Крекинг нефтепродуктов. Крекинг нефти в бензин


Крекинг нефти

Всевозрастающий спрос на бензин заставил искать новые технологические процессы перегонки нефти. Одним из таких процессов является крекинг нефти (от англ. Cracking – расщепление). Крекингом называют процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества.

По сравнению с перегонкой при крекинг-процессе выход бензина составляет 40-50 и даже 70% от массы сырья, кроме того, при крекинге наряду с бензином получаются газовые углеводороды, широко используемые химической промышленностью, и жидкие ароматические углеводороды (бензол, ксилол и др.).

Сырьем для крекинга служат не только нефть, но и фракции, получаемые при перегонке нефти. В результате расщепления крекинга углеводородов с высокой относительной массой образуются углеводороды с меньшей относительной молекулярной массой, которые входят в состав получаемых бензинов. Существует несколько видов крекинга нефти и нефтепродуктов.

Термический крекинг ведут при температуре 450-550С и давлением 2-7 МПа. В качестве сырья используются керосин, газойли, мазут и гудрон. Выход бензина составляет 30-35%, газов 10-15% от массы сырья; октановое число получаемых бензинов составляет 60-70 ед. Чем выше температура крекинга, тем сильнее дробятся молекулы, тем больше образуется газов, богатых непредельными соединениями. Поэтому иногда высокотемпературный крекинг нефтепродуктов (его называют пиролизом) осуществляют специально для получения газообразных непредельных углеводородов. Процесс в таком случае ведут при температуре 650-750С. В настоящее время процесс термического крекинга имеет ограниченное применение и новые установки термического крекинга не строятся.

Одним из основных методов производства автомобильных бензинов является каталитический крекинг. Каталитический крекинг ведут при несколько меньшей температуре (48-490С) и при более низком давлении (1,5 атм.). В качестве катализаторов применяются алюмосиликаты (в среднем 10-25% Al2O3, 80-75% SiO2). Основными видами сырья являются газойли прямой гонки нефти. Тяжелые остатки – мазут и гудрон переработке на установках каталитического крекинга не подвергаются, так как очень быстро теряется активность катализатора. Дезактивация катализатора объясняется тем, что в процессе крекинга на его поверхности откладывается кокс – твердый углеродистый остаток.  Поэтому его приходилось часто менять. Для устранения этого недостатка были сконструированы установки, работающие по принципу циркуляции катализатора (из реактора катализатор непрерывно поступает в регенератор, где восстанавливает свою активность, посл чего также непрерывно поступает в реактор). Кроме того, был осуществлен способ ведения процесса в кипящем слое. Катализатор более тяжелый находится в нижней части, где и происходит основной процесс крекинга. Продукты крекинга более легкие, чем катализатор выходят через верхнюю часть реактора.

При каталитическом крекинге выход бензина достигает 70%, газа – 12-15% от массы сырья, октановое число составляет от 87 до 91.

Разновидностью крекинга является риформинг. Он отличается от обычного крекинга используемым сырьем. При риформинге в качестве сырья используют низко октановые бензины, из которых получают высокооктановые бензины или сырье для химической промышленности.

Наибольшее значение имеют процессы каталитического риформинга, например, платформинг, где катализатором является платина. Если платформинг проводится при температуре 480-510С и давлении от 1,5 до 3 МПа, то получают бензол, толуол, ксилол. Если же увеличить давление до 5 МПа, то получают высокооктановые бензины (с октановым числом 95). В этих условиях идут реакции превращения парафинов и циклопарафинов в ароматические углеводороды, вследствие чего октановое число бензинов существенно повышается.

 

studfiles.net

Крекинг нефтепродуктов

 

         Выход бензина из нефти можно значительно увеличить (до 65-70 %) путем расщепления углеводородов с длинной цепью, содержащихся, например, в мазуте, на углеводороды с меньшей относительной молекулярной массой. Такой процесс называется крекингом (от англ. Crack- расщеплять).

         Крекингом называется процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле.

         Крекинг изобрел русский инженер В.Г. Шуховв 1891 г. В 1913 г изобретение Шухованачали применять в Америке. В настоящее время в США 65% всех бензинов получается на крекинг - заводах.

Историческая справка. Владимир Григорьевич Шухов (1853-1939). Строитель и механик, нефтяник и теплотехник, гидротехник и судостроитель, ученый и изобретатель. По проектам Шухова было построено более 500 стальных мостов. Шухов впервые предложил использовать вместо сложных шарниров простые соединения на заклепках. Чрезвычайно интересны работы Шухова по сооружению металлических сетчатых оболочек. Изобрел крекинг нефти. Нефтепроводы, по которым нефть перекачивается, также сделаны по его формулам. Резервуары для хранения нефти также его заслуга.

Наши нефтяники часто рассказывают о судебной тяжбе двух американских фирм. Около 25 лет назад американская фирма «Кросса» обратилась в суд с жалобой на то, что фирма «Даббса» присвоила себе ее изобретение – крекинг. Фирма «Кросса» требовала с другой большую сумму денег за «незаконное» использование изобретения. Суд встал на сторону «Кросса». Но на суде адвокат фирмы «Даббса» заявил, что крекинг изобретен не той и не другой фирмой, а русским инженером Шуховым. Шуховтогда был жив. Приехали к нему в Москву американцы и спросили, чем он может доказать, что крекинг изобретен им. Шуховвынул из стола документы, из которых было ясно, что свой крекинг Шуховзапатентовал еще 35 лет назад до тяжбы этих двух фирм.

Аппаратура крекинг – заводов в основном та же, что и для перегонки нефти. Это – печи, колонны. Но режим переработки другой. Сырье тоже другое. Процесс расщепления ведется при более высоких температурах (до 6000С), часто при повышенном давлении. При таких температурах крупные молекулы углеводородов раздробляются на более мелкие.

         Мазут густ и тяжел, его удельный вес близок к единице. Это потому, что он состоит из сложных и крупных молекул углеводородов. Когда мазут подвергается крекингу, часть составляющих его углеводородов распадаются на более мелкие, а из мелких углеводородов как раз и составляются легкие нефтяные продукты – бензин, керосин.

         При крекинге нефть подвергается химическим изменениям. Меняется строение углеводородов. В аппаратах крекинг – заводов происходят сложные химические реакции. Эти реакции усиливаются, когда в аппаратуру вводят катализаторы.

         Одним из таких катализаторов является специально обработанная глина. Эта глина в мелком раздробленном состоянии – в виде пыли – вводится в аппаратуру завода. Углеводороды, находящиеся в парообразном состоянии, соединяются с пылинками глины и раздробляются на их поверхности. Такой крекинг называется крекингом с пылевидным катализатором. Этот вид крекинга широко распространен.

         Катализатор потом отделяется от углеводородов. Углеводороды идут своим путем на ректификацию и в холодильники, а катализатор – в свои резервуары, где его свойства восстанавливаются.

         Процесс крекинга происходит с разрывом углеводородных цепей и образованием более простых предельных и непредельных углеводородов, например:

         С16Н34              С8Н18 + С8Н16

                гексадекан                      октан           октен

образовавшиеся вещества могут разлагаться далее:

          С8Н18                       С4Н10+ С4Н8

                   октан                           бутан            бутен

          С4Н10                С2Н6+ С2Н4

                  бутан                          этан         этилен (этен)

Выделившийся в процессе крекинга этилен широко используется для производства полиэтилена и этилового спирта.

         Расщепление молекул углеводородов протекает по радикальному механизму. Вначале образуются свободные радикалы:

          СН3– (СН2)6– СН2:СН2– (СН2)6– СН3     t

                    t          CН3– (СН2)6– СН2 .+ . СН2 – (СН2)6– СН3

Свободные радикалы химически очень активны и могут участвовать в различных реакциях. В процессе крекинга один из радикалов отщепляет атом водорода (а), а другой – присоединяет (б):

 

а)  CН3– (СН2)6– СН2 .              СН3– (СН2)5– СН=СН2+ НО

                                                                                                    1-октен

б)CН3– (СН2)6– СН2 .   +                 СН3– (СН2)6– СН3

                                                                                                       октан

         Различают 2 вида крекинга: термический и каталитический.

studfiles.net

Крекинг нефти « Попаданцев.нет

Почему-то все путают крекинг нефти и перегонку нефти.И почему-то все считают, что если уж сделали перегонный куб, то из нефти можно гнать примерно столько же бензина, что и сейчас (только термометр настропалить).

Однако, между крекингом и перегонкой примерно такая же разница, как между Сталлоне и Сталиным…

Тут дело в том, что нефть — это смесь длинных углеводородных цепочек, в которых бензина с легроином (то есть коротких цепочек) только где-то 15% (сильно зависит от сорта нефти). Если просто перегонять нефть через перегонный куб, то мы и получим эти 15%, а остальное уйдет в мазут.Крекинг же позволяет радикально поднять выход бензина с керосином — до 65 — 70% путем разрыва длинных цепочек и превращения их в короткие. То есть те соединения, что во время перегонки уходили в мазут, во время крекинга превращаются в бензин с керосином.

Но, как всегда, все не дается просто.

Впервые патент на крекинг получил русский инженер Шухов в 1891 году. Как водится, первая промышленная установка для крекинга была построена не в России а в Америке в 1915 году (процесс Бертона). На самом деле удивительно, что так долго внедряли, ведь к тому моменту по Америке бегало больше миллиона Форд-Т (конвейер был запущен в 1914-м). Но, видимо, на тот момент недостатка в техасской нефти не было.Ну и сам крекинг Бертона отличался от крекинга Шухова. У Шухова он был периодический, а у Бертона процесс шел непрерывно.

Сейчас существует куда больше методов крекинга, но мы их рассматривать здесь не будем, все-таки для попаданца эти методы слишком сложны (полиэтилен для теплиц викингов получить проще). Все таки водород в промышленных масштабах или никель-молибденовый катализатор это перебор.Давайте лучше посмотрим, насколько сложен для попаданца самый простой термокаталитический крекинг.

kat_krekingВо-первых.Сам крекинг имеет два этапа — первый это каталитическая реакция. Она протекает в присутствии цеолита как катализатора при температуре 510-540°C и давлении до двух атмосфер.Второй этап — это регенерация, проходит при 650—730°C и давлении 1-3 атмосфер.У Шухова температуры были чуть ниже, но большой разницы нет. Нужен либо один реактор, в котором возможно проводить последовательно оба процесса, либо два разные (что окупается только при больших объемах). На картинке — кекинг делается во нижнем реакторе.

Во-вторых на вход крекинга нужно подавать не сырую нефть. А фракции с температурой кипения не выше 350°C, то есть без перегонного куба не обойтись. На картинке это верхний реактор.

В-третьих На выходе получаются не только жидкие фракции, но и горючий газ. Конечно, его можно просто сжечь или использовать для процесса крекинга, ведь нефть в любом случае нужно чем-то разогревать. Однако, это дополнительная проблема, ведь газ горючий, а емкости чтобы его собирать и использовать отдельно это задача. По крайней мере в СССР ее решали не очень-то, предпочитали газ просто сжечь (можно найти фотографии красивых факелов над нефтеперерабатывающими заводами).

В-четвертых Катализатор.Это тема отдельная. С одной стороны — для катализатора годится цеолит. Это вполне доступный минерал, он есть и в известняке и вообще в осадочных породах.Но возникает вопрос его долговечности, да и вообще цены. Американцы смогли решить проблему с долговечностью только в 1936-м.

В-пятых опасность самого процесса.Это нельзя недооценивать. Хоть давление невысоко (это давление паровых машин середины 19 века), но любая утечка может оказаться смертельной. Потому что вытекать будет не пар, который рассеется в воздухе, а раскаленные нефтепродукты в виде газа, которые гарантировано самовоспламенятся. Со всеми вытекающими.Поэтому здесь квалификация сотрудников критически важна. Не зря в СССР каталитический крекинг (даже не непрерывный) смогли освоить только в 1932 году, то есть после индустриализации, когда советски техникумы начали выдавать достаточное количество кадров.

Ну, в общем понятно, почему американцы до 1915 года крекинг не использовали.Даже для технологий начала века это было слишком сложно и появилось ровно тогда, когда оказалось экономически выгодным.

www.popadancev.net

Бензин выход при крекинге нефти

    Наиболее важным фактором, определяющим выход крекинг-бензина из данной нефти, является изменение в содержании водорода до и после крекинга. Действительно, можно показать, что термический крекинг зависит в значительной степени от баланса водорода и что результаты процесса в широком интервале могут быть определены по изменению содержания водорода. Следующее уравнение позволяет хорошо рассчитать выход бензина в целом ряде крекинг-процессов. [c.35]     ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТОПЛИВА — переработка различных видов топлива нагреванием без доступа воздуха до высоких температур (500— 1000 С) с целью образования кокса, полукокса, дополнительного количества бензина, древесного угля и дегтя, ароматических углеводородов, сырья для получения органического синтеза, газообразного топлива и др. Т. п. т. основана на свойствах органических веществ, которые являются главной составной частью любого топлива, разлагаться при нагревании. К термическим методам переработки топлива относят коксование и полукоксование твердого топлива, пиролиз твердого и жидкого топлива, газификацию твердого топлива, сжижение твердого топлива, крекинг нефти и нефтепродуктов, деструктивную гидрогенизацию и др. На выход и качество получаемых продуктов при Т. п. т. влияет температура и продолжительность ее действия, применение катализаторов и метод переработки топлива. [c.247]

    Самым ценным продуктом переработки нефти является бензин. Однако при прямой перегонке его получается не более 20%. Растущие потребности в бензине заставили искать способы переработки нефти со значительно большим выходом бензина. В настоящее время разработаны методы переработки нефти, позволяющие получать до 80% бензина. Это достигается при помощи крекинга нефти. Суть его заключается в расщеплении больших молекул, входящих в состав нефти, на более мелкие под действием высоких температур. [c.303]

    Процесс гидроочистки нефтяных остатков от повышенного содержания в них серы получил развитие после внедрения в промышленность в 60-х годах гидрокрекинга тяжелого дистиллятного-и остаточного сырья, имевшего целью повысить выход из нефти бензина и дизельного топлива, а также улучшить качество сырья для каталитического крекинга. При осуш ествлении таких процессов получался гидрообессеренный остаток в относительно небольшом количестве как побочный продукт. Позднее, при возникновении проблемы получения малосернистых котельных топлив, исследования процессов гидрокрекинга были направлены на максимальное удаление из остатков серы при умеренном выходе дистиллятных продуктов. Были созданы процессы и построены промышленные установки в США, Японии, Мексике и Кувейте по получению малосернистого котельного топлива при прямом гидрообессеривании. [c.108]

    Как видим, при крекинге нефти получаются в значительном количестве низшие предельные углеводороды (С,, С и С5), которые являются важнейшей составной частью бензина. При крекинге нефти с участием катализаторов получаются с высоким выходом непредельные (этиленовые и диеновые) углеводороды — важнейшее сырье для производства дизельного и ракетного топлив, полимерных материалов, химических волокон. [c.321]

    В связи с быстрым развитием автомобильного транспорта и авиации сильно увеличилась потребность в бензине. С целью увеличения выхода бензина применяется крекинг нефти, который состоит в том, что нефть (или ее высококипящие фракции) подвергают нагреванию при 450—550° С под давлением 7—35 атм (700— 3500 кн/м ). При этих условиях происходит расщепление углеводородов на углеводороды меньшей молекулярной массы, обладающие более низкой температурой кипения. [c.374]

    Развитие производства бензинов связано со стремлением улучшить основное эксплуатационное свойство топлива — детонационную стойкость бензина, оцениваемую октановым числом. Вначале такое улучшение давалось легко. С появлением крекинга, вначале термического и затем каталитического, улучшение детонационной стойкости бензинов сопровождалось увеличением их выхода из нефти. [c.5]

    Широкое использование бензинов прямой перегонки для пиролиза приводит к уменьшению ресурсов сырья для каталитического риформинга и выхода высокооктановых бензинов и ароматических углеводородов. Сокращение ресурсов должно быть компенсировано либо увеличением количества перерабатываемой нефти, либо увеличением объемов процессов, расширяющих ресурсы бензинов (каталитический крекинг, гидрокрекинг и др.). [c.54]

    Установку характеризуют также следующие параметры Wi, W2, W3, Wi — соответственно фракции с температурой кипения до —80° С, с температурой кипения 80—200 °С, керосина и остатка из атмосферной колонны — количество тяжелого вакуумного дистиллята — количество реактивного топлива — отношение количеств печного топлива и остатка Wg — загрузка по сырой нефти Wg — общее количество высокооктанового бензина WiD — относительный выход высокооктанового бензина каталитического крекинга Wn — отношение низкооктанового компонента к высокооктановому в бензине гидрокрекинга W12 — минимальное количество низкооктанового бензина. [c.176]

    А. Н. Бах и К- Энглер одновременно, независимо друг от друга предложили перекисную теорию окисления, которая применима к окислению горючих веществ. Согласно этой теории в горючих смесях, в которых реакции окисления не возникают при низкой температуре, окисление происходит при их нагревании. Чем большей энергией обладает молекула, тем менее прочны в ней связи между атомами. При определенном запасе энергии эти связи разрываются и молекула распадается на отдельные атомы или радикалы, из которых создаются новые молекулы. На этом свойстве внутримолекулярных связей основано получение целого ряда веществ. Так, крупные молекулы углеводородов в нефти при нагревании распадаются иа более мелкие, давая большой выход из нефти бензина (крекинг). Известняк при нагревании также распадается, образуя окись кальция (негашеную известь) и углекислый газ. [c.65]

    Выход из положения был найден в строительстве заводов крекинга нефти. Первоначально из добываемой нефти извлекают описанным выше путем бензин. Это бензин прямой перегонки. Весь остаток или отдельные фракции нефти направляют затем на крекинг. Здесь вследствие высокой температуры происходит разложение высокомолекулярных углеводородов, входящих в состав керосинов и других более тяжелых фракций. При этом получается продукт, содержащий значительное количество бензина. Это уже крекинг-бензин, который несколько отличается по составу от бензина прямой перегонки, но вполне пригоден как моторное топливо для автомобилей. [c.269]

    Масляные дистилляты характеризуются высокой температурой застывания, содержат 15—26% парафина и сравнительно небольшое количество серы. Из нефти горизонта Д-1У по обычной для восточных нефтей технологической схеме в лабораторных условиях получаются дистиллятные и остаточные масла с теми же, примерно, выходами, как и из туймазинской нефти, при меньшем серосодержании и улучшенными вязкостно-температурными свойствами. Продукты вторичной переработки дистиллятов и остатков так же характеризуются пониженным содержанием серы. Бензин каталитического крекинга вакуумного газойля содержит 0,02% серы и имеет октановое число без ТЭС-70. Содержание серы в легком газойле каталитического крекинга -0,83%.- [c.239]

    Для выработки товарного высокооктанового автомобильного бензина обычно применяют продукты прямой перегонки, каталитического риформинга, бензиновые фракции, получаемые в процессах каталитического крекинга, коксования и переработки газообразных углеводородов Сз и С4 Выходы и качества товарных бензинов, вырабатываемых из нефтей восточных районов СССР различными процессами, приведены в табл. 1. [c.6]

    Процесс легкого крекинга является разновидностью термического крекинга. Он увеличивает выход продуктов крекинга с повышенным содержанием углеводородов олефинового ряда (по сравнению с продуктами прямой перегонки на первой стадии дистилляции при атмосферном давлении). Общий диапазон точек кипения дистиллятов легкого крекинга ниже, чем исходной нефти, тогда как плотность легкой крекинг-смолы значительно выше, чем донных продуктов атмосферной фракционной разгонки. Дистил-ляционные нефтепродукты и остаточные мазуты перемешиваются и подвергаются прямому крекингу до фракций, соответствующих требованиям к качеству конечных продуктов — бензина и топливной нефти. [c.18]

    Таким способом получают главным образом автомобильный бензин. Выход его из нефти достигает 70%. Термический крекинг открыт русским инженером В. Г. Шуховым в 1891 г. [c.304]

    По мере повышения требований к октановому числу автомобильных бензинов возникла необходимость подвергать риформингу наиболее низкокачественные прямогонные бензиновые фракции для возможности использования их в качестве компонентов товарных бензинов. К таким компонентам относятся бензины термического крекинга, легкого крекинга остатков и коксования. В связи со стремлением к максимальному снижению выхода остаточных нефтепродуктов даже при переработке наиболее тяжелых нефтей ресурсы этих низкокачественных бензинов неуклонно растут. Гидрогени-зационная очистка этих бензиновых фракций для удаления вредных примесей и насыщения непредельных — в первую очередь диеновых компонентов — позволяет получить высококачественное сырье для риформинга. [c.155]

    Глубокий крекинг лигроинов эмбенской, грозненской парафинистой, тяжелой балаханской и ишимбайской нефтей и товарного керосина был изучен на лабораторной трубчатой установке Полученные бензины нри конце кипения 150° С имели октановые числа 74—75 и с 3 см /кг этиловой жидкости 84—85. При ведении процесса без рециркуляции (т. е. с однократным пропуском) сырье должно иметь конец кипения, не больше чем на 20—30° превышающий намечаемый конец кипения для крекинг-бензина. Иначе нужно или получать с установки, кроме бензина и остатка, еще одну среднюю фракцию, или работать с рециркуляцией крекинг-флегмы. Присутствие легких бензиновых фракций в сырье для термического превращения нежелательно, так как при этом снижаются выходы крекинг-бензина и увеличивается выход газа. [c.68]

    Сернокислотная очистка вакуумного газойля из арланской нефти проводилась серной кислотой крепостью от 80 до 95 /о вес. Расход кислоты составляет от 0,5 до 10,0% объемн. Установлено, что при оптимальном режиме очистки (крепость кислоты 95"/о вес., расход ее 1—2% объемн.) на 98 /о достигается удаление основного азота, на 75/о никеля и на 50% ванадия. Содержание сернистых и коксообразующих соединений практически не меняется. С точки зрения выхода продуктов крекинга и их качества повышение расхода кислоты больше 1—2% также нецелесообразно. По сравнению с выходом бензина при крекинге исходного вакуумного газойля выход бензина (в /о на крекируемое сырье) при крекинге газойля очищенного 1,0%> кислоты увеличивается на 23,0 /о относительных, а кокса уменьшается на 10% относительных. Бензины каталитического крекинга очищенного газойля по своим качествам несколько лучше, чем бензин крекинга неочищенного газойля, од- [c.109]

    Страны, не располагающие собственными источниками нефти и газа, имеют в настоящее время возможность получать этилен, являющийся основой нефтехимической промышленности, из легкотранспортируемых продуктов, например из определенных фракций нефти. Эта задача решается в первую очередь пиролизом нефтяных фракций в присутствии водяного пара при 600 — 700°. Водяной пар служит одновременно разбавляющей средой и теплоносителем и уменьшает коксообразование. Процесс во многом подобен паро-фазпому крекинг-процессу. При этих процессах до 30% всего вводимого сырья превращается в газообразные продукты, в большинстве с высоким содержаниел олефинов, которые в недавнем прошлом считались нежелательными. Целевым продуктом являлся бензин. Процесс пиролиза, имеющий целью получение олефинов, о котором здесь идет речь, должен проводиться таким образом, чтобы обеспечить максимальный выход олефинсодержащих газов и минимальный — жидких продуктов, кипящих в интервале температуры кипения бензина. Выход последних может быть различным в зависимости от состава сырья и условий пиролиза. [c.54]

    Ход процесса оказывает серьезное влияние на конечную вязкость крекинг-остатка. Например, было найдено, что тяжелый газойль, отгоняемый от остатка висбрекинга, может быть заменен термически стойким легким сырьем, идуш им на повторный крекинг, которое получается при крекинге более легких фракций. Такое сырье, несмотря на меньшее содержание водорода и меньшую потенциальную способность к образованию бензина, является лучшим средством для снижения вязкости тяжелых остатков. С другой стороны, газойль прямой гонки, отогнанный от тяжелых остатков, имея больше водорода, даст больше бензина, чем крекинг-флегма в процессе исчерпываюш его рисайклинга. Суммарный эффект заключается в том, что, удаляя менее эффективный для понижения вязкости дистиллят и заменяя его более эффективным в этом отношении разбавителем, который является, однако, плохим сырьем для крекинга, можно получить повышенные обш ие выходы бензина и более низкие выходы мазута со стандартной вязкостью. Эта операция известна под названием крекинг тяжелых фракций и возвращение назад на смешение . Процесс ведется следующим образом змеевик висбрекинг-установки загружается отбензиненной нефтью так, чтобы газойль направлялся вверх и крекинг легкого газойля происходил в одном змеевике, а крекинг тяжелого — в другом. Остаток подвергается перегонке под вакуумом, и полученный газойль вновь подается в крекинг-змеевик для тяжелого газойля. Крекинг-остаток из обоих змеевиков смешивается с вакуумными остатками и достаточным количеством крекинг-флегмы для получения мазута соответствующей спецификации. [c.38]

    В результате гкзреЕОПки исходной ромашкинской нефти количество бензина, выкинаюш ег(1 в тех же пределах, составляет 19.5 %, выход светлых продуктов — 48,9, остаточной фракции, выкипающей выше 350 °С, — 51,1 %. В табл. 13—15 нраводены характеристики нродуктов крекинга нефти при температуре 420 °С и соответствующих продуктов, выделенных перегонкой [c.241]

    Увеличение производства дизельных топлив (табл. VII. ) при задаипом объеме переработки нефти может быть достигнуто прежде всего путем более широкого использования газойлей вторичного происхождения, в частности, легкого газойля каталитического крекинга. Однако при использовании на установках ККФ современных цеолитсодержащих катализаторов (предназначенных для производства максимального количества бензина) выход и цетановое число крекинг-газойля крайне невелики (табл. УП.2). Для улучшения этих показателей необходимо значительно снизить жесткость режима процесса и использовать сравнительно малоактивные катализаторы. Наряду с разработкой новых специальных катализаторов, характеризующихся низкими скоростями реакций с переносом водорода и обеспечивающих получение газойля со сравнительно невысоким содержанием ароматических соединений (и высоким цетановым числом), в США рассматривается также возможность перехода с современных цеолитсодержащих катализаторов обратно на малоактивные аморфные катализаторы 50— 60-х годов. Значительного повышения це-танового числа крекинг-газойля можно достигнуть путем его гидроочистки в жестких условиях (см. табл. УП.2), Однако часто этот процесс сопряжен с очень высоким расходом водорода и чрезмерно большими эксплуатационными расходами. В этом случае экономичнее может оказаться экстрактивное удаление ароматических соединений или применение присадок, повышающих цетановое число. [c.165]

    При риформинге нрямогонных бензинов повышается их антидетонаци-онная стойкость, но одновременно уменьшается суммарный выход (на нефть) автомобильного бензина. Для увеличения его выхода необходимо процессы риформинга сочетать с процессами алкилирования, полимеризации и особенно каталитического крекинга, позволяющим получать высокооктановые компоненты за счет переработки сырья, не входящего в состав бензинов [29, 52]. [c.56]

    Мазуты после отгона фракции до 350°, кроме нефтей Шкапоо-ского и Мухановского месторождений, имеют высокую смолистость, значительное содержание сернистых соединений и высокую температуру застывания. При переработке этих мазутов на установках термического крекинга выход бензина достигает 23 —25% иа мазут. После извлечения из мазутов 3—вакуумного газойля выход бензина термического крекинга снижается до 18—21%. [c.13]

    К таким промышленно-технологическим процессам относятся производство остаточных смазочных масел и процесс глубокой вакуумной перегонки. В первом случае смолисто-асфальтеновые вещества осаждаются из вакуумного гудрона прп обработке последнего жидким пропаном. Получаемый при этом углеводородный рафпнат обрабатывается селективно действующими растворителя-лш, в результате чего из него удаляются нолпядерпые конденсированные ароматические углеводороды и некоторые другие группы соединений, присутствие которых ухудшает физико-химические и эксплуатационные свойства смазочных масел. Применение высокого вакуума при перегонке нефтей позволяет выделить из смеси высокомолекулярных соединений нефти углеводороды, выкипающие выше 500° С. Использование этих углеводородов в качестве сырья в процессах каталитического крекинга и гидрокре-кпнга позволяет значительно повысить выходы из нефти автомобильных бензинов, авиационных керосинов и дизельных топлив и значительно повысить степень использования потенциально содержащихся в нефти углеводородов. [c.244]

    Выход деасфальтизата и асфальтита зависит от вида сырья и применяемого режима. При выходе гудрона из арланской нефти 47, 40 и 30% выход деасфальтизата равен соответственно 85, 80 и 70% (масс.), а асфальтита 14, 19 и 29%- При процессе Добен почти нацело удаляются асфальтены (с 11,5—12 до 0,8—0,9% масс.) и 60—75% тяжелых металлов (N1 с 0,014—0,015 до 0,005— 0,006% V с 0,026—0,031 до 0,009—0,0105%). Коксуемость деасфальтизата в 1,5—2 раза меньше, чем исходного сырья, а абсолютная вязкость — в 3—4 раза. Деасфальтизат от процесса Добен можно использовать как сырье для каталитических процессов, в том числе для каталитического крекинга. Это особенно важно при недостатке сырья для этого процесса, так как позволяет расширить его ресурсы даже при переработке сернистых и высокосернистых нефтей. Выход бензина каталитического крекинга при переработке деасфальтизата Добен выше в связи с уменьшением содержания в нем металлов. Деасфальтизат можно использовать и как сырье для получения малозольного нефтяного кокса и как компонент котельного топлива. [c.32]

    Показатели каталитического крекинга значительно улучшаются при переходе с аморфных катализаторов на кристаллические. Это особенно заметно при переработке сырья, полученного из малосернистых и нафтеновых нефтей. Ниже приведены данные о выходе базового компонента авиационного бензина (выход его при применении аморфного катализатора и переработке сырья, полученного из парас инистых сернистых не( )тей, принят за 1007о)  [c.78]

    При крекинге вакуумных дистиллятов бакинских и ромашкин ской нефтей, сравнительно близких по фракционному составу, в условиях ступенчато-противоточного контакта при 500 °С и конверсии сырья около 90% (масс.) тепловой эффект для дистиллята ромашкинской нефти в среднем выше на 63—75 кДж на 1 кг сырья, поданного в реактор (см. рис. 4.1, кривые 6 и 7). При равной конверсии сырья наблюдается и больший выход газа и меньший выход бензина при крекинге вакуумного дистиллята ромашкинской нефти по сравнению с дистиллятом бакинских нефтей, что соответственно сказывается и на тепловом эффекте. [c.69]

    Сырье. Как указывалось выше, наиболее предпочтительным (с точки зрения химического состава) для каталитического крекинга является дефицитное малосернистое сырье с повышенным содержанием парафино-нафтеновых углеводородов. В практике большинства заводов для каталитического крекинга используют вакуумные дистилляты сернистых нефтей. Эффективным путем улучшения качества сернистых вакуумных дистиллятов является их гидроочистка [23, 24], в результате которой выход бензина при крекинге существенно возрастает. Однако в схемах большинства заводов процесс гидроочистки сырья крекинга отсутствует, и для улучшения качества сырья предпринимают отдельные технические решения, В частности, для снижения содержания в сырье смоли-сто-асфальтеновых веществ и солей металлов рекомендуется дооборудовать питательные секции вакуумных колонн улитообраз-ным вводом и каплеотбойниками специальной конструкции, разработанными ГрозНИИ, [c.230]

    Крекинг нефтяных продуктов в экономическом отношении является важнейшим фактором экономии сырой нефти. Если бы потребность в бензине-покрывалась только за счет фракций легких углеводородов, присутствующих в сырой нефти [2], то уже в 1936 г. мировой расход нефти превысил бы всю добычу того времени на 326 млн. м . В настоящее время это превышение составило бы еще большую цифру. Очень скоро технологам удалось повысить выход бензина из сырой нефти. значительно больше средней цифры 15—20%, которая отвечает выходу бензинов прямой гонкн. Обычный автомобильный бензин уже давно является смесью бензина прямой гонки с бензинами, полученными крекингом и риформингом нефти [3]. [c.206]

    Развивающаяся с каждым годом авиация, автомобильная и тракторная промышленность требуют с каждым годом все большего количества бензина. Поэтому для увеличения выхода бензина некоторые фракции прямой перегонки и мазут подвергают вторичной переработке, связанной с частичным разложением (деструкцией) углеводородов. В этом случае речь идет о химических методах переработки нефти, которые основаны на глубоких химических превращениях углеводородов под влиянием температуры, давления и катализаторов. Среди этих методов особое значение получили различные виды крекинга (от англ. to kra k — расщеплять). С помощью крекинга получают из высококипящих нефтяных фракций (керосин, соляровые масла, мазут) низкокипящие. Например, выход бензина из сырой нефти при крекинге нефтепродуктов повышается почти в три раза. [c.56]

    Наиболее ценными для современной техники продуктами переработки нефти являются бензины. Однако при прямой перегонке из нефти получается лишь до 20% (в зависимости от сорта и мe fo-рождения нефти) бензиновой фракции. Выход ее может быть увеличен до 60—80% при помощи крекинга (стр. 55) высших нефтяных фракций. Первая установка по крекингу нефти была построена в 1891 г. в России инженером В. Г. Шуховым. [c.61]

    При прямой перегонке нефти доля легких, низкокипящнх фракций (бензин, керосин) невелика, а именно они являются наиболее ценным горючим для автомобилей, тракторов, самолетов. Для увеличения выхода легких фракций и улучшения качества горючего применяют различные виды крекинга нефти. Химическая сущность крекинга — это вызываемые высокой температурой (термический крекинг) или действием катализатора (каталитический крекинг) реакции разрыва углерод-углеродных связей, приводящие в конечном итоге к распаду крупных молекул на более мелкие. Например, углеводород гексадекан, имеющий температуру кипения 287 °С и находящийся в соляровых фракциях нефти, может при распаде дать додекан и бутилен  [c.136]

    На рис- 6 рассмотренные выше результаты представлены в свободном виде. Здесь сравниваются максимальные выходы бензина, достигаемые при переработке различных нефтей до кокса процессами термического крекинга, каталитического крекинга в псевдоожиженном слое и изомакс. Принимается, что тяжелый прямогонный бензин, тяжелый бензин термического крекинга и тяжелый бензин процесса изомакс подвергают каталитическому риформипгу при вариантах каталитического и термического крекинга олефины С4 используют для производства алкилата с применением, в случае необходимости, покупного бутана. Суммарный фонд компонентов бензина во всех случаях используется для производства 95-октанового бензина с нормированным давлением паров 517 мм рт. ст. Очевидно, что выход бензина при процессе изомакс значительно выше, чем получаемый при схемах с обычным крекингом. [c.66]

    Применение катализаторов для повышения выхода и улучшения качества бензина, получаемого из нефти, начали изучать вскоре после разработки процесса термического крекинга. Одним из процессов начального периода -был процесс Мак-Аффи [47], при котором к нефтяному сырью добавляли около 5% вес. безводного хлористого алюминия и после нагрева смеси до, 280—300° С отгоняли дистиллятную фракцию. Одновременно получался -смолистый остаток или гудрон. В 1915 г. фирма Галф рифайнинг построила промышленную установку для работы по этому процессу, но высокая стоимость и низкое октановое число получаемого бензина вскоре вынудили отказаться от дальнейшей ее эксплуатации. [c.171]

    По мере роста спроса на бензин все интенсивнее разрабатывались технологические процессы, обеспечивающие повышенный выход бензина при переработке нефти. Простой крекинг-процесс основан на использовании высокой температуры для разрыва больших молекул на меньшие так, молекулу С12Н26 можно разорвать на молекулу СеНн (гексан) и молекулу СбН12 (гексен), имеющую одну двойную связь. В настоящее время в нефтяной промышленности применяют ряд довольно сложных схем крекинг-процесса. Некоторые из них включают нагревание жидкой нефти под давлением примерно 50 атм до температуры около 500 °С, с применением катализатора, например такого, как хлорид алюминия А1С1з. Другие методы основаны на нагревании паров нефти с катализатором, в качестве которого используют глину, содержащую некоторое количество двуокиси циркония. [c.357]

    Бензин термического крекинга гудрона рассматриваемой нефти содержит 0,2% серы, октановое число бензина в чистом виде — 60. При окислении в лабораторных условиях пз остатков 25% и 15% выхода на нефть не получено ни одного товарного битума, ни дорожных и ни строительных марок. Таким образом, из шкаповской нефти пласта Д-1У можно получить топлива и масла с наименьшим се-росодержанием, чем из других известных нефтей Башкирии по принятой на заводах технологической схеме. [c.239]

    Гидроочистка осуществлялась в две ступени. Смеси бензинов составлялись, исходя из предполагаемого балансового выхода бензинов на установках завода. Сырьем для I ступени гидроочистки служила смесь фракций 85—180° из бензинов коксования крекинг-остатка ромашкинской нефти и бензинов термического крекинга полугудрона арланской нефти, взятых в соотношении 28 и 72 /о вес. соответственно. Сырьем II ступени гидроочистки служила смесь прямогонной фракции 85—180° арланской нефти и гидрогенизата от I ступени гидроочистки фракции 85—180 бензинов вторич- [c.263]

chem21.info

Крекинг нефти и нефтепродуктов

Крекинг нефти и нефтепродуктов относится к химическим методам переработки. Слово «крекинг» произошло от английского глагола «to crack», что означает раскалывать, расщеплять.

Повышение спроса на бензин вызвало необходимость увеличения его производства, что оказалось возможным благодаря применению деструктивных методов (расщепления высокомолекулярных фракций на фракции с меньшей молекулярной массой).

При использовании крекинг-процесса стало возможным увеличить выход бензиновых фракций из нефти до 50–60%. Сырьем для крекинга служат не только нефть, но и фракции, получаемые при перегонке нефти. Скорость разложения отдельных групп углеводородов различная: разложение парафиновых углеводородов происходит с наибольшей скоростью, затем следуют нафтеновые и наименьшая скорость расщепления у ароматических углеводородов.

крекинг нефти виды

Крекинг-процесс, протекающий под влиянием высокой температуры, называется термическим, а в присутствии катализатора – каталитическим. Основными факторами термического крекинга являются температура, давление, время процесса.

Если крекинг-процесс осуществляется при давлении 2–5 МПа и температуре +470...540 °С, он называется жидкофазным крекингом, а при давлении 0,2 – 0,6 МПа и температуре 550 °С и выше – парофазным. Например, если при 400 °С для получения 30% бензина из мазута необходимо около 12 ч, то при нагреве до +500 °С время процесса составляет всего лишь 30 мин.

Каталитический крекинг более совершенный по сравнению с термическим, так как часть образующихся непредельных углеводородов превращается в предельные за счет катализатора (алюмосиликаты). Вследствие этого качество бензинов каталитического крекинга более высокое, чем термического. Но при каталитическом крекинге быстро из строя выходят катализаторы, поэтому необходимо осуществлять процесс регенерации - продувку воздухом для очистки с его поверхности кокса и восстановления активности.

Используют также крекинг в «кипящем слое» катализатора, когда реактор и регенератор конструктивно объединены в одном аппарате. Кроме того, применяется крекер с движущимся катализатором, когда также предусматривается циркуляция катализатора между реактором и регенератором.

     

proiz-teh.ru

Крекинг нефтепродуктов - Справочник химика 21

из "Общая химическая технология органических веществ"

Непрерывный рост техники, связанный с увеличением количества автомобилей, самолетов, сельскохозяйственных машин и других механизмов и машин, оборудованных двигателями внутреннего сгорания, влечет за собой быстрый рост потребности в нефтепродуктах (моторных топливах и смазочных материалах). Кроме того, по мере совершенствования конструкций двигателей изменяются и требования к качеству моторных топлив, причем часто возникает необходимость получения моторных топлив с определенной, заранее заданной молекулярной структурой компонентов, входящих в их состав. Описанными выше способами переработки нефти (прямая гонка с последующей очисткой) не удается получать требуемые количества легких топлив — бензинов, содержание которых в нефти составляет от 5 до 20%, а получение новых нефтепродуктов требуемого состава, не содержащихся в нефти, просто неосуществимо. Для этого понадобились новые способы глубокой переработки нефти. [c.107] Получение из нефти моторных топлив заданного состава, и притом в большем количестве, чем при простой перегонке, достигается с помощью крекинг-процесса и других способов химической переработки нефти. Эти же способы позволяют расширить производство смазочных масел требуемого качества. [c.107] При высоких температурах молекулы тяжелых углеводородов способны расщепляться на молекулы более простых углеводородов, весьма близких по свойствам к углеводородам, входящим в состав бензина. Одновременно могут образоваться и более тяжелые молекулы, чем содержавшиеся в исходном сырье, что свидетельствует о протекании в процессе крекинга не только реакций расщепления, но и реакций уплотнения (полимеризации). [c.108] Основы процесса крекинга были разработаны в конце XIX века. В 1876 г. Д. И. Менделеев, перегоняя с перегретым водяным паром масляный гудрон из балаханской нефти, обнаружил, что, кроме обычных фракций, образуется большое количество газов и жидких непредельных углеводородов. Полученные результаты побудили его написать должно разработать сведения о действии жара на тяжелые масла нефти . Так был намечен путь, приведший к созданию современного крекинг-процесса. [c.108] Почти одновременно с Д. И. Менделеевым русский технолог А. А. Летний опубликовал обстоятельное исследование О действии высокой температуры на нефть и другие подобные вещества . Из этой работы стало известно о замечательном открытии при пропускании нефти и тяжелых нефтепродуктов через накаленные стальные трубы увеличивается выход наиболее ценных нефтепродуктов, в том числе и ароматических углеводородов. [c.108] Различные классы углеводородов ведут себя в процессе крекинга по-разному. [c.108] С повышением молекулярного веса стойкость парафиновых углеводородов к воздействию тепла понижается. [c.108] Виды крекинг-процесса. В зависимости от сырья, предназначенного для крекинга, и от цели процесса (т. е. от того, какие продукты требуется получить) крекинг может осуществляться по-разному. [c.109] Продуктами всякого крекинг-процесса являются газы, бензин, крекинг-остаток, кокс и некоторые другие продукты. [c.109] Режим глубокого крекинга неприменим к тяжелым нефтепродуктам— мазуту и гудрону, подвергающимся в этих условиях разложению с коксообразованием. Крекинг этих продуктов проводят при 450—470° и давлении 15—40 ат легкий крекинг). Выход бензина из мазута и гудрона незначителен — около 157о О получаемые одновременно с бензином керосиновые и соляровые фракции могут быть подвергнуты затем глубокому крекингу. В результате выход бензина из тяжелых нефтепродуктов значительно увеличивается. [c.110] Современные крекинг-установки часто включают установки легкого и глубокого крекинга, благодаря чему достигается большой выход бензина из тяжелых нефтепродуктов. Способ крекирования нефтепродуктов в паровой фазе при температурах около 600° и атмосферном давлении парофазный крекинг) для получения бензинов широкого распространения не получил. [c.110] При обычном термическом процессе крекинга получается довольно большое количество тяжелых продуктов. Увеличения выхода бензина при крекинге за счет уменьшения выхода тяжелых продуктов удалось добиться путем проведения процесса в присутствии катализаторов. [c.110] Каталитический крекинг, обоснование црторому было дано в работах академиков Н. Д. Зелинского и С. В. Лебедева и в исследованиях Л. Г. Гурвича, протекает при 470—500° и небольшом давлении. В качестве катализаторов в настоящее время используются алюмосиликаты (вместо применявшегося ранее хлористого алюминия). [c.110] При каталитическом крекинге выход бензина достигает 70% от сырья при резком уменьшении выхода газов и тяжелых продуктов и повышении коксообразования до 5%. Бензин каталитического крекинга почти не содержит непредельных углеводородов. [c.110] Для дальнейшего увеличения выхода легких продуктов (особенно из тяжелых нефтепродуктов типа мазута) в процессе крекинга необходимо добавлять к сырью водород. Путем проведения крекинга в присутствии водорода при 400—500° и давлении 200 ат выход бензина удается повысить до 75—80% от крекируемого сырья. [c.110] Газообразные продукты крекинга, в зависимости от способа проведения процесса, получаются в количестве 10—50% от сырья и различны ПО-составу. Особенно богаты они непредельными углеводородами (30—45%), простейшим и наиболее ценным из которых является этилен. [c.110] Крекинг-бензины отличаются от бензинов прямой гонки значительным содержанием непредельных и ароматических углеводородов (см. табл. 17) и более высокими октановыми числами. Большим недостатком этих бензинов является их склонность к смолообразованию, вызванная высоким содержанием непредельных углеводородов. [c.110] Крекинг-бензины, так же как и бензины прямой гонки, подвергают очистке. Методы очистки выбирают в зависимости от состава бензинов. [c.110] Крекинг-бензины часто применяют в смесях с бензинами прямой гонки. [c.111]

Вернуться к основной статье

chem21.info

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 обезсмасливания 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 игольчатого кокса. 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

wikiredia.ru