НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Проектные параметры процесса каткрекинга FCC

Решения по проектным параметрам должны быть приняты до строительства установки.

Расход пара для диспергирования сырья

Проектный расход пара для диспергирования сырья оказывает влияние на размеры вспрыскивающих форсунок, поэтому расход пара является одновременно проектным и эксплуатационным параметром. Проектный расход пара обычно принимается в пределах от 2 до 5% масс. от расхода сырья в зависимости от качественных характеристик последнего:

• более низкие значения обычно принимаются для вакуумных газойлейж;
• значения близкие к верхнему пределу наиболее применимы для тяжелых трудноиспаряемых остатков.

После определения конструкции форсуночных устройств определяется интервал расхода пара, подходящий для эффективной работы установки.

Режим выжига в регенераторе

Регенерация при дефиците кислорода (частичный выжиг СО) в большей степени применима при переработке высококипящих остатков, когда выработка тепла регенератором и потребление воздуха имеют высокие значения из-за увеличенного выхода кокса. Кроме того, при высокой концентрации ванадия на катализаторе регенерация при дефиците кислорода благоприятствует поддержанию активности катализатора за счет низкой подвижности ванадия при данных условиях. Поэтому на прогрессивных установках, перерабатывающих высококипящие остатки, при высокой концентрации ванадия на катализаторе предпочтение следует отдавать регенерации в условиях дефицита кислорода.

С другой стороны, если перерабатываются газойли и качественные остатки, полный выжиг СО целесообразнее по причине простоты выполнения операции.

На выбор режима выжига кокса влияют следующие факторы:

• Установка, спроектированная на регенерацию при дефиците кислорода, должна быть оборудована котлом - утилизатором угарного газа для сокращения его сброса в атмосферу до экологически приемлемого уровня. При его наличии установка FCC Orthoflow может функционировать при полном выжиге СО, а котел-утилизатор при этом необходим для полезного использования тепла дымовых газов.
• При регенерации с дефицитом кислорода инвестиции в установку сокращаются за счет уменьшения габаритов регенератора, воздуходувки и системы утилизации дымовых газов.
• Регенерация при дефиците кислорода пощволяет увеличить генерацию пара за счет дожига СО в котле-утилизаторе.
• В ряде случаев, когда установка спроектирована для функционирования в режиме регенерации при дефиците кислорода, появляется возможность исключения из компоновки охладителей катализатора, использцемых для отвода тепла из регенератора.
• В определенных случаях полное сгорание СО обеспечивает режим эксплуатации с меньшим отбором кокса и повышенным выходом жидких продуктов.
• При исчерпывающем сжигании СО уменьшается уровень выбросов SOx, за счет того, что скорость выжигания кокса снижена, а катализаторные добавки, уменьшающие образование SOx, лучше работают при повышенной концентрации кислорода в регенераторе.

Отвод тепла из регенератора

Для минимального уровня деактивации катализатора и сохранения температуры в регенераторе в диапазоне, оптимизирующем кратность циркуляции катализатора, может возникнуть потребность в системе отвода тепловой энергии из регенератора, в зависимости от:

• сырья;
• необходимой глубины конверсии;
• режима выжига в регенераторе.

Чтобы контролировать тепловой баланс, KBR использует внешние охладители катализатора в плотной фазе, в наибольшей степени надежные и гибкие в работе.

На следующем рисунке показана зависимость тепловой энергии, которая выделяется при восстановлении катализатора, от коксуемости сырья по Конрадсону.

Прямой отвод тепла из регенератора - не единственный способ управления тепловым балансом установки, который можно регудировать соотношением СО₂/СО в дымовых газах.

Давление в циклонном отделителе и регенераторе

Чтобы обеспечить требуемый перепад давления в затворах, которые регулируют скорости циркуляции катализаторов (отработанного и регенерированного), в проекте конвертера установки Orthoflow компании KBR закладывается давление в регенераторе на 0,5-0,7 кг/см² (7-10 фунт/дюйм²) выше, чем в циклонном отделителе. Проектировщик может закладывать и полную величину рабочего давления в системе, снижение величины которого:

1. Благоприятно влияет на:
• повышение селективности структуры выхода продукта;
• улучшение показателей эксплуатации секции отпарки отработанного катализатора;
• снижение мощности, потребляемой воздуходувкой.
2. Негативно влиют на:
• увеличение требуемых Габаритов технологических аппаратов;
• повышение капитальных затрат.

Экономические показатели эксплуатации расширителей дымового газа улучшаются при повышении рабочего давления в регенераторе.

Согласно сравнительного экономического анализа компоновок с высоким и с низким давлением - инвестиции в установку низкого давления имеют большую целесообразнсть.

Температура сырья

Проектная температура сырья в значительной степени определяет компоновку системы преднагрева и необходимость в трубчатой печи. Типичная конфигурация продвинутых установок FCC, кроме предназначенных для производства преимущетсвенно средних дистиллятов, не включает в себя трубчатую печь.