Мұнайды гидрокрекингілеу

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

МАЗМҰНЫ: КІРІСПЕ

: 3

МАЗМҰНЫ: І БӨЛІМ. ГИДРОКРЕКИНГ ПРОЦЕСІ

: 4

МАЗМҰНЫ: 1. 1. Гидрокрекинг процесі, оның мақсаты.

: 4

МАЗМҰНЫ: 1. 2. Өнеркәсіптегі гидрокрекинг.

: 6

МАЗМҰНЫ: 1. 3. Мұнай фракцияларын гидрокрекингтеу. .

: 9

МАЗМҰНЫ: ІІ БӨЛІМ. ГИДРОКРЕКИНГ ҚОНДЫРҒЫЛАРЫ . . . .

: 14

МАЗМҰНЫ: 2. 1. Гидрокрекинг реакторы . .

: 14

МАЗМҰНЫ: 2. 2. Реакциондық аппарат. . . .

: 15

МАЗМҰНЫ: 2. 3. Гидрокрекинг процесінде қолданылатын катализаторлар

: 17

МАЗМҰНЫ: 2. 4. Гидрокрекинг реакторын автоматтандыру. .

: 20

МАЗМҰНЫ: ҚОРЫТЫНДЫ. .

23

МАЗМҰНЫ: ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР.

: 24

МАЗМҰНЫ: ҚОСЫМША.

: 26

КІРІСПЕ

Мұнайды гидрокрекингілеудің мақсаты - мөлдір өнімдер өндіру. Сутегі шығынына және процестің технологиялық режиміне байланысты оны бензинді, реактивті отындар немесе дизель фракциясын шығымын көп өндіруге бағыттауға болады. Гидрокрекингті бензиндерді жеңіл изопарафиндер (С ₅ -С ₆ ) немесе газ түріндегі көмірсутектер (негізінен, пропан мен бутан) алу мақсатында өңдеу сирек қолданылады.

Гидротазалаудың негізгі мақсаты күкіртті және басқа қажетсіз компоненттерді бөлу және қанықпаған көмірсутектерді қанықтыру болса, сонымен қатар гидрокрекинг нәтижесінде шикізаттан жеңілдеу фракциялық құрамда өнімдер түзіледі де, тығыздану реакциялары сутегі әсерімен жүргізіледі.

Қазіргі кезде мұнайды гидрокрекингілеу 2 бағытта өсуде:

1) аз тұтқырлы және аз күкіртті қазан отынын немесе каталитикалық крекингтің шикізатын алу мақсатында мазуттарды гидрокүкіртсіздендіру;

2) қозғалтқыш отындарының қорын жасау мақсатындағы терең гидрокрекинг.

Аз күкіртті қазан отындарын мазуттардан алу үшін бірнеше әдістер қолданылады; екі әдіс жанама гидротазалау деп аталады.

Гидрокрекинг процесі каталитикалық крекинг, каталитикалық риформинг процесстерінен кейін шыққан болса да осы екі процесстің мақсаттарын орындайды.

Курстық жұмыстың мақсаты: мұнайды гидрокрекингілеу процесінің мақсатын, технологиялық режим нормаларын, шикізат пен дайын өнімге деген талабын анықтау. Сонымен қатар, гидрокрекинг процесінің жүру бағытын және қолданылатын катализаторлардың реакцияға әсерін толығымен сипаттап, аппаратта жүретін барлық сатыларын талдау.

І БӨЛІМ. ГИДРОКРЕКИНГ ПРОЦЕСІ

1. 1. Гидрокрекинг процесі, оның мақсаты.

Гидрокрекинг - ол жарқын түсті мұнай өнімдерін (жанармайды, керосинді, дизель отынын) алу үшін, сонымен қатар С ₃ - С ₄ қойтылған газдарды мұнай шикізатының, молекулярлық массасынан жоғарырақ болатын, мұнай шикізатын сутегімен өңдеуде қысым арқылы алу үшін қолданылатын катализдік процесс.

Гидрокрекинг мұнай өнімдерінің кең түрдегі ассортиментін алуға мүмкіндік жасайды - тәжірибеде қандайда болмасын мұнай шикізатынан, тиісті катализаторларды және шартты таңдай алу арқылы және мұнай өңдеудің ең бір тиімді және икемді процесі болып табылады.

Процестің химиялық негіздері. Гидрокрекинг өнімдерінің сипаттамалары өте күшті деңгейде катализатордың қасиеттерімен, оның гидрленуімен және қышқылдық белсенділігімен анықталады.

Гидрокрекинг шикізаттың қасиетіне және процестің мәніне байланысты бір немесе екі сатыда іске асырылады. Шикізаттың ауыр түрлері үшін көбінесе гидрокрекингті екі сатыда жүргізеді.

Бірінші сатыда шикізаттың молекулярлық массасы бір шамаға төмендейді және оның сутегімен қанығуы жүреді, және толығымен немесе ішінара гетероатомдар жойылады.

Екінші сатыда дайындалған шикізат сутегінің қысымы мен қызмет мерзімі үлкен стационарлы катализаторларда терең крекингке ұшырайды.

Шикізаттың өзгеруі гидрокрекинг жағдайында белгілі бағыттарда жүреді. Біріншіден гидрогенолизге гетероатомды қосылыстар ұшырап Н ₂ О, NH ₃ және H ₂ S қосылыстар күйінде түзіледі. Бір мезгілде шектеусіз көмірсутектердің гидрлену процесі жүреді:

─CH ₂ ─CH ═ CH ─CH ₂ ―→ ─CH ₂ ─CH ₂ ─CH ₂ ─CH ₂ ─

Нафтенді циклдер изомерлерленіп ыдырайды:

$C:\Users\home\Pictures\Новый рисунок.png$

Жоғары гадрленуші және төмен қысымды активтілігі болатын катализаторларда ароматты сақиналары қанығады. Конденсірленген ароматты сақиналардың гидрленуі әрбір сатыда жылдамдығы төмендеп дәйекті түрде жүреді:

Арендердің дәйекті гидрленуімен бірге шектелген сақиналар ыдырауы және алкилді арендердің түзілуі мүмкін:

Алкандар изомерлену және ыдырау реакцияларға ұшырайды. Крекинг кезінде түзілген олефиндер бір бірімен қосылып парафиндер тізіледі. Екі еселік байланыстардың қанығуынан изопарафиндер түзіледі.

Гидрокрекингтің жылу эффектісі гидрлену және ыдырау реакциялардың қатынасымен анықталады. Крекинг процестің эндотермиялық эффекті гидрлеу процестің экзотермиялық эффектімен компенсацияланады.

Гидрокрекингтің оптималды температурасы 300-425 ⁰ С аралығында. Төмендеу температурада реакция баяу жүреді. Жоғары температурада кокс түзілу процестер жүріп реакцияның ықтималдығын төмендетеді. Одан басқа жоғары температурада ыдырау процестері жылдамдатылады да жеңіл фракциялардың және газдың шығыман арттырады.

Гидрокрекингтің іс жүзінде 400-450 ⁰ С температурада және 3-10МПа қысымда жүргізеді. Қосымша 2 ден гидрокрекинг процесінің принципті схемасы келтірілген.

Шикізат 84-140 атм қысымда 290 - 400 ⁰ С-ға дейін қыздырылған сутекпен араласын бірінші реаторға жіберіледі. Катализатордың қабатынан өткен кезде шикізаттың шамамен 40-50 %-ті бензиннің қайнау температурасына сәйкес (200 ⁰ С-ға дейін) заттар крекингке ұшырап түзіледі.

Бірінші реактордан шаққан көмірсутекті қоспаны салқындатады, сығады және сепаратор арқылы өткізіп сутегін бөледі. Сутегі қайтадан шикізатпен араласып процеске жөнелтіледі, сұйықтық айдау процесіне барады. Бірінші реактордың өнімдері ректификациялық колоннада бөлінеді.

Айдау поцесінің қалдығын қайтадан сутегі ағынымен араластырып екінші реаторға жібереді. Біріші реакторда бұл қоспадағы заттар гидрлену, крекинг және риформинг реакциялардан ұшырағанына байланысты екінші реакторда бұл процестер қатаңдау жағдайда жүреді (температура мен қысым жоғарылау) . Екінші реактордан шыққан қоспа сутегінен босатылып фракцияланады.

1. 2. Өнеркәсіптегі гидрокрекинг.

Өнеркәсіптегі мақсатты бағытта іске асырылған гидрокрекингтің процестерін келесілерге бөлуге болады:

Жанармай фракцияларының гидрокрекингі - мұнай газын алу мақсатында С4- С5изоқұрылым көмірсутектерін мұнай химиялық синтез үшін және автокөлік жанармайының жеңіл жоғары октанды компонентін алу үшін іске асырылады.
Орта дистелляттардың гидрокрекингі (тікелей айдалатын және екінші рет шығарылған), қайнау температурасы 200 - 3500С жанармай және реактивтік отын алу мақсатында іске асырылады.
Атмосфералық және ваккумдық газойлдардың гидрокрекингі, кокстену газойлдері, катализдік крекинг газойлдары - жанармайлар, реактивтік және дизель отынын алу мақсатында іске асырылады.
Ауыр мұнай дистиляттарының гидрокрекингі - реактивтік және және дизель отындарын, жанармайларын, аз күкіртті қазандық отындарын және катализдік крекинг үшін шикізат алу мақсатында іске асырылады.
Жанармайдың октандық санын көтеру мақсатында селективтік гидрокрекингілеу; реактивтік және дизель отынының суып қалу температурасын төмендету мақсатында; майлы фракциялардың түсін, тұрақтылығын жақсарту және суып қалу температурасын төмендету үшін іске асырылады.
Гидродеароматтау.

Жанармай фракцияларының гидрокрекингі. Катализдік крекингтің және жанармайдың крекингінің комбинацияланған процесі түзіліп, өнеркәсіптік қолданыс тауып, ол біздің елде изоформинг деген аталым алды.

Бұл процесте шикізат - ауыр жанармайлық фракциялар - оларды риформинг алдында гидротазартумен біріккен гидрокрекингке ұшыратады. Гидрокрекингтің гетероорганикалық қосындылардан тазартылған өнімі - 20℅ - ке дейін төмен молекулалық алкандарды құрамында сақтайды (изокомпонент) оларды ректификация арқылы бөліп шығарады. Ректификациядан кейінгі қалдық, бастапқы шикізатпен салыстырғанда, құрамында жеңілденген фракциондық құрамды біріктіреді және арендердің, циклоалкандардың көтеріңкі құрамымен сипатталады, яғни катализдік риформинг үшін ең жақсы шикізат болып табылады.

Изокомпоненттің октандық саны, зерттеу әдісі бойынша - 86 пунктті құрайды. Изокомпонентті риформингпен 3:7 қатынасында араластыруарқылы АИ - 93 жанармайын алады.

1. Орта дистеляттардың гидрокрекингі. Орта дистелляттардың гидрокрекингі (200 - 350 ⁰ С) жанармайларды және реактивтік отындарды алу үшін зерттелген, бірақ та шикізат ресурстарының болмауына байланысты тәжірибелік мәні жоқ.

2. Ауыр газойлдық фракциялардың гидрокрекингінің варианттары іске асырылған, олар жанармай, реактивтік және дизель отындарын, сонымен қатар, жағармайлардың, қазандық отынның және катализдік крекинг шикізатының және пиролиздің сапасын көтеруге бағытталады.

Күкіртті аз ваккумдық дистелляттарды жанармайға гидрокрекинг жасау гетероатомдық қосындылармен уландыруға берік (сульфиттік катализаторлар) катализаторларға бір сатыда 340 - 450 ⁰ С температурада сутегінің қысымы 10 - 20 МПА - да іске асырылады. Әдетте, жанармайдың шығымы 30 - 40 ℅ құрайды, дегенмен де 80 - 90 ℅ - ке жетуі мүмкін. 1, 5 ℅ жоғары күкірті және 500 - 2500 млн. азоты бар шикізатты өңдеу үшін бірінші сатыда гидротазарту сатысы бар екі сатылы процес қолданылады. Процестің екінші сатысы құрамында VIII топтық металдары болып табылатын катализаторда іске асырылады, температурасы 290 - 380 ⁰ С, қысымы 7 - 10 МПА жағдайында. Жанармайдың шығымы шикізатта 70 - 125℅ -ке дейін жетеді. Алынатын жеңіл жанармайды тауарлық жанармайдың компоненті ретінде пайдаланылады. Ауыр жанармайды риформингке жібереді.

Гидрокрекинг өнімдері, жанармай нобайлары бойынша, көбінесе катализдік өнімдерімен ұқсас болады: газ тәрізді өнімдердің құрамында айтарлықтай мөлшерде С ₃ - С ₄ көмірсутегілер болады, сұйық өнімдерде таралымды қосындылар көп болады.

Катализдік крекингке қарағанда, гидрокрекинг өнімдері қаныққан сипатта болады және гетероатомдық қосындылары болмайды. Гидрокрекинг газойлдары, сонымен қатар, катализдік крекинг газойлдарымен салыстырғанда, азырақ хош иістенген болады.

Гидрокрекингтің болашақты бағыты болып майлы фракцияларды өңдеу саналады (вакуумдық дистилляттарыды және деасфальтизаторларды) .

3. Селективтік гидрокрекинг. Бұл процесс шикізаттан гидрогенолиз жолымен төмен деңгейде мұздатылатын отындар мен майларды алу мақсатында қалыпты құрылымды алкандарды алып тастауға бағытталады. Бұл процесте катализатор ретінде геометриялық селективті цеолиттер қолданылады, олардың кіріс терезелерінің өлшемі (0, 5 - 0, 55мм) еркін түрде қуыстарға кіруге және онда тек қана әдеттегі алкандардың молекулаларына, диаметрі 0, 49 мм, реакция жасайды. Селективтік гидрокрекингті гидроизомеризация сияқты тура айдалатын фракциядан және рафинаттардан төмен суыйтын майлар өндіру үшін пайдаланылады. Процесті 300 - 430 ⁰ С температурада, 2 - 10 МПА қысымда, шикізатты берудің көлемдік жылдамдығы 0, 5 - 2 ч ^-1 өткізеді. Майлардың шығуы 80- 87℅ - ін құрайды. Майдың сапасы төменгі температурада еріткіштермен цепарафинизациялауда алынатын майлардың сапасына жуық төмендетіле алады.

4. . Катализдік гидродеароматизация - жоғары сапалы реактивтік отындарды (керосинді) тура айдалған және екінші реттегі шикізаттан алатын негізгі процесс. Тура айдалатын орта дистиллятты фракциялардағы арендердің құрамы, мұнайдың шығуына байланысты 14 - 35 ℅ құрайды, ал екінші рет туындаған дистиляттарда - 70 ℅ - ке дейін жетеді. Күкіртті 0, 2℅ және азоты 0, 001℅ кем тура айдалған шикізатты өңдеуді бір сатыда құрамында платина цеолиті бар катализаторларда, шикізатты беру көлемдік жылдамдығы 4τ ^-1 - де жүргізеді. Бұл жағдайда арендерді жоюдың толықтығы 75 - 90℅ құрайды. Гетероатомдардың құрамының көп болуында алдын - ала гидротазалау қажет болады. Екінші реттегі шикізат қатаңырақ жағдайда өңделеді - температурасы 350- 400 ⁰ С, қысымы 25 - 35 МПА.

1. 3. Мұнай фракцияларын гидрокрекингтеу.

Дистиллят фракциаларды гидрокрекингтеу.

Гидрокрекинг мұнай өңдеу процестерінде ең тиімді, икемді 8 мұнай шикізаттарының кез келген түрінен керекті катализаторлармен процесті жүргізудің жағдайын таңдау арқылы іс жүзінде мұнай өнімдерінің көп ассортименттерін алуға болады.

Мақсатына байланысты өндірісте пайдаланылатын гидрокрекинг процесі былай бөлінеді:

- бензин фракциаларын жеңіл изопарафин көмірсутектерін алу мақсатында гидрокрекингтеу, олар жасанды каучук өндірісінің құнды шикізаты, автомобиль бензинінің жоғарғы октанды құрастырушысы болып саналады;

- бензиндердің октан санын көтеру, реактивті және дизель отындарының қату температурасын төмендету, қазан отынының түсін және тұрақтылығын жақсарту мақсатында гидрокрекингтеу және т. б. ;

- вакуум дистилляттарын, реактив және дизель отындарын алу, жоғары индексті майлар немесе каталитикалық крекинг шикізатының негізін құрайтын компоненттер алу мақсатында гидрокрекингтеу;

- мұнай қалдықтарын, дизель отындарын, аз күкіртті қазан отындарын, каталитикалық крекингтің және майлағыш майлар шикізатын, аз күкіртті кокс алу мақсатында гидрокрекингтеу.

Бензин фракцияларын гидрокрекингтеу. Бензин фракцияларын гидрокрекингтеудің негізгі мақсаты С ₄ - С ₅ изопарафин көмірсутектерін, автомобиль бензиндерінің жоғары октанды құрастырмасы есебінде қолданылатын изокомпонент, С ₄ - С ₅ - изоалкандарды - жасанды каучук өндірісінің шикізатын алу болып саналады. Шикізат есебінде тура айдалған бинзиннен бөлек газоконденсаттар және риформингтің рафинатын пайдалануға болады. Катализатор есебінде цеолиттерді пайдаланады: ҮСКЭ, реонит, пентасилдың металдардың (Мо және Ni) гидрлеуші оксидтермен біріктірілген төсегіш есебінде қолданатын алюминий оксидіне отырғызылған түрі. Изобутан мен изопентан алуға бағытталған процесті 350 ⁰ С, 4Мпа және 0, 5 - 1, 5 сағ ^-1 қалдықты қайта беріп жүргізеді. Бензин фракцияларынан 85 - 180 ⁰ С көрсетілген жағдайда 31℅ изо - С ₄ Н ₁₀ , 16℅ изо - С ₅ Н ₁₂ және 9, 7℅ изо - С ₆ Н ₁₄ құрғақ газ шығымы (С ₁ - С ₂ ) өте аз алуға болады.

Изориформинг процесін тура айдалған бензиндерді гидрокрекинг пен риформингтің бірікпесі есебінде, жоғары октанды автомобиль бензиндерін алуға бағытталған деп қарауға болады. (7. 9-кесте) . Бензинді гидротазалауды және гидрокрекингті екі реаторда, бірінші сатысында 330 - 350 ⁰ С, 4МПа және 1, 5сағ ^-1 жүргізеді. Изокомпонентті (і - С ₄ - і - С ₅ - фракциялары) бөлгеннен кейін күкіртсізденген қалдық күкірт мөлшері 1млн ^-1 риформинг сатысына жіберіледі. Бұл процеске ГКБ - 3М өндірістік катализаторды алюминий гидроксид суспензиясына молибден қосылыстарын, одан кейін никель және цеолитті натрий мөлшері 0, 1℅ кем қосумен алады.

Вакуум дистиллятын 15 МПа гидрокрекингтеу. 15 МПа қысымдағы гидрокрекинг процесіне үлкен икемдік сипатты. Бұл процеске шикізат есебінде вакуум дистилляттары немесе олардың жай кокстеу қондырғысынан шыққан ауыр дистилляттарымен қоспасы пайдаланылады. Бір катализатордың өзінде әртүрлі мақсатты өнімдерді ең көп мөлшерде алуға болады: реактив, қысқы арктикалық және жазғы дизель отынын, май алуға қажетті шикізатты. Бұл өнімдерді шикізатты беру жылдамдығын өзгерту арқылы (0, 5сағ ^-1 - реактив отынына, 0, 7сағ ^-1 жазғы дизель отынына), щикізатқа есептегенде қуатын өзгертіп, ректификациялау жағдайын және аздап температурасын (әдетте 6 ⁰ С шамасында) алынады. Соңғыны әдетте катализатор активтігінің төмендеуінің уақыт өткен сайын, орнын толтыру үшін өзгертеді.

Қазіргі кезде бұрынғы КСРО - да вакуум дистилляттарын 15 МПа қысымда гидрокрекингтеуді реактив, арктикалық қысқы дизель отындарын және доғары индексті майлар алу мақсатында жүргізу тиімді. Вакуум дистиллятын соңғы қайнау температурасы 500 ⁰ С жоғары емес және металдар мөлшері 1 - 2 млн ^-1 көп емес болғанда гидрокрекинг процесін реактив және дизель отындар алу мақсатында бір сатыда, әртүрлі катализаторлады бірнеше қабат (беске дейін) орналастырып жүргізеді. Вакуум дистиллятын гидрокрекингтеу процесінің бір сатылы жүйесін 1 суреттен көруге болады.

$C:\Users\home\Pictures\Новый рисунок (2).png$

1 сурет. Вакуум дистиллятын гидрокрекингтеу процесінің бір сатылы жүйесі:

1-ректор; 2-жоғары қысымды сепаратор; 3-төмен қысымды сепаратор; 4-фракциялаушы колонна;

I-шикізат; II-жаңа сутегі; III -рисайкл; IV -қайта айналушы; V -отын газы; VI -С ₃ - С ₄ фракциясы; VII -жеңіл бензин; VIII -ауыр бензин; IX -газойл.

Әрбір катализатор қабатындағы температураның көтерілуі 25 ⁰ С жоғары болмас үшін катализатор қабаттарының арасына суытушы газ беру көзделген және оларда контакт - бөлгіш жабдық, газ бен реакцияласушы ағымның арасында жылу және масса алмасуды жақсарту мақсатында және катализатор қабатында газсұйық екі фазалы ағымның біркелкі таралуын қамтамасыз ету үшін қойылады. Реактордың жоғарғы қабаты қосымша ағымның кинетикалық энергиясын сөндірушімен жабдықталады, коррозия өнімдерін ұстау үшін тор қорабымен және фильтрлермен жабдықталады.

Шикізатты екі сатылы жүйемен өңдегенде дизель немесе реактив отын шығымы бір сатылы жүйемен өңдегенге қарағанда аз. Бірақ екі сатылы жүйе өте икемді, бұл дистиллятты шикізаттың кез келгенін өңдеуге мүмкіндік береді, сонымен қатар, қондырғының қуатын өзгерпей - ақ дизель отынын көп өндіруден реактив отынын көп өндіруге ауыстыруға болады.

ІІ БӨЛІМ. ГИДРОКРЕКИНГ ҚОНДЫРҒЫЛАРЫ.

2. 1. Гидрокрекинг реакторы.

Реакторды процестің жоғары қысымын және онда болатын коррозияның жүру мүмкіндігін ескере отырып жасайды. Оны 2 суреттен көруге болады.

$C:\Users\user\Desktop\роп.jpg$

2 сурет. Гидрокрекинг реакторы.

1-газ өнім қоспасын шығару штуцері; 2-суытушы газды; 3-газ шикізатты ендіру штуцері; 4-термопараларға штуцер; 5-тор; 6-корпус; 7-бөлуші табақша; 8-футеровка; 9-катализатор; 10-фарфор шарлары.

Гидрокрекинг реакторы цилиндр тәрізді, жоғары және төменгі бөлігі жарты дөңгелек келген аппарат, диаметрі 1, 4-тен 4, 0 м-ге дейін, қабырға қалыңдығы - 50-255 мм, цилиндр бөлігінің биіктігі - 16-20 м. Реакторды жоғары сапалы, қоспалы, сутекті және сульфидті коррозияға тұрақты болаттан (құрамында Cr және Mo бар) құяды. Ішін торкрет бетонмен қаптайды. Газ-шикізат қоспасын жоғарғы түбінде арнайы бөлуші жабдығы бар штуцер арқылы өндіреді. Реакция өнімдерін шығаруды катализаторды ұстауға арналған арнайы тормен жабдықталған төменгі түбіндегі штуцер арқылы іске асырады. Оны қосымша 2 ден көруге болады.

Реакция жылу эффектісінің жоғары болуына реакторға суытушы ағым беру қажеттігі туындайды. Осы себепті катализаторда 2-4 арнайы торларға қабат-қабат етіп орналастырып, араларына арнайы бөлуші жабдық арқылы суытушы агент береді.

Л-16-1 қондырғысын тағы да каталитикалық крекингтің шикізатын сапалылығын арттыруымен бірге, аз күкіртті қазан отынын алуға да пайдаланады. Арлан мұнайының вакуум (300-480°C фракциясын) күкірт мөлшері 2, 83% сутегінің парциалды өысымы - 3, 2-3, 6 МПа, температура - 380-390°С, көлемдік жылдамдық 1 сағ ^-1 гидротазалауда күкірттің 90%-ы бөлінеді. Мұнда вакуум газойлінің фракциялық құрамы жеңілденеді. (350°C

2. 2. Реакциондық аппарат.

Берілген химиялық процестерді жүзеге асыру үшін реактор таңдауда көптеген факторларға назар аударылады: қолданылатын катализатор түрі, оның қасиеті және шығыны, процестің термодинамикалық ерекшеліктері - адиабаталық, изотермиялық немесе химиялық реакцияның өтуіне қойылатын политропиялық шарттар; жылу алмастыру әдістері, қолданылатын жылуагенттерінің қасиеттері, процестің периодты немесе үздіксіз жүруі.

Реактордың қарапайым түрі - бұл катализатор қатынасынсыз реакция адиабаталық жағдайда цилиндрлі аппаратта жүретін реактор. Бұндай реакторлар реакция барысында температура өзгеруі болатын химиялық процесс үшін қолданылады.

Кейбір жағдайларда адиабаталық реакторда температура өзгеруі шикізатпен біргеинертті заттардың жылу агент түзуінен болады. Бұлар реакцияның жылулық эффектісін сіңіруі (экзотермиялық реакция) немесе адиабаталық реактордың ерекшелігі оның гидрокрекингтегі реакциялық камерасы шыдамды. Мұнда құбырлы пеште 470 - 500 ⁰ С қыздырылған шикізат үздіксіз келіп түседі. Камера көлемін, сұйық және бу ағыстың бөлшектері крекинг терең шегіне жеткенше жоғары температурада тұратындай етіп таңдап алынады. Крекингтің эндотермиялық әсері кезінде реакциондық камерадағы температура төмендейді.

Өндірістік жағдайда каталитикалық процестер үшін адиабаталық реактор көп қолданылады. процесс стационарлы катализатормен толтырылған цилиндрлі реактордың барлық жұмыс бөлігінде бір қабатпен орналасады немесе арнайы бөлінген перфорирді бөлгіштердің әр бөлігінде орналасады.

Бұл реакторлар шикізаттың орналасуы және бағытталуына қарай ажыратылады: шикізаттың радиалды немесе аксиалды қозғалысына қарай. Радиалды қозғалысты реактор сұйық және жартылай газ күйіндегі шикізатта қолданылады. Радиалды қозғалыс шикізаттың ағыс шығынын азайтады. Гидрокрекинг процесінің реакторлы-регенераторлы қондырғысын 3 суреттен көруге болады.

$C:\Users\home\Pictures\Новый рисунок (3).png$

3 сурет. Гидрокрекинг процесінің реакторлы-регенераторлы қондырғысы:

1-сопла; 2-лифт-реактор; 3-регенератордың екі сатылы циклоны; 4-тұйық ағысты екі сатылы циклон; 5-түтін газының сыртқы коллекторы; 6-булағыш секция; 7-су буын енгізу коллекторы; 8-кокстелген катализаторды реттегіш; 9-ауа реттегіш; 10-тығыз фазада катализаторды салқындатқыш; 11-жаңа катализаторды енгізу клапаны; 12-лифт-реакторға регенерацияланған катализатор енгізу клапаны;

Ағындар: I-шикiзат; II-гидрокрекинг өнімі; III-түтін газы; IV-ауа; V-катализатор.

2. 3. Гидрокрекинг процесінде қолданылатын катализаторлар.

Процестің катализаторлары. Гидрокрекинг катализаторларының ассортименті айтарлықтай кең, бұл процесс қажеттілігінің әртүрлілігімен түсіндіріледі. Әдетте, олар келесі компоненттерден тұрады: қышқылдық, гидротациялаушы және байланыстырушы. Олар қуысты құрылымдарға механикалық беріктікті қамтамасыз етеді.

Қышқылдық компонент ретінде крекингтеуші және изометриялық қызмет атқаратын циолиттер, алюминий оксидтері, алюмосиликаттар пайдаланылады. қышқылдықты күшейту үшін катализаторға галоген, қосымша оксидтік қосындыларды ендіреді немесе алдын ала деалюминилеу немесе цеолитті декатиондау жүргізеді.

Гидротациялау компоненті болып әдетте: Pt, Pd, Ni, Co, Fe сияқты металдар, сонымен қатар кейбір металдардың: Mo, W оксидтері немесе сульфидтері қызмет атқарады. Белсенділікті көтеру үшін пайдалану алдында VІІІ сутегімен қалпына келтіреді, ал оксидтік молибден және құрамында вльфрамы бар катализаторлар сульфиттелінеді.

Сонымен қатар катализаторды белсенділендіру үшін әр түрлі проматорларды пайдаланады. Проматорлар ретінде ең белгілі болып ренит, родий, иридий, VІІІ топ металдары үшін жерде сирек кездесетін элементтер және катализаторлар үшін VІ топ металдарының негізіндегі кобальт және никель оксидтері саналады. Байланыстырушының қызметін, көбінесе, қышқылдық компонент (алюминий оксиді, алюмосиликаттар), сонымен қатар кремний, титан, цирконий, магний және цирконий силикаттары атқарады. Гидрокрекингтің ең қолайлы нәтижесі жоғарғы қышқылдық және орташа гидрациялау белсенділігі бар катализаторларды пайдалануда жемісті болды.

Селективтік гидрокрекинг процесінде катализаторлар ретінде модификацияланған өзіндік молеклярлық - електік әрекеті бар цеолиттер (модернит, эрионит т. б. ) қолданылады: цеолиттердің қуыстары тек қана әдеттегі құрылымдағы алкандардың молекулалары үшін мүмкін болады. Мұндай катализаторда гидрациялау - дегидрациялау қызметін бір сатылы гидрокрекингтегідей, металдар және қосындылар атқарады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.