Каталитический крекинг. Виды нефти крекинг


Крекинг - это... Что такое Крекинг?

        переработка нефти и её фракций для получения главным образом моторных топлив, а также химического сырья, протекающая с распадом тяжёлых углеводородов. Наряду с распадом при К, происходят Изомеризация и синтез новых молекул, например в результате циклизации, полимеризации и конденсации.          К. является одним из основных методов получения моторных топлив (в частности, Бензинов) и может осуществляться как чисто термический процесс — термический К., так и в присутствии катализаторов — каталитический К. Реакции распада при термическом К. обычно рассматриваются как цепные, протекающие по свободнорадикальному механизму. Продукты термического К., осуществляемого обычно при 470—540°С и давлении 4—6 Мн/м2 (40—60 am), содержат много непредельных углеводородов, нестабильны при хранении, бензины из этих продуктов мало восприимчивы к тетраэтил-свинцу и требуют дальнейшей переработки путём Риформинга. Термический К. подвергают низкосортные виды тяжёлого остаточного нефтяного сырья. Термический К. низкого давления, проводимый при 500— 600°С и под давлением несколько десятых долей Мн/м2 (несколько am), называется также коксованием и применяется для превращения тяжёлых продуктов, например гудронов, в более лёгкие (выход 60—70%), используемые для дальнейшей переработки в моторные топлива. Наряду с этим получают до 20% кокса, применяемого в различных целях, например при изготовлении электродов (для дуговых печей, гальванических элементов). Высокотемпературный (650—750°С) К. низкого давления, называемый также пиролизом, проводят под давлением, близким к атмосферному; этим способом перерабатывают тяжёлое остаточное нефтяное сырьё в газ, содержащий до 50% непредельных углеводородов (этилен, пропилен и др.), и ароматические соединения; полученные продукты служат главным образом химическим сырьём. Термические К. обычно осуществляют в трубчатых печах или в реакторах с твёрдым циркулирующим теплоносителем, в качестве которого может быть использован образующийся кокс.

         Каталитический К., проводимый в присутствии катализаторов — синтетических или природных алюмосиликатов (активированные глины, например монтмориллонит), служит для получения основным компонента высококачественного моторного бензина с октановым числом до 85, используемого в автотранспорте и авиации. При этом получают также керосино-газойлевые фракции, пригодные в качестве дизельного или реактивного топлива. Процесс осуществляют при 450—520°С, под давлением 0,2—0,3 Мн/м2 (2—3 am) в реакционных колоннах с неподвижным или непрерывно циркулирующим катализатором. И в том и в др. случае катализатор нуждается в регенерации, т. к. при К. на нём накапливаются углеродистые отложения (кокс), дезактивирующие катализатор. Кокс удаляют выжиганием.

         При каталитическом К. распад гораздо быстрее, чем при термическом. Кроме того, в этом случае происходит изомеризация с образованием насыщенных углеводородов. В результате выход лёгких продуктов больше, чем при термическом К., а получаемый бензин содержит много изопарафинов и мало непредельных углеводородов, что обусловливает его высокое качество. Сырьём для каталитического К. служит обычно Газойль, из которого получают 30—40% бензина (с содержанием изопарафинов до 50%), 45—55% каталитического газойля, 10—20% газа (в т. ч. 6—9% бутан-бутиленовой фракции, являющейся химическим сырьём) и 3—6% кокса.          Для переработки средних и тяжёлых нефтяных дистиллятов с большим содержанием сернистых и смолистых соединений, непригодных поэтому для переработки чисто каталитическим способом, большое распространение получил каталитический К. в присутствии водорода, т. н. гидрокрекинг. Он осуществляется при температурах 350—450°С, давлении водорода 3—14 Мн/м2 (30—140 am) и расходе водорода 170—350 м3 на 1 м3 сырья. Катализаторами служат окислы или сульфиды молибдена и никеля, молибдат кобальта и др. на крекирующих носителях, например на алюмосиликатах. Применение водорода обеспечивает эффективное гидрирование на катализаторе высокомолекулярных и сернистых соединений с их последующим распадом на крекирующем компоненте. Благодаря этому выход светлых продуктов повышается до 70% (в пересчёте на нефть) и сильно снижается содержание в продуктах серы и непредельных углеводородов. Получаемые моторные топлива (бензин, реактивное и дизельное топлива) отличаются высоким качеством. Значительное применение для получения непредельных углеводородов, используемых как химическое сырьё, находит К. с водяным паром. Исходными продуктами служат различные виды нефтяного сырья — от газов нефтепереработки (См. Газы нефтепереработки) до остатков после перегонки нефтепродуктов. К. проводят при 650—800°С в присутствии катализаторов, например окиси никеля, на огнеупоре. Преимущество метода — низкое коксообразование и большой выход олефинов.          Помимо указанных, существуют и частично используются на практике др. виды К., например К. в присутствии кислорода (окислительный К.), электрокрекинг при получении Ацетилена (метан пропускают через электрическую дугу).

         Лит.: Смидович Е. В., Деструктивная переработка нефти и газа, 2 изд., М., 1968 (Технология переработки нефти и газа, ч. 2)

         В. В. Щекин.

dic.academic.ru

Крекинг нефти - это... Что такое Крекинг нефти?

Каталитический крекинг — термокаталитическая переработка нефти и её фракций с целью получения бензина. Осуществляется при 450—550°C и 50-400 кПа в присутсвии мелкодисперсного катализатора (Редкоземельные металлы,цеолиты). Термокаталитическая переработка нефтяного сырья с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы — компонентов высокооктановых бензинов, легкого газойля, углеводородных газов С3-С4 и др. Каталитический крекинг — один из важнейших процессов, обеспечивающих глубокую переработку нефти. Внедрению каталитического крекинга в промышленность в конце 30-х гг. 20 в. (США) способствовало создание эффективного с большим сроком службы катализатора на основе алюмосиликатов (Э.

Гудри, 1936 г). Основное достоинство процесса — большая эксплуатационная гибкость: возможность перерабатывать практически любые нефтяные фракции в высококачественные продукты; сравнительная легкость совмещения с другими процессами, например, с алкилированием, гидрокрекингом, гидроочисткой, адсорбционной очисткой, деасфальтизацией и т. д. Такой универсальностью объясняется весьма значительная доля каталитического крекинга в общем объеме переработки нефти.

Примерный материальный баланс процесса каталитического крекинга Степень превращения, % мас.: 65,2; Выход продуктов на сырье, % мас.: h3 - 0,046; СН4 - 0,39; C2H6 - 0,36; C2h5 - 0,40; C3H8 - 0,84; С3H6 - 2,54; бутаны - 0,70; бутены - 2,50; изобутан - 3,44; дебутанизированный бензин - 50,43; газойль (лёгкий + тяжёлый) - 34,82; кокс - 3,54; Октановое число бензина 88-91п.

Условия процесса. Реактор: давление 0,15-0,2МПа; температура 490-530С Регенератор: давление 0,2-0,3 МПа; температура 650-700С.

Назначение продуктов крекинга: сухие газы в топливо, жирные газы на производства МТБЭ и алкилата,бензин в смешение, лёгкий газойль в дизельное топливо (не более 20%) и на гидроочистку,тяжёлый газойль в топочный мазут,тепло регенерации утилизируют.

Процесс Гудри. Исследования Э.Гудри огнеупорных глин как катализаторов привели к созданию в 1936 эффективного катализатора на основе алюмосиликатов для крекинг-процесса. Среднекипящие дистилляты нефти в этом процессе нагревались и переводились в парообразное состояние; для увеличения скорости реакций расщепления, то есть крекинг-процесса, и изменения характера реакций эти пары пропускались через слой катализатора. Реакции происходили при умеренных температурах 430—480° С и атмосферном давлении в отличие от процессов термического крекинга, где используются высокие давления. Процесс Гудри был первым каталитическим крекинг-процессом, успешно реализованным в промышленных масштабах.

тири

Wikimedia Foundation. 2010.

dis.academic.ru

Крекинг (нефти, метана, бутана) - что это?

То, что большинство автомобилей ездят на бензине, знают все. Но при этом только единицы, даже среди владельцев машин, представляют, откуда берется это топливо. Ну, максимум скажут, что из нефти. А между тем, это целый процесс превращения углеводородов в бензин и другие продукты. И называется он крекинг.

 

 

Что представляет собой крекинг нефти

Само слово имеет английские корни и дословно переводится как «расщепление». В результате переработки нефти удается получить различные продукты, у которых более низкая молекулярная масса. Это, например, бензин, смазочное масло и другие, а также сырье для химической промышленности.

А если мы говорим про крекинг алканов, то есть насыщенных углеводородов, то в результате обработки получаются нефтяной кокс и так называемый крекинг-остаток – небольшие фракции, которые закипают при очень высокой температуре (свыше 350 градусов).

 

Крекинг нефтепродуктов – история создания

История крекинга начинается в 1891 году. И корни его лежат в нашей стране, так как изобрели первую в мире установку для обработки нефти ученые В.Шухов и С.Гаврилов. Это была абсолютно экспериментальная модель, которая не использовалась в промышленных масштабах, но при этом была запатентована.

А вот довел ее «до ума» английский химик Дерек Бартон в начале XX века. Он придумал, как сделать так, чтобы в результате крекинга получалось как можно больше топлива. А частности он научился превращать мазут в керосин. В 1916 году он запатентовал свое изобретение, а всего лишь 4 года спустя установки Бартона работали на сотнях предприятий.

 

 

Виды крекинга

Расщепление нефти бывает двух основных видов – термический и каталитический крекинг. В первом случае весь процесс протекает только за счет увеличения температуры. А вот во втором, помимо нагревания, используются еще специальные реагенты – катализаторы.

Но в нефтеперерабатывающей промышленности иногда применяют и другие методы. Например, электрический крекинг. В этом случае метан пропускается через электрическую среду, и в результате на выходе получается ацетилен. А бывает, что в процесс расщепления нефти добавляют кислород. И такой способ носит название окислительного крекинга.

 

Каталитический крекинг

Считается, что этот вид обработки является самым главным в нефтяной отрасли. А все потому, что каталитический крекинг позволяет получить более качественную переработку сырья. Например, с помощью данного расщепления получают высокооктановый бензин.

Интересно, что установка для подобной переработки была изобретена еще в 30-е годы прошлого века. И почти сразу метод показал превосходство над остальными. В первую очередь, оказалось, что применение катализаторов легко совмещается с другими процессами – алкированием, гидроочисткой, деасфальтизацией и другими. Благодаря этой универсальности большинство современных нефтеперерабатывающих предприятий используют только каталитический способ.

 

Каталитический крекинг нефти – сырье

В качестве исходного материала для данного вид крекинга могут использоваться различные материалы. Это керосиновые дистилляты, дистилляты от гудронов и мазута, тяжелые дистилляты от прямой перегонки нефти, керосино-газойлевые фракции и полупродукты масляного производства.

Но для удобства все сырье специалисты делят по температуре, при которой происходит обработка:

  • легкое сырье – перегонка при 200-360 градусах;
  • тяжелое сырье – 350-500 градусов;
  • сырье с широким фракционным составом – крекинг начинается при 200 градусах, а в конце кипение доводят до 500 градусов;

Для получения автомобильного топлива применяют сырье второго или третьего типа. А вот первый для производства бензина использовать нерационально, так как во время кипения исходный материал видоизменяется незначительно. И в результате получается топливо с низким октановым числом.

 

 

Катализаторы каталитического крекинга

Для данного вида крекинга используются следующие катализаторы:

  • HH-MDO – содержит большой объем цеолита и редкоземельного элемента, плюс большая площадь поверхности. Является лучшим на сегодняшний день для получения бензина;
  • HH-ELO – в качестве сырья используется тяжелый гудрон и  вакуумный газойль, значительно повышает выход таких продуктов как изобутилен и пропен;
  • HH-1 – отличается высокой устойчивостью к отравлению тяжелыми металлами и активностью, повышает количество получаемого пропена;
  • HH-101 – также имеет хорошие характеристики по устойчивости к загрязнению металлами и повышенной активностью, используется чаще всего для крекинга мазута, повышает выход низко-углеродного алкена и уменьшает выход кокса;
  • HH-102 – сохраняет высокую активность в течение долгого времени, содержит небольшое количество металла, что повышает устойчивость к загрязнению ванадием, повышает выход жидких углеводородов, с его помощью получают высокооктановый бензин;
  • НН-2 – нужен для переработки мазута, снижает содержание алкена, сохраняет высокую активность и стабильность, повышает выход жидких углеводородов;
  • НН-3 – для крекинга гудрона, с отличной устойчивостью к загрязнению тяжелыми металлами, повышает выход бензина;
  • НН-4 – для крекинга мазута с повышенным выходом дизельного топлива;
  • НН-5 – нужен для снижения алкена в бензине;
  • НН-6 – применяется для получения изоалкена.

Термический крекинг

Так называют переработку углеводородов с нагреванием до температуры 500-540 градусов, что позволяет получить продукты меньшей молекулярной массы. Термический крекинг нефти также выдает на выходе непредельные углеводороды, которые не содержатся в природной нефти. Но проблема в том, что полученные соединения уж больно нестабильны. Поэтому данный вид расщепления редко используется. В основном его заменяют на более прогрессивные методы. Например, тот же каталитический.

 

 

Крекинг метана

Данный вид переработки применяется для получения ацетилена. И для этого используют электричество. Природный газ пропускают через электроды, параллельно нагревая печь до 1600 градусов. Но после выделения ацетилена необходимо проводить быстрое охлаждение.

 

Крекинг бутана

При термической обработке бутана на выходе можно получить несколько элементов. Во-первых, это бутен или бутилен. Он широко используется для синтеза бензина, а также в качестве топлива в составе смесей для газокислородной резки и сварки металлов. А во-вторых, получается свободный водород.

кудаградусник.руПосмотрите также:

Куда сдать на утилизацию отходы, технику и другие вещи в Вашем городе

 

 

 

 

< Предыдущая Следующая >
 

Также на сайте:

www.kudagradusnik.ru

КРЕКИНГ - это... Что такое КРЕКИНГ?

  • КРЕКИНГ — (англ. cracking букв. расщепление), переработка нефти или ее фракций для получения главным образом моторных топлив, а также сырья для химической промышленности. Различают 2 основных вида крекинга: термический, осуществляемый под действием высокой …   Большой Энциклопедический словарь

  • КРЕКИНГ — (английское cracking, буквально расщепление), переработка нефти или ее фракций для получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы, главным образом моторных топлив, а также сырья для химической промышленности. Метод крекинга был… …   Современная энциклопедия

  • КРЕКИНГ — КРЕКИНГ, крекинга, муж. (тех. неол.). 1. Завод или установка для крекинг процесса. 2. То же, что крекинг процесс. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

  • Крекинг — (английское cracking, буквально расщепление), переработка нефти или ее фракций для получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы, главным образом моторных топлив, а также сырья для химической промышленности. Метод крекинга был… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • крекинг — пиролиз, висбрекинг, крэкирование, крекирование, коксование, крэкинг Словарь русских синонимов. крекинг сущ., кол во синонимов: 12 • взлом (4) • …   Словарь синонимов

  • Крекинг — (от англ. crack – расщеплять) – способ высокотемпературной переработки нефти и ее фракций для получения главным образом моторных топлив, а также химического сырья. Крекинг проводят нагреванием нефтяного сырья или одновременным… …   Нефтегазовая микроэнциклопедия

  • КРЕКИНГ — КРЕКИНГ, а, муж. Переработка нефти и нефтепродуктов в особых установках для получения бензина и других топлив, а также сырья для химической промышленности. | прил. крекинговый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949… …   Толковый словарь Ожегова

  • крекинг — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN cracking …   Справочник технического переводчика

  • КРЕКИНГ — способ переработки нефти или её тяжёлых фракций с целью получения моторных топлив, а также сырья для хим. промышленности; основан на разложении (расщеплении) высокомолекулярных углеводородов. Различают два основных вида К.: термический,… …   Большая политехническая энциклопедия

  • Крекинг — (Cracking) Определение крекинга, история возникновения крекинга Определение крекинга, история возникновения крекинга, виды крекинга Содержание Содержание Определение История Общие Каталитический Термический крекинг Определение Крекинг – это …   Энциклопедия инвестора

  • dic.academic.ru

    Крекинг нефти - это... Что такое Крекинг нефти?

    Каталитический крекинг — термокаталитическая переработка нефти и её фракций с целью получения бензина. Осуществляется при 450—550°C и 50-400 кПа в присутсвии мелкодисперсного катализатора (Редкоземельные металлы,цеолиты). Термокаталитическая переработка нефтяного сырья с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы — компонентов высокооктановых бензинов, легкого газойля, углеводородных газов С3-С4 и др. Каталитический крекинг — один из важнейших процессов, обеспечивающих глубокую переработку нефти. Внедрению каталитического крекинга в промышленность в конце 30-х гг. 20 в. (США) способствовало создание эффективного с большим сроком службы катализатора на основе алюмосиликатов (Э.

    Гудри, 1936 г). Основное достоинство процесса — большая эксплуатационная гибкость: возможность перерабатывать практически любые нефтяные фракции в высококачественные продукты; сравнительная легкость совмещения с другими процессами, например, с алкилированием, гидрокрекингом, гидроочисткой, адсорбционной очисткой, деасфальтизацией и т. д. Такой универсальностью объясняется весьма значительная доля каталитического крекинга в общем объеме переработки нефти.

    Примерный материальный баланс процесса каталитического крекинга Степень превращения, % мас.: 65,2; Выход продуктов на сырье, % мас.: h3 - 0,046; СН4 - 0,39; C2H6 - 0,36; C2h5 - 0,40; C3H8 - 0,84; С3H6 - 2,54; бутаны - 0,70; бутены - 2,50; изобутан - 3,44; дебутанизированный бензин - 50,43; газойль (лёгкий + тяжёлый) - 34,82; кокс - 3,54; Октановое число бензина 88-91п.

    Условия процесса. Реактор: давление 0,15-0,2МПа; температура 490-530С Регенератор: давление 0,2-0,3 МПа; температура 650-700С.

    Назначение продуктов крекинга: сухие газы в топливо, жирные газы на производства МТБЭ и алкилата,бензин в смешение, лёгкий газойль в дизельное топливо (не более 20%) и на гидроочистку,тяжёлый газойль в топочный мазут,тепло регенерации утилизируют.

    Процесс Гудри. Исследования Э.Гудри огнеупорных глин как катализаторов привели к созданию в 1936 эффективного катализатора на основе алюмосиликатов для крекинг-процесса. Среднекипящие дистилляты нефти в этом процессе нагревались и переводились в парообразное состояние; для увеличения скорости реакций расщепления, то есть крекинг-процесса, и изменения характера реакций эти пары пропускались через слой катализатора. Реакции происходили при умеренных температурах 430—480° С и атмосферном давлении в отличие от процессов термического крекинга, где используются высокие давления. Процесс Гудри был первым каталитическим крекинг-процессом, успешно реализованным в промышленных масштабах.

    тири

    Wikimedia Foundation. 2010.

    dal.academic.ru

    Крекинг нефти - это... Что такое Крекинг нефти?

    Каталитический крекинг — термокаталитическая переработка нефти и её фракций с целью получения бензина. Осуществляется при 450—550°C и 50-400 кПа в присутсвии мелкодисперсного катализатора (Редкоземельные металлы,цеолиты). Термокаталитическая переработка нефтяного сырья с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы — компонентов высокооктановых бензинов, легкого газойля, углеводородных газов С3-С4 и др. Каталитический крекинг — один из важнейших процессов, обеспечивающих глубокую переработку нефти. Внедрению каталитического крекинга в промышленность в конце 30-х гг. 20 в. (США) способствовало создание эффективного с большим сроком службы катализатора на основе алюмосиликатов (Э.

    Гудри, 1936 г). Основное достоинство процесса — большая эксплуатационная гибкость: возможность перерабатывать практически любые нефтяные фракции в высококачественные продукты; сравнительная легкость совмещения с другими процессами, например, с алкилированием, гидрокрекингом, гидроочисткой, адсорбционной очисткой, деасфальтизацией и т. д. Такой универсальностью объясняется весьма значительная доля каталитического крекинга в общем объеме переработки нефти.

    Примерный материальный баланс процесса каталитического крекинга Степень превращения, % мас.: 65,2; Выход продуктов на сырье, % мас.: h3 - 0,046; СН4 - 0,39; C2H6 - 0,36; C2h5 - 0,40; C3H8 - 0,84; С3H6 - 2,54; бутаны - 0,70; бутены - 2,50; изобутан - 3,44; дебутанизированный бензин - 50,43; газойль (лёгкий + тяжёлый) - 34,82; кокс - 3,54; Октановое число бензина 88-91п.

    Условия процесса. Реактор: давление 0,15-0,2МПа; температура 490-530С Регенератор: давление 0,2-0,3 МПа; температура 650-700С.

    Назначение продуктов крекинга: сухие газы в топливо, жирные газы на производства МТБЭ и алкилата,бензин в смешение, лёгкий газойль в дизельное топливо (не более 20%) и на гидроочистку,тяжёлый газойль в топочный мазут,тепло регенерации утилизируют.

    Процесс Гудри. Исследования Э.Гудри огнеупорных глин как катализаторов привели к созданию в 1936 эффективного катализатора на основе алюмосиликатов для крекинг-процесса. Среднекипящие дистилляты нефти в этом процессе нагревались и переводились в парообразное состояние; для увеличения скорости реакций расщепления, то есть крекинг-процесса, и изменения характера реакций эти пары пропускались через слой катализатора. Реакции происходили при умеренных температурах 430—480° С и атмосферном давлении в отличие от процессов термического крекинга, где используются высокие давления. Процесс Гудри был первым каталитическим крекинг-процессом, успешно реализованным в промышленных масштабах.

    тири

    Wikimedia Foundation. 2010.

    dikc.academic.ru

    Крекинг нефти - Википедия

    Каталитический крекинг — термокаталитическая переработка нефтяных фракций с целью получения компонента высокооктанового бензина, легкого газойля и непредельных жирных газов.

    Каталитический крекинг — один из важнейших процессов, обеспечивающих глубокую переработку нефти. Внедрению каталитического крекинга в промышленность в конце 30-х гг. 20 в. (США) способствовало создание эффективного с большим сроком службы катализатора на основе алюмосиликатов (Э. Гудри, 1936 г). Основное достоинство процесса — большая эксплуатационная гибкость: возможность перерабатывать различные нефтяные фракции с получением высокооктанового бензина и газа, богатого пропиленом, изобутаном и бутенами; сравнительная легкость совмещения с другими процессами, например, с алкилированием, гидрокрекингом, гидроочисткой, адсорбционной очисткой, деасфальтизацией и т. д. Такой универсальностью объясняется весьма значительная доля каталитического крекинга в общем объёме переработки нефти.

    Сырьё[ | ]

    В настоящее время сырьем каталитического крекинга служит вакуумный газойль — прямогонная фракция с пределами выкипания 350—500°С. Конец кипения определяется, в основном, содержанием металлов и коксуемостью сырья, которая не должна превышать 0,3 %. Фракция подвергается предварительной гидроочистке для удаления сернистых соединений и снижения коксуемости. Также у ряда компаний (UOP, IFP) имеется ряд разработанных процессов каталитического крекинга тяжелых фракций — например, мазута (с коксуемостью до 6-8 %). Так же в качестве сырья используют остаток гидрокрекинга, в качестве компонентов сырья возможно использование деасфальтизатов, петролатумов, фильтратов обесмасливания гачей.

    Условия процесса[ | ]

    Кратность циркуляции катализатора к сырью — 10:1 (для установок с лифт-реактором), Температура — 510—540 °C, Давление — 0,5-2 атм

    Температура — 650—730 °C, Давление — 1-3 атм

    Катализатор[ | ]

    На установках прошлого поколения использовался аморфный шариковый катализатор. Представляет собой шарики 3-5 мм с площадью поверхности 200 м²/гр.

    В настоящее время используется цеолитсодержащий микросферический катализатор (размер частиц 35-150 мкм). Площадь поверхности 300-400 м²/гр. Он представляет собой крекирующий цеолитный компонент, нанесенный на аморфную алюмосиликатную матрицу. Содержание цеолита не превышает 30%. В качестве цеолитного компонента используется ультрастабильный цеолит Y, иногда с добавками цеолита ZSM-5 для увеличения выхода и октанового числа бензина. Ряд компаний при приготовлении катализатора также вводят в цеолит редкоземельные металлы. В катализаторе крекинга также содержатся добавки, уменьшающие истирание катализатора, а также промоторы дожига СО, образующегося в регенераторе при выжиге кокса, до СО2.

    Типы реакторов[ | ]

    Различают установки по организации процесса:

    • Периодические (реакторы Гудри). Через нагретый стационарный слой катализатора пропускают сырье и после того как он закоксуется реактор ставят на регенерацию;
    • Непрерывной регенерации. Из реактора выводится закоксованный катализатор, с поверхности которого выжигается кокс в отдельном аппарате и возвращается в реактор. После регенерации катализатор сильно нагрет, чего хватает для процесса крекинга, поэтому процесс каталитического крекинга не нуждается в подводе внешнего тепла.

    Установки непрерывной регенерации подразделяются:

    • Реакторы с движущимся слоем катализатора. Слой шарикового катализатора движется сверху вниз по реактору навстречу поднимающимся парам сырья. При контакте происходит крекинг, катализатор через низ отправляется на регенерацию, продукты на разделение. Регенерация протекает в отдельном аппарате с помощью воздуха; при этом выделяющееся при сгорании кокса тепло используют для генерации пара. Типовая установка - 43-102.
    • Реакторы с кипящим слоем катализатора. Микросферический катализатор витает в потоке паров сырья. По мере закоксовывания частицы катализатора тяжелеют и падают вниз. Далее катализатор выводится на регенерацию, которая проходит также в кипящем слое, а продукты идут на разделение. Типовые установки - 1-А/1М, 43-103.
    • Реакторы с лифт-реактором. Нагретое сырье в специальном узле ввода диспергируется и смешивается с восходящим потоком катализатора в специальном узле. Далее смесь катализатора и продуктов крекинга разделяется в кипящем слое сепаратора специальной конструкции. Остатки продуктов десорбируются паром в десорбере. Время контакта сырья и катализатора составляет несколько секунд. Типовая установка - Г-43-107.
    • Миллисеконд. Характерная особенность процесса - отсутствие лифт-реактора. Катализатор поступает в реактор нисходящим потоком, в катализатор перпендикулярно направлению его движения впрыскиваются пары сырья. Общее время реакции составляет несколько миллисекунд, что позволяет (повысив соотношение катализатор:сырье) добиться повышения выхода бензиновой фракции вплоть до 60-65%

    На данный момент наиболее совершенными являются лифт-реакторы. Выход бензина на них составляет 50-55% с октановым числом 91-92,5 , тогда как у реакторов с кипящим слоем выход бензина 49-52% с октановым числом 90/92,5.

    Продукты[ | ]

    Типичный материальный баланс процесса каталитического крекинга гидроочищенного вакуумного газойля

    Продукция Выход % на сырье
    Взято всего: 100
    Гидроочищенный вакуумный газойль (Фр.350-500°С) 100
    Получено всего: 100
    h3 0,04
    СН4 0,25
    C2H6 0,23
    C2h5 0,36
    C3H8 0,85
    С3H6 2,73
    бутан 0,89
    бутены 2,5
    изобутан 4,20
    бензиновая фракция (ОЧИ-91/92) 58,62
    газойль (легкий+тяжелый) 27,17
    Кокс + потери 2,17

    Качество продуктов[ | ]

    Газ каталитического крекинга наполовину состоит из непредельных углеводородов, в основном, пропилена и бутенов. Также присутствуют значительные количества изобутана. Благодаря этому бутан-бутиленовая фракция газа используется как сырье процесса алкилирования с целью получения высокооктанового бензина. Пропан-пропиленовая фракция используется для выделения пропилена для производства полипропилена. Ввиду большой суммарной мощности установок каталитического крекинга, доля пропилена, вырабатываемого в процессе, составляет до 15% от его общего производства. Сухой газ (водород, метан, этан) используется в качестве топлива в печах заводских установок.

    В процессе каталитического крекинга вырабатывается высокооктановый бензин с ОЧИ 88-91 пунктов. Кроме того, бензин содержит менее 1% бензола и 20-25% ароматических углеводородов, что дает возможность использовать его для приготовления бензинов согласно последним нормам Евросоюза (Евро-4, Евро-5). Основной недостаток бензина каталитического крекинга - высокое содержание непредельных углеводородов (до 30%) и серы (0,1-0,5%), что очень плохо влияет на стабильность топлива при хранении. Бензин быстро желтеет из-за полимеризации и окисления олефинов и потому не может применяться без смешения с другими бензиновыми фракциями.

    • Легкий газойль

    Легким газойлем каталитического крекинга считается фракция 200-270°С (реже 200-320 или 200-350). В ней содержится большое количество ароматических углеводородов, что приводит к низкому цетановому числу ( как правило, не выше 20-25). Кроме того, даже при условии предварительной гидроочистки сырья, в легком газойле содержится значительное количество сернистых соединений (0,1-0,5%). Из-за этого легкий газойль не может использоваться в больших количествах для приготовления дизельного топлива. Рекомендуемое его содержание в дизельном топливе - до 20% (в случае, если в топливе имеется запас по содержанию серы и цетановому числу). Другое применение легкого газойля - снижение вязкости котельных топлив, судовое топливо и производство сажи.

    • Тяжелый газойль

    Тяжелый газойль каталитического крекинга - это фракция, начинающая кипеть выше 270°С (реже 320,350). Из-за большого содержания полициклических ароматических углеводородов эта фракция (при определенном содержании серы) является прекрасным сырьем процесса коксования с получением высококачественного . При невозможности утилизировать фракцию этим путём, её используют как компонент котельного топлива.

    Литература[ | ]

    • Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. Под. ред. С. Н. Хаджиева. - М., Химия, 1982.
    • Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов. Ч. 2. - М., Химия, 1980.
    • Капустин В. М., Кукес С. Г., Бертолусини Р. Г. Нефтеперерабатывающая промышленность США и бывшего СССР. - М., Химия, 1995.

    Ссылки[ | ]

    encyclopaedia.bid