Установка каталитического крекинга

Теория крекинга

Основное его назначение - производство высокооктанового бензина и ценных сниженных газов с максимальным выходом (50 % и более).

Выделяют следующую последовательность химических превращений крекируемого сырья:

1. Первичные мономолекулярные реакции - деалкилирование молекул исходного сырья:

   • крекинг парафинов: $\mathrm {C_nH_{2n+2} = C_mH_{2m} + C_pH_{2p+2}}$;
   • крекинг олефинов: $\mathrm {C_nH_{2n} = C_mH_{2m} + C_pH_{2p}}$;
   • деалклирование алкилароматических углеводородов: $\mathrm {ArC_nH_{2n+1} = ArH + C_nH_2n}$.

2. Вторичные бимолекулярные реакции (протекают на поверхности цеолита с участием карбений ионов).

Для реакции развития цепи характерны определенные реакции карбениевых ионов:

• распад С-С связи

  
  
  Рисунок 1. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

• Н-перенос

  $\mathrm {R_1H + R^{+} = R_2H + R_{1}^{+}}$

• изомеризация - повышает товарные качества продуктов каталитического крекинга

  
  
  Рисунок 2. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

• де- и циклизация (хемосорбция/диеновый синтез).

К побочным реакциям относят: алкилирование и полимеризацию, конденсацию ароматических углеводородов, а также коксообразование.

Рассмотрим также разновидности установок каталитического крекинга:

• с крупногранулированным шариковым катализатором;
• с пылевидным катализатором, работающим в режиме пвсевдоожижения;
• с пылевидным катализатором, работающим в режиме транспорта катализатора;
• установки крекинга типа MSCC.

Факторы процесса

К основным факторам процесса каталитического крекинга относятся:

1. Качество сырья. В качестве сырья используют вакуумный газойль широкого фракционнго состава. иногда вовлекаются газойлевые фракции термодеструктивных процессов, рафинаты процессов деасфальтизации. По фаркционному составу к сырью процесса предъявляют следующие требования: практически полное отсутствие бензино-лигриновых фракций, ограниченное содержание фракция, выкипающих до 350, ограниченная температура конца кипения. К показателям, влияющим на обратимую дезактивацию катализатора, относят содержание металлов и коксуемость. то есть, чем выше коксуемость сырья, тем больше выход кокса на катализаторе.
2. Катализаторы. На данный момент используют пылевидные катализаторы.
3. Температура. Оптимальная температура 450-510* С.
4. Давление. Оптимальное давление 0,125 - 0,15 Па, так как основные реакции протекают в паровой фазе и давление нужно понижать. Повышение давления приводит к увеличению выхода газов и кокса.
5. Кратность циркуляции катализатора. Циркуляция определяется как отношение количеств катализатора к сырью, подаваемых в реактор в единицу времени.
6. Время контакта сырья с катализатором.