Назначение каталитического крекинга
Каталитический крекинг – это термокаталитическая переработка нефти для получения легкого газойля, непредельных жирных газов, а также компонентов высокооктанового бензина.
Основным назначением каталитического крекинга является получения компонентов высокооктанового бензина. Данный процесс осуществляется при температуре от 420 до 550 градусов по Цельсию. В зависимости от условий протекания процесса и свойств используемого сырья выход бензина может составлять до 50 % от общего веса сырья. Как сырье обычно используют тяжелые дистилляторы вакуумной и атмосферной перегонки нефти, иногда деасфальтизаты.
В случае каталитического крекинга тяжелых нефтяных фракций, при температуре 500 градусов по Цельсию они превращаются в составляющие, которые выкипают в пределах температуры кипения газообразных продуктов и бензина, используемых для в качеств сырья в химической промышленности и изготовления высокооктанового бензина.
Для осуществления процесса каталитического крекинга, в отличии от термического крекинга, используется специальное оборудование и аппаратура, а также катализаторы.
Основным преимуществом каталитического крекинга (относительно термического крекинга) является высокая ценность получаемых продуктов: небольшой выход метана, диенов, а также ароматических углеводородов, изопарафинов и олефинов. Продукты процесса крекинга имеют сложный состав. Например, при каталитическом крекинге цетана образуется:
- Кокс - 3%.
- Этилен, этан, водород и метан - 5%.
- Пропан и пропилен - 23%.
- Бутилены, изобутан и бутан - 33%
- Высшие углеводороды, которые являются компонентом высокооктанового бензина - 36%.
Состав продуктов, получаемых в результате каталитического крекинга вакуумных, соляровых и керосиновых дистиллятов (смеси, состоящие из большего числа различных углеводородов) еще более сложен. Результаты крекинга такого сырья во многом зависит от используемого катализатора и условий протекания процесса.
Каталитический крекинг используется для производства составляющих (компонентов) авиационного и автомобильного высокооктанового бензина. При производстве автомобильного бензина, как правило, используется дистилляты первичной переработки нефти в качестве сырья. При получении авиационного бензина в качестве сырья применяют керосино-соляровые фракции первичной переработки нефти.
Выбор вариантов каталитического крекинга для получения высокооктанового бензина
Высокооктановый бензин – это горючее топливо, которое обладает высокими антидетонационными свойствами и высоким октановым числом.
Выбор варианта каталитического крекинга для получения высокооктанового бензина в первую очередь зависит от степени оснащенности необходимым оборудованием предприятия, свойств используемого сырья, вида применяемого катализатора, потребностей заказчика и т.п. В зависимости от перечисленных факторов устанавливается технологический режим процесса каталитического крекинга, основными показателями которого являются:
- Температура. С увеличением температуры процесса каталитического крекинга возрастает октановое число бензина, а также выход газов и олефинов, при этом снижается выход бензина и кокса. Также повышение температуры способствует увеличению соотношения бензин-кокс и снижение соотношений выхода тяжелого и легкого газойля.
- Давление. С повышением давления увеличивается выход парафиновых углеводородов и бензина, снижается выход олефинов, ароматических углеводородов и газов. Выход кокса практически не зависит от изменения давления.
- Глубина каталитического крекинга. При каталитическом крекинге в одну ступень глубина превращения находится в диапазоне от 45 до 60%. Для увеличения глубины крекинга (с целью получения большого объема бензина) процессу подвергается не только исходное сырье, но и газойлевые фракции. В таком случае глубина превращения может составлять до 90%.
- Объемная скорость. Данный параметр представляет собой отношение объема сырья, которое подается в реактор за определенный временной промежуток (обычно 60 минут) к объему катализатора, находящегося в зоне крекинга. Её снижение способствует увеличивает объем выхода бензина.
- Кратность циркуляции крекинга. Данная величина выражает отношение объема катализатора к объему используемого сырья. Увеличение этого параметра способствует росту объема получаемого бензина.
Управление данными параметрами процесса каталитического крекинга представляет собой достаточно сложную операцию, которую осуществляют высококвалифицированные специалисты на промышленных предприятиях. От выбора значений этих параметров и поддержания их на установленном уровне, зависят конечные свойства товарного топлива.
