Каталитический крекинг

КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Коксование

Другие методы пиролиза

Необходимость расширения сырьевой базы, сокращения расхода сырья, энергетических и материальных затрат привела к разработке новых модификаций процесса, рассчитанных в основном на пиролиз тяжелых углеводородов. Кроме того, сегодня разрабатываются новые процессы пиролиза со значительно более высоким выходом этилена: пиролиз в присутствии инициирующих добавок, гидропиролиз, высокотемпературный пиролиз с использованием газообразных теплоносителей (водяной пар, дымовой газ, водород), пиролиз в расплаве металлов и солей, пиролиз в присутствии гетерогенных катализаторов – каталитический пиролиз.

Гетерогенно-каталитический пиролиз проводят в мягких условиях (1053-1063 К) в присутствии в качестве катализатора ванадия на носителе, модифицированном добавками, снижающими коксообразование. При этом достигается более высокий выход этилена за один проход.

Основная цель процесса коксования – получение светлых нефтепродуктов и кокса из гудрона и тяжелых нефтяных остатков. В зависимости от вида сырья и условий процесса можно получить топливный, анодный или игольчатый кокс.

Выбор технологии коксования определяется тем, какие именно нефтепродукты являются целевыми. Замедленное коксование проводится для увеличения выхода нефтяного кокса, коксование в кипящем слое – для увеличе-ния выработки светлых продуктов.

Основными процессами углубленной переработки нефти являются каталитические процессы: гидрокрекинг и каталитический крекинг. Из деструктивных процессов переработки нефти наиболее широко используется каталитический крекинг. Большинство процессов каталитического крекинга в мире проводится в "кипящем слое" катализатора.

Из каталитических процессов наиболее важным является процесс каталитического крекинга нефтяного сырья с получением продуктов меньшей молекулярной массы: компонентов высокооктановых бензинов, легкого газойля, углеводородных газов С₃–С₄ и др. Приблизительно около одной трети всей добываемой нефти перерабатывается на установках каталитического крекинга.

При проведении каталитического крекинга протекает ряд последовательно-параллельных реакций, в которых участвуют как молекулы исходных веществ, так и вещества, образующиеся в ходе реакции:

- крекинг насыщенных углеводородов с образованием алифатических углеводородов меньшей молекулярной массы;

- крекинг циклических углеводородов с образованием алкенов (олефинов);

- деалкилирование алкилароматических углеводородов;

- расщепление боковых цепей алкилароматических углеводородов;

- крекинг олефинов с образованием олефинов меньшей молекулярной массы;

- изомеризация;

- диспропорционирование олефинов с низкой молекулярной массой;

- перераспределение водорода;

- полимеризация, конденсация и коксообразование.

Например, диизобутилен подвергается следующим превращениям:

Обрыв цепи происходит в результате соединения иона карбкатиона с анионом катализатора:

От образующегося третичного карбкатиона отщепляется в данном случае молекула олефина с четырьмя атомами углерода – изобутилен:

Бензол и замещенные бензолы при каталитическом процессе не расщепляются.

Количество продуктов крекинга и их состав зависят от характера сырья, природы катализатора и технологических параметров процесса. Температура процесса определяется характеристиками катализатора и сырья, временем их контакта, назначением процесса, конструкцией реакторного блока. Реальный температурный интервал процесса каталитического крекинга 723-803 К. С повышением температуры возрастает степень конверсии, увеличивается выход сухого газа и бутан-бутиленовой фракции, уменьшается выход бензина, усиливается коксообразование, увеличивается степень ароматизации продуктов крекинга, что приводит к повышению октанового числа бензина крекинга.

В бензиновых фракциях с повышением температуры снижается содержание насыщенных углеводородов и увеличивается содержание олефинов.

Дата добавления: 2014-01-20