Аннотация 2
Введение 4
1 Теоретические основы каталитического крекинга 6
1.1 Химизм реакций каталитического крекинга 6
1.2 Влияние основных параметров на получаемый продукт 7
1.3 Совершенствование основного оборудования установок каталитического крекинга 43-102 13
2 Технологический анализ работы установки каталитического крекинга 17
2.1 Технологическая схема установки и ее описание 17
2.2 Анализ работы установки 22
3 Расчеты основных параметров работы аппаратуры 30
3.1 Конструктивные расчеты основного оборудования 30
3.2 Проверочный расчет теплообменной аппаратуры 51
3.3 Прочностной расчет реактора 58
Заключение 64
Список используемой литературы 65
«Процесс каталитического крекинга в настоящее время является одним из наиболее распространённых крупнотоннажных процессов и в значительной мере определяет технико-экономические показатели современного нефтеперерабатывающего предприятия топливного профиля.
Установка каталитического крекинга с циркулирующим крупногранулированным шариковым катализатором предназначена для получения высокооктанового бензина из вакуумного дистиллята. Получаемые при этом продукты используются: легкий газойль - как компонент дизельного и печного топлива; тяжелый газойль - как компонент мазута и сырья установок термического крекинга» [11] при получении термомасла, термосмолы; жирный газ - как сырье установки КАС (компрессия абсорбция стабилизация).
В настоящее время наметилась тенденция к увеличению объёмов переработки нефти, в связи с постоянно повышающимся спросом на топливо.
Установка принята в эксплуатацию 30 декабря 1960г. За период эксплуатации установки в проектную схему внесены изменения по рекомендациям научно-исследовательского института Гроз НИИ. Наиболее значительные работы:
• реконструкция дозера Р-6;
• реконструкция дозера Р-6а;
• реконструкция зон регенератора Р-2(замена коллекторов квадратного сечения и переоборудование ниппельных устройств у газовых коробов);
• наращивание 2-х зон в Р-2 и дополнительное экранирование П-2.
• монтаж схемы для регулирования работы пневмотранспорта в предпосадочном режиме;
Дооборудование реактора:
• создана кольцевая отстойно-сепарационная зона внутри реактора;
• смонтированы новые штуцера для вывода паров из реактора на 3 метра выше проектной отметки;
• смонтирован третий трубопровод для вывода паров из Р-1 в К-1 (диаметром 300 мм из стали Х18Н10Т);
• увеличен объем отпарной зоны реактора;
• реконструкция узла ввода катализатора, узла ввода сырья;
• монтаж грузоподъемных механизмов в горячей и холодной насосных.
Реконструкция установки (1995 г.): установка разгонных американских катушек на стволах Р-6а. Установка на Р-6 катушек Пермского производства с антиэррозионным слоем; модернизация узла ввода сырья в Р-1. Перевод обогрева топливного газа на печь и топки под давлением с острого пара на легкий газойль с монтажом дополнительного теплообменника.
Модернизация установки ведется непрерывно. При этом в основу технических решений положено увеличение производительности лимитирующих стадий. Опыт промышленной эксплуатации подобных установок показывает наличие потенциала для дальнейшего увеличения производственной мощности.
Цель работы: повышение производительности установки каталитического крекинга 43-102.
Задачи:
• проанализировать технологию каталитического крекинга;
• предложить и обосновать технологическое решение;
• провести расчеты технологического оборудования.
Анализ опыта промышленной модернизации установок каталитического крекинга на различных предприятиях позволяет сделать вывод о том, что основное технологическое оборудование (реактора, регенераторы, колонны) имеет большой запас по производительности. Работа установки может быть интенсифицирована за счет модернизации вспомогательных систем (теплообменников, пневмотранспорта) и увеличению нагрузки по сырью.
Анализ работы установки позволяет сделать вывод о неэффективной работе теплообменника Т-8. Именно его работа лимитирует работу установки в целом. Также конструктивное исполнение теплообменника Т-8 не оптимально. Для снятия ограничения по производительности предлагается заменить на кожухотрубчатый конденсатор с большей поверхностью теплообмена.
В расчетной части был произведен расчет основного оборудования установки 43-102. Показано, что увеличение производительности не приведет к выходу скорости подачи реакционной смеси за пределы оптимального диапазона работы. Процесс регенерации катализатора в регенераторе также будет проходить в допустимых условиях. Сырьевые теплообменники Т-2, Т-3 имеют большой запас по поверхности теплообмена. Конденсатор- холодильник Т-8 работает на пределе тепловой мощности, поэтому, для нормальной работы установки с повышенной производительностью, предлагается его заменить на кожухотрубный конденсатор с плавающей головкой.
Таким образом доказано ограничение производительности установки каталитического крекинга производительностью теплообменного оборудования. Предложенная замена теплообменника позволит нарастить производственную мощность на 22%. Что подтверждается проверочными расчетами основного технологического оборудования.
