В. М. Капустин., М. Г. Рудин нефтни қайта ишлаш кимёси ва технологияси в. М. Капустин М. Г. Рудин

Расм 9,7 “Millisecond” каталитик крекинг қурилмасининг технологик схемаси:
1-реактор, 2-регенератор, 3-хомашё тақсимлагичи, 4- ректификацион устун, 5- буғ иситгич, 6-буғ билан ишлов берадиган устунлар, 7-идиш, 8-газни фракцияларга бўлиш секцияси, 9-ҳаво компрессори, 10-казон утилизатор, 11-ҳаво иситгичи 12-ҳаволи совутиш аппарати, 13-иссиқлик алмаштиргич, 14-18-насослар, 19- циклонлар, I-хомашё, II-буғ, III-ҳаво, IV-тутун, V-иситиш тармогига қуруқ газ, VI-пропан-пропиленли фракция, VII-бутан бутиленли фракция, VIII-нордон сув, IX-бензин, X-енгил газойл, XI-оғир газойл, XII-иситгичга ёкилғи, XIII-регенерацияланагн катализатор, XIV-кокс биланкопланган катализатор.
Реакцияга киришадиган қисмини реакторнинг қисмида катализаторнинг қайнаб турган қатламида қўшимча крекинг учратилади қиладилар уша ернинг ўзида реакциянинг оғир маҳсулотларига сув буғи ёрдамида ишлов берадилар.
Реакторнинг стриппинг-камерасида ҳароратини 520-560 даражасида регенератор 2 дан келиб тушаётган регенерацияланган катализатор ёрдамида ушлаб турадилар. Катализаторнинг миқдорини реакторнинг реакцион зонасидаги ҳароратга қараб 510-550 даража ишберли тўсиқ билан меъёрлаштирадилар. Крекингнинг асосий реакциялари катализаторнинг пастга тушувчи оқимда содир бўлади. Реакция маҳсулотлари циклонлардан ўтади у ерда катализаторнинг олиб кетилган заррачаларини ажратиладилар ва ректификацион устун 4 га юборилади.
Кокс билан копланган катализатор иситгич 11 орқали ҳаволи компрессор 9 дан келаётган ҳаво ёрдамида регенераторда ҳароратни регенрацияланишига келиб тушади. Регенераторда ҳароратни регенрацияланган катализаторнинг циркуляцияси билан сақлаб турадилар бу билан коксни тўлиқ куйиши таъминланади. Тутун газларини регенератордан 650-710 ºС да чиқиндини қайта ишлайдиган қозон 10 га юборадилар у ерда уларни 250-310 ºС ҳароратгача совутадилар. Иссиқликни утилизация қилгандан кейин тутун газларини электорфил орқали ўтказиб атмосферага чиқариб ташланади. Устун 4 дан енгил газойлни буғ билан ишлов берувчи секция 6 га етказиб берадилар у ерда сув буғи ёрдамида аланганиш ҳароратини керакли катализаторгача етказадилар ва қурилмадан. Устун 4 дан оғир газойлни қисман реактор 1 га ва устун 4 га қайтариб юборадилар. Уни товар мазутнинг компоненти сифатида ёки техник углеродни олиш учун хомашё сифатида қўллайдилар. Устуннинг юқорисидаги маҳсулотларни ҳаволи совутиш аппарати 12 га юборадилар ва 30-50 ºС даги ҳароратда рефюкли идиш 7 га етказиб берадилар. Газли фаза ва беқарор бензинни газофракциялаш секцияси 8 га юборилади 1-3 % микдордаги нордон сувни регенерация-ланган катализатор устунига балансли қисмини эса нордон сувни сув буғи билан ишлов бериш блокига етказиб берадилар. Газни фракцияга бўлиш секцияси 8 дан тайёр маҳсулот таркибига пропан-пропиленли бутан-бутиленли фрацияларни чиқарадилар. Қуруқ углеводородли газни корхананинг иситиш тармогига юборадилар.
Бу қурилманинг лифт-реакторли каталитик крекинг қурилмасидан асоасий фарқи шундаги катализаторнинг пастга тушаётган оқими бўлган реакторни қўллайдилар: хомашёни пастга ҳаракат қилаётган катализатор оқимига перпендикуляр равишда киритадалар. Реакция маҳсулотлари ва катализаторни хомашё билан мулоқотидан сўнг сеперациялаш системасига горизонтал равишта етказадилар. Қурилмаларнинг бундай схемаси лифт-реакторли қурилмаларга қараганда кам капитал қаратадилар суюқ маҳсулотларнинг анча юқори чиқишида имкон яратади. Иккита омилнинг уйғунлануви яъни катализатор ва буғларнинг тез ажратиш ва реакцион зонанинг унча катта бўлмаган ҳажми иккиламчи нохуш реакцияларнинг қисқаришини таъминлайди. Жараёнда хомашё ва катализаторнинг мулоқот вақти анча қисқаради бу эса бирламчи реакцияларда дастлабки углеводородларнинг деструкцияси кўмаклашади.
Куйидаги лифт-реакторли FCC ва “Millisecond” (МSСС) қурилмалари хомашё сифати кўрсатгичлари ва маҳсулотларнинг чиқиши келтирилган:
Хомашё хоссалари: I II
Зичлиги 916 913
Коксланиш%(мас) 1,2 1,2
Маҳсулотларнинг чиқиши%(ҳажми)
С₁-С₂ йиғиндиси 7,4 3,6
С₃-С₄ йиғиндиси 21,5 20,5
Бензин(С₅-221 ºС) 50,4 57,0
Енгил газойл(221-360 ºС) 21,5 20,6
Оғир газойл(>360 ºС) 9,1 9,0
Кокс % (мас) 5,8 5,5
Лифт-реакторли каталитик крекинг қурилмаси билан солиштирганда MSCC технологияси қуйидагиларни таъминлайди:
Мақсадли маҳсулотларнинг чиқиши ва сифатини анча ошишини ишончлигининг ошиши ва эксплутацион ҳамда капитал сарфларининг пасайиши: Биринчи куввати 2,5 млн тонна йилига бўлган MSCC реакцион система Нъю-Джерси (АКШ) штатидаги заводга 1994 йил ноябр ойида туширилган эди. ҲДМ ларида бундай қурилмалар Тукманистон ва Беларусияда ишламоқда.
9.2.3.3.4. Пропеленнинг чиқиш максимал бўлган каталитик крекинг
Нефт кимёси ва нефтни қайта ишлаш жараёнларининг ҳисобга олувчи каталитик крекинг жараёни ривожланишининг истиқболли йўналишларидан бири бўлиб олефин чиқишининг ошишига йуналган юқори каталитик технологияси ҳисобланади.
Одатдаги қурилмаларда каталитик крекинг жараёнида олинадаган пропеленга унинг дунё ресурсининг 30 % тўғри келади. Бу ҳолда каталитик крекинг жараёнидаги пропиленнинг чиқиш 3-6 % (мас) ташкил қилади.
Пропиленнинг олинишига йуналган жараён юқори ҳарорат (>550ºС) циркуляцияланишнинг юқори карралиги (>16)ва хомашёнинг катализатор билан мулоқот вақтининг қисқалиги билан фарқ (<0,5сек) қилади.
Маҳсулотларнинг юқори самарали сепараторри илигимерланиш енгил олефинларни гидрогенлаш ва коскни ҳосил бўлишига тўскинлик қилишга ёрдам беради.
Етакчи чет эл компаниялари каталиик крекинг технологиясининг лицензиясига эга бўлганлар томонидан пропиленнинг чиқиши 12-22 % гача Бутиленларнинг чиқишини 10-15 % (мас) гача ошишига имкон берадиган DCC(Shaw ECG Axens), MAXOFIN(KBR, Exxon Mobil), PETROFCC (VOP), MILOS (Shell GS), INDMAX (Lummus Tech) жараёнлари таклиф қилинди.
Пропиленга талаб катта бўлишига қарамасдан нефтни қайта ишловчилар битта пропиленнинг ишлаб чиқаришига катта капитал маблағларни сарфлашга ҳали ҳам кўп қўшаяпти чунки пропилен ва ёкилғини ишлаб чиқаришда олинидиган даромад микдори кенг чегарада ўзгариб туради. Бу хавни камайтириш учун КВR ва Exxon Mobil компаниялари MAXOFIN технологиясини ишлаб чиқдилар. Бу жуда эгилувчан жараён бўлиб бензинни максимал ишлаб чиқариш режимидан бозор талабларига биноан пропеленнинг юқори чиқишига 18,4 % (мас) гача ўтишига имкон яратади. Бу жараёндан пропеленни чиқиши MAXOFIN 3 каталитик қўшимчасининг таъсири ва технологик жиҳозланишнинг уйгунлашуви ҳисобига одатдаги қурилмалардаги унинг чиқишига нисбатан ошади. Технологик жиҳоз 2-юқори ишлаб чиқаришли лифт-реакторни ўз ичига олади. У бензинни пропеленининг қўшимча микдорига айлантириш учун мулжалланган. 9.8 расмда пропеленнинг чиқиши юқори бўлган каталитик крекинг қурилмасининг реактор-регенеркторли блоки ифода етилган (MAXOFIN). Лфит-реактор 1 да бензиннинг чиқиши максимал бўлиши махсадида вакуумли газойлни цеолит сақлаган катализаторда қайта ишлайдилар лифт-реактор 3 га енгил рециркуляцияланадиган бензинни қайта ишлайдилар ундан ташқари бу жараёнда исталган бензинли фракция қайта ишланиши мумкин.
Лифт-реактор 3 да бензинни MAXOFIN-3, ZSM-5 қўшимчаларнинг аралашмасида ва цеолит сақлаган катализаторда олефинларни максимал микдорда олиш билан крекинглайдилар. Тоза хомашё лифт-реактори ҳам бензинни қайта крекинглаш лифт реактори ҳам дисперциялайдиган буғнинг одатдаги сафида (2-5 % (мас)) ишлайдилар.
Пропеленнинг юқори чиқишига қуйидаги комбинация туфайли эришадилар: MAXOFIN қўшимчасининг киритилиши ва бензининг лифт реактор 3 да қайта крекинглаш лифт реактор 1 юқорисидаги оптимал ҳарорат рециркуляцияланадиган бензин улуши ва унинг лифт реактор 3да бўлиш вақти бензининг таркибига пропелен ва бензинларнинг нархларидаги нисбат, мувозанатли катализатордаги металларнинг микдори ва қурилманинг хусусиятлари (ҳавони етказиб бериш тезлиги, асосий ректификацион устун намлиги газ компрессори ва концентрланган газ блокининг иши)га боғлиқ бўлади.
Конструктив жиҳозланиши бўйича пропеленнинг чиқиши максимал бўлган каталитик крекинг лифт реактори FCC қурилмасидан унча фарқ килмайди. Шуни таъкидлаш лозимки, пропеленнинг вариантидаги каталитик крекинг бензинни тадқиқот усули бўйича (100 га яқин) юқорирок октан сонига эга ва кўпрок ароматик углеводородларини ўз ичига сақлайди, аммо унинг чиқиши анча (30 % (мас) паст).