Изготовление футерованных элементов установок дегидрирования изобутана

Процесс дегидрирования изобутана в кипящем слое применяется на предприятиях нефтехимии для получения изобутилена, который широко используется в промышленности синтетического каучука.

Эксплуатация блоков дегидрирования изобутана сопровождается частыми остановками и ремонтом или заменой различных элементов конструкции внутренних устройств пары реактор-регенератор. Это приводит к достаточно длительным простоям и увеличению затрат при эксплуатации.

В 2000^х гг. компаниями, эксплуатирующими блоки дегидрирования изобутана, были инициированы работы по увеличению межремонтного пробега всех элементов блока. Одними из ключевых проблем эксплуатации блока выявлены следующие:

• короткий срок службы защитных покрытий стен реактора и регенератора;

• абразивный износ циклонов, транспортных линий – перетоков, внутренних устройств– опор, секционирующих решеток, распределителей вплоть до образования сквозных дефектов.

Именно поэтому сегодня особое внимание уделяется созданию защитных футеровок на всех основных элементах.

Какая футеровка лучше?

Основное воздействие на внутреннюю поверхность элементов блока оказывают следующие факторы:

• восстановительная среда в реакторе;

• абразивное воздействие со стороны движущегося катализатора.

Наиболее нагруженные участки: транспортная система катализатора – перетоки (особенно поворотные участки), циклоны (циклоны регенератора в несколько большей степени, так как катализатор без кокса), в меньшей степени стенки регенератора.

• образование кокса как на поверхности внутренних элементов, так и в открытых порах, полостях всех металлоконструкций, футеровки.

Традиционный способ, применяемый в реакторах и регенераторах – это кирпичная футеровка с облицовкой стальными листами. Однако, она оказалась непростой с точки зрения эксплуатации. Зачастую в момент останова, в том числе на плановый ремонт, наблюдалась картина с обрывами конструкции футеровки и вспучивание от образования коксовых отложений, что приводило к дополнительным затратам на восстановление.

Альтернативным и более практичным способом футеровки внутренних поверхностей и внутреннего оборудованияблоков дегидрирования является применение специальных марок бетонов, которые обладают устойчивостью к высоким температурам и абразивному износу, что приводит к улучшению эксплуатационных характеристик блоков.

В чем специфичность используемых в футеровке марок бетона?

Специфичность марок бетонов объясняется следующим:

1. Среда эксплуатации футеровки. Для решения проблемы стойкости в восстановительных средах футеровка не должна содержать оксидов, подверженных восстановлению в данных условиях, главным образом, оксидов трехвалентного железа.

2. Существенное воздействие коксообразования на внутренние устройства из металла, футеровку. Типичным механизмом разрушения футеровки циклонов и стен реактора являются сколы, поверхностное шелушение вследствие отложения кокса в микропорах и довольно крупные отслоения, если коксообразование происходит в усадочных трещинах бетона. Для повышения стойкости бетонов в средах с активным коксообразованием необходимо использовать бетоны с минимальной открытой пористостью, подбирать зерновой состав наполнителя для получения максимально плотного бетона.При этом лучше работает футеровка относительной большой толщины без применения панцирной сетки, армирования и V-образными анкерами.

3. Абразивостойкость огнеупорных бетонов. Основными типами абразивостойких бетонов являются классические бетоны с высоким содержанием цемента и низкоцементные бетоны. Бетоны с высоким содержанием цемента изготавливаются на основе алюмосиликатных заполнителей и алюминаткальциевых цементов. Содержание цемента в них 15–30%. Низкоцементные бетоны содержат 5–10% цемента, поэтому они лишены этих недостатков. Их состав сложен и сбалансирован: кроме зернистых заполнителей и цемента они содержат ультрадисперсные порошки, дефлокулянты, регуляторы механизма и скорости схватывания и твердения. Исходная прочность этих бетонов часто ниже, чем у бетонов с высоким содержанием цемента, однако они существенно упрочняются уже при температуре 500 – 600°С и характеризуются высокой плотностью, прочностью, термостойкостью, химической стойкостью и абразивостойкостью.

Правильный выбор марки бетона и способа его нанесения для футеровки конструкций, стенок реактора и регенератора позволяет:

• сократить риски внепланового (аварийного) останова блока;

• уменьшить издержки при проведении ремонтно-восстановительных работ, ограничиваясь только применением ремонтного состава.

СКТБ «Катализатор» предлагает полный спектр услуг по инжинирингу процесса дегидрирования. Сегодня имеющиеся у АО «СКТБ «Катализатор» компетенции позволяют нам разработать индивидуальный комплексный подход к решению производственных задач по оптимизации блоков дегидрирования и снижению операционных расходов, в том числе с анализом применяемых марок торкрет-бетона.

Более подробную информацию об услугах инжиниринга процесса дегидрирования изобутана можно получить по +7 (383) 363-76-59 или электронной почте [email protected].