ПРОЦЕСС КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА

THE PROCESS OF CATALYTIC CRACKING

Evgeniya Ivantsova

Student, Department of Chemistry and Chemical Technology, Sterlitamak Branch of Ufa University of Science and Technology,

Russia, Sterlitamak

Marzia Zalimova

Scientific supervisor, Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, Sterlitamak Branch of Ufa University of Science and Technology,

Russia, Sterlitamak

АННОТАЦИЯ

Каталитический крекинг решает одну из главных задач нефтехимии на современном этапе развития нефтеперерабатывающей индустрии, а именно увеличение полноты использование нефти и увеличение глубины её переработки. Это особенно актуально в связи с ожидаемым в ближайшем будущем сокращением нефтяных запасов и увеличением затрат на дальнейшую разработку действующих источников.

ABSTRACT

Catalytic cracking solves one of the main tasks of petrochemistry at the present stage of the development of the oil refining industry, namely, increasing the completeness of the use of oil and increasing the depth of its processing. This is especially relevant in connection with the expected reduction in oil reserves in the near future and an increase in the costs of further development of existing sources.

Ключевые слова: каталитический крекинг, катализатор, конверсия, выход продуктов.

Keywords: catalytic cracking, catalyst, conversion, product yield.

Крекинг углеводородных соединений означает разрушение связи углерод-углерод (C-C). При контакте сырья с поступающим из регенератора горячим катализатором протекают многочисленные реакции крекинга. Большинство из этих реакций будут каталитическими, однако наряду с ними также протекает и процесс термического крекинга. Основное различие между процессами каталитического и термического крекинга заключается в том, что в первом случае разрыв связи протекает селективно (под действием катализатора), а во втором – по достаточно случайному маршруту.

Процесс каталитического крекинга осуществляют в системах с непрерывно циркулирующим катализатором, который последовательно проходит через зоны каталитического крекинга сырья, десорбции адсорбированных углеводородов, окислительной регенерации.

В процессе каталитического крекинга используется циркулирующий микросферический катализатор в псевдоожиженном слое.

Одним из важных преимуществ процесса каталитического крекинга в псевдоожиженном слое является способность катализатора легко перетекать между реактором и регенератором. В установках каталитического крекинга газовая фаза реактора представлена парами углеводородов и водяным паром, в регенераторе псевдоожижающей средой являются воздух и газы сгорания [13, c. 13-15].

В условиях каталитического крекинга при температуре 490¸550 °С, и давлении 1¸3 кг/см², на цеолитсодержащем катализаторе протекает  большое число реакций, среди которых определяющее влияние на результаты процесса оказывают реакции разрыва углерод–углеродной связи, перераспределения водорода, ароматизации, изомеризации, раз­рыва и перегруппировки углеводородных колец, конденсации, полимеризации и коксообразования.

Скорость реакций крекинга и выход продуктов существенно меняются в зависимости от качества сырья, свойств катализатора, технологического режима, конструктивных особенностей реакционных аппаратов.

Результатом расщепления крупных молекул углеводородов на более мелкие в процессе каталитического крекинга является отложение на катализаторе нелетучего углеродного вещества – кокса.

Коксообразование является одной из основных причин дезактивации катализатора. Для восстановления активности катализатора осуществляют выжиг кокса воздухом в регенераторе. Не являясь целевым продуктом крекинга, кокс, тем не менее, в определенных количествах необходим для поддержания теплового баланса в системе.

Целью регенерации является повторная активация отработанного катализатора. Регенератор служит для удаления (выжига) кокса с поверхности твердых частиц и для передачи тепла циркулирующему катализатору, так как его окисление в  регенераторе протекает с выделением теплоты. Эта теплота компенсирует поглощение энергии в процессе крекинга [2, c. 89].

Циркуляция катализатора характеризуется массовым соотношением расходов катализатора и сырья, подаваемых в реактор. Снижение кратности циркуляции катализатора приводит к увеличению содержания кокса на отработанном катализаторе. При большом количестве кокса затрудняется регенерация катализатора и снижается ее эффективность. Повышение кратности циркуляции катализатора замедляет падение его активности и соответственно повышается конверсия сырья. Для сохранения выхода бензина и его октанового числа требуется постоянная, равномерная подпитка катализатора.

Основным сырьем каталитического крекинга являются вакуумные дистилляты нефтей, имеющих конец кипения до 560 °С.

Важнейшими характеристиками сырья, влияющими на показатели каталитического крекинга, являются фракционный состав, групповой углеводородный состав, содержание смол и асфальтенов, сернистых и азотистых соединений, металлов, коксуемость [3, c.126].

Список литературы:

1. Гусейнова А.Д. Достижения в развитии процесса каталитического крекинга в Азербайджане / А.Д. Гусейнова, Х.Ю. Исмаилова, Э.А. Касумзаде // Химия и технология топлив и масел. - 2011. - №1. – 120 с.
2. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч.2-я. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов.3-е изд., пер. и доп. - М.: Химия, 1980г. - 328с.
3. Магарил Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти: Учебное пособие для вузов. - Л.: Химия, 1985, 280с.