Zokirjon salimov n e f t V a g a z n I q a y t a I s h L a s h j a r a y o n L a r I
o'tadi. Reaktorning to‘rtinchi bosqichida hosil b o ‘lgan platforming
Download 4.11 Mb. Pdf ko'rish
|
|
o'tadi. Reaktorning to‘rtinchi bosqichida hosil b o ‘lgan platforming mahsulotlari separatorga kiradi, u yerda tarkibida vodorodni ushlagan gaz ajraladi, platformat esa barqarorlashtirish jarayoniga yuboriladi. /|<к Y |.W
21.4-rasm. «YuOP» firmasi harakatlanuvchi katalizatorli katalitik riforming reaktori: 1-katalizator uchun bunker; 2-quyilish quvurlari; 3-quticha; 4-reaksiya mahsulotlari uchun y ig ‘gich; 5-birinchi bosqich reaktori; 6-ikkinchi bosqich reaktori; 7-uchinchi bosqich reaktori; 8 -to ‘rtinchi bosqich reaktori; 9-tayanch; 10-katalizatorni chiqarish uchun moslama. Oqimlar: I-regeneratsiya qilingan katalizator; Il-resirkulatsiya qiladigan gaz; III-xomashyo; IV-birinchi bosqich reaktoridan keyingi riforming mahsulotlari; V-birinchi bosqich reaktorining pechda isitishdan keyingi riforming mahsulotlari; V l-ikkinchi boscich reaktoridan keyingi riforming mahsulotlari; V ll-ikkinchi bosqich reaktorining pechda isitishdan keyingi riforming mahsulotlari; V lll-u ch in ch i bosqich reaktoridan keyingi riforming mahsulotlari; IX-uchinchi bosqich reaktorining pechda isitishdan keyingi riforming mahsulotlari; X -to ‘rtinchi bosqich reaktoridan keyingi riforming mahsulotlari; Xl-kokslangan katalizator. Diametri 1,6 mm boMgan kichik sharsimon katalizator quyilish quvurlari sistemasi orqali erkin holatda ogMrlik kuchi ta’sirida bunkerdan birinchi bosqichli reaktorga tushadi, so ‘ngra ikkinchi, uchinchi va to‘rtinchi bosqichli reaktorlarga oqib o ‘tadi. Katalizator to‘rtinchi bosqichdagi pastki reaktordan sharsimon klapanlari bo‘ylab zatvorlar sistemasi orqali pnevmotransportning ta’minlagichiga tushadi va azot yordamida regeneratoming bunker-ta’minlagichiga yuboriladi. Regenerator shartli ravishda uchta zonaga boMinadi. Uskunaning ichida gazlar oqimi radial y o ‘nalishda harakat qiladi. Yuqorigi zonada (kislorodning mol hisobidagi miqdori 1 % dan kam boMmasligi kerak) koks kuydiriladi. 0 4 1 a zonada (kislorodning miqdori 10-20 %) xlororganik birikmalar yordamida katalizatorning oksidlanish orqali xlorlanishi yuz beradi. Pastki zonada katalizator quruq havo oqimida qo‘shimcha qizdiriladi. Katalizator barcha zonalardan ogMrlik kuchi ta’sirida o ‘tadi. Katalizator regeneratordan zatvorlar sistemasi orqali pnevmotransportning ta’minlagichiga tushadi va vodorodni ushlagan gaz yordamida birinchi bosqich reaktorining ustiga o ‘matilgan bunkerga yuboriladi. Shunday qilib, sistemani to‘xtatmasdan yoki reaktorlardan birini katalizatorni regeneratsiya qilish uchun ish rejimidan chiqarib turmasdan platforming jarayoni uzluksiz ravishda amalga oshiriladi. Regeneratsiya qilingan katalizatorning xossalarini doimo yangi katalizatorning xossalariga yaqin holatda ushlab turish natijasida platforming jarayonini past bosimda olib borish hamda gazni sirkulatsiya qilish sonini kamaytirish imkoniyati paydo boMadi. Changsimon ko‘rinishdagi katalizatorni pnevmotransport qilish ikki xil rejimda olib boriladi: 1) suyultirilgan fazada (ko‘taruvchi- ustundagi katalizatorning konsentratsiyasi 2 5 -3 5 kg/m3, gaz oqimining tezligi 7 -1 0 m/s, qatlamdagi erkin hajm ulushi e > 0,97); zich fazada (ko‘taruvchi-ustundagi katalizatorning konsentratsiyasi 2 0 0 -3 50 kg/m3, gaz oqimining tezligi 1,5-3,0 m/s; qatlamdagi erkin hajm ulushi e = 0,70-0,85). Yiliga 2 mln. tonna vakuum-distillyatorlarini qayta ishlashga moMjallangan katalitik kreking qurilmasining mukammallashtirilgan reaktori 21.5-rasmda berilgan. Reaktor o ‘zgaruvchan kesimga ega boMgan vertikal silindrsimon uskunadir. Regeneratsiya qilingan 6 5 0 - 700°C haroratli katalizator regeneratordan naporli ustun bo‘ylab reaktor liftining pastki qismiga tushadi, u yerda xomashyoning soplo (9) dan o ‘tishida hosil boMgan tomchilari bilan kontaktga uchraydi. Issiqlik almashinish ta’sirida katalizator qisman ( 5 0 0 - 5 10°C gacha) soviydi, ajralib chiqqan issiqlik esa xomashyoni isitish va bugManishi uchun sarflanadi. Bunda katalitik kreking reaksiyasi boshlanib, koksning katalizator zarrachalari ustida cho'kishi yuz beradi. Hosil boMgan bug'- gaz oqimi yordamida katalizator reaktor liftining quvuri bo'yicha yuqoriga harakat qiladi. 1-qobiq; 2—ikki bosqichli siklonlar; 3-ballistik separator; 4-siklonlarning quvurlari; 5 -q o ‘z g ‘aluvchan tayanch; 6-shlam uchun forsunka; 7-desorber; 8-reaktor lifti; 9 -k o ‘p forsunkali soplo; 10-saqlovchi klapan uchun shtuser. Oqimlar: I-xomashyo; II-regeneratsiya qilingan katalizator; III-kokslangan katalizator; IV-kreking mahsulotlari; V -su v bug‘i. Katalizatorni neft mahsulotlaridan tezlik bilan ajratib olish uchun reaktor liftining yuqorigi qismiga ballistik separator (3) o'rnatilgan. Ushbu separator xomashyoni keraksiz darajada chuqurroq o ‘zga- rishining oldini oladi va uning katalizator bilan kontakt vaqtini kamaytiradi. Reaktor liftining yuqorigi qismi harakatchan tayanch (5) bilan jihozlangan. Ballistik separatordan o'tgan katalizator desorber (7) ga kiradi, u yerda qarama-qarshi oqimdagi suv bug‘i bilan qizdiriladi. Desorber, porshenli rejim paydo boMmasligi uchun, kaskadli perforatsiya qilingan konuslar yordamida seksiyalarga boMingan. Desorbeming pastki qismiga suv bugMni kiritish uchun kollektorlar, yuqorigi qismiga esa shlamni kiritish uchun forsunkalar (6) o'rnatilgan. Shlam - rektifikatsion kolonnadan chiqayotgan va tarkibida reaktordan olib ketilgan katalizatorni ushlagan qoldiq mahsulotning bir qism id ir. Katalizatorni rektifikatsion kolonnaga o ‘tib ketishini kamaytirish va reaktorning yuqori qismida resirkulatsiya boMayotgan shlamning miqdorini kamaytirish uchun reaktorning yuqorigi qismiga bir yoki ikki bosqichli siklonlar (2) o'rnatiladi. Reaktor qobigMning ichki qismi qalinligi 50 mm boMgan issiqlikka bardoshli torkret-beton qatlami bilan, siklonlar esa qalinligi 20 mm boMgan eroziyaga mustahkam beton bilan qoplangan. Reaktor qobigMda xomashyo va katalizatorni kiritish, kreking mahsulotlari va kokslangan katalizatorni chiqarishi uchun shtuserlar ko'zda tutilgan hamda saqlovchi klapan, termoparalar va qopqoqli tuynuk o ‘rnatiIgan. Kreking qurilmasining regeneratori 21.6-rasmda ko‘rsatilgan. Regeneratorning asosiy qismlari qobiq (1), koksni kuydirish va qatlamni muallaq holatda ushlab turish uchun havoni kiritadigan kollektor (2), uskunani ishga tushirish paytida katalizatorni qizdirib olish uchun yonilgM forsunkalari (3), uglerod oksidining yonib uning ikki oksidiga o ‘tib ketmasligi uchun kondensat forsunkalari (4), ikki bosqichli siklonlar (5), yig ‘uvchi kamera (6) hamda suv bugMni birinchi bosqichli siklonlarga va y ig ‘uvchi kameraning tubiga berish sistemasidan iborat. Odatda regenerator katalitik kreking qurilmasidagi eng katta uskuna hisoblanadi, uning hajmi reaktor hajmidan ancha kattadir. Regeneratorning oMchamlari uning ish unumdorligi, ya’ni katalizatorning yuzasida o ‘tirib qolgan koksni vaqt birligida kuydirib chiqarish miqdori va regeneratsiya jarayonining qabul qilingan texnologik rejimlari (harorat, bosim) bilan belgilanadi. 21 .6 rasm. Changsimon katalizatorli regenerator: 1-qobiq; 2-h avon i kiritish uchun kollektor; 3 -y o n ilg ‘i forsunkasi; 4-kondensat uchun forsunka; 5—ikki bosqichli siklonlar; 6 -y ig ‘uvchi kamera. Oqimlar: I-reaktordan kelayotgan kokslangan katalizator; II-regeneratsiya qilingan katalizator; III-havo; IV -su v bug‘i; V-tutunli gazlar. Regeneratorning ichki qismi qalinligi 150-200 mm bo‘lgan torkret- beton qatlami bilan qoplanadi. 525°C dan katta boMgan rejimda ishlaydigan zamonaviy yuqori haroratli katalitik kreking qurilmalarining asosiy shartlaridan biri reaktor liftidan chiqishda katalizatorni tezkorlik bilan neft mahsulotlari bugMaridan ajratib olishdan iboratdir. Hozirgi kunda reaktor lifti uchun bir necha maxsus uskunalar ishlatiladi (21.7-rasm): inersion separator; yuqoriga y«7‘nalgan oqimli siklonlar; berk oqimli siklonlar. 21.7-rasm. Reaktor lifti uchun neft mahsulotlaridan katalizatorni ajratib olish uskunalarining turlari: a-inersion separator; b-yuqoriga yo'nalgan oqimli siklonalr; d-berk oqimli siklonlar. Oqimlar: I-reaktor liftdan chiqib ketayotgan katalizator va neft mahsulotlari aralashmasi; Il-desorberdan chiqib ketayotgan bug‘-gaz oqimi; III-kreking mahsulotlari. Katalitik kreking qurilmalarida mahsulotlaming ko‘proq chiqishida xomashyoni sochib berish sistemasi muhim va hal qiluvchi ahamiyatga ega. Nazariy jihatdan olganda, kreking reaksiyasi qattiq katalizator yuzasi ustidagi bug‘ fazada yuz bersa, yuqori natijaga erishiladi. Xomashyo va katalizatorni tez va bir m e’yorda aralashtirish natijasida neft mahsulotlari to‘la bug‘lanadi va reaktor liftida neft mahsulotlari va katalizatorning qisqa vaqtda boMishi paytida yaxshi kontakt yu z beradi. 21.8 va 21.9-rasmlarda katalitik kreking qurilmalari uchun moMjal langan sochib beruvchi soplolarning konstruksiyalari ko‘rsatilgan. Sochib beruvchi soplolarning vazifasi mayda tomchilami hosil qilishdan iborat. Agar xomashyo sochib berilayotganda katta tomchilar hosil boMsa, bunda ular sekin bugManadi yoki umuman bugManmaydi. Reaktor liftida bugManmagan xomashyo bilan namlangan katalizatorning boMishligi koks, vodorod va S i-S 2 uglevodorodlaming hosil boMishiga olib keladi. 21.8-rasm. Katalitik kreking qurilmalari uchun moMjallagan sochib beruvchi soplolarning turlari: a-dumaloq teshikli soplo; b—«Kellog» firmasiningtirqishli soplosi; d -k o ‘p forsunkali soplo; e—«Kellog» va «Mobil» firmalarining «Atomax» soplosi; 1-qobiq; 2-spiral; 3-dumaloq teshikli diafragma; 4 —tirqishli poynak; 5-statik aralashtirgich; 6-forsunkalar. Oqimlar: I-xom ashyo; II-suv bug‘i; III-bug‘-xomashyo aralashmasi. 21.9- rasm. Reaktor liftining pastki qismiga «Atomax» soplosini o ‘matish sxemasi: Oqimlar: I-xom ashyo; II-suv bug‘i; III-bug‘-xomashyo aralashmasi. «Kellog» firmasining solishtirma baholashiga ko‘ra, «Atomax» soplolari eng yuqori ko‘rsatgichlarga ega. 21.10-rasmda «Kellog» firmasi katalitik kreking qurilmasining 21.10-rasm. «Kellog» firmasi katalitik kreking qurilmasining reaktor- regenerator bloki: I - «Atomax» soplosi; 2-reaktor lifti; 3-regeneratoming ikki bosqichli siklonlari; 4-berk oqimli ikki bosqichli siklonlar; 5-tutunli gazlarning tashqi kollektori; 6-qizdirish seksiyasi; 7-su v bug*ini kirtish uchun kollektor; 8-kokslangan katalizator taqsimlagichi; 9-havo taqsimlagichi; 10-zich fazadagi katalizatorning sovitgichi; 11-yangi katalizatorni kiritish uchun klapan; 12-regeneratsiya qilingan katalizatorni reaktor liftiga kiritadigan klapan. Oqimlar: l-xomashyo; II-kreking mahsulotlari; III—tutunli gazlar; IV-havo; V-katalizator. sifatida xomashyoni sochib beruvchi soplolar sistemasi «Atomax» (1) bilan ajratib chiqarilgan reaktor lifti (2) ishlatilgan. Katalizatorni tezlik bilan kreking mahsulotlaridan ajratib olish va reaktor liftidan chiqishda kreking jarayonining keraksiz darajada chuqurlashishining oldini olish maqsadida berk oqimli ikki bosqichli siklonlar o ‘matilgan. Kokslangan katalizatorni qizdirish seksiyasi (6) ga kiradi va u yerda katalizatorga birikkan uglevodorodlar suv bug‘i yordamida ajratib chiqariladi. S o‘ngra katalizator quvur orqali taqsimlagich (8) ga tushadi. Ushbu taqsimlagich katalizatorni bir m e’yorda qarama-qarshi oqimdagi regeneratsiya zonasiga kiritib turadi. Regeneratsiya zonasiga havo uchta taqsimlagich (9) orqali yuboriladi (rasmda shartli ravishda bitta taqsimlagich k o‘rsatilgan). Tutunli gazlar katalizator changlaridan ikki bosqichli siklonlar (3) da ajratiladi va tashqi kollektor (5) orqali atmosferaga chiqariladi. OgMr xomashyo ishlatilgan paytda regenerator haroratini optimallash maqsadida zich fazadagi katalizator uchun sovitgich qoMlaniladi. 21.3. REAKTORLARNI HISOBLASH TARTIBI Reaktorlami hisoblash uchun eng a w a lo berilgan uskunada amalga oshirilishi k o ‘zda tutilgan neftkimyoviy jarayonning o ‘ziga xos tomonlarini hisobga olgan holda, reaktordagi ish ko‘rsatgichlari, fazalarning harakat tezliklari, issiqlikni uskunaga olib kirish va uni uzatish usullari, materiallarni tanlash, uskunaning konstruktiv tuzilishidagi alohida tomonlari va boshqa ko‘rsatgichlar aniqlanadi. Biroq har qanday sharoitda ham reaktomi hisoblash qo'yidagi asosiy bosqichlardan iborat boMadi: 1. Termodinamik hisoblash natijasida jarayonni amalga oshirish uchun eng maqbul shart-sharoitlar (bosim, harorat va boshqalar) va xomashyoni o ‘zgartish darajasi aniqlanadi. 2. Kinetik hisoblash uskunaning reaksion hajmini aniqlash uchun amalga oshiriladi. 3. M oddiy hisoblashdan asosiy maqsad uskunaga kirayotgan yoki undan chiqayotgan oqimlaming miqdorini aniqlashdan iborat. 4. Issiqlik hisobi orqali issiqlikni uzatish yoki uni kiritish miqdori, issiqlik tashuvchining sarfi, issiqlik almashgichning yuzasi topiladi. 5. Uskunani gidravlik hisoblash orqali oqimlami uzatish uchun sarflanadigan energiya miqdori va ayrim uzellarining oMchamlari topiladi. 6. Uskuna va uzellami mexanik hisoblash natijasida uning konstruktiv tuzilishi aniqlanadi. Reaksiya jarayonini va uskunaning rusumlariga ko‘ra, hisoblash va uni detallashtirish hajmi har bir aniq neftkimyoviy jarayon uchun turlicha boMadi. Tanlab olingan jarayon uchun tajriba yoMi orqali olingan ma’lumotlaming toMa borligi reaktomi hisoblashda katta ahamiyatga molikdir. Reaktorlami toMa hisoblash uslublari maxsus adabiyotlarda batafsil keltirilgan. Hisoblash paytida kerak boMadigan ba’zi tenglamalami keltiramiz. Masalan, agar berilgan kimyoviy jarayonni oldindan ma’lum boMgan o'zgartirish darajasi bilan amalga oshirish uchun zarur boMgan reaksiya davomiyligi x ma’lum boMsa, reaksion hajm quyidagi nisbat orqali topiladi: bu yerda, V - berilgan harorat va bosimda reaksiya paytida o'zaro ta’sir qilgan moddalarning hajmi, m3/s; x - reaksiyaning davomiyligi, s; s - reak sion hajmdagi erkin bo'shliq ulushi (nokatalitik jarayonlar uchun s = 1). (21.1) tenglamadan amaliyotda foydalanish bir qator qiyinchilik tug'diradi, chunki ko'pchilik neftkimyoviy jarayonlar uchun x va V ni aniqlash qiyin masala hisoblanadi. Shu sababdan reaksion hajmni topishda quyidagi tenglamalardan foydalaniladi: xomashyo massasi, kg/soat; p >- — reaktordagi katalizator (issiqlik tashuvchi) qatlamining zichligi, kg/m3; n v - hajmiy tezlik, m3/(m 3 soat); ng - massaviy tezlik, kg/(kg'soat); xM = l/n v yoki xM = l/n g - reaksiyaning mavhum vaqti. Kimyoviy reaksiyaning issiqlik effekti Gess qonuniga asosan elementlardan dastlabki moddalar va reaksiya mahsulotlari hosil boMish issiqliklar! yigMndilarining ayirmasi sifatida aniqlaniladi: yoki dastlabki moddalar va reaksiya mahsulotlarining yonish issiqliklari yigMndilarining ayirmasi sifatida topiladi: bu yerda, Q - reaksiyaning issiqlik effekti; (ANhb)™ - reaksiya mahsulotining hosil boMish issiqligi; (ANhb)dm - dastlabki moddaning hosil boMish issiqligi; (ANyoj)dm - dastlabki moddaning yonish issiqligi; (ANyoi)m - reaksiya mahsulotining yonish issiqligi. (21.1) (21.2) (21.2) (21.3) bu yerda, Vx - dastlabki xomashyo hajmi, m3/soat; Gx - dastlabki Q = AN = I (ANhb)™ - S(ANhb)dm (21.4) Q = AN = S (ANyoi)dm - I(A N yoj)rra , (21.5) (21.4) va (21.5) tenglamalar bo'yicha hisoblash ishlari bajarilganda moddalarning hosil boMish yoki yonish issiqliklarining qiymatlari maxsus adabiyotlardan olinadi. Kimyoviy jarayonning moddiy balansini tuzishda dastlabki xomashyoni o'zgartirish darajasi muhim ahamiyatga ega. O'zgartirish darajasini boshqarish uchun quyidagi usullardan foydalanish mumkin: 1) kimyoviy reaksiyaning doimiy soniga ta’sir qiluvchi harorat va bosimni o'zgartirish; 2) reaksiya davomiyligini o'zgartirish; 3) kerakli katalizatorni tanlash; 4) jarayonni resirkulatsiya orqali olib borish; 5) dastlabki xomashyo tarkibidagi u yoki bu komponentning konnsentratsiyasini o'zgartirish. Reaktorning moddiy balansini tuzish uchun kimyoviy reaksiyalarining tenglamalari ma’lum boMishi kerak hamda reaksiyaga qatnashayotgan komponentlarning keragidan ortiqcha olish koeffitsiyentlarining qiymatlari asoslangan boMishi lozim. Har bir aniq neftkimyoviy jarayon uchun moddiy balans alohida ko'rinishga ega boMadi. Issiqlik balansi tuzishni katalitik kreking qurilmasining reaktor bloki misolida ko'rib chiqamiz. Reaktor bloki mayda donali katalizator bilan ishlaydi va mavhum qaynash qatlamli ikkita uskunadan tashkil topgan. Download 4.11 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|