Реакция каталитического фракционирования – оборудование для регенерации

Thread Content

I. Реактор с подъемной трубой 　　Основная конструкция реактора с подъемной трубой показана на рисунке 3-12. По функциональному назначению подъемная труба может быть разделена на следующие сегменты: 1. Сегмент предварительного подъема. Состояние флюидизации катализатора в подъемной трубе и скорость его потока имеют большое значение для коэффициента преобразования и селективности продукта. Устанавливается участок предварительного подъема, в котором в качестве средства для подъема используется смесь пара и легких углеводородов. Это способствует ускорению движения катализатора вверх в виде пистонного потока; кроме того, это позволяет пассивировать тяжелые металлы, находящиеся на поверхности катализатора. Это способствует более быстрому смешиванию катализатора с масляным туманом, что повышает степень преобразования и улучшает селективность продукта. 2. Секция кристаллизации Роль подъемной трубы, расположенной над форсункой подачи сырья, заключается в обеспечении необходимого времени пребывания сырья для процесса кристаллизации. Функция секции разделения катализатора в верхней части подъемной трубы заключается в первоначальном разделении продукта и катализатора. Основными продуктами каталитического фракционирования являются промежуточные продукты фракционирования. Их можно дальше разлагать на мелкие молекулы, не являющиеся целевыми продуктами, либо синтезировать из них кокс. Поэтому крайне важно контролировать общую степень фракционирования, оптимизировать время реакции, а также немедленно после завершения реакции осуществлять быстрое разделение продуктов и катализатора. http://bbs.**.com/data/attachment/forum/201506/01/103753a6m0jgcbh6mamyna.jpg chap3_5_clip_image002.jpg (24,75 КБ, количество загрузок: 0) Скачать файл, сохранить в альбом. Дата загрузки: 2015-6-1 10:37. http://bbs.**.com/data/attachment/forum/201506/01/103753l82l8t4tzt2fe9yh.jpg tsgfyqjt.jpg (247,18 КБ, количество загрузок: 0) Скачать файл, сохранить в альбом. Дата загрузки: 2015-6-1 10:37. Рисунок 3–12: Схема реактора с использованием трубопроводов для подачи сырья. Хороший форсунок для подачи сырья позволяет полностью распылить его, так что средний диаметр капель будет близок к среднему размеру частиц катализатора. Равномерное распределение капель и соответствующая скорость потока способствуют лучшему смешиванию компонентов, что способствует повышению выхода продукта и снижению количества образующегося кокса. 3. Секция стимулирования 　　Функция секции стимулирования заключается в удалении за счёт водяного пара нефтегазовых веществ, адсорбированных на катализаторе, а также в вытеснении нефтегазовых веществ из пространства между частицами катализатора. Это необходимо для того, чтобы эти вещества не попадали в регенератор вместе с катализатором, что способствовало бы увеличению нагрузки на регенератор и снижению выхода продукта. Меры по повышению эффективности стимулирования: во-первых, увеличение количества секций стимулирующего отделения с использованием высокоэффективных решеток стимулирующей колонны ； Во-вторых, необходимо регулировать объем притока катализатора, чтобы увеличить время контакта катализатора с паром и улучшить эффективность замены нефти и газа ； В-третьих, увеличивается количество входов для пара с целью улучшения его распределения и эффективности стимуляции. 　　В последние годы также было проведено немало исследований по нисходящим трубчатым реакторам. Преимущества реактора с нисходящим потоком заключаются в том, что нефтегазовая смесь и катализатор движутся сверху вниз; отсутствует проблема оседания твердых частиц, а режим потока может быть направленным, при этом минимален риск обратного смешивания ； Возможно совместное использование с трубчатым регенератором для сокращения инвестиций и т. д. Такой тип реактора, возможно, более подходит для реакций, требующих высокой температуры и короткого времени контакта. Существует несколько патентов на исследования реакторов нисходящего типа, однако до сих пор не сообщалось о их промышленном применении. II. Регенератор Основная функция регенератора — сжигание кокса, образовавшегося на катализаторе, для восстановления его активности, а также обеспечение теплоты, необходимой для процесса фракционирования. В промышленности существуют различные типы регенераторов. В общем, их можно разделить на три типа: одноэтапная регенерация, двухэтапная регенерация и быстрая регенерация. Установка по переработке в Ланьчжоу использует процесс двухэтапной регенерации с перекрытием. http://bbs.**.com/data/attachment/forum/201506/01/103754cgsoiesbkhlel04g.jpg c-3x.jpg (39,42 КБ, количество загрузок: 0) Скачать вложение, сохранить в альбом. Дата загрузки: 2015-6-1 10:37. Рисунок 3-13: Схема регенератора. Процесс регенерации заключается в том, что материал проходит поочередно через два флюидизированных слоя для его обжига. Двухэтапная регенерация в основном осуществляется с использованием двух регенераторов. В первом этапе сгорает примерно 80–85% от общего количества углерода ； На втором этапе оставшееся количество углерода сжигается с помощью воздуха при более высокой температуре. Два этапа регенерации могут осуществляться путем разделения внутри одного корпуса регенератора на две зоны, либо с использованием двух отдельных регенераторов. По сравнению с одноэтапной регенерацией, основные преимущества двухэтапной регенерации заключаются в следующем: во-первых, для реакторов с полным перемешиванием в виде пылевого слоя, с точки зрения кинетики реакции, скорость образования золы пропорциональна содержанию углерода в регенерирующем веществе. Поскольку при первом этапе регенерации сгорает лишь большая часть кокса, содержание углерода в полурегенерированном материале, выходящем с первого этапа, выше, чем в самом регенерированном материале, что способствует ускорению процесса образования кокса на первом этапе ； Во-вторых, во время второго этапа регенерации можно использовать свежий воздух (что повышает логарифмическую среднюю концентрацию кислорода), а также более высокую температуру; это, в свою очередь, способствует ускорению процесса сгорания угля ； В-третьих, скорость сгорания водорода в коксе выше, чем скорость сгорания углерода. Когда сгорает примерно 80% углерода, водород практически полностью сгорает. Поэтому давление водяного пара во втором этапе может быть довольно низким, что снижает степень гидротермического старения катализатора. Кроме того, запас катализатора во втором сегменте ниже, чем в регенераторе с одним сегментом, а время пребывания меньше. Оба этих фактора создают условия для повышения температуры регенерации. 　　При двухэтапной регенерации существует проблема оптимизации соотношения количества углерода в первом и втором этапах. Помимо учета процесса практического полного удаления водорода из кокса в первом этапе, оптимизация также должна осуществляться с точки зрения динамики процесса сгорания угля. Для промышленных установок обычно на первом этапе сжигается 80–90% от общего количества углерода. 　　Для поддержания теплового баланса между двумя регенераторами в устройстве установлены два нисходящих внешних теплоотборника для отбора тепла. Рисунок 3-14: Внешний теплообменник с нисходящим потоком. Способ работы внешнего теплообменника с нисходящим потоком заключается в том, что катализатор, поступающий из регенератора, проходит через теплообменник сверху вниз. Воздух для флюидизации движется через теплообменник с скоростью 0,3 м/с–0,5 м/с сверху вниз, что позволяет поддерживать катализатор в состоянии флюидизации.
http://bbs.**.com/data/attachment/forum/201506/01/103754x1fv6xwh4gg2366x.jpg, chap3_5_clip_image006.jpg (31,57 КБ; количество загрузок: 0). Скачать файл и сохранить его в альбоме. Дата загрузки: 2015-6-1, время: 10:37.
http://bbs.**.com/data/attachment/forum/201506/01/103755qcsuajpj8ssgg3o3.jpg, xxswqrq.jpg (196,05 КБ; количество загрузок: 0). Скачать файл и сохранить его в альбоме. Дата загрузки: 2015-6-1, время: 10:37. В теплообменнике выделяются зона плотной фазы и зона разреженной фазы; газ, содержащий небольшое количество катализатора, возвращается из верхней выпускной трубы в зону разреженной фазы регенератора. В теплообменнике расположен набор труб; в него подается смягченная вода для получения пара, который затем уносит тепло. Объем циркуляции катализатора регулируется с помощью клапана на выходной трубопроводе, а высота уровня твердой фазы в теплообменнике — с помощью клапана на входном трубопроводе горячего катализатора.