактика взависимости от типа установки организовывается около 2–3 раз в год на несколько дней.
    Г. Автоматезированность. В непрерывном автоматическом режиме происходит подача сырья, выход продуктов, очистка, выделение газа, сжигание попутного газа, очищение сырья.
  2. Описание процесса работы.
    После подачи сырья в реакторы и продвижения по ним, происходит смешивание с реагентами благодаря чему идет быстрый каталитический пиролиз и каталитический крекинг. Расщепленное сырье в газовом состоянии проходит через каталитическую колону и через охладители, и через дополнительную систему очистки расходится по резервуарам для хранения продуктов.
  3. Минимальные требования:
    Цех на 3 производственные линии для переработки 80 т/сут. 1500–2000 м2;
    Офис, автостоянка;
    Расход электроэнергии около 150кВ;
    Трубопроводы, опоры, датчики, система противопожарной безопасности и т.д.;
    Резервуары для сырья 2000 м3.
  1. Установка проектируется учитывая возможности переевозки в контейнерах, в связи с этим на 80 т/сут. установку проектируется 3 производственные линии с одной системой управления, либо несколькими, по желанию заказчика.
  2. Производство основных элементов только из нержавейки.
  3. Гарантийный срок работы 7–8 лет
  4. Выход нефтепродуктов:
    Может извлекаться 85-90% судового топлива, либо 50-60% дизельного топлива и 30-35% битума очень хорошего качества, также можно рассмотреть другое соотношение, но это будет влиять на качество.
  5. По требованию заказчика выход нефтепродуктов может быть скорректирован (бензин не выделяться, а смешиваться с дизельным топливом; дополнительное выделение битума и дизтоплива в процентном соотношении указанным заказчиком).
  6. Для переработки 5000 сырья необходимо 600 кг реактивов.
  7. Работа в непрерывном режиме требует 3 смены: оператор-2, контроль за подачей сырья-1, контроль за температурой −1, контроль на выходе продукции 2–3, итого: 6–7 человек в смену.
  8. Каждая линия максимально может производить 25-30т/сутки, т.е. 3 линии могут производить 80-90т/сутки, 4 линии 110-120т.
  9. Каждая линия грузися, по предыдущему опыту, в 3 контейнера, на 3 линии соответсвенно 9, общий вес всей установки ок. 60 т. Вес одной линии 20 тонн.
    10.

Описание компании:
Данная компания является разработчиком данной запатентованной на территории КНР технологии. Компания представляет собой иследовательско-разработческий центр, центр по производству оборудования, центр по переработке сырья. Основным исследовательским направлением является разработка и производство автоматических и полуавтоматических установок по перегонке нефтепродктов а также производство топлива из органических продуктов.

Стоимость линии 25–30 тонн/сутки в Китае, на услових EXW – 400 000 долларов.

источник

Установка термического крекинга ТКМ-700-2Э

Назначение установки ТКМ-700-2Э

Установка ТКМ-700-2Э входящая в состав МиниНПЗ предназначена для вторичной переработки высокопарафинистого мазута путем проведения процесса термического крекинга в печи и выносной соккинг емкости. В процессе процесса термической деструкции мазута, получаются продукты : фракция НК-180 С, фракция 180-300 С и мазут. Выход светлых компонентов от 40 до 50 %.

Также установка ТКМ-700-2Э имеет возможность разделения нефти или газового конденсата на ректификационных колоннах насадочного типа с предварительным нагревом в трубчатой печи АНУ-1.2 на бензиновую фракцию, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и мазут. Дальнейшее доведение получаемых продуктов до ГОСТовских параметров осуществляется на блоке компаундирования входящего в инфраструктуру МиниНПЗ.

Таблица 1: Техническая характеристика МИНИ НПЗ с комплектацией установкой ТКМ-700-2Э

средняя производительность по сырью (мазуту)

средняя производительность по сырью (нефти)

потребление пара всего НПЗ на базе ТКМ-700-2Э

общая установленная мощность эл/дв

расход мазута на огневой нагрев

количество оборотной охлаждающей воды

Расход на переработку 1 тн сырья

время выхода установки на режим

Материальный баланс установки

Материальный баланс рассчитан для высокопарафинистого мазута при проведении процесса термического крекинга и для среднетрубной нефти с содержанием светлых фракций до 50%.

Читайте также:  Установка датчика света на toyota corolla

По необходимости технический керосин может выделяться, как отдельная фракция, так и быть включён в состав или бензиновой или дизельной фракции для получения различных марок топлив.

Выход каждой фракции зависит от перерабатываемого сырья и может быть определён по паспорту на сырьё.

Таблица 2: Материальный баланс установки для максимальной производительности процесса термического крекинга мазута.

Дизельное топливо (фракция 180-300 С)

Потери (газы термического разложения) используются в качестве топлива

Таблица 3: Материальный баланс установки для среднетрубной нефти

Описание схемы переработки мазута

Сырьё (мазут) подаётся насосом в блок рекуперации где нагревается в теплообменных аппаратах за счёт тепла выходящей с установки продукции (бензина, дизельного топлива, мазута). Далее сырьё проходя печь трубчатую Ану-1.25 и нагреваясь в ней до температуры 420 С , проходя через соккинг емкость (реактор) и систему обратной рекуперации попадает в колонну К1 , где с верха колонны выходит бензино-дизельная смесь, которая попадает через теплообменный аппарат в колонну К2, в которой происходит отделение тяжелого бензина от дизельной фракции.

Боковым погоном из К2 при необходимости отбирается керосиновая фракция. С Низа колонны К1 выходит мазут, а из колонны К2 дизельная фракция, которая направляется через узел подготовки и абсорбирования в товарно-сырьевой парк. Все продукты поступают в блок рекуперации тепла, в котором охлаждаются, передавая своё тепло сырью, проходят блок охлаждения и затем направляются в продуктовые ёмкости.

Схема первичной переработки нефти

Описание схемы

Сырьё (нефть, газовый конденсат) подаётся насосом в блок рекуперации где нагревается в теплообменных аппаратах за счёт тепла выходящей с установки продукции (бензина, дизельного топлива, мазута). Далее сырьё проходя печь трубчатую АНУ-1.0- и нагреваясь в ней, попадает в колонну К1 , где с верха колонны выходит бензино-дизельная смесь, которая попадает через теплообменный аппарат в колонну К2, в которой происходит отделение тяжелого бензина от дизельной фракции.

Боковым погоном из К2 при необходимости отбирается керосиновая фракция. С Низа колонны К1 выходит мазут, а из колонны К2 дизельная фракция.

Все продукты поступают в блок рекуперации тепла, в котором охлаждаются, передавая своё тепло сырью, проходят блок охлаждения и затем направляются в продуктовые ёмкости.

источник

Каталитический Крекинг

Каталитический крекинг – процесс расщепления крупных молекул углеводородов тяжелых нефтяных фракций на более мелкие, проводимый при высокой температуре и в присутствии катализатора.

Целью каталитического крекинга является получение необходимых соединений, используемых в качестве ценных компонентов бензина, повышая его октановое число. При этом также образуются другие продукты: в основном, углеводородные газы, в том числе, ненасыщенные, и кокс.

Каталитический крекинг, наряду с каталитичеким риформингом, является одним из основных процессов вторичной переработки нефти.

Предпосылки создания метода

Потребность в автомобильном бензине всегда была существенней, чем в тяжелом жидком топливе, не говоря уже об остаточных нефтепродуктах. Нефтепромышленники поняли, что при производстве бензина в количестве, удовлетворяющем спросу, рынок одновременно будет затоварен тяжелым топливом. Чтобы избежать такой невыгодной во всех отношениях ситуации был разработан метод переработки тяжелых фракций в более легкие, который назвали крекинг. Наибольшее распространение в силу ряда причин получил именно каталитический крекинг.

Сырье

Основным сырьем для процесса каталитического крекинга являются фракции с температурой кипения выше 350 °С. До недавнего времени в качестве сырья использовался прямогонный тяжелый газойль, а также легкая фракция вакуумной перегонки. Однако, в последние годы наблюдается тенденция к утяжелению сырья. Так на современных установках переходят к переработке глубоковакуумных газойлей с температурами конца кипения до 620 °С.

Химизм процесса

В процессе каталитического крекинга происходит разрыв больших углеводородных молекул, что сопровождается образованием следующих продуктов:

  • Полный набор углеводородов от метана и выше
  • Олефиновые газы – за счет отщепления водорода
  • Кокс – в результате недостатка водорода

Молекулы, состоящие из нескольких ароматических или нафтеновых циклов, распадаются на меньшие ароматические или нафтеновые молекулы и олефины. Ароматические или нафтеновые молекулы, имеющие длинные боковые цепи, теряют их.

Катализатор

В современных установках каталитического крекинга в основном используется цеолитсодержащий микросферический катализатор с размером частиц 35 — 150 мкм и площадью поверхности 300 — 400 м 2 /гр. Такие микросферы представляют собой алюмосиликатную матрицу с нанесенным на нее цеолитным компонентом, содержание которого не превышает 30%.

В большинстве случаев в качестве цеолита используется ультрастабильный цеолит Y, в который иногда добавляется ZSM-5. Некоторые производители практикуют добавление в катализатор редкоземельных металлов.

Для обеспечения полного сгорания кокса и окисления его до СО2, в катализаторы добавляют промоторы дожига СO. Уменьшение истирания катализатора также обеспечивают специальными добавками.

Читайте также:  Установка twonky на synology

Технология

В состав установки каталитического крекинга входит три основных блока:

  • Реактор
  • Регенератор
  • Ректификационная колонна

Реактор

Потоки нагретого сырья и катализатора смешиваются, в зависимости от типа реактора, в разных узлах установки, и попадают в реактор, представляющий собой большой сосуд. В реакторе проходит как сам процесс крекинга, так и отделение углеводородов от катализатора, которое производится с помощью центрифугирования.

В настоящее время наблюдается полный отказ от периодических реакторов Гудри в пользу процесса непрерывной регенерации. Такие установки непрерывной регенерации делят на несколько типов:

  • Реакторы с движущимся слоем катализатора

Сырье подается снизу, а катализатор сверху. Отработанный катализатор подается на регенерацию также через низ, а продукты через верх — на разделение.

  • Реактор с кипящим слоем катализатора (Выход крекинг- бензина 49 — 52 %)

В данном случае микросферический катализатор находится во взвешенном состоянии в потоке сырья. По мере закоксовывания частицы катализатора тяжелеют и падают вниз, откуда выводятся на регенерацию.

  • Лифт-реактор (Выход крекинг-бензина 50 — 55 %)

Нагретое сырье диспергируется и смешивается с потоком катализатора в вертикальной трубке (райзере), и подается в реактор снизу. Процесс крекинга начинается уже в райзере. В реакторе смесь катализатора и продуктов разделяются на сепараторе, а остатки продуктов десорбируются паром в десорбере. В настоящее время такой тип реакторов является наиболее распространенным (см. рис.)

Катализатор подается в реактор нисходящим потоком, а пары сырья впрыскиваются перпендикулярно направлению движению катализатора, т.е. через специальные боковые отверстия. Время реакции в данном случае составляет всего несколько миллисекунд, в результате чего повышается выход бензиновой фракции (до 60 — 65 %).

Схематическое изображение реакторного блока установки каталитического крекинга

Регенаратор

Образовавшийся в процессе крекинга кокс откладывается на катализаторе, что приводит к существенному снижению активности последнего. Для устранения этого эффекта, отработанный катализатор направляют в специальный сосуд – регенератор. В регенераторе отработанный катализатор, покрытый отложениями кокса смешивают с нагретым до 600 °С воздухом. При этом происходит окисление кокса:

Восстановленный катализатор можно снова смешать с сырьем и направить в реактор. Таким образом обеспечивается непрерывный цикл крекинг — регенерация.

Схематическое изображение блока регенарации катализатора установки каталитического крекинга

Ректификация продуктов крекинга

Углеводородная смесь, образовавшаяся в результате крекинга, направляется в ректификационную колонну, где разделяется на следующие фракции:

  • Углеводородные газы С4-
  • Крекинг бензин
  • Легкий крекинг-газойль
  • Тяжелый крекинг-газойль
  • Кубовый остаток (рециркулирующий газойль)
Схематическое изображение ректификационной колонны установки каталитического крекинга

Состав продуктов

В состав газов, образующихся в процессе каталитического крекинга входят не только предельные углеводороды — метан, этан, пропан и бутан, но и олефиновые углеводороды (до 50 %) — этилен, пропилен и бутилен, а также водород.

В связи с наличием в своем составе непредельных углеводов, газ с ректификационной колонны каталитического крекинга направляют на установку фракционирования крекинг-газа. Благодаря присутствию значительного количества изобутана, бутан-бутиленовая фракция используется в процессе алкилирования. Отдельно выделяется пропилен, который используется для производства полипропилена.

Крекинг-бензин представляет собой ценный компонент автомобильного бензина, вследствие довольно большого октанового числа (ОЧИ 88 — 91). В составе крекинг-бензина содержится незначительное количество бензола (менее 1 %) и ароматических углеводородов (20 — 25 %). Это позволяет использовать его как компонент бензинов, соответствующих нормам Евросоюза (Евро-4 и Евро-5).

Недостатком крекинг бензина является довольно существенное содержание непредельных углеводородов (до 30 %) и серы (0,1 — 0,5 %), что негативно сказывается на стабильность топлива.

Легкий крекинг-газойль содержит большое количество ароматики, что характеризуется довольно низким цетановым числом (20 — 25 единиц), а также существенное количество сернистых соединений (0.1 — 0,5 %). Эти факторы ограничивают применений легкого газойля каталитического крекинга в качестве компонента дизельного топлива. Рекомендованная норма — до 20 %.

В связи с этим альтернативным применением легкого крекинг-газойля является его использование в качестве судового топлива, разбавления котельных топлив и для производства сажи.

Тяжелый крекинг-газойль используют как сырье для термического крекинга или как компонент остаточного топлива. В связи с большим содержанием полициклических ароматических углеводородов тяжелый крекинг-газойль применяется также для получения высококачественного игольчатого кокса.

Рециркулирующий газойль, как понятно из названия, в основном повторно смешивают с поступающим сырьем. При достаточно большом количестве циклов рециркулирующий газойль может полностью исчезнуть, в этом случае говорят о рециркуляции до уничтожения.

источник

Добавить комментарий