loading...

هــــــــــــدف

دستگاه احیاء مداوم کاتالیست (Continuous Catalyst Regeneration) پس از پیدایش کاتالیست تک فلزی پلتفرمینگ در دهه 1940 میلادی همیشه سعی شده است که راههایی برای افزایش بازده، افزایش درجه آرام سوزی محصول،

دستگاه احیاء مداوم کاتالیست (Continuous Catalyst Regeneration)

کلاغ سفید بازدید : 763 چهارشنبه 21 تير 1391 نظرات (0)

دستگاه احیاء مداوم کاتالیست (Continuous Catalyst Regeneration)
پس از پیدایش کاتالیست تک فلزی پلتفرمینگ در دهه 1940 میلادی همیشه سعی شده است که راههایی برای افزایش بازده، افزایش درجه آرام سوزی محصول، پایدار بهتر کاتالیست و کاهش مصرف انرژی ابداع گردد. با ساخت کاتاليست هاي دو فلزی در دهه 1960 میلادی یک گام بلند در جهت افزایش پایداری کاتالیست برداشته شد.

در سالهای دهه 1970 میلادی با پیداش تبدیل کاتالیستی مداوم (continuous platforming ) تولید بنزین موتور با درجه آرا مسوزي بالا و همچنین تولید آروماتيكها با مصرف انرژی کمتر و بازده بالاتر میسر گردید. کاهش فشار عملیاتی در این واحد متشكل طول عمر را ایجاد نمی کند زیرا کاتالیست بطور مداوم در حال احیاء می باشد و کک بر روی کاتالیست تجمع پیدا نمی کند .

تبدیل کاتاليستي مداوم (continuous platforming) از ديدگاه فرایند تولید ، بسیار شبیه به روش قبلی (continuous platforming) میباشد و در واقع می توان در صورتيكه سرعت تشكيل کک ناچیز باشد ، این واحد را بصورت راهبری نمود ، هر چند چنین وضعیتی به ندرت اتفاق میافتد .[3]

واحد تبدیل کاتالیستی مداوم طوری طراحی شده است که حداقل افت فشار در مسیر راکتور و کورهها وجود داشته باشد و برای این منظور در ساخت واحد تغییرات زیر داده شده است :
1- از کوره با افت فشار کم و دارای پیش گرمکن هوا استفاده شده است . بازده (yield) این کوره بیش از 90 درصد است و قسمت آن برای این منظور توليد بخار و یا بعنوان باز جوشانده (reboiler) برج تثبیت (stabilizer) می توانند مورد استفاده قرار گیرد.
2- مبدل حرارتی عمودی V.C.F.E (vertical combined feed exchanger) این مبدلها بصورت یک پاس و جریان مخالف میباشند و اختلاف دما ی انتهای سرد آنها در طراحيي هاي اخیر از 60 به 25-30 درجه سانتیگراد کاهش داده شده است.
3- رآکتور هایی با جریان شعاعی: این راکتورها روی هم دیگر قرار داشته تا کاتالیست به کمک نیروی وزن خود از درون راکتور ها به طرف پایین حرکت کند.

سیستم گردش و احیا مداوم کاتالیست، واحد پلاتفرمر را قادر می سازد:
1- کاتالیست کک گرفته از راکتور ها به برج احیا و از آنطرف کاتالیست تازه احیا شده به راکتور ها بازگرداند شود.
2- کاتالیست بطور مداوم کک سوزی، اکسیده و کلره شود و عمل پخش پلاتین و احیا روی آن انجام پذیرد.
بطور کلی تبدیل کاتالیستی مداوم، امکانات زیر را برای صنایع پالایش فراهم نموده است:
1- فعالیت و بازده کاتالیست همیشه مشابه شرایط شروع راه اندازی حفظ شود.
2- حداکثر تولید محصولات مایع و هیدروژن تولیدی به واسطه کاهش فشار عملیاتی واحد تامین شود.
3- حداکثر افزایش درجه آرام سوزی محصول بطوريكه با نیازهای رو به افزایش بازار مصرف مطابقت داشته باشد.

با ابداع روش احیا مداوم کاتالیست در واحد تبدیل کاتالیستی، این امکان بوجود آمد که این واحد همواره در حین عملیات در شرایط ابتدای راه اندازی حفظ شود و نیاز به بستن آن جهت احیا کاتالیست بوجود نیاید. سیستم کامپیوتری کنترل اتوماتيك شیر آلات مربوط به لاک هاپر ها نیز ضامن عملكرد بدون اشكال احیا مداوم کاتالیست می باشد بطوريكه کاتالیست کک گرفته از راکتور ها به طرف برج احیا فرستاده شده، کک آن سوزانده شده، ترکیبات آن تنظیم می گردد و سپس به طرف راکتور شماره 1 بازگردانده می شود.
استفاده از سیستم ccr به صنایع پالایش انعطاف پذیری لازم را جهت مطابقت با تغییرات کیفی خوراک و شدت شرایط عملیات برای پاسخگویی به شرایط در حال تغییر بازار مصرف داده است.

بخش احیاء کاتالیست طراحی شده توسط شرکت UOP این امکان را ایجاد مینماید که بخش واکنش در سخت تر ين شرایط عملیات بتواند بدون وقفه به کار خود ادامه دهد. بخش احیاء کاتالیست بطور دائم کک بوجود آمده را ميسوزاند و فعالیت کاتالیست را در حد کاتالیست نو ثابت نگه میدارد.[3]


احیاء کاتالیست:

احیاء کاتالیست در واحد تبدیل کاتالیستی نیازمند انجام چهار عمل می باشد:
1- سوزاندن کک
2- اکسید نمودن پلاتین و تنظیم مقدار کلر
3- خشک نمودن کاتالیست از رطوبت اضافی
4- احیاء پلاتین

سه عمل اول در برج احیاء انجام می گرد و چهارمین عمل در ناحیه احیاء در بالای رآکتور ها صورت می گیرد.
ساختمان داخلی برج احياء مانند رآکتور ها می باشد بطوريكه کاتالیست در یک فضای بشكل (حلقوی) از بالای برج به طرف پایین حرکت می کند و همزمان با آن گازها از خارج به طرف داخل حلقوی جریان می یابند. از بالای برج احیاء کاتالیست کک گرفته وارد ناحیه احیاء کاتالیست در برج احیاء می شود در این قسمت کک موجود در کاتالیست در دمای بالا و غلظت اکسیژن کم (O2 mol%=0.5 -1) سوزانده میشود. سپس در مرحله بعدی کاتالیست به ناحیه کلریناسیون وارد می گردد. در این ناحیه فلز کاتالیست در دمای بالا و غلظت بالای اکسیژن (18-20%) اکسیده می شود. یک ماده آلی کلر دار نیز به گاز گردشی این ناحیه افزوده می گردد تا مقدار کلر موجود در کاتالیست تنظیم گردد. پس از ناحیه کلریناسیون، کاتالیست وارد ناحیه رطوبت زدايي میگردد. هوای خشک و داغ ابزار دقیق در ته برج به این قسمت تزریق میگردد تا رطوبت اضافی موجود در کاتالیست زدوده شود. سپس کاتالیست، برج احيا را ترک مینماید و به طرف بالای راکتور ها حمل میگردد و در آنجا توسط گاز غنی از هیدروژن و در دمای بالا درجه اکسیداسیون فلز کاتالیست کاهش داده میشود و فلز کاتالیست که قبلا اکسید شده بود، آزاد میگردد و نهایتا کاتالیست به طرف بستر راکتور شماره 1 حرکت می کنند و وارد ناحیه واکنش می گردد.
بخش احیاء که شامل disengager hopper، برج احیاء، flow control hopper، surge hopper، ناحیه احیاء اکسید پلاتین (reduction zone) و کلیه لوله کشی ها و دستگاههای مربوطه است، توسط یک سیستم کنترل به نام master controller نظارت و کنترل میگردد. لاک ها پرهايي شماره 1 و 2 نیز هر یک بطور جداگانه توسط سیستمهای کنترل مختص خود نظارت و کنترل میگردند.


گردش کاتالیست:

بمنظور انجام مراحل احیاء بايد کاتاليست از راکتور ها به برج احیاء و سپس به راکتور ها انتقال داده شود. برای انتقال کاتالیست، اجزاء و دستگاههای مختلف جهت انتقال محموله های کوچک به صورت نیمه دائم به کار گرفته میشود.

انتقال کاتالیست توسط دو سیستم منطقی کنترل میگردد. يكي مربوط به کاتالیست کک گرفته (spent catalyst) و دیگری مربوط به کاتالیست احیاء شده است.

گردش کاتالیست به این ترتیب انجام میگیرد: کاتالیست کک گرفته از ته راکتور چهارم به طرف catalyst collector و سپس لاک هاپر شماره 1 و پس از آن به lift engager شماره 1 جریان می یابد که توسط آن با کمک ازت گردشی به disengager hopper واقع در بالای برج احيا منتقل میشود. در این ظرف توسط گاز ازت، گردو غبار کاتالیست زدوده می شود و در ظرف مخصوص خود dust collector جمع آوری می شود و نهایتا گاز ازت به سيكل ازت باز می گردد.

کاتالیست از disengager hopper به برج احیاء وارد میگردد و پس از خروج از برج احیاء، از طریق ظرف کنترل کننده جریان به surge hopper وارد میگردد.

کاتالیست خروجی از ظرف يكنواخت کننده دوباره از طریق لاک هاپر شماره 2 و lift engager شماره 2 به ناحیه reduction zone راکتور شماره 1 وارد می گردد.

از گاز هيدروژن برای حمل کاتالیست در این مرحله استفاده میگردد. کاتالیست سپس از راکتور شماره 1 به طرف راکتورهای بعدی جریان می یابد و سيكل گردشی قبل را کامل مینماید.

حرکت کاتالیست از یک راکتور به راکتور دیگر از طريق تعدادی لوله هم قطر و هم فاصله انجام میگرد تا کاتالیست بطور يكنواخت در بستر راکتور توزیع گردد.

ناحیه reduction و راکتور شماره یک واحد تبدیل کاتالیستی

با کاهش سطح کاتالیست در ناحیه reduction سطح سنج اتمی مربوطه با ارسال پیام باعث حرکت کاتالیست توسط گاز هیدروژن از LE#2 به بالای ناحیه reduction میگردد با تخلیه کاتاليست از راکتور شماره 1، کاتالیست و هیدروژن وارد ناحیه reduction شده و در لوله های مربوطه ، دمای لازم جهت انجام reduction (کاهش درجه اکسیداسیون ) را از گاز ورودی راکتور شماره 1 که در خارج از این لوله ها جریان دارد کسب می کند. در این شرایط دما و حضور هیدروژن ، فلز کاتالیست از حالت اکسید به حالت احیاء شدهreductionتبدیل میگردد . در این واکنش شیمیایی مقداری آب تولید می گردد و برای پیشگیری از افزایش بیش از حد بخار آب در گاز گردشی ، در حدود 90 درصد گاز ورودی به این ناحیه به کوره ها و یا relief header هدایت می گردد.

واکنش احیاء اکسید پلاتین به صورت زیر انجام میگردد و مقداری حرارت و بخار آب آزاد می گردد.
کاتالیست راکتور پس از ترک ناحیه Reduction از طریق لوله های انتقال به راکتور شماره 1 وارد می گردد . گاز گردشی از طریق اسکالوپ Scallops بصورت شعاعی به بستر کاتالیست وارد شده پس از آ ن به لوله مرکزی center pipe هدایت می شود و نهایتا از راکتور خارج می گردد . گاز گردشی در هنگام عبور از بستر کاتاليست به سرعت سرد می گردد چون واکنشهای شیمیایی تبدیل کاتالیستی گرما گير هستند . بنابراین گاز خروجی از یک راکتور باید قبل از ورود به راکتور بعدی دوباره گرم شود تا دمای مناسب برای انجام واکنشهای شیمیایی را کسب نماید و فرایند مورد نظر تکرار گردد . کاتالیست نيز بصورت يكنواخت در فضای حلقوی ( Annular ) بین مرکزی راکتور به طرف پایین حرکت می کند و از طریق لولهای انتقال ( Catalyst transfer pipes) به راکتور بعدی وارد می گردد .
جهت پیشگیری از تشكيل کک و بسته شدن لوله های انتقال (Cat .trans Pipes) همواره اجازه داده می شود مقداری از گاز گردشی همراه با کاتالیست از طریق لوله های انتقال به راکتور پایین دستی منتقل شود.

برج احیاء:

بخش فوقانی برج از دو فضای ( سه استوانه هم محور Annular) تشكيل شده است و قسمت پایین برج یک استوانه تو خالی است که دارای پره های ثابتی جهت هدایت کاتالیست می باشد .
در بخش فوقانی برج ، فضای حلقوی بیرونی بین دیواره برج و توری مشبک خارجی محصور شده است که در هنگام عملیات عادی برج احیاء، در آن گازهای داغ گردشی قسمت کک سوزی و کلریناسیون تقسیم می گردد و گاز گردشی قسمت کک سوزی به بخش بالایی و گاز گردشی کلریناسیون بطور يكنواخت در اطراف آن توزیع میگردد. این بخش توسط یک صفحه فلزی افقی به دو بخش مجزای کک سوزی و کلريناسيون تقسیم می گردد. گاز گردشی قسمت کک سوزی به بخش بالایی و گاز گردشی کلریناسیون به بخش پایینی آن وارد میگردد. گازهای گردشی فوق الذکر با عبور از توری خارجی بصورت شعاعی وارد فضای حلقوی داخلی میشوند. در عملیات عادی ، فضای حلقوی داخلی، پر از کاتالیست است بنابراین گازهای گردشی کک سوزی د قسمت بالایی و گاز کلريناسيون در قسمت پایینی برج احیاء در حال گردش و عبور از بستر کاتالیست می باشند.

نازل های خروجی گازهای کک سوزی و کلریناسیون در بالای برج قرار دارند. گاز کک سوزی با عبور از بستر کاتالیست و توری داخلی توسط لوله خروجی از برج احیاء خارج شده به دمنده گاز گردشي بالایی وارد میشود همچنین گاز بخش کلریناسیون با عبور از بستر کاتالیست و توری داخلی توسط لوله داخلی جمع آوری شده و به دمنده گاز گردی کلریناسیون وارد میگردد. صفحه جداکنده بخش بالایی و پایینی برج احیاء مانع از آن میشود که گازهای گردشی فوق الذکر بطور قابل ملاحظه ای با يكديگر اختلاط پیدا کنند و فقط اجازه می دهد مقدار محدودی از گاز قسمت کلریناسیون به قسمت کک سوزی وارد گردد.

ناحیه رطوبت زدایی در ته برج احیاء قرار دارد. در هنگام عملیات عادی این قسمت پر از کاتالیست است. هوای خشک کننده از طریق توزیع کننده هوا در پایین این قسمت وارد می شود و پس از عبور از بستر کاتالیست وارد گاز گردشی کلریناسیون و سپس گاز گردشی کک سوزی می شود. سطوح در تماس با کاتالیست باید صاف باشند تا سایش کاتالیست به حداقل برسد و همچنين جریان یافتن کاتاليست در برج احیاء باید بطور يكنواخت صورت گیرد تا عملیات احیاء به درستی انجام گیرد.



لاک هاپر های کاتالیست:
در هر یک از سیستمهای انتقال کاتالیست، از یک lock hopper استفاده شده است لاک هاپر شماره 1 در مسیر کاتالیست کک گرفته و لاک هاپر شماره 2 در مسیر کاتالیست احیاء شده قراردارند.

از لاک هاپر شماره یک برا ی زدودن هیدروکربنها و هیدروژن از کاتالیست استفاده میشود. برای کمک کردن به این عمل هیدروژن و ازت قبل از وارد شدن به لاک هاپر توسط تبادل حرارت با بخار آب گرم می شود. لاک هاپر شماره 2 برای زدودن اکسیژن از کاتالیست احیاء شده قبل از آنکه تحت فشار هیدروژن قرار بگیرد استفاده می شود. در هنگام خالی بودن لاک هاپر آنرا توسط ازت تخلیه مينماييد. از لاک هاپر ها بعنوان یک واسطه برای ايزوله کردن سيستمهاي دارای اکسیژن و سیستمهای دارای هیدروکربن و هیدروژن عمل ميكنند و هر قدر بهتر و دقیقتر به کار گرفته شوند، ضامن ایمنی بالاتر واحد می گردند.

ظرف تخلیه:

ظروف تخلیه جهت جداسازی گاز و جامدات به کار می رود تا از مسدود شدن مسیر و یا وارد آمدن صدمات احتمالی به جریان نگارهای مربوطه جلوگیری شود چون گاز خروجي از ظروف تخلیه، به طرف کورهها هدایت میشود یک حبس کننده آتش و یک شیر يک طرفه در لوله خروجی آنها نصب میگردد.

ظروف بالا بر کاتالیست:

ظروف بالابر کاتالیست در دو سیستم انتقال کاتاليست مورد استفاده قرار گرفته اند. LE#1 در سیستم کاتالیست کک گرفته و LE#2 در سیستم انتقال کاتالیست احیاء شده قرار دارند. وظیفه LE آنست که کاتالیست را توسط گاز حمل کننده بصورت سیال در آورده و منتقل نماید گاز حمل کننده مورد استفاده در LE#1 ازت و در LE#2 هیدروژن می باشد.


Catalyst collector:

کاتالیست کالکتور در قسمت تحتانی راکتور چهارم قرار دارد. در اين قسمت پره های شعاعی ثابت تعبیه شده است تا موجب يكنواخت شدن جریان کاتاليست در اطراف لوله مرکزی راکتور گردد. همچنین برای زدودن هیدروکربنهای جذب شده در کاتالیست، مقداری از گاز گردشی پس از تبادل حرارت با گازهای خروجی راکتور شماره چهار به جمع کننده کاتالیست هدایت میشود و با پیوستن به گازهاي خروجی از رآکتور چهارم خارج میگردد. کاتاليست پس از خروج از cat Collector به LH#1 وارد میشود.

Disengager hopper:

یک ظرف استوانه ای شكل است که کاتاليست کک گرفته ضمن ورود به این طرف گرد و غبار خود را از دست میدهد و پس از آن به برج احیاء منتقل می شود.

Dust Collector:

ظرف گردگیر این امکان را فراهم ميكند که ذرات و گرد کاتالیست از جریان گاز ازت گردشی جدا گردد. ذرات و گرد و غبار همراه با ازت از یک طرف این ظرف وارد می شود. گاز با عبور از صافی های نصب شده در این ظرف گرد و غبار همراه خود را در ظرف باقی گذارد و بدین ترتیب دمنده گاز گردشی نیز از وارد آمدن صدمات احتمالی در اثر ورود ذرات کاتالیست حفظ می شود.

سرعت گردش کاتاليست در سیستم احیاء و راکتورهاي توسط ظرفی بنام Flow Control Hopper تنظیم میشود. این ظرف بشكل استوانه ای است و قسمتهای بالا و پایین آن نیز بشكل مخروطی می باشد. حجم این ظرف به اندازه 1/60 مقدار حجم گردش کاتالیست انتخاب شده است.
در لوله ورودی و خروجی این ظرف از دو شیر استفاده شده است که باز و بسته شدن آنها باعث پر و خالی شدن این ظرف می گردد. بنابراین با يك بار باز و بسته شدن این شیرها حجمی از کاتالیست به اندازه حجم ظرف جابجا می شود. زمان باز بودن شیر بالایی قابت و زمان باز بودن شیر پایین ظرف قابل تنظیم می باد. با تنظیم زمان شیر پایینی میتوان سرعت گردشی کاتالیست در سیستم را کنترل نمود. هر قدر این شیر بیشتر باز بماند سرعت گردش کاتالیست کمتر می گردد.


ظرف يكنواخت کننده((surge hopper:

این ظرف همواره مقدار کاتالیست احیاء شده را بصورت آماده در خود حفظ ميكند و مانند يك موج گیر باعث می گردد تغییرات آنی شدید در سیستم گردش کاتالیست در بخش راکتورهای و بخش احیاء بوجود نیاید. کاتالیست داغ وارد شده به این ظرف توسط جریان گردشی آب خنک می شود . همچنین این ظرف بعنوان يك وسیله کمکی برای جدا نمودن (Isolation ) اکسیژن و هیدروکربنها موجود در سیستم عمل می نماید .






منابع:
[1]: مباني فرايندهاي پالايش نفت، دكترابوالحمد گيتي
[2]: دستورالعمل راه اندازي واحد،
[3]: hand book of petroleum refinery processes, Robert A. Meyers
[4]: وب سايت شركت پالايش نفت اراك www.saorc.ir

 

مطالب مرتبط
ارسال نظر برای این مطلب

نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B :S
کد امنیتی
رفرش
کد امنیتی
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
درباره ما
Profile Pic
کاش میشد فریاد بزنم: پایان دوباره دلم شکست...از همان جای قبلی... کاش میشد آخر اسمت نقطه گذاشت تا.! دیگر شروع نشوی.....کاش میشد فریاد بزنم: "پایان"... دلم خیلی گرفته..... اینجا نمیتوان به کسی نزدیک شد! آدمها از دور دوست داشتنی ترند..........
اطلاعات کاربری
  • فراموشی رمز عبور؟
  • لینک دوستان
  • سایت علمی و تفریحی چهل سی چهل
  • دانلود رایگان نمونه سوالات امتحانی بصورت word
  • ذاکرین رضوی
  • سایت دنیای شیمی
  • مرجع دانلود کتاب
  • ترک خود ارضایی .:. روش های موثر .:.
  • پیام نور سه
  • تکنومکانیک
  • رمز شارژ رایگان
  • خرید شارژ با 50% تخفیف
  • دانلود فیلم و سریال |آریا مووی
  • آپدیت آفلاین آنتی ویروس
  • دانلود و آپدیت آنتی ویروس
  • مـــادر
  • بهترین سایت دانلود
  • بیا تو بلاگ
  • خانه ی مهندسان شیمی ایران
  • دپارتمان تخصصی مهندسی شیمی
  • سایت تخصصی پینگ پنگ
  • مهندسی نفت یاسوج
  • مهندسی شیمی
  • به روزترين وب مهندسي شيمي
  • فیلم ها/دانلود جدیدترین فیلم ها /بازی ها
  • سايت علوم تجربي گلپايگان
  • سایت رسول شامحمدی
  • دانلود نرم افزار
  • دانلود جزوه های دبیرستان و دانشگاه
  • کارشناسی ارشد جنگلداری
  • مهندسی شیمی-مولتی مدیای آموزشی مهندسی شی
  • مهندسي صنايع غذايي
  • اس ام اس - pm20
  • صنایع رباتیک آراد شعبه رشت
  • اشغال دونی ذهن یک آشق
  • سفارش شعر
  • دنیای فناوری و کامپیوتر
  • دانلود سریال یاغی
  • دانلود سریال جدید
  • آخرین مطالب ارسال شده
  • آمار سایت
  • کل مطالب : 788
  • کل نظرات : 0
  • افراد آنلاین : 2
  • تعداد اعضا : 7513
  • آی پی امروز : 27
  • آی پی دیروز : 142
  • بازدید امروز : 228
  • باردید دیروز : 696
  • گوگل امروز : 7
  • گوگل دیروز : 27
  • بازدید هفته : 1,663
  • بازدید ماه : 7,914
  • بازدید سال : 128,975
  • بازدید کلی : 3,933,241
  • کدهای اختصاصی
    Google

    در اين وبلاگ
    در كل اينترنت
    وبلاگ-کد جستجوی گوگل
    کد تبادل بنر: لطفاً کد بنر خود را در نظرات قرار دهید.

    هـــــــــــــــــــــــدف

    وبلاگ-کد لوگو و بنر