Реактор крекинга углеводородного сырья

 

1. РЕАКТОР КРЕКИНГА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ, содержащий корпус, внутри которого по высоте размещены секция крекинга с размещенной в ней распределительной решеткой с газосборными и переточными трубами и вертикально установленными направляющими перегородками с наклонными сегментами в верхней части, закрепленными на корпусе, и отпарная секция с расположенной внутри нее решеткой с переточными трубами и сборными устройствами, со штуцерами ввода регенерированного катализатора и водяного пара, днище со штуцером отвода закоксованного катализатора и штуцеры вывода продуктов реакции с водяным паром, о тличающийся тем, что, с целью увеличения производительности уменьшения выноса катализатора, повьш1ения качества продукта и пред- - отвращения коксообразования, он снабжен размещенными между направлякг1ДИМИ перегородками ниже уровня верхнего торца дополнительными перегородками с наклонными сегментами, об разующими совместно с корпусом от (Л стойно-сепарационную камеру, в верхней части которой размещены штуцеры для вывода продуктов реакции с водяным паром, в направляющих перегородках выполнены переточные отверстия . 2. Реактор по п. 1,отличаю щ и и с я тем, что направляющие перегородки снабжены закрепленными на нижнем торце пластинами.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (11) (51)4 В 01 Х 8/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ((Л (Р 1" АМ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) 1. РЕАКТОР КРЕКИНГА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ, содержащий корпус, внутри которого по высоте размещены секция крекийга с размещенной в ней распределительной решеткой с гаэосборными и переточными трубами и вертикально установленными направляющими перегородками с наклонными сегментами в верхней части, закрепленными на корпусе, и отпарная секция с расположенной внутри нее сборной решеткой с переточными труба(2 1 ) 379070 1 /2 3-26 (22) 18.09,84 (46) 15.10.85. Бюл, У 38 (72) В.P.Зиновьев, И.И.Барков, С. Н. Хаджиев, А. В.Лазарев, В. Г.Шафранский, Г.М. Гуляев и Т. В.Закатова (53) 66,023(088.8) (56) Патент США 11 3883312, кл. 23-288, 1975, Скобло А.И. и др. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промьппленности. М., Химия, 1982, с. 555-557. ми и сборными устройствами, кфпику со штуцерами ввода регенерированного катализатора и водяного пара, днище со штуцером отвода закоксованного катализатора и штуцеры вывода продуктов реакции с водяным паром, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности уменьшения выноса катализатора, повышения качества продукта и пред- -, отвращения коксообразования, он снабжен размещенными между направляю шими перегородками ниже уровня верхнего торца дополнительными перегородками с наклонными сегментами, образующими совместно с корпусом отстойно-сепарационную камеру, в верхней части которой размещены штуцеры для вывода продуктов реакции с водяным паром, в направляющих перегородках выполнены переточные отверстия.

2. Реакторпоп. 1, о тли чаю шийся тем, что направляющие перегородки снабжены закрепленными на нижнем торце пластинами.

1184556

Изобретение относится к конструкции реактора для процессов каталитического крекинга дистиллятно-

Ф го нефтяного сырья и каталитического облагораживания низкооктановых и 5 химических нестабильных бензинов в движущемся слое гранулированного катализатора и может быть применено па заводах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, I, Цель изобретения — увеличение

7, производительности реактора, уменьшение выноса катализаторной крошки и пыли из реактора, улучшение отпар ки катализатора и предотвращение коксоотложения на внутренних стенках реактора.

На фиг.! представлен аппарат, продольный разрез; на фиг.2 — то же, 20 поперечный разрез.

Реактор содержит корпус 1 со штуцерами для ввода свежего сырья 2, регенерированного катализатора 3, водяного пара 4 и штуцеры для вывода >5 продуктов реакции с водяным паром 5 и закоксованного катализатора 6, секцию крекинга сырья 7 с распределительным устройством 8 для ввода в нее регенерированного катализатора, 30 основные 9 и дополнительные !О вертикальные направляющие перегородки с наклонными пластинами 11 и переточными окнами 12. Внизу секции крекинга 7 размещена распределительная ре- 35 шетка ) 3 с равномерно расположенными на ней вертикальными газосборными трубами с колпачками 14 для вывода продуктов реакции из слоя катапизатора и переточными трубами 4О

15 для спуска закоксованного катализатора иэ зоны крекинга в отпарную секцию 16. В распределительной решетке 13 имеются отверстия 17 для прохода паров продуктов реакции 45 и водяного пара в кольцевую отстой.но-сепарационную секцию 18. Внизу отпарной секции 16 располагается горизонтальная сборная; решетка 19, в которую вмонтировано сборное устрой- gp ство 20 для подачи катализатора из отпарной зоны к штуцеру 6, закрепленное в днище 21 для вывода закоксованного катализатора иэ реактора, В крышке 22 реактора вмонтиро- у5 ван штуцер 23 с распределительным коллектором для подачи водяного пара.

Вновь созданная кольцевая отстойнс-сепарационная секция IB образуется эа счет приварки к корпусу I реактора и к распределительной решетке 13 восьми вертикальных перегородок 9 и 10 и восьми наклон ных пластин 11, отсекающих на распределительной решетке 13 (в плане) восемь сегментов.

В верхней части вертикальные перегородки герметично соединены с корпусом реактора наклонными сегментами 24. Вверху этой кольцевой зоны в корпус реактора монтируют четыре штуцера 5 на высоте 1,8-2,1 м от решетки 13 для вывода паров из реактора в колонну. В нижней части вертикальных перегородок 9 прорезают восемь окон 12 — по два с каждой стороны перегородки. Этим создается кольцевая (сплошная у корпуса реактора) камера для вывода паров из аппарата. С целью создания необходимой площади сечения отверстий для прохода паров иэ-под решеточного пространства в кольцевую отстойносепарационную зону в распределительной решетке 13 прорезают два ряда отверстий 17 равномерно по двум окружностям. Наклонные пластины 11 предохраняют эти отверстия от попадания катализатора из эоны крекинга сырья 7. Отпарная секция увеличенного объема создайа между распределительной 13 и сборной 19 решетками в

Реактор работает следующим образом.

Свежее сырье подают в корпус 1 реактора через штуцер 2, а катализатор -. через штуцер 3 и распределительное устройство 8 в секцию крекинга 7. Продукты реакции из секции крекинга через колпачки 14 гирлянд выводят под распределительную решетку 13. Закоксованный катализатор из секции крекинга по переточным трубам 15 направляют в отпарную секцию

l6 а из нее при помощи сборного устройства 20 выводят через штуцер 6 на регенерацию. Для удаления с катализатора адсорбированных тяжелых углеводородов в отпарную секцию 16 подают водяной пар через штуцер 4, находящийся под сборной решеткой 19.

Пары продуктов реакции и водяной пар из-под решетки 13 через отверстия 17 вводят в кольцевую отстой1184556 но-сепарационную секцию 18, где производят отделение катализаторной крошки и пыли от паров. Очищенные пары через выводные штуцеры 5 направляют по трем нлемовым трубо- 5 проводам в ректификационную колонну. В верхнее днище реактора по штуцеру 23 вводят водяной пар.

Пример 1 ° В реакторе установки 43-102 каталитическому крекингу подвергают сернистый вакуумный дистиллят, имеющий плотность

0,895 г/см, содержание фракций, вы3 кип ающих до 350 С, 1 l ма с . %, . конец о, о, кипения 520 С и содержание серы 15

1,79 мас.%.

В качестве катализатора используют цеолитсодержащий шариковый с редкоземельными элементами катализатор Цеокар-2 плотностью 0,745 г/см, 20 содержащий рабочую фракцию в количест ве 92,6 мас.% и имеющий каталитическую активность по выходу бензина

48,5 мас.%. В реактор 1 через штуцеры 2 подают сырье 52 т/ч (или 1248 т/сут) 25 о с температурой 465 С, Катализатор (75 т/ч! вводят в реактор с темпера.турой 550 С по штуцеру 3, затем через распределительное устройство 8— в секцию крекинга сырья 7. Переработ-3р ку сырья в реакторе осуществляют при

460 С, в середине секции крекинга о объемной скорости подачи сырья 2 ч и кратности циркуляции катализатора

1,44 т/т сырья (табл.l) . Давление в верху реактора поддерживают 0,53 ати за счет организации кольцевого вывода паров из реакционной зоны в отличие от максимально допустимого значения 0,7 ати для данного аппарата и 0,67 ати — по прототипу (см. табл.)) . Перепад давления в секции крекинга сырья сохраняют на прежнем уровне (0,07 атм), хотя производительность установки увеличена с 49,2 45 до 52,0 т/ч (см. табл.2) .

Закоксованный катализатор из зоны крекинга по переточным трубам 15 направляют в отпарную секцию 16, где при помощи водяного пара, подаваемого с температурой 470 С по штуцеру 4 под сборную решетку 19, происходит отпарка тяжелых адсорбированных углеводородов с катализатора. Время пребывания катализатора в отпарной

55 секции реактора поддерживают 7 мин за .счет увеличения высоты слоя катализатора с 0,69 до 0,99 м (а соответственно и объема катализатора в этой зоне) вместо 4,9 мин по прототипу. После отпарки катализатор по сборному устройству 20 через штуцер 6 с температурой 445 С выводят о, из реактора на регенерацию.

Пары продуктов реакции из зоны крекинга сырья 7 и водяной пар иэ отпарной секции 16 через отверстия

17 в распределительной решетке )3 подают в кольцевую отстойно-сепарационную секцию 18 шириной 250 мм и высотой 1,9 м (от распределительной решетки до штуцеров 5 вывода паров или 2,8 м от уровня катализатора в отпарной секции до штуцеров 5), В секции 18 происходит отделение паров от катализаторной крошки и пили. Из отстойно-сепарационной секции пары по штуцерам 5 выводят из реактора в ректификационную колонну тремя потоками по трем шлемовым трубопроводам.

Выход автобензина 27,3 мас.% от сырья и суммы светлых 54,?%, тогда как по прототипу светлых продуктов

53 8 мас.% табл.3

Пример 2. В новом реакторе каталитическому крекингу подвергают сернистый вакуумный дистиллят на цеолитсодержащем катализаторе 1(еокар-2, качество которого приведено в примере 1. Производительность реакторапо сырью увеличивают с 52 до

54,2 т/ч (до 1300 т/сут вместо

))80 т/сут по известному способу) .

Сырье с температурой 468 С вводят в корпус 1 реактора через штуцеры 2.

Катализатор в количестве 75 т/ ч с о, температурой 555 С вводят в реактор по штуцеру 3 и через распределительное устройство 8 распределяют равномерно по сечению реактора. Переработку сырья в реакторе осуществляют при 460 С (в середине секции крекино га), объемной скорости подачи сырья

-1

2,! ч и кратности циркуляции катализатора 1,38 т/т сырья (см. табл. I) .

Давление в верху ре актор а подде рживают 0,56 ати против 0,67 ати по прототипу (табл. 1, 2) . Перепад давления в секции крекинга (верх-ниэ) составил 0,08 атм,т.е. такуюже величину,что и в прототипе (см. табл.2,хотя увеличена производительность реактора по сырью. Это стало возможным за счет создания кольцевой (no периферии ппощади сечения реакто1184556 ра) отстойно-сепарационной секции

18 для вывода паров из эоны крекинга 7. Закоксованный катализатор из зоны крекинг& 7 lIQ переточным трубам 15 направляют в отпарную секцию

16, в которой производят отпарку адсорбированных углеводородов водяным паром, подаваемым с температурой

470 С по штуцеру 4, Время пребывания катализатора с отпарной секции реак" тора поддерживают равным 7,8 мин за счет увеличения высоты слоя катализатора в ней до 1,1 м. Затем катализатор после отпарки с температурой 443 С выводят со .сборной решетки 19 по трубам сборного устройства 20 через штуцер 6 из реактора на регенерацию. Несмотря на увеличеПоказ атели

По извест- По примерам ному способу (про тотипу}

Производительность по сырью: т/сут!

180

1248 1300

52 0 54,2

58,0 60,5 т/ч

49,2

3 м /ч

55 0

460

460 460

29

Объемная скорость no-f дачи сырья, ч

2,5

2,0

2,1

75

101

101

101

1,53

l,44 l,38

Температура в середине зоны крекинга о сырья, С

Объем катализатора в реакторе, м

Количество циркулиру ющего катализатора, т/ч

Объем циркулирующего катализатора, м /ч

Кратность циркуляции катапиэатора, т/т сырья ние производительности реактора по сырью глубина превращения вакуумного дистиллята (сырья крекинга) не только не снизилась, а даже несколько возросла с 71,3 до 71,8 мас.%.

Выход бензина 27,3 и суммы светлых

54,2 мас.% от сырья ..Селективность процесса сохранилась на прежнем уровне в сравнении с прототипом.

Качество полученных продуктов каталитического крекинга — газа, бензина, легкого и тяжелого каталитических газойлей — осталось практически неизменным в сравнении с прототипом, кроме содержания мехпримесей в тяжелом газойле, количество которых снижено в 8-10 раз, Таблица I

1184556

Показатели

По извест о примерам ному способу (про тотипу) Давление в верху реактора

52 55 кПа

0,67

0,53 0,56 ати

Э

Расход водяного пара, кг/ч: в отпарную зону (на отпарку катализатора ) 1000 1000

1 350

1 в верхнюю (куполь- Отсутную зону ) ствует

150

100

550

300 300

150

150 150

1600 1550 всего в реактор 2050

11,7 13,1

8,2

7,0 7,8

4,9

470

470 4 70

465

465 468

550

550 555

446

445 443

0,006 0,005

0,048 в сырье (в нагревательную печь) в распределитель сыр. я (в "головку ) Объем катализатора в отпарной зоне, 3

Время пребывания катализатора в отпарной зоне, мин о

Температура, С: пара, подаваемого в реактор сырья на входе в реактор катализатора на входе в реактор катализатора на выходе из реактора

Содержание мехпримесей в тяжелом каталитическом газойле, мас.7.

Продолжение табл.1

1184556

Таблица 2

По извест По примерам

Показатели ному способу (про тотипу т/сут

1 248

1180

1300 т/ч

49,2

52,0

54,2

0,67

0,56

0,53 верх реактора

0,46

0,59

0,48 ниэ реактора

0,38

0,25

0,27 верх газосепаратора 0,27

0,17

0,18

0,08

0,07

0,08 атм

7,8

6,8

7,8 кПа

Максимально допустимое рабочее давление 0,7 ати

Таблица 3

Показатели

По примерам

1248 1300

ll80 мас.Ж

I00 0

100,0 100,0

13,9 гаэ — жи рнъ й

13,9

14,0

Производительность установки по сырью:

Давление в аппаратах, ати: . верх ректификационной колонны

Перепад давления в .реакторе:

Взято сырья: т/сут

Получено продуктов, мас.Ж от сырья: о иэвестому спосо(протопу) 1184556

Показатели иэв

27,3

27,3

27,1

26,9

26,7

26,9

28,7

28,2

28,3

3,6

3,6

3,6

100,0

100,0

7l,7

71,3

71,8

0,380

1,97

1,95

1,95 бензин нестабильный легкий газойль тяжелый газойль кокс + потери

Общая глубина превращения сырья, мас.%

Селективность процесса: выход бензина/общая глубина превращения выход бензина/выход газа

Продолжение табл.3

100,0

0,382 0,381

))84556

1184556

Составитель Н.Кацовская

Техред О.Ващишина Корректор Е.Рошко

Редактор О,Колесникова

Подписное

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 6299/6 Тираж 540

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5