В сегодняшних сложных условиях нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы по всему миру ищут передовые решения, которые помогут им достичь эксплуатационного совершенства. Работая над достижением этой цели, Axens недавно представила три совершенно новых  высокоэффективных внутренних устройства реактора EquiFlow ® .

Сюда входят Hy-Tray™, распределительные тарелки последнего поколения, Hy-Quench-XM™ и Hy-Quench-NG™, две компактные системы охлаждения, а также Hy-Clean® , новая интеллектуальная система фильтрующих тарелок.

Давайте рассмотрим типичный пример и посмотрим, как эти новые внутренние механизмы могут помочь вам достичь своих целей.

Возникновение проблем в работе

Европейский нефтеперерабатывающий завод столкнулся с различными проблемами в работе своей установки гидрокрекинга.
Продолжительность цикла катализатора сократилась, и установку приходилось останавливать раз в год, чтобы устранить проблемы с падением давления.

Вот что обнаружили технические эксперты Axens после проведения аудита.

Наблюдая за вызовом

В ходе аудита были обнаружены два явления, происходящие на установке гидрокрекинга.

Во-первых, примеси и неорганические вещества были ответственны за образование корки и закупорку. В результате возникли проблемы с падением давления в первом каталитическом слое реактора, что увеличило частоту замены катализатора.

Во-вторых, температурный профиль не был оптимизирован из-за горячих точек и плохого распределения пара/жидкости по всему каталитическому слою.

Радиальный перепад температур (ΔT) был слишком высоким, плохое распределение температуры в реакторе снизило активность катализатора, селективность и, в конечном итоге, стабильность, что привело к сокращению продолжительности цикла и снижению производительности.

Эти два явления необходимо было устранить, чтобы увеличить продолжительность единичного цикла.

Иллюстрация неоптимизированного радиального температурного профиля с горячими точками

Предоставление многоэтапного решения

В качестве первого шага в верхней части реактора были установлены фильтрующие лотки EquiFlow ®  Hy-Clean™, чтобы предотвратить засорение путем удержания примесей в сырье, таких как мелочь, ржавчина и неорганические вещества, которые ответственны за образование корки. Затем эти фильтрующие корзины можно снять и очистить для повторного использования.

Чтобы пойти дальше, были установлены распределительные тарелки Hy-Tray™, дисперсионная система, которая проходит под тарелкой дымохода. Разработанная совместно с IFPEN и опирающаяся на 15 лет обширных НИОКР на основе вычислительной гидродинамики (CFD) и гамма-томографии, эта система позволила добиться близкого к идеальному распределения пара/жидкости по всему каталитическому слою.

Наконец, была установлена ​​система закалки Hy-Quench-XM™. Эта система закалки более компактна и разработана для идеального смешивания стоков из верхнего каталитического слоя с потоком водорода для закалки, впрыскиваемым в реактор. Она помогает получить однородную температуру смеси, состоящей из стока и водорода, и равномерно распределить ее перед поступлением в нижний каталитический слой. Hy-Quench-XM™ также позволяет снизить радиальную дифференциальную температуру и увеличить объем катализатора, загружаемого в реактор, до 10%. Эти два преимущества способствуют увеличению продолжительности цикла установки.

В заключение следует отметить, что это многоэтапное решение было легко реализовать, поскольку не требовалось проведения сварочных работ.

Извлечение максимальной пользы из подразделения

С момента установки трех высокоэффективных внутренних устройств реактора в установке гидрокрекинга отношение радиального ΔT к осевому ΔT оставалось постоянным и крайне низким на протяжении всего цикла во всех слоях. Радиальное ΔT было снижено на 10°C, что увеличило продолжительность цикла катализатора на 20%.

За счет ограничения проблем с загрязнением и падением давления, а также увеличения продолжительности цикла работы катализатора значительно увеличился коэффициент непрерывной работы и снизилась стоимость замены катализатора.

Модернизация гидрокрекинговой установки с внутренними реакторами также создает экономическую ценность. Исходя из нашего опыта, гидрокрекинговая установка с конверсией 84% и производительностью 320 т/ч может принести дополнительную прибыль в размере 1,5 млн долл. в год.