Конспект урока по предмету основы технологии отрасли “Екі пешті термиялық крекинг қондырғысы.Технологиялық схемасы”
51-сабақ- «Екі пешті термокрекингтің технологиялық схемасы және
режимі. Материалдық балансы».
- Термиялық крекинг процесінің жүйесін таңдау.
Термиялық крекинг қондырғысының жүйесін таңдау шикізат пен оны өңдеу бағатына байланысты. Термиялық крекинг қондырғыларының бәріне бірдей жалпы тән - шикізатты қажетті температураға дейін қыздыратын және реакция жылуын беретін құбырлы пештің болуы. Көпшілік қондырғыларда, әсіресе ауыр шикізатты өңдегенде, ауысудың қажетті тереңдігіне жету мақсатында арнайы реакциялық аппарат қолданады, онда шикізат реакция температурасында белгілі бір уақыт ұсталады. Қазіргі термиялық крекинг қондырғыларында, әдетте, крекингтің қайта берумен жүргізетін түрі қолданылады. Ең көп тарағаны мазуттарды екі пешті жүйемен крекингтеу қондырғысы. Мұндағы крекингтің ағым жүйесі төмендегідей:
Осы ағымды жүйеде көрсетілгендей, терең крекингтеу пешінде шикізат есебінде алғашқы айдау мазутынан бөлінген 3500С дейінгі фракция және 3500С-ден жоғарғы қалдықты жеңіл крекингтеумен алынған 200-350°С фракция қолданылады. Ауыр шикізат құрамында 350°С дейін қайнайтұғын фракция болмайды және жеңіл крекинг пешіне негізінен жеңіл крекингпен алынған шығымы көп емес газойл фракциясы түседі. Мұндай жағдайда қондырғыны бір пешті жүйемен жүргізу тиімді.
Екі пешті қондырғының екі пештерінде (жеңіл және терең крекинг) өңдеу тиімділігін арттыру үшін шикізаттың айналмаған бөлігін қайта беру көзделген.
Рециркулят пен жаңа шикізат мөлшерінің қатынасын рециркуляция коэффициенті К1, ал крекинг-пешке түскен барлық шикізаттың жаңа шикізат мөлшеріне қатынасын -салу коэффициенті К2 деп атайды. К1 мен К2 арасында К2 = К1+ 1 байланыс бар.
- Термиялық крекинг қондырғысының технологиялық схемасы
1 сур. Термиялық крекинг қондырғысының технологиялық жүйесі берілген. Шикізат 1 насоспен 2 жылуалмастырғышқа беріледі, онда крекинг-қалдық жылуы есебінен жылынып екі ағымға бөлінеді
Ағымның біреуі 3 ректификациялау колоннасының төменгі бөлігіне түседі, ал екінші 9 төменгі қысымды буландырғыштың, жоғарғы бөлігіне жіберіледі. 9 буландырғышқа түскен шикізат ағымы ауыр газойл фракцияларымен байиды және 10 насоспен 3 беріледі. 3 төменгі бөлігінен 7 пеш насосымен 11 ауыр шикізат пешіне беріледі.
1 сурет. Тсрмиялық крекинг қондырғысының технологиялық жүйесі:
1, 6, 7,8, 10, 17, 21 -насостар; 2, 23 - жылуалмастырғыштар; 3, 8 - колонналар; 4,15,19 - конденсатор-тоңазытқыштар; 5, 16, 20 - сыйымдылықтар; 9, 14 -буландырғыштар; 11, 12 - кұбырлы псштер; 13 - реакциялық камера; 22- қайнатқыш; 24, 25 - тоңазытқыштар;
Ағындар:I - шикізат; II - газ; III -тұрақтандырушы бастапқы фракция; ІV - тұрақты бензин; V - газойл фракциясы; VІ - крекинг-қалдық; VІІ - қайта айналушы су.
3 колонна «бітеу» табақшамен екіге бөлінген. Осы табақша арқылы төменгі бөліктен булар жоғарыға ауысады. Сұйықтық болса жоғарыдан төмен түспейді де бітеу табақшаға жиналады, ол 8 насоспен алынып 12 жеңіл шикізат пешіне терең крекингтеуге беріледі.
Ректификациялау колоннасына шикізатты алдын-ала берумен және оны реакция өнімдерімен араластырумен бірнеше мәселелер шешіледі: реакция өнімдерінің жылуы пайдаланады, шикізаттан жеңіл фракциялар айдалады, реакция өнімдері суытылады.
11 және 12 пештерден шығушы крекинг өнімдері бірігіп 13 өз алдына тұрған реакциялық камераға түседі, одан 14 жоғары қысымды буландырғышқа өтеді. 14 крекинг өнімнің бусұйық қоспасы екіге бөлінеді: бу мен сұйыққа. Сұйық бөлігі (крекинг-қалдық) өз ағынымен 9 төменгі қысымды буландырғышқа түседі, онда қысымның төмендеуінің нәтижесінде газойл фракциясының буларының бөлінуі орын алады. 3 колонна сияқты 9 буландырғыш бітеу табақшамен екі бөлікке бөлінеді. Газойл фракциясының буы 9 төменгі бөлігінде крекинг-қалдықтан бөлінгеннен соң бітеу табақша арқылы жоғары бөлігіне түседі, одан оған қарсы қозғалушы сұйық шикізатпен кездеседі. Шикізатпен жанасып газойл фракциясының буы аздап конденсацияланады.
Газойлдің конденсацияланбаған бөлігі 9 жоғарысынан шығып 15 конденсатор-тоңазытқыш арқылы 16 рефлюкс сыйымдылығына түседі. 16 газойлдің бір бөлігі 9 ағым есебінде қайта беріледі, ал балансты мөлшері қондырғыдан шығарылады.
Реакция өнімдерінің бу фазасы 14 буландырғыштан 3 ректификациялық колоннаға жіберіледі. 3 жоғарысынан бензин фракциясы мен газ булары шығады. 4 конденсацияланғаннан кейін конденсацияланған бензин мен газ қоспасы 5 сеператорға түседі, одан бензин мен газ әрқайсысы өз алдына ағын есебінде шығарылады. Бензин 18 колоннада тұрақталдырылады да қондырғыдан шығарылады.3 бүйірлі ағыны - шикізаттың жеңіл бөлігі мен реакцияласпаған газойл - 12 пешке, ал теменгі өнім - шикізаттың ауыр бөлігі мен қайта берілуші крекинг-қалдық - 11 пешке жіберіледі.
- Процестің технологиялық режимі
Мына төменде мазуттан мөлдір дистилляттар мен газдар алумен істейтұғын термиялық крекинг қондырғысының технологиялық режимі келтірілген:
Температура, °С Қысым, МПа
11 ауыр шикізат пеші:
кіруде 390-410 4,5-5,0
шығуда 460-480 2,2-2,1
12 жеңіл шикізат пеші:
кіруде 290-320 5,5-6,5
шығуда 530-545 2,2-2,1
3 ректификациялау колоннасы:
төменгі 390-410
шикізатты аккумуляция-
лаушы бөлігі 280-320 0,8-1,2
жоғарғысы 210-220
9 төмен қысымды буландырғыш:
төмені 410-415
шикізатты аккумуляция-
лаушы бөлігі 280-300 0,15-0,30
жоғарысы 120-200
4. Процестің материалды балансы.
Термиядық крекинг қондырғыларының әртүрлі режимдерде жұмыс істегеніндегі материалдық балансы төмендегідей: күкіртті мұнай мазутынан мөлдір мұнай өнімдерін алу (I), техникалық көміртегін өндіруіге шикізат алу (II) және батыс сібір мұнайы гудронын висбрекингтеу (Ш):
Түскені I П Ш
Шикізат 100,0 100,0 100,0
Шықканы
Газ 4,5 5,2 2,3
Басқы тұрақтан-
дырушы басы 1,8 3,1 3,1
Тұрақты бензин 14,8 19,4 9,0
Газойл фракциясы 2,4 - -
Термогазойл - 31,5 -
Крекинг қалдық 75,7 40,1 84,8
Жоғалтылым 0,8 0,7 0,8