Основное технологическое оборудование. Реактор.Существует несколько конструкций реакторов. Схемы выполнения некоторых конструкций приведена на рис. 57, а конструкция одного из них – на рис. 58

Реактор. Существует несколько конструкций реакторов. Схемы выполнения некоторых конструкций приведена на рис. 57, а конструкция одного из них – на рис. 58.

Рис. 57. Схема реакторов с микросферическим катализатором: а – зона размещения циклонов, б – сепарационная зона, в – реакционная зона, г – зона ввода и распределения сырья и катализатора, д – отпарная зона. I – сырье, II –продукты крекинга, III – катализатор, IV – водяной пар

Они представляют собой цилиндрические аппарат с полушаровым и коническим днищами. Диаметр реактора в зависимости от производительности составляет 2,5 – 12 м, высота цилиндрической части 10 – 16 м.

Корпус изготовлен из углеродистой стали – при температуре стенки до 475 ⁰С, при коррозионно-активном сырье используют биметаллические стенки. Часто внутреннюю поверхность защищают теплоизоляционной футеровкой.

В реакторе можно выделить следующие зоны:

а – зона размещения циклонов, б – сепарационная зона, в – реакционная зона,

г – зона ввода и распределения сырья и катализатора, д – отпарная зона.

Реактор работает следующим образом. Поток сырья и катализатора поступает в

реактор под распределительное устройство. Оно представляет собой решетку толщиной20 – 40 мм с отверстиями диаметром 35 – 50 мм и «живым» сечением 2 – 5 %. Обычно реакционная зона является пустотелой, иногда в ней размещают решетки из труб, уменьшающих вероятность проскока непрореагировавшего сырья из реактора.

В сепарационной зоне, высота которой составляет не менее 4,5 м, оседает катали-

заторная мелочь, вынесенная из псевдоожиженного слоя. В верхней части размещены одноступенчатые или двухступенчатые циклоны. Уловленные частицы катализатора возвращаются обратно по специальным трубопроводам (стоякам) обратно в псевдоожиженный слой. На нижних концах этих стояков имеются клапаны, которые предотвращают проход паров по стояку в циклон. Изнутри циклоны обычно защищают от эрозионного износа слоем износостойкого бетона.

Отпарная зона, куда подают водяной пар, расположена в нижней части реактора, имеющей меньшее поперечное сечение. Для повышения эффективности отпарки в этой зоне могут быть размещены каскадные тарелки.

Реактор установки средней производительности (рис. 58) имеет внутренний диаметр верхней части 8000 мм, средней 4500 мм и нижней (ствола) 1600 мм. Общая высота аппарата 55 м. Корпус изготовлен из стали 16ГС, внутренние устройства – 08Х13. Изнутри реактор футерован слоем жаростойкого торкрет-бетона толщиной 150 мм.

Катализатор поступает из регенератора в нижний узел ствола, где предварительно смешивается с водяным паром и затем с сырьем. Затем эта смесь поднимается по стволу и, пройдя конус с газораспределительной решеткой, поступает в зону форсированного псевдоожиженного слоя. От эрозии ствол и конус защищены слоем жаростойкого торкрет-бетона, нанесенного на панцирную сетку.

В верхней части реактора установлены четыре блока двухступенчатых циклонов диаметром 1400 мм. Изнутри они футерованы слоем эрозионно-стойкого бетона на фосфатной связке с корундовым наполнителем толщиной 20 мм, нанесенным на панцирную сетку. Уловленный катализатор возвращается обратно в реактор через вертикальные стояки с обратными клапанами.

Катализатор из псевдоожиженного слоя опускается в десорбер, где отпаривается в противотоке с потоком водяного пара. Десорбер секционирован семью каскадными перфорированными конусами, препятствующими созданию поршневого режима. В нижней части десорбера установлены кольцевые коллекторы для ввода водяного пара. В верхней части – форсунки для ввода шлама, то есть части остатка из ректификационной колонны, содержащего унесенный из реактора катализатор.

Рис. 58. Конструкция реактора с пылевидным катализатором: 1 – корпус, 2 – циклоны, 3 – стояки циклонов, 4 – распределительная решетка, 5 – форсунки для шлама, 6 – десорбер, 7 – ствол, 8 – штуцер для предохранительного клапана. I – сырье, II – катализатор, III – продукты крекинга, IV – катализатор, V – водяной пар

внешнюю кольцевую и центральную. Закоксованный катализатор поступает во внешнюю зону регенерации по наклонному штуцеру диаметром 1000 мм. В этой зоне уста- новлена радиальная перегородка.

Регенератор. Он представляет собой цилиндрический аппарат с коническими и полушаровым днищами (рис. 59).

Рис. 59. Регенератор микросферического катализатора: 1 – корпус, 2 – цилиндрическая перегородка, 3 – радиальная перегородка, 4 – топливная форсунка, 5 – форсунка для конденсата, 6 – циклоны, а – переточное окно. I – катализатор из реактора, II – регенерированный катализатор, III – воздух, IV – водяной пар, V – дымовые газы Диаметр регенератора больше диаметра реакторов и колеблется от 6 до 17 м. В отдельных случаях для отвода избыточного тепла внутри регенераторов устанавливают змеевики пароводяного охлаждения, однако чаще все тепло используется для нагрева катализатора. Внутренний диаметр верхней части регенератора той же уста- новки 11000 мм, нижней части (зона выжигания) 9000 мм. Общая высота аппарата 27,2 м. Корпус выполнен из стали 16ГС и изнутри теплоизо-

лирован слоем жаростойкого торкрет-бетона толщиной 200 мм с панцирной сеткой. Внутренние устройства изготовлены из сталей 12Х18Н10Т и 08Х13.

В нижней части, где происходит выжигание кокса с катализатора в псевдоожи-

женном слое, регенератор секционирован цилиндрической перегородкой на две зоны:

Катализатор движется по кольцу и перетекает через два переточных окна в верх-ней части цилиндрической перегородки в центральную зону, откуда по наклонному трубопроводу направляется в реактор. Для выжигания кокса и поддержания псевдоожиженного слоя во внешнюю и центральную зоны снизу подается воздух по двум независимым коллекторам. Отработанные дымовые газы из псевдоожиженного слоя поступают в зону сепарации, которую для улучшения улавливания катализатора, выполняют с большей площадью сечения.

В зоне сепарации сверху установлены шесть групп двухступенчатых циклонов диаметром 1600 и 1400 мм. Внутренние поверхности защищены слоем эрозионностойкого бетона на панцирной сетке.

Для предотвращения догорания оксида углерода до диоксида предусмотрены ввод конденсата через восемь форсунок в зону сепарации и водяного пара под днище сборной камеры и в циклоны первой ступени. Для разогрева катализатора при пуске установлены шесть топливных форсунок по окружности внешней зоны псевдоожиженного слоя.