Установка FCC может быть разделена на несколько ключевых блоков (секций):
- конвертера;
- лифт-реактора;
- отпарки отработанного катализатора;
- регенерации катализатора;
- охлаждения катализатора;
- утилизации тепла газов регенерации;
- основной колонны фракционирования;
- установки улавливания паров.
Конвертер
Конвертер установки FCC Orthoflow компании KBR состоит из:
- райзера;
- отделителя с циклонами;
- секции отпарки;
- регенератора с непрерывным циркулированием катализатора по замкнутому контуру.
Этимология термина Orthoflow (от греч.orthos - «прямой, ортогональный, вертикальный» и англ.flow - «поток») объясняется вертикальной компоновкой отделителя и секции отпарки над регенератором, которая предоставляет следующие преимущества при эксплуатации:
- поток почти полностью имеет вертикальный профиль катализатора в трубопроводах и райзерах;
- малая длина катализаторопроводов для отрегенерированного и дезактивированного катализаторов, что обеспечивает надежность циркуляции;
- равномерное распределение дезактивированного катализатора в секции отпарки и регенераторе;
- небольшой вертикальный габарит конвертера;
- минимальные запросы к материальному исполнению и малая занимаемая площадь.
Продукты сгорания от выжига кокса выходят из регенератора через двухступенчатые циклоны, отделяющие от него практически весь объём катализатора. Дымовой газ аккумулируется во внешней накопительной камере и подается в линию переработки продуктов сгорания. После регенерации катализатор подается обратно через затвор в райзер, завершая тем самым цикл.
Лифт-реактор
Система инжекции сырья АТОМАХ
Для обеспечения перемещения катализатора после процедуры восстановления в райзер из регенератора в компоновке установки Orthoflow учтены:
- вертикальный стояк;
- затвор;
- боковые катализаторопроводы, имеющие наклонный профиль.
Из наклонных боковых катализаторопроводов катализатор подается в головку впрыска сырья, в которой имеется несколько плоскоструйных распылительных устройств. Плоские веерообразные струи позволяют создать равномерное покрытие и наиболее полное проникновение сырья в катализатор и не допускают его прохождения в обход сырья в зоне впрыска.
Охлаждение продуктов лифт-реактора
Система охлаждения лифт-реактора представлять из себя ряд форсунок, равномерно распределенных по круговому периметру верхней части. Через эти распылители для быстрого охлаждения паровой фазы в райзер инжектируется часть сырьевой смеси или фракции, подаваемой из основной фракционирующей колонны. Количество тепла, требуемого чтобы испарить сырьё в райзере с охлаждением, получается за счёт повышения температуры при предварительном подогреве свежего сырья или за счёт увеличения скорости движения циркулирующего катализатора. При этом значение температуры в основании лифт-реактора выше, чем в случае отсутствия охлаждения, за счёт чего улучшается испарение высококипящего сырья, повышается отбор бензина, олефинов и октановое число бензина.
Концевое оборудование лифт-реактора
Когда смесевой поток продуктов и катализатора поднимается до верхней части лифт-реактора, все селективные реакции крекинга подходят к завершению. Время нахождения паров продуктов в отделителе необходимо минимизировать, чтобы предотвратить нежелательные реакции термолиза или каткрекинга, при протекании которых из ценных углеводородов получается сухой газ и кокс. На нижеследующем рисунке видно, какое сильное влияние оказывает температура на термический вторичный крекинг бензиновой фракции и дистиллята с преимущественным отбором сухого газа.
Чтобы отделить пары продуктов от катализатора при наименьшем возможном времени нахождения их в отделителе (реакторе-сепараторе) используется герметичная система циклонов.
Подобная система очень необходима, если лифт-реактор эксплуатируется при высоких температурах (538 °C или выше), что характерно для режимов максимизации отбора бензина или легких олефинов.
Если статья была вам интересной и полезной, ставьте лайк, а если хотите ежедневно получать новые статьи и узнавать больше о нефтепереработке, то подписывайтесь на канал.