Термокаталитические процессы ( каталитический крекинг).
В настоящее время из промышленных каталитических процессов в нефтеперерабатывающей промышленности наиболее распространен каталитический крекинг на алюмосиликатных катализаторах.
По сравнению с другими каталитическими процессами каталитический крекинг является самым крупномасштабным: мощности установок достигают 10—15тыс. т сырья в сутки (3,2—4,8млн. т/год), т. е. по мощности они сопоставимы только с установками АВТ. В соответствии с этим удельный вес каталитического крекинга в общем объеме перерабатываемой нефти весьма значителен.
Действительно, наиболее типичным сырьем для этого процесса являются тяжелые газойли, выкипающие в пределах примерно 300—500° С и составляющие в среднем 25—30% на нефть. Частично используются и более легкие фракции, а также сырье вторичного происхождения, например газойли коксования. Большинство установок каталитического крекинга работает с рециркуляцией, что также объясняет их высокую пропускную способность в пересчете на нефть.
Целевым назначением процесса каталитического крекинга является получение высококачественного бензина с октановый числом (в чистом виде) не менее 76—78, а также дизельного топливу, которое, хотя и уступает по качеству прямогонному газойлю, может быть использовано как компонент товарного продукта. При каталитическом крекинге образуется также значительный объем газа с большим содержанием бутан-бутиленовой фракции, из которой обычно получают высокооктановый компонент бензина — алкилат.
Во время второй мировой войны каталитический крекинг сыграл огромную роль как источник снабжения армии высококачественным авиационным горючим. В послевоенные годы в связи с переходом преобладающей части авиации на реактивные двигатели и повышением требований к качеству автомобильного топлива на установках каталитического крекинга стали получать автомобильный бензин.
В связи с развитием промышленности нефтехимического синтеза процесс каталитического крекинга может быть использован не только для производства топлив, но и для получения химического сырья — ароматических углеводородов, газообразных олефинов, сырья для производства сажи.
Идея применения катализаторов для осуществления крекинга в более мягких температурных условиях, чем чисто термическим путем, возникла давно. Широко известны работы в области каталитического крекинга академика Н. Д. Зелинского, который в качестве катализатора применял хлористый алюминий; на основе этих работ еще в 1919—1920 гг. была создана опытная установка по получению бензина. Хлористый алюминий позволяет проводить крекинг при очень мягком температурном режиме — 200—250° С. Однако процесс сопровождается большими потерями катализатора вследствие образования комплексного его соединения с углеводородами; кроме того, процесс характеризуется низкой скоростью реакции и плохими условиями контакта сырья с катализатором.
Указанные недостатки явились препятствием для создания промышленного процесса крекинга с хлористым алюминием.
Промышленный каталитический крекинг, достигший современного уровня развития, основан на использовании алюмосиликатных катализаторов. К числу естественных алюмосиликатов относятся глины. Каталитическое действие глин на углеводороды нефти было изучено еще в начале этого столетия. Так, Л. Г. Гурвич открыл явление полимеризации ненасыщенных углеводородов на флоридине. Значительные работы по полимеризации и распаду непредельных в присутствии флоридина были проведены С. В- Лебедевым в 20— 30-х годах . Однако промышленная разработка крекинга на алюмосиликатных катализаторах была осуществлена несколько позднее (в 1936 г.) .
Основным достоинством алюмосиликатных катализаторов является возможность довольно простой их регенерации путем периодического выжига кокса. Если регенерация проводится при умеренных температурах, активность катализатора в результате попеременных процессов подачи сырья (для реакции) и воздуха (для регенерации) снижается очень мало, и расход катализатора на восполнение дезактивированной его части не превышает 0,1—0,2% на сырье.
Основанный вначале на принципе полупериодического процесса, каталитический крекинг был затем усовершенствован и преобразован в полностью непрерывный процесс.
Дата добавления: 2016-10-26; просмотров: 3413;