Термический крекинг

Назначение процесса, состав установки

Основное назначение процесса термического крекинга — производство сырья для технического углерода. В качестве сырья используют смесь тяжелых каталитических газойлей и дистиллятных экстрактов, получаемых при селективной очистке масел. Помимо целевого продукта — термогазойля (фракция 200—480°С) — получают также газ, бензиновую Фракцию и крекинг-остаток. Серийный термогазойль получают по схеме, не предусматривающей фракционирования в вакууме.

Основными показателями качества термогазойля являются: индекс корреляции, содержание серы, коксуемость, фракционный состав, вязкость и температура застывания.

Установка состоит из следующих секций:

  • реакторное отделение, включающее печи крекинга легкого и тяжелого сырья и выносную реакционную камеру;
  • отделение разделения продуктов реакции, которое включает испарители высокого и низкого давления для отделения крекинг-остатка, вакуумную колонну для дополнительного отпаривания крекинг- остатка с целью увеличения выхода термогазойля, комбинированную колонну для загрузки печей тяжелого и легкого сырья и газосепаратора для отделения газа от нестабильного бензина;
  • отделение теплообменной аппаратуры, которое состоит из сырьевых теплообменников типа, «труба в трубе», погружных конденсаторов-холодильников, водяных холодильников термогазойля и крекинг- остатка.

Технологическая схема

Fig19

Сырье из резервуарного парка насосом 1 прокачивается через теплообменники 20 (на схеме показан один), где подогревается за счет тепла крекинг-остатка. Нагретое в теплообменниках сырье двумя потоками подается в нижнюю секцию ректификационной колонны 11.

Колонна 11 разделена полуглухой тарелкой на две части: пары из нижней части переходят в верхнюю, а жидкость из верхней части накапливается в аккумуляторе (кармане) внутри колонны.

Отсюда жидкость (легкая часть сырья) забирается насосом 9 и подается в змеевики печи 3. А с низа колонны 11 тяжелая часть сырья забирается насосом 10 и подается в змеевики печи 2.

Продукты крекинга по выходе из змеевиков печей 2 и 3 поступают в выносную реакционную камеру 4, откуда переходят в испаритель высокого давления 7. Здесь от смеси отделяется жидкий крекинг-остаток, который затем через редукционный клапан поступает в испарительную колонну низкого давления 12 (испаритель).

Газы и пары по выходе из верхней части испарителя 7 направляются в низ колонны 11, с верха которой уходят бензиновая фракция и газ. Пары конденсируются, и смесь охлаждается в холодильнике- конденсаторе 6. Далее газожидкостная смесь разделяется в газосепараторе 5 на газ и бензиновую фракцию. Газ поступает на ГФУ, а балансовое количество бензина — на стабилизацию. Насосом 8 бензин-орошение подается на верхнюю тарелку колонны 11. В колонне 12 в результате снижения давления из крекинг-остатка выделяются газойлевые фракции; несконденсированные пары из колонны 12 направляются в холодильник-конденсатор 13, и конденсат собирается в приемнике 14. Отсюда часть конденсата насосом 15 возвращается в колонну 12 в качестве орошения, а балансовое его количество выводится с установки. Крекинг-остаток подается насосом 16 в вакуумную колонну 17. Целевой продукт — термогазойль — выводится как промежуточный продукт с 17-й тарелки вакуумной колонны 17.

Во избежание коксования крекинг-остатка и для улучшения транспортирования его разбавляют менее вязким продуктом. Крекинг-остаток можно использовать в производстве битумов, а также как связующее вещество при брикетировании углей. Выход термогазойля на сырье вакуумной колонны составляет около 72% (масс.).

Некоторые установки термического крекинга по получению термогазойля работают по схеме, отличной от описанной. Целевой продукт отбирается из колонны 12, выход термогазойля в этом случае составляет 24—27% (масс.). При индексе корреляции 95—100.

Технологический режим

Аппарат Температура, °С Давление, МПа
Печь 2
    вход 390 - 410 5,0 - 5,6
    выход 490 - 500 2,2 - 2,8
Печь 3
    вход 290 - 320 5,0 - 6,6
    выход 530 - 550 2,3 - 2,9
Реакционная камера 4
    верх 495 - 500 2,0 - 2,6
    низ 460 - 470 -
Испаритель высокого давления 7
    верх 450 - 460 1,0 - 1,3
    низ 430 - 440 -
Ректификационная колонна 11
    верх 180 - 220 -
    аккумулятор 300 - 330 0,9 - 1,3
    низ 390 - 410 -
Испарительная колонная низкого давления 12
    верх 170 - 200 -
    низ 400 - 415 0,25 - 0,40
Вакуумная колонная 17
    вход 305 - 345 0,007 - 0,013
    верх 70 - 90 -
    низ 300 - 320 -

Материальный баланс

Материальный баланс установки при получении серийного I и вакуумного II термогазойля.

Взято, % (масс.) I II Получено, % (масс.) I II
Сырьё (смесь 1:1) 100,0 100,0

Газ

5,0 5,0
Головная фракция стабилизации 1,3 1,3
Бензиновая фракция 20,1 20,1
Термогазойль 24,2 52,6
Крекинг-остаток 48,3 19,9
Потери 1,1 1,1
Итого: 100,0 100,0 Итого: 100,0 100,0

ТЕРМОДЕСТРУКТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ