Расчет диаметра стояка катализатора

Диаметр стояка, по которому катализатор поступает в реактор под действием давления в регенераторе и силы тяжести, определяется по уравнению:

где VK - объемный расход катализатора, м /с; W - скорость потока катализатора, м/с

W = 0,6 м/с (принимается по данным в кн. Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. - 1973 г. - С.106).

Тогда

где 720 – минимальная насыпная плотность катализатора, кг/м3.

В технологических условиях на катализатор российских фирм указыва-ется, что насыпная плотность катализатора не менее 720 кг/м3.

При подаче сырья в поток катализатора возникает эрозия стенки. Для исключения эрозии стенки стояка в этом месте стояк покрывают футеровкой толщиной ~100 мм. В связи с этим диаметр стояка принимаем равным 1,3 м.

Диаметр стояка катализатора рассчитывается без учета расходов паров сырья и водяного пара, т.к. они образуются в конце стояка при его соединении с реактором и не создают существенного сопротивления движению потока ка-тализатора.

Расчет первой реакционной зоны реактора

Реакционный объем реактора установки типа MSCC состоит из трех зон, которые отличаются друг от друга своим объемом и скоростью потоков реак-ционной смеси (см. рис. 1 и 2).

Наличие этих зон объясняется тем, что, во-первых, нижняя часть реак-тора служит стриппингом для отпарки углеводородов из катализатора, кото-рая требует пониженной скорости потока и, следовательно, более повышенно-го диаметра реактора. Во-вторых, на выходе реакционной смеси из реактора необходимо обеспечить мгновенное выделение катализатора из реакционной смеси для исключения перекрекинга и перегрузки циклона. Выделение ката-лизатора происходит с применением специального устройства за счет дейст-вия центробежны х и инерционных сил , которые проявля ются при высоких скоростях потока (20-25 м/с), что требует уменьшения диаметра реактора (см. рис. 4.1). Устройство для выделения отработанного катализатора из реакци-онной смеси устанавливается в верхней части реакционной зоны реактора на трубе (рис. 4.2). Присоединение этой трубы (третья зона реактора) к основной части реактора (первая зона реактора) происходит с применением усеченного кругового конуса (вторая зона реактора), который позволяет избежать застой-ных зон в реакторе.

В итоге в реакторе создаются три зоны реакции, объем которых состав-ляет в среднем 72,5% для первой зоны, 21% для второй и 6,5% для третьей от общего объема реактора. Эти цифры далее будут применены с некоторой кор-ректировкой для определения глубины крекинга (выхода продуктов) в каждой зоне реактора.

Устройство реактора установки MS CC Мозырского НПЗ приведено на рисунке 4.3.

Рисунок 4.2 – Схема вихревой сепарационной системы на выходе про-дуктов из реакционной зоны реактора

Рисунок 4.3 – Реактор установки MS CC