Термический крекинг

камере радиации. Средний поток прокачивается через 6 труб конвекционной камеры, 8 витков надконвекционного спирального змеевика и по 11 витков спирального змеевика в левой  правой камера радиации.

Печь легкого сырья П2 предназначена для нагрева и глубокого крекинга легкой флегмы. Это также двухкамерная печь с наклонным сводом, отличающаяся от печи П1 меньшими размерами, меньшей тепловой мощностью, а также схемой движения продукта в змеевике. В конвекционной камере размещены 42 трубы диаметром 102 10 мм., выполненные из стали 15Х5М. Общая поверхность нагрева 3606,48 м 2. 

Сырье поступает в печь двумя потоками. Каждый поток прокачивается через 21 трубу конвекционной камеры, 4 витка надконвекционного спирального змеевика и 16 витков радиантной камеры.

Реакция крекинга протекает в радиантной камере, в основном, в левом подовом и левом потолочном экранах.

Огромные количества тепла, содержащиеся в обоих потоках, используют для углубления реакций крекинга, которые должны протекать в отдельном аппарате – выносной необогреваемой камере.

Для этого оба потока по выходе из печей, прежде всего, смешиваются, в результате чего за счет более высокой температуры продуктов глубокого крекинга повышается температура продуктов легкого крекинга, т.е. более тяжелой части, что будет способствовать ее дальнейшему распаду.

На обеих печах имеются площадки для обслуживания и для чистки со стороны двойников. На форсуночных фронтах имеются площадки с завесом.

 

7.2 Устройство  и принцип работы реакционной камеры

 

Реакционная камера представляет собой пустотелый цилиндрический сварной аппарат диаметром 1800 мм и высотой 14 200 мм со сферическими днищами. Изготовлен аппарат из биметалла. Основной материал – молибденовая сталь марки 12 МХ; обкладка аппарата выполнена из легированной стали марки ЭИ496.

В реакционной камере происходит процесс крекирования сырья, поступающего из трубчатой печи. Она служит для дополнительного крекирования термоустойчивых газойлевых фракций и углубления легкого крекинга тяжелых фракций

В верхней боковой поверхности имеются три штуцера;  штуцер 1 служит для ввода продукта из печи тяжелого сырья, штуцер 5 для  ввода  из печи легкого сырья и штуцер 4 – для предохранительного клапана. Для осмотра, чистки и ремонта  аппарата предусмотрены три  люка диаметром 450 мм каждый. В крышке верхнего люка  имеется штуцер 6 для ввода продукта из камеры к редукционному вентилю.

Снаружи камера изолирована шлаковатными изделиями.

Рабочие условия аппарата: давление не выше 25 атм., температура 500 0C, среда - коррозийная.

Так как реакция крекинга протекает с отрицательным тепловым эффектом, температура на выходе из камеры ниже, чем на входе. Относительно низкая температура крекинга в реакционной камере компенсируется ее значительным объемом. Так, согласно поверочному расчету одной из эксплуатируемых камер, средняя длительность пребывания в ней продукта составила около     100 сек.

 Особенное значение  приобретает реакционная камера  при крекинге тяжелого сырья: при углублении крекинга такого  сырья в выносной  реакционной  камере уменьшается возможность  закоксовывания труб в крекинг-печи и тем самым удлиняется пробег установки.

Выносная реакционная камера очень экономична, так как позволяет углубить крекинг без затрат топлива.

Углублением крекинга можно повысить также пропускную способность установки по свежему сырью, так как уменьшается коэффициент рециркуляции.

Продукты крекинга, входящие в камеру, представляют собой смесь жидких (более тяжелых) и парообразных (более легких) фракций. Углубление крекинга всей этой массы в целом невозможно, так как тяжелые жидкие фракции разложатся с образованием бензинам. Поэтому углубленному крекингу подвергают только легкую часть продуктов крекинга, находящуюся в парах. Для этой цели продукты крекинга из обоеих печей вводят в реакционную камеру через верх ее. Жидкие тяжелые продукты уплотнения проходят камеру быстрее, чем пары, так как стекают по стенам аппаратов вниз и, подвергнувшись незначительному крекингу, выводятся с низа камеры. Пары более легких продуктов, заполнив камеру, находятся в ней дольше и подвергаются дополнительно более глубокому крекингу, что без значительного коксообразования дает дополнительный выход бензина и повышает его октановое число. Реакционная камера заполнена парами крекируемых продуктов, а жидкость (тяжелая смолистая часть) находится в аппарате на низком уровне. Тепло продуктов крекинга, вступивших в камеру, расходуется на реакции дополнительного крекинга, и поэтому температура в камере снижается по высоте аппарата.

 

 

8. Материальный баланс  установки

Установка термического крекинга предназначена для переработки 470 т/сутки газойля и получения светлых продуктов из тяжелого углеводородного сырья с температурой более 350 ºС. Для увеличения степени превращения сырья в установке используется рецикл. Количество рециркулята может составлять 50–70 % к общему объему. 
 
Исходные данные для расчета материального баланса (режим установившийся): 
 
Газ – 4,25 % мас.; 
 
Бензин – 17,73 % мас. 
 
Рециркулят – 66,67 % мас.; 
 
Крекинг-остаток – 11,35 % мас. 
 
 
R = 66,67:100 = 0,6667; 
 
Кр = 1:(1-0,6667) = 3; 
 
Cгаза = 3∙4,25 = 12,75; 
 
Cбенз = 53,19; 
 
Скр.ост = 34,05; 
 
Gгаза = 470∙12,75:100 = 60 т/сут; 
 
Gбенз = 470∙53,19:100 = 250 т/сут; 
 
Gкр.ост = 470∙34,05:100 = 160 т/сут.

 

Коэффициент рециркуляции: Кр 

Коэффициент отношения рециркуляции: R

 

 

 

 

 

 

 

10. Список литературы

 

1. Сарданашвили А.Г., Примеры и задачи по технологии нефти и газа, – М: Химия, 1980

2. Фарамазов С.А., Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация, – М: Химия, 1984

3. Дытнерский Ю.И., Основные процессы и аппараты химической технологии, – М: Химия, 1991

4. Эрих В.И., Химия и технология  нефти и газа, – Л: Химия, 1977

5.  Технология переработки нефти  и газа, ч. 2-Смидович Е. В., Кре-кинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов, 3 изд., М., 1980; Справочник нефтепереработчика, под ред. Г. А. Ластовкина

 

 

 

 

Аппарат	Температура, оС	Давление, МПа
Печь 1    вход    выход Печь 2    вход     выход Реакционная камера 3    верх    низ  Испаритель высокого давления 4    верх    низ  Ректификационная колонна 6    верх     аккумулятор    низ  Испарительная колонна низкого давления 5    верх     низ	390-410 480-500   290-320 530-550   495-500 460-470   450-460 430-440   180-220 300-330 390-410   170-200 400-415	5,0-5,6 2,2-2,8   5,0-6,6 2,3-2,9   2,0-2,6 -   1,0-1,3 -   - 0,9-1,3 -   - 0,25-0,40