Қожасай кен орны мұнайының вакуумдық газойльдік каталитикалық крекинг қондырғысы жобасы. Өнімділігі 1,5 млн т/жг

Крекинг катализаторларыныңматрицасы жоғары жағының көтеруші  функциясын атқарады, артынан негізгі белсенді компонентті  цеолит пен көмекші қоспаларды диспергирлейді.

Цеолиттер   (грек сөзінен  аударғанда цео – қайнаған, литос - тас) үштілі кристалды құрылымды  алюмокірпіштерден тұрады.Цеолит құрылымы саны көп сызбалы  терезелері өзара біріккен  немесе сезінушімолекулаларының  өлшемдерімен салыстырғандағы микроканалдармен мінезделеді.

Цеолиттердің кемшілігі олардың таза түріндегі өте жоғары емес механикалық бекемділігі,сол себепті олар  өндіріс катализаторы ретінде қолданылмайды. Көбіне олар  диспергирлі түрінде катализатор матрицасына 10 – 20 % масс. енгізіледі.

Крекингтің цеолиті бар  алюмосиликат катализаторларының   спецификалық  физико-химиялық   қасиетін, механикалық көмекші қоспалар  жақсартады:

1.Жоғары белсенділік және термобулы тұрақтылық;

2.Жоғары механикалық бекемділік және төзімділік;

3.Бензиннің көп шығуы октандық санда (92 87 қарсы) және де аз мөлшердегікокстың шығуы;

4.Аз шығын (0,27 кг/ г  0,34 кг/г қарсы)

Өнімдердің мінездемесі.Катализдік крекингтің көміртекті газдары 75- 80% аз емес пропан – пропилендер, бутан-бутилендер, және пентан  - амилендерден тұрады.  Изомерлі қоспалардың мазмұны 25- 40 % дейін жетеді.

Бензиннің 0,72 -0,77, Тығыздығы бар, октанды саны зерттеу әдісі бойынша 87ден -91- ге дейін. Оның құрамында 8 – 15% шегі жоқ көміртегі және 20-30% арендер бар. Шегі жоқ көміртегілер  және арендер үштен екісіизомерлі  құрылымды көміртегіден тұрады.

Жеңіл газойль (фракция 195-350ºС)  0,89 -0,94 Тығыздығы және 40- 80 % ареннен тұрады. Цетанды сандар 45тен   -24 ке дейін ауытқиды. Жеңіл газойл жоғары цетанды санмен дизелді отынның құрамы ретінде , төмен цетанды сан – мазутты бөлуші ретінде қолданылады.

Ауыр газойль ( фракция 195 – 350 ºС жоғары) – Катализдік крекингтен қалған сұйық өнім -  мазуттың құрамы ретінде немесе кокс қондырудағы шикізат ретінде қолданылады

 

 

1.2 Қондырғының  орнығуы мен таңдау кестелері, тәртіпті  параметрлері.

 

Қазіргі уақытта мұнайөндіру  зауыттарында Катализдік крекинг қондырғыларының екі түрін пайдаланады:

1.Қондырғылар шикізаттың химиялық айналу үрдісі  және катализатор регенерациясы  катализатордың тұтас қабатында жүзеге асады (шар тәрізді катализатор);

2.Қондырғыларда сол үрдістер  псевдокүйдіру  немесе катализатордың қайнау қабатында жүзеге асады (ұнтақ түріндегі).

Айналып тұрған катализаторлы қондырғылардағыпроцесс шахта түріндегі аппараттарда өтеді,   сол арқылы үзілмес ағынмен жоғары төмен диамтерлері 3-5 мм катализатор дөңгелектерітура ағысты реакторларда катализатор мен шикізат қарсы токқа қозғала байланысқа түседі . Әрбір қондырғылардың  реакторлы блогы реактордан, регенератор және  транспортты катализатор жүйесінен тұрады.

Катализдік крекингтің  реактор блогының  домалақты  катализатор конструкциясы,  қайнаған қабаттағы каталитистік крекингтің  қондырғысымен салыстырғанда аса үлкен және бірқатар кемшіліктері бар. Мысалы   регенерация жүйесінде (ауатаратужәне    газжинау қондырғысы) аппараттыңқимасы алаңының тек 40 % газды сепарацияға қолданады. Сондықтан оның жылдамдығын   катализатордың ауып кетуін болдырмау үшін жасанды түрде төмендетеді. Тағы бір кемшілігі реактордың қимасы бойынша ауаның бірдей таралмауы; элементтердің қажетті герметикалық  бекітілуіне қол жеткізу қиын,  ол катализатордың толықтай қалпына келмеуіне алып келеді.

Сол себепті соңғы уақытта ұнтақ түріндегі немесе микросфералық катализаторларлы қондырғылар көптеп таралуда. Қайнау қабаты режимін жасау мүмкіндігі,  кертартпа аппараттын және транспортты катализатор жүйесінің конструкциясын жеңілдетеді.

Реакторлы блоктың сызбасы  реактор мен регенератордың өзара  орналасуы мен  және де катализаторда  беру (көлік)  жүйесімен анықтайды. 

Таңдап алған  сызбаға  байланысты бұл аппараттағы қысымға байланысты. Реакторлы блоктың басты төрт схема айқындайды.

1.Регенератор  реактордан  жоғары орналасқан   екінші рет   катализатор сұйылтылған түрінде тасымалданады. Регенаторды реакторға қатынасты биіктікте орналастырады.  Барлық катализаторлар түсетін тұрақ  қысымды өткізу реакторында . Катализатор үзбей  тасымалданады;

2.Екінші рет көтерілетін катализатор сызбасымен,реактор мен регенератор  бір деңгейде орналасады. Реакторлы блок   екі аппаратта бірдей  қысымда жұмыс істейді,  ауа қысымы қуаттың жұмсалуын көбейтеді. 

3.Регенератор мен реактордың бір деңгейде орналасқан  сызбасы. Катализатор тығыз қабатта  төменгі және жоғарғы  бұтақтарының  әртүрлі  салмақтағы әсерінен тасымалданады, бірақ катализатор бөренесі  аппарат ішінде  есепке алынады. Айналып тұрған катализатор санын  жоғары тіректе, оның тығыздығын реттейді,тірекке беріліп отырған су буымен  ауа мөлшері ауытқып отырады.

4.Реактор мен генераторлардың  орналасу сызбасы мен бір реттік  көтермелі сұйытылған фазадағы катализатор.  Бұл сызба бойынша реактор  генератордың астында және үстінде орналасуы мүмкін.

Катализдік крекинг қайнама қабатпен шаңтүріндегі немесе микросферикалық катализаторда жасанды және қарапайым белсенді өлшемі 20 -80ммалюмосиликат катализаторда жұмыс істейді.

Аталған крекингтің  домалақ катализаторды қолданатылатын крекингпен салыстырғандағы басымдылығы:

1.Кең деңгейде шикізатты айналдыру және айналып тұрғанкатализатордықарапайым реттеу мүмкіндігі;

2.Реактор мен регенераторларда  белсенді айналдыру  жергілікті қызуды болдырмау және жылуберудегі жоғары коэффиценттерді қамтамасыз ету;

3.Катализаторды тасымалдауда  аз қуатты шығындау.

4.Негізгі аппараттардың қарапайым конструкциясы.

Жоғарыда аталған Катализдік крекингтің сызбаларының ең өзектілігі және артықшылығы үшінші сызба, ұнтақ түрдегі катализатор.

Катализдік крекинг шикізатын дайындау мақсаты металл құрамын азайту  және шикізаттағы коксегенді компонеттерін оның келесі Катализдік  қайта өңдеуде үнемдірек болуы үшін, регенератордың аз көлемі және қымбат тұратын катализаторға шығынды азайтуды  жүзеге асыру.

Катализдік крекинг шикізатын дайындау үрдісінде  қазіргі уақытта Катализдік  гидротазарту  кеңінен қолданылады,  вакуумды газойль мен одан да ауыр, құрамында металы шектеулі шикізаттан  басымды болып келеді. 

Алдын ала крекинг шикізатын   гидротазарту қиыстырылған

Катализдік қайта өңдеудің жетістігі:

1.Катализдік крекинг барлық сұйық өнімдерінің күкіртті және азотты қосылымдары  және регенерация газдарында тотық күкірттің құрамы айтарлықтай төмендейді , нәтиежесінде оларды дайындауды қажет етпейді, атмосфераға лақтырылатын қауіпті газдар азаяды;

2.Полициклді ароматты көміртегілер және шикізат смоласы  гидротазартуда жартылай гидрокрекингке ұшырайды шығыршықтың саны аз алкилароматикалық  көміртегілер пайда болуымен қатар нәтиежесінде Катализдік крекинг үрдісінде кокстың пайда болу төмендетіледі;

3.Гидротазартылған шикізатта  металл құрамы айтарлықтай  азаяды, крекинг катализаторының  шығыны төмендетіледі;

4.Катализдік крекингте гидро тазартылған шикізатта тұтас өнімдер (сапасы жоғары)  шығуы көбейеді және газойл мен кокстардың шығуы азаяды.

Қиыстырылған өңдеудегі  кемшіліктерге капиталды және эксплуатациялық  шығындарды жатқызуға болады және құрамында  шектеулі металы бар шикізатты өңдеу  мүмкіндігін де.

Шикізатты дайындаудағы Катализдік емес процесстерр  Катализдік крекинг  құрамында металға ешбір шектеу қоймайды сондықтан қалған шикізат түрін қолдану арқылы  қорын кеңейтуге мүмкіндік береді бірақ капиталды және қолданбалы шығындармен мінезделеді. Сондықтан оларды қазіргі мұнайөндіруде кеңінен қолдануды тежеп отыр.

Алғашқы да қондырғыларға  француз мұнай институты жасап  шығарған шикізат форсункаларын  қолданылған. Соңынан біздің  жоба бойынша  олар алдын ала шикізатта  диспергирлеу құрылғысымен қайта жабдықталды, ол бензинді фракцияның 0,5  % масс. көбірек шығуына мүмкіндік береді.

Регенераторды қолдану процесінде  трубкалыауатаратқышта айтарлықтай кемшіліктер табылды:   жырық пайда болу, таратқыш құбырдың  үзілуі және олардың ниппел эрозиялы тозуы. Осыған байланысты  регенераторда  конструкциясы жетілдірілген жоғары механикалық бекемділігімен ерекшеленетін және эрозиялық тозуға төзімді  трубкалы ауа таратқыш қондырылды.

Ауа таратқыш  қондырғы төмен  бағытталған 45  бұрышында каналыжабдықталған, бу таратқышсопл конструкциясымен бірдей. Конструкцияны жетілдірілгеннен кейін  ол катализатордағы қалдық кокстың құрамын төмендететті0,05% (масс):

Сондықтаналдын ала гидротазартылған шикізатты Катализдік крекингті жүргізуде Г -43-107М/1 қондырғысының сызбасы таңдалды, шикізат ретінде Оңтүстік Батыстағы Камышты жер өңірініңвакуумды газойль мұнайы  болып келеді. Қондырғыдағы  шикізаттың айналу үрдістері жалған күйдірілген немесе катализатордың қайнатылған қабатында жүзеге асырады.

 

Катализдік крекингті келесі жағдайларда жүргізіледі:

Температура, С  

крекинг ......................................450- 525