Технологическая схема первой отечественной установки каталитического крекинга

Х.Х. Ахмадова, З.А. Абдулмежидова, А.М. Сыркин
Грозненский государственный нефтяной институт,
г. Грозный,
Уфимский государственный нефтяной технический университет,
г. Уфа

Создание и внедрение процесса каталитического крекинга в отечественную нефтепереработку является важным научно-техническим достижением, позволившим решить ряд важнейших проблем топливного баланса страны. В течение конца 1944г. - начала 1946г. в Грозном было осуществлено строительство опытно – промышленной установки каталитического крекинга. Пуск установки в мае 1946г. явился первым этапом промышленного осуществления отечественного процесса каталитического крекинга. Строительство и эксплуатация этой установки положили начало для внедрения начатого в 1944 г. широкого строительства установок каталитического крекинга в СССР.

В основу процесса каталитического крекинга были заложены следующие принципы:

- Применение катализатора в виде крупных гранул, перемещающихся сплошными массами (т.е. применение аппаратов безнасадочной конструкции).

- Циркуляция катализатора между зонами катализа и выжига кокса.

- Пневматический способ подъема катализатора.

- Прямоточная схема движения нефтяных паров и катализатора в реакторе.

Кроме того, позднее был разработан комбинированный способ отвода тепла из регенератора (воздушно-водяное охлаждение), который также был применен на установке. Добавка свежего катализатора производилась периодически, на ходу, по мере его износа в системе.

Регулирование процесса производилось в основном с пульта управления при помощи приборов дистанционного действия. Заданный режим в большинстве точек схемы поддерживался автоматическими регуляторами. Эксплуатация установки подтвердила надежность и эффективность работы запроектированных конструкций аппаратуры и методов управления процессом.

До пуска установки большинство специалистов считало, что пневматический транспорт горячего катализатора (550 °С) на значительную высоту (42 м) потребует большого расхода энергии и будет вызывать значительный механический износ гранул катализатора. Эти опасения в значительной части были обоснованными и авторам процесса пришлось провести большую работу по нахождению условий, обеспечивающих высокий к.п.д. и устойчивость работы подъемника и минимальный износ катализатора при транспортировке. Эти задачи были решены следующим образом:

1. Подъемник был выполнен в виде вертикальной прямой трубы, не имеющей каких- либо поворотов.

2. В нижней части подъемника применено устройство, которое, помимо регулирования потока катализатора, обеспечивало равномерное распределение катализатора по поперечному сечению трубы подъемника.

3. С целью уменьшения числа соударений летящих гранул друг о друга и числа ударов их о стенки подъемника, было принято достаточно большое количество транспортирующего воздуха на единицу перемещаемого катализатора. Весовое соотношение потоков катализатора и воздуха составило 5:1.

4. Были выбраны оптимальные скорости движения воздуха и катализатора (соответственно 20 м/сек и 10 м/сек), при которых измельчение катализатора невелико, но вместе с тем, работа подъемника получалась достаточно устойчивой.

5. Для обеспечения автостабильности работы системы вентилятор-подъемник было применено некоторое дросселирование воздушного потока на входе в подъемник.

6. Для быстрого возобновления работы подъемника при случайных остановках применялось специальное разгрузочное приспособление.

Эти меры позволили осуществить совершенно безотказную устойчивую работу подъемника в течение всего периода эксплуатации установки. Расход энергии был невелик, так как гидравлическое сопротивление подъемника было незначительным от 250 до 400 мм рт.столба в зависимости от нагрузки подъемника.

Механический износ катализатора был сведен к минимуму и, начиная со второго пробега установки (середина l946г.), расход свежего катализатора составлял всего 0,10-0,22 % на сырье. При этом было установлено, что на долю пневмоподъемника падает только около 1/3 от общего износа катализатора в системе.

Эксплуатация установки выявила также значительные преимущества пневмоподъема катализатора перед механическим способом перемещения горячего катализатора, применяемого на установках «термофор» США:

1. Пневмоподъемники были значительно проще громоздких и сложных механических подъемников процесса «термофор».

2. При пневматическом способе подъема отпадали ограничения по температуре перемещаемого катализатора.

3. Пневмоподъемники обеспечивали идеальное обеспыливание катализатора.

4. При применении пневмоподъемников упрощалась компоновка аппаратуры реакторного блока.

Нагревательно-фракционирующая аппаратура и прочее оборудование обеспечивали заданный режим и нормальное функционирование реакционного блока.

Приборы контроля и автоматики, в частности, специальные приборы по замеру уровня и расхода катализатора обеспечивали надежность, простоту и безопасность управления процессом. Таким образом, эксплуатация установки подтвердила правильность принципов, обусловивших достаточную простоту и надежность процесса.

При эксплуатации установки с начала на импортном, а затем на отечественном катализаторе были получены высокие показатели по выходу и качеству продукции.

Список литературы

1. Хаджиев С.Н. Основные итоги работ ГрозНИИ в области разработки и внедрения процесса каталитического крекинга нефтяных фракций. / С.Н. Хаджиев, О.И. Светозарова, И.К. Романкова, Б.В. Матаева, М.Ф. Сапон, В.П. Трофимова // Сборник трудов ГрозНИИ. Вып. 30.- Грозный. – 1976. -С.60.

2. Америк Б.К. Разработка и осуществление отечественной системы каталитического крекинга (1944 -1947 гг.) (На соискание государственной премии). Отчет ГрозНИИ. Инв. № 1710.

3. Б.К. Америк. Разработка отечественной системы каталитического крекинга. Научно-технический отчет ГрозНИИ 1945-1946гг. 

Назад к списку