go_up.gif Предыдущая часть документа

     Соображения по поводу здоровья и безопасности
     При коксовании температурный контроль должен проводиться внутри определенного диапазона, так как при высоких температурах будет образовываться кокс, который является слишком твердым, чтобы его можно было вырезать из барабана. Наоборот, температуры, которые являются слишком низкими, приведут к суспензии твердых частиц в жидкости с высоким содержанием асфальта. Если температуры коксования выходят из-под контроля, может иметь место экзотермическая реакция.
При термическом крекинге, когда обрабатываются сернистая нефть, может иметь место коррозия там, где температуры металлов находятся между 232°C и 482°C. Оказывается, что кокс формирует защитный слой на металле при температуре свыше 482°C. Однако, сероводородная коррозия имеет место, когда температуры не контролируются должным образом выше 482°C. Нижняя часть колонны, высокотемпературные теплообменники, печь и барабаны, предназначенные для пропитки, подвергаются коррозии. Непрерывный теплообмен приводит к вспучиванию и растрескиванию оболочек коксовых барабанов.
     

Водное или паровое впрыскивание используется для предотвращения нарастания кокса в трубах печей установки в случае замедленного коксования. Вода должна полностью вытечь из установки для коксования, чтобы не вызвать взрыв при перезагрузке горячего кокса. В аварийных ситуациях требуются дополнительные средства выхода с рабочей платформы, находящейся наверху кокосовых барабанов.
     
При обращении с горячим коксом могут быть получены ожоги вследствие воздействия пара при утечках из труб или горячей воды, горячего кокса или горячей суспензии твердых частиц, которая может быть выброшена при открытии установок для коксования. Существует потенциальная опасность воздействия ароматической нефти, содержащей бензол, сероводород и угарный газ, и ничтожных количеств канцерогенных полициклических ароматических углеводородов, связанных с операциями коксования. Отходы сернистой воды могут быть высокощелочными и содержать нефть, сульфиды, аммиак и фенол. Когда кокс движется как суспензия твердых частиц, может произойти истощение кислорода внутри замкнутых пространств, таких как бункеры, потому что влажный углерод поглощает кислород.
     
Процессы каталитического крекинга
Каталитический крекинг расщепляет сложные углеводороды на более простые молекулы с целью увеличения качества и количества более легких, более желанных продуктов и уменьшения остатков. Тяжелые углеводороды подвергаются действию катализаторов при высокой температуре и низком давлении, которые содействуют химическим реакциям. Этот процесс перегруппировывает молекулярную структуру, преобразуя компоненты тяжелых углеводородов в более легкие фракции, такие как керосин, бензин, сжиженный нефтяной газ, масло и исходное сырье для получения нефтепродуктов (см. Рис. 78.9 и Рис. 78.10). Выбор катализатора зависит от комбинации самой большой возможной реактивности и лучшего сопротивления трению. Катализаторы, используемые в крекинге при нефтепереработке, являются обычно твердыми материалами (цеолит, гидросиликат алюминия, обрабатываемая бентонитная глина, земля Фуллера, боксит и алюминсиликат), которые присутствуют в форме порошков, шариков, гранул или формообразных материалов, называемых штамповками (экструдитами).
     
--------------------------------------------------------------------------------
     

Рис. 78.9    Процесс каталитического крекинга




     

--------------------------------------------------------------------------------             
     
Рис. 78.10     Блок-схема процесса каталитического крекинга




     

-------------------------------------------------------------------------------                
        
Имеются три основных функции во всех процессах каталитического крекинга:
     
· Реакция - исходное сырье реагирует с катализатором и расщепляется в различные углеводороды.
· Регенерирование - катализатор восстанавливается путем выжигания кокса.
· Фракционирование - крекированный поток углеводородов разделяется на различные продукты.
     
Процессы каталитического крекинга являются очень гибкими, а рабочие параметры могут быть отрегулированы с целью удовлетворения изменяющегося спроса на изделия. Три основных типа процессов каталитического крекинга:
     
· Каталитический крекинг с флюидизированным катализатором (FCC)
· Каталитический крекинг с перемещающимся катализатором
· Каталитический крекинг с термофором (TCC).
     
Каталитический крекинг с флюидизированным катализатором
Каталитические крекер-установки с флюидизированным катализатором имеют секцию катализатора (разделительная колонна, реактор и регенератор) и секцию фракционирования, при этом обе работают вместе как объединенное устройство обработки. Каталитический крекинг с флюидизированным катализатором использует мелкий порошковый катализатор, взвешенный в нефтяных парах или газе, который действует как жидкость. Крекинг происходит в подводящей трубе (разделительная колонна), по которой смесь катализатора и углеводороды текут через реактор.
     
Процесс каталитического крекинга с флюидизированным катализатором смешивает предварительно нагретый углеводород с горячим, восстановленным катализатором, когда он поступает в разделительную колонну, ведущую к реактору. Загрузка объединяется с оборотной нефтью внутри разделительной колонны, испаряется и достигает температуры реактора с помощью горячего катализатора. Когда смесь продвигается вверх по реактору, загрузка расщепляется при низком давлении. Этот крекинг продолжается до тех пор, пока нефтяные пары не отделились от катализатора в циклонах реактора. Результирующий поток изделия входит в колонну, где он разделяется на фракции, при этом часть тяжелой нефти направляется обратно к разделительной колонне в качестве оборотной нефти.
     
Использованный катализатор восстанавливается с целью удаления кокса, который собирается на катализаторе во время процесса. Использованный катализатор течет через секцию отпаривания катализатора к регенератору, где он смешивается с предварительно нагретым воздухом, выжигая большую часть отложений кокса. Новый катализатор добавляется, а старый катализатор удаляется с целью оптимизации процесса крекинга.
     

Каталитический крекинг с перемещающимся катализатором
Каталитический крекинг с перемещающимся катализатором подобен каталитическому крекингу с флюидизированным катализатором; однако, катализатор имеет форму гранул вместо мелкого порошка. Гранулы непрерывно двигаются с помощью конвейера или труб с пневматическими подъемниками к бункеру, находящемуся в верхней части устройства, а затем перемещаются вниз под действием силы тяжести через реактор к регенератору. Регенератор и бункер изолированы от реактора паровыми изолирующими слоями. Крекированный продукт разделяется на оборотный газ, нефть, очищенную нефть, дистиллят, нафту и влажный газ.
     
Каталитический крекинг с термофором
При каталитическом крекинге с термофором предварительно нагретое исходное сырье двигается под действием силы тяжести через катализатор реактора. Пары отделяются от катализатора и посылаются к колонне фракционирования. Использованный катализатор восстанавливается, охлаждается и рециркулирует, а топочный газ, полученный в результате регенерации, посылается к котлу-утилизатору для регенерации тепла.
     
Соображения по поводу здоровья и безопасности
Должны осуществляться регулярное взятие проб и проверка исходного сырья, продукта и оборотных потоков для обеспечения правильного процесса крекинга и, чтобы загрязнители не попадали в технологический поток. Агенты, вызывающие коррозию, или отложения в исходном сырье могут засорять газовые компрессоры. При обработке сернистой нефти можно ожидать возникновение коррозии там, где температуры - ниже 482°C. Коррозия происходит там, где и существуют жидкие и паровые фазы и на площадях, подвергшихся местному охлаждению, таких как сопла и поддерживающие устройства платформ. При обработке исходного сырья с высоким содержанием азота воздействие аммиака и цианида может подвергнуть коррозии оборудование из углеродистой стали в верхних системах каталитического крекинга с флюидизированным катализатором, крекингу или водородному пузырению, которые могут быть сведены к минимуму промывкой водой или ингибиторами коррозии. Водная промывка может использоваться для защиты верхних конденсаторов основной колонны, подвергаемой загрязнению гидросульфидом аммония.
     
Должно быть осмотрено важное оборудование, включая насосы, компрессоры, печи и теплообменники. Осмотры должны включить проверку утечек вследствие эрозии или других неисправностей, таких как накапливание катализатора на труборасширителях, коксование в верхних линиях загрузки из остатков исходного сырья и при других необычных рабочих условиях.
     

 go_down.gif Следующая часть документа