Выбор контактных устройств для абсорбционного концентрирования ВСГ установок каталитического риформинга

В статье изучена актуальная проблема повышения эффективности работы полурегенеративных установок каталитического риформинга за счет увеличения межрегенерационного пробега катализаторов с рассмотрением возможности абсорбционной очистки водородсодержащего газа от углеводородов для минимизации отложений кокса на поверхности катализатора. Целью работы явилось обоснование возможности реализации абсорбционного концентрирования на установке с достижением целевых показателей по степени концентрирования циркулирующего водородсодержащего газа на уровне 98 %. В задачи входил анализ насадочных контактных устройств с выработкой рекомендаций по их выбору для осуществления целевого процесса. Для решения задач использовали комплекс расчетно-аналитических методов, включающих анализ характеристик насадок разных типов, технологические и гидравлические расчеты с определением размерных характеристик насадочных слоев. Проведен сравнительный анализ ряда моделей регулярных и нерегулярных насадок, отличающихся размерными характеристиками, материалами и численными значениями ключевых характеристик — удельной поверхности и свободного объема. На основе выполнения параметрического анализа установлена взаимосвязь между показателями эффективности контактных устройств и размерными характеристиками абсорбционных колонн, что можно использовать при решении прогнозных задач при выборе типа насадок. На этой основе предложен методический подход сравнительного анализа и выбора насадок с учетом конкретных условий массообмена; предложен критерий их применимости. Для решения целевых задач с обеспечением заданной степени концентрирования водородсодержащего газа применительно к рассматриваемой установке предложены две наиболее эффективные разновидности насадок с учетом габаритных ограничений, с позиций минимизации объема насадочного слоя, и с учетом введенного коэффициента применимости насадок, что позволит в итоге минимизировать коксоотложение и увеличить межренерационный пробег катализатора.

1. Маслянский Г. Н., Шапиро Р. Н. Каталитический риформинг бензинов. Химия и технология. Санкт-Петербург: Химия; 1985. 213 с.

2. Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем; 2002. 672 с.

3. Капустин В. М., Гуреев А. А. Технология переработки нефти. Часть 2. Деструктивные процессы. Москва: КолосС; 2007. 334 с.

4. Смоликов М. Д., Кирьянов Д. И., Шкуренок В. А., Бикметова Л. И., Белопухов Е. А., Яблокова С. С. [и др.]. Интегрированные процессы риформинга и изомеризации бензиновых фракций для производства экологически чистых автобензинов. Катализ в промышленности. 2022;22(1):40–56. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-1-40-56

5. Васюкова А. Н., Задачина О. П., Насонова Н. В., Перепелкина Л. И. Типовые расчеты по физической и коллоидной химии. Благовещенск: ДальГАУ; 2012. 141 с.

6. Афонина И. И., Сарилов М. Ю. Модернизация установки каталитического риформинга с целью повышения качества водородосодержащего газа. Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. 2017;1(4(32)):59–65.

7. Сергеев В. С., Таранова Л. В. Повышение межремонтного пробега установки каталитического риформинга со стационарным слоем катализатора. Новые технологии — нефтегазовому региону: материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. В 2-х томах, Тюмень, 20–23 мая 2025 года. Тюмень: Тюменский индустриальный университет; 2025. С. 268–271.

8. Филиппов В. В. Гидродинамика насадочной колонны. Самара: СамГТУ; 2022. 23 с.

9. Дмитриев Е. А, Комляшев Р. Б., Моргунова Е. П., Трушин А. М., Вешняков А. В., Сальникова Л. С. Аппаратура процессов разделения гомогенных и гетерогенных систем. Москва: РХТУ им. Д. И. Менделеева; 2016. 104 с.

10. Ветошкин А. Г. Защита атмосферы от газовых выбросов. Пенза: ПГУ; 2004. 271 с.

11. Титова Л. М., Лоцманова О. В., Телечкина Э. Р. Нерегулярные насадки колонных аппаратов: научно-аналитический обзор. Южно-Сибирский научный вестник. 2020;2(30):80–88.

12. SP-teploobmen: каталог завода-изготовителя. URL: https://spteploobmen.ru/ (дата обращения: 20.12.2024).

13. Новикова И. В., Пушнов А. С. О взаимовлиянии основных геометрических характеристик регулярных насадок. Химическая техника. 2015;(4):21.

14. ИНЖЕХИМ: Инженерно-внедренческий центр: каталог завода изготовителя. URL: https://ingehim.ru/about/productscat/ (дата обращения: 20.12.2024).

15. Рамм В. М. Абсорбция газов. Москва: Химия; 1976. 654, с.

16. Плановский А. Н., Рамм В. М., Каган С. З. Процессы и аппараты химической технологии. Москва: Химия; 1967. 847 с.

17. Поникаров И. И., Перелыгин О. А., Доронин В. Н., Гайнуллин М. В. Машины и аппараты химических производств. Москва: Машиностроение; 1989. 368 с.