Дегидрирование изобутана, регенерация катализатора на II-м реакторном блоке

Дегидрирование изобутана технологически оформлено как непрерывный процесс в "кипящем" слое мелкозернистого катализатора, циркулирующего в системе реактор - регенератор. Реактор поз.5₂ и регенератор поз.14₂ расположены на одном уровне, транспортировка катализатора осуществляется азотом, воздухом в потоке высокой концентрации.

Перегретые пары изобутана из печи поз.4 с температурой 550⁰С поступают через распределитель сырья в нижнюю часть реактора поз.5₂, приводя находившийся в реакторе катализатор в псевдосжиженное состояние.

На маточнике сырья по всей площади установлены сотовые распределители с размером 320х320х800 мм в количестве 104 штук. Регенерированный катализатор с верхнего отбойника восходящего перетока опускается вниз по периметру реактора и, проходя через направляющие короба, подхватывается сырьем, при этом происходит реакция дегидрирования изобутана.

Реакция дегидрирования изобутана эндотермична. Тепло, необходимое для проведения реакции, подводится с регенерированным катализатором, который в свою очередь вводится в реактор поз.5₂ над верхней секционирующей решеткой. Из стакана регенератора поз.14₂ регенерированный катализатор транспортируется по прямолинейному перетоку.

Выйдя из «кипящего» слоя контактный газ, пройдя закалочные змеевики, отдает тепло и его температура снижается до 500⁰С, тем самым предотвращается реакция разложения и уменьшается образование побочных продуктов. В закалочные змеевики реактора подается сырье – изобутановая фракция со станции испарения с температурой до 90⁰С. Сырье, пройдя по закалочным змеевикам, подогревается до температуры 300⁰С и подается в печь поз.4.

Контактный газ из реактора поз.5₂ пройдя циклоны направляется на охлаждение в аппараты поз.7₂, 8₂ и через сепаратор поз.11₂, где происходит отделение контактного газа от частично уносимой влаги, направляется в отделение БК-3. Слив воды из сепаратора поз.11₂ производится на всас насоса поз.9.

Первичная очистка контактного газа от катализаторной пыли осуществляется в шести параллельно работающих группах циклонов, соединенных последовательно по два в группе и расположенных в верхней части реактора поз.5₂. Для исключения забивки циклонов катализаторной пылью предусмотрена продувка стояков циклонов азотом или абгазом.

Реактор поз.5₂ секционирован 10-ю провальными уголковыми решетками. Температура в зоне реакции поддерживается в пределах 550-600⁰С. Регулирование температуры дегидрирования осуществляется путем изменения скорости циркуляции катализатора в системе реактор – регенератор. Подача регенерированного катализатора в Р-5₂ регулируется изменением степени открытия нисходящей заслонки на переточной линии из Р-14₂, а также изменением количества подаваемого на транспорт азота (абгаза) через регулирующий клапан поз.8010.

Высота «кипящего» слоя катализатора в реакторе поз.5₂ замеряется и регистрируется прибором поз.6019_Б. Температура стенки реактора поз.5₂ выдерживается не более 300 ⁰С и контролируется по прибору поз.7046.

Из нижней части реактора поз.5₂ отработанный катализатор и пыль с низкой активностью с верхней части реактора на уровне 10-й решетки поступают в десорбционный стакан, в который по маточнику подается азот для продувки продуктов реакции дегидрирования с пор катализатора. Расход азота регулируется клапаном поз.8012. Из десорбционного стакана реактора поз.5₂ отработанный катализатор транспортируется в регенератор поз.14₂ по U-образному перетоку вначале азотом, а затем воздухом. Уровень катализатора на 6-й решетке регенератора поз.14₂ регулируется прибором поз.8020, регулирующий клапан которого установлен на линии подачи воздуха в восходящий переток. Восходящий переток имеет кожух длиной 1 м, продуваемый азотом. На шевеление и подъем катализатора из конуса реактора поз.5₂ по маточнику в конус подается азот. Расход азота контролируется и регистрируется по прибору поз.5101.

Снизу под распределительную решетку регенератора поз. 14₂ от воздухонагнетателей поз. 15 подается технологический воздух, расход воздуха регулируется регулирующим клапаном поз.8029. Регенерация проводится при температуре до 650⁰С. В процессе регенерации происходит выжиг кокса с поверхности катализатора за счет сжигания топливного газа в верхней зоне «кипящего» слоя, в нижней зоне окисление трехвалентной окиси хрома до шестивалентной за счет кислорода воздуха.

Температура в зоне горения регулируется регулирующим клапаном поз.8019 подачей топливного газа в форсунки регенератора поз. 14₂. Расход топливного газа контролируется прибором поз.0512. Температура стенки регенератора поз.14₂ выдерживается не более 330 ⁰С и контролируется по прибору поз.7047.

Из верхней части регенератора катализаторная пыль с низкой активностью выводится в бункеры поз. 19_1,2.

Регенератор поз.14₂ секционирован 6-ю решетками уголкового типа для улучшения условий псевдосжижения катализатора. В верхней части регенератора установлены шесть параллельных групп циклонов, соединенных последовательно по два в группе для очистки дымовых газов от унесенной катализаторной пыли. Стояки циклонов продуваются техническим воздухом из сети или от воздухонагнетателей технологическим воздухом. Регенерированный очищенный катализатор для связывания избыточного кислорода восстанавливается в стакане регенератора абгазом, с последующей отдувкой газообразных продуктов восстановления (Н₂О, СО₂, СО) азотом. Подача абгаза на восстановление катализатора регулируется клапаном поз. 8057. Расход азота регулируется клапаном поз. 8058.

Циркуляция катализатора в системе реактор-регенератор производится в потоке высокой концентрации за счет разности плотности катализатора в стояках катализаторопроводов. В восходящем участке катализаторопроводов поддерживается меньшая плотность катализатора, чем в нисходящем за счет транспортирующего газа.

Для обеспечения подвижности катализатора в стояке и поворотах катализаторопроводов в них равномерно по всей длине подается по аэрационным врезкам азот, абгаз или сырье через ограничительные дроссельные шайбы.

На аэрацию катализатора из регенератора поз. 14₂ в реактор поз. 5₂ подается азот, абгаз или сырьё. Расход азота, абгаза или сырья регулируется клапаном поз. 8014. На аэрацию катализатора из реактора поз. 5₂ в регенератор поз. 14₂ через клапан поз. 8013 подается азот, а через клапан поз. 8074- подается азот или воздух из заводской сети.

Для обеспечения стабильности циркуляции катализатора поддерживается постоянный перепад давления между верхом реактора поз. 5₂ и верхом регенератора поз. 14₂ вручную поворотной заслонкой, установленной на линии дымового газа перед скруббером поз. 28₂.

При снижении уровня «кипящего» слоя катализатора ниже 40% по прибору поз. 6019^а в регенераторе поз. 14₂, давление технологического воздуха от воздухонагнетателей поз. 15 ниже 0,03 МПа (0,3 кгс/см²) и давление топливного газа в регенератор ниже 0,1 МПа (1 кгс/см²) закрывается задвижка № 6 на линии подачи топливного газа в регенератор и электрозадвижка № 13 на линии абгаза в стакан регенератора. Автоматически закрывается электрозадвижка № 13 на линии абгаза в стакан регенератора и электрозадвижка № 6 на линии подачи топливного газа в регенератор при падении давления абгаза ниже 0,1 МПа (1 кгс/см²).