ООО «Автотехпроект» СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА

Разработка технологий и основных узлов процесса каталитического крекинга (КК) Сырьевые распылительные форсунки Сепарационное устройство прямоточного реактора (ПР) Система торможения реакций термического крекинга Технология двухстадийной отпарки катализатора Воздухо- и парораспределительные устройства Высокоэффективные циклоны для систем пылеулавливания реактора и регенератора Технология КК с высоким выходом легких олефинов

Испытание сырьевых форсунок на стенде «холодного» моделирования Уточнена методика расчета форсунок Выбран оптимальный газодинамический режим

Сырьевые распылительные форсунки Усовершенствованная конструкция (трехстадийное диспергирование) Тонкое и однородное распыление сырья Умеренные расход водяного пара и перепад давления Механическая надежность (отсутствие эрозионного износа и забивки твердыми частицами) Повышение выхода бензина на 1,5-3,0% масс. Эксплуатируются на семи установках КК

Наконечники сырьевых форсунок после длительной эксплуатации. Установка КК ГК-3

Сепарационное устройство прямоточного реактора Н азначение – предупреждение неселективного крекинга продуктов в сепарационной зоне реактора Разработаны сепараторы двух типов: циклон грубого разделения и центробежно-инерционный сепаратор В сепараторе разделение осуществляется за счет совокупного действия инерционных и центробежных сил Уловленные частицы аккумулируются в пылевозвратных стояках Эффективность сепарации 98% Преимущества: короткое время разделения и низкий перепад давления Повышение селективности образования бензина Эксплуатируются на трех установках КК

Циклоны грубого разделения прямоточного реактора

Система торможения реакций термического крекинга Два способа реализации Замкнутая система циклонов (эксплуатируется на двух установках (КК) Система охлаждения продуктов крекинга (эксплуатируется на четырех установках КК) Повышение выхода бензина на 1% масс. Снижение выхода сухого газа на 30%, содержания бутадиена в ББФ на 40%

Технология двухстадийной отпарки катализатора Предварительная отпарка: быстрое удаление увлеченных углеводородов в верхней части отпарной секции путем локальной подачи водяного пара Окончательная отпарка: глубокое удаление адсорбированных углеводородов в нижней части отпарной секции, оборудованной кольцевыми тарелками Содержание водорода в коксе ~ 6% масс. Эксплуатируется на шести установках КК

Кольцевые конусные тарелки отпарной секции. Установка КК Г М/1

Воздухо- и парораспределительные устройства Цель: повышение механической надежности и улучшение распределения воздуха/водяного пара Комплекс конструктивных решений по повышению прочности Наружная поверхность защищена эрозионностойкой футеровкой Ниппель с диафрагмой на входе Повышенный перепад давления при пониженной скорости струи на выходе из ниппеля Равномерное распределение воздуха/водяного пара Минимальные эрозионный износ поверхности и истирание катализатора Пять трубчатых и шестнадцать кольцевых распредели- телей эксплуатируются на шести установках КК

Монтаж трубчатого воздухораспределителя регенератора. Установка КК Рязанской НПК

Высокоэффективный циклон По сравнению с типовыми циклонами: - более высокое отношение L/D ( ) - более высокое отношение D 2 /ab - более низкое отношение d/D Затворный клапан современной конструкции Эксплуатируются 92 циклона на семи установках КК

Высокоэффективный циклон

Одноступенчатые циклоны реактора По сравнению с типовыми двухступенчатыми циклонами реактора: - более высокая эффективность (99,995 %) - более низкий эрозионный износ - более низкие капитальные затраты Эксплуатируются на пяти установках КК

Двухступенчатые циклоны регенератора По сравнению с типовыми двухступенчатыми циклонами регенератора: - более высокая эффективность (99,997 % +) - более низкий эрозионный износ - более надежная конструкция подвески Эксплуатируются на четырех установках КК

Система тонкой пылеочистки газов регенерации. Установка 1А/1М ОАО «Славнефть- Ярославнефтеоргсинтез» Высокая эффективность пылеулавливания (~ 80%) Низкая металлоемкость Наружное размещение циклонов Внедрение – 2002 г.

Система тонкой пылеочистки газов регенерации. Установка 1А/1М ОАО «Уфанефтехим» Циклоны размещаются внутри аппарата 8 м Газоход 2 м и длиной 43 м опирается на 4 пружины Внедрение г.

Монтаж системы тонкой пылеочистки газов регенерации. Установка 1А/1М ОАО «Уфанефтехим»

Схема РБ процесса КК с высоким выходом легких олефинов Основные элементы технологии и аппаратурного оформления: 1 – основной прямоточный реактор 2 – узел ввода сырья 3 – дополнительный прямоточный реактор 4 – узел ввода легкого бензина 5, 6 – центробежно-инерционный сепаратор 7 – система гашения термических реакций

Зависимость выхода продуктов и соотношения газообразных компонентов от температуры и конверсии сырья - 550ºС - 575ºС - 600ºС

Влияние каталитической добавки на основе ZSM-5 на выход продуктов и соотношение газообразных компонентов Температура крекинга 550ºС575ºС600ºС без добавки ZSM-5 10% масс. добавки ZSM-5 без добавки ZSM-5 10% масс. добавки ZSM-5 без добавки ZSM-5 10% масс. добавки ZSM-5 Изменение выхода продуктов, % масс.: - пропилен База+ 7,1База+ 7,1База+ 4,4 - бутилены База+ 3,0База+ 2,7База+ 2,2 - бензин База- 9,1База- 9,1База- 4,8 - газойлевая фракция База- 6,0База- 1,5База- 3,2 - сухой газ База+ 0,2База+ 0,1База- 0,1 Соотношение газо- образных продуктов: - пропилен/ППФ 0,790,820,78 0,76 - бутилены/ББФ 0,470,530,500,570,500,55 - ППФ/ББФ 0,721,050,891,190,951,21 - изобутилен/бутилены 0,220,340,240,370,280,42 - изобутан/изобутилен 3,101,762,651,602,571,55

Структура выхода продуктов в процессе КК с высоким выходом легких олефинов Наименование продуктовВыход, % масс. Сухой газ7,0 ППФ: 22,2 в т.ч. - пропан - пропилен 5,0 17,2 ББФ: в т.ч. - сумма бутанов - сумма бутиленов 20,4 9,0 11,4 Бензин28,4 Остаток + кокс22,0

Реконструкция и модернизация реакторного блока установок КК в г.г. ГК-3 ОАО «Ангарская НХК» 1А/1М ОАО «Уфанефтехим» Г М/1 ОАО «Уфимский НПЗ» Г М/1 ООО «ЛИНИК» г. Лисичанск КТ-1 ЗАО «Павлодарский НХЗ» ЗАО «Рязанская НПК» 1А/1М ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» ОАО «ТАИФ-НК» г. Нижнекамск

Реконструкция РБ установки КК ГК-3 ОАО «АНХК» Новые элементы технологии и аппаратурного оформления: 1 - прямоточный реактор 2 - сырьевые форсунки 3 - шламовые форсунки 4 - циклон грубого разделения 5 - система охлаждения продуктов крекинга 6 - двухстадийная отпарная секция 7 - парораспределительное устройство 8 - одноступенчатые циклоны 9 - транспортная линия 10 - узел распределения отработанного катализатора 11 - воздухораспределительное устройство 12 - двухступенчатые циклоны 13 - напорная камера 14 - напорный стояк

Реакторный блок установки КК ГК-3 ОАО «АНХК» после реконструкции

Основные показатели работы установки КК ГК-3 ОАО «АНХК» после реконструкции Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 51,6+ 12,0 Октановое число бензина, пункт: - М.М.82,0+ 1,7 - И.М.93,6+ 2,9 Производительность по свежему сырью -+ 30% отн. Расход водяного пара в РБ-- 30% отн. Расход катализатора, кг/т сырья 0,45- 55% отн. Межремонтный пробег, год2,0+ 1,0

Реконструкция РБ установки КК 1А/1М ОАО «Уфанефтехим» Новые элементы технологии и аппаратурного оформления: 1 - прямоточный реактор 2 - сырьевая форсунка 3 - шламовая форсунка 4 – циклон грубого разделения 5 - двухстадийная отпарная секция 6 - парораспределительное устройство 7 - одноступенчатые циклоны 8 - транспортная линия 9 - узел распределения отработанного катализатора 10 - воздухораспределительное устройство 11 - двухступенчатые циклоны

Основные показатели работы установки КК 1А/1М ОАО «Уфанефтехим» после реконструкции Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 54,6+ 11,6 Октановое число бензина, пункт: - М.М.82,3+ 3,5 - И.М.93,6+ 3,6 Производительность по свежему сырью % отн. Расход водяного пара в РБ-- 35% отн. Расход катализатора, кг/т сырья 0,45- 20% отн. Межремонтный пробег, год4,0+ 3,0

Реконструкция РБ установки КК Г М/1 Уфимского НПЗ Новые элементы технологии и аппаратурного оформления: 1 - сырьевые форсунки 2 - шламовые форсунки 3 - паровая форсунка 4 - циклон грубого разделения 5 - система охлаждения продуктов крекинга 6 - двухстадийная отпарная секция 7 - парораспределительное устройство 8 - одноступенчатые циклоны 9 - воздухораспределительное устройство 10 - двухступенчатые циклоны

Основные показатели работы установки КК Г М/1 Уфимского НПЗ после реконструкции Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 53,2+ 2,5 Октановое число бензина, пункт: - М.М.82,4+ 0,7 - И.М.94,0+ 1,3 Производительность по свежему сырью -+ 30% отн. Расход водяного пара в РБ-- 20% отн. Расход катализатора, кг/т сырья 0,5 0 Межремонтный пробег, год4,0+ 3,0

Реконструкция РБ установки КК Г М/1 ООО «ЛИНИК» Новые элементы технологии и аппаратурного оформления: 1 - сырьевые форсунки 2 - шламовые форсунки 3 - паровая форсунка 4 - центробежно-инерционный сепаратор 5 - система охлаждения продуктов крекинга 6 - двухстадийная отпарная секция 7 - парораспределительное устройство 8 - одноступенчатые циклоны 9 - воздухораспределительное устройство 10- двухступенчатые циклоны

Основные показатели работы установки КК Г М/1 ООО «ЛИНИК» после реконструкции Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 56,1+ 3,9 Октановое число бензина, пункт: - М.М.82,6+ 0,6 - И.М.94,2+ 1,0 Расход водяного пара в РБ-- 5% отн. Расход катализатора, кг/т сырья 0,43- 30% отн. Межремонтный пробег, год2,0+ 1,0

Основные показатели работы установки КК КТ-1 АО «Павлодарский НХЗ» после модернизации оборудования реактора Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 53,8+ 2,9 Содержание мехпримесей в шламе, % масс. 0,06Снижение в 2,5 раза

Реконструкция РБ установки КК Рязанской НПК Новые элементы технологии и аппаратурного оформления: 1 – сырьевые форсунки 2 – шламовые форсунки 3 – система замкнутых циклонов 4 – двухстадийная отпарная секция 5 – парораспределительное устройство 6 – тройник транспортной линии 7 – трубчатый воздухораспределитель

Основные показатели работы установки КК ЗАО «Рязанская НПК» после реконструкции реакторного блока Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 55,8+ 0,8 Октановое число бензина, пункт: - М.М.82,5+ 1,0 - И.М.92,6+ 1,2 Производительность-+ 10% отн. Межремонтный пробег, год3,0+ 1,0

Реконструкция реактора установки КК ОАО «ТАИФ-НК» Новые элементы технологии и аппаратурного оформления: 1 – одноступенчатые циклоны 2 – устройство торможения термических реакций

Основные показатели работы установки КК ОАО «ТАИФ-НК» после реконструкции реактора и внедрения комплекса технических решений по повышению производительности и эффективности Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 50,2+ 2,6 Производительность- + 35% отн.

Реконструкция РБ установки 1А/1М ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» (разработан технический проект, реализация запланирована на 2014 г.) Новые элементы технологии и аппаратурного оформления: 1 – напорный стояк 2 – J-образный переток 3 – сырьевые форсунки 4 – прямоточный реактор 5 – циклоны грубого разделения 6 – двухстадийная отпарная секция 7 – кольцевой парораспределитель 8 – тройник транспортной линии