Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения



Яндекс.Метрика

Условия проведения крекинга

Условия проведения крекинга зависят от характера сырья. Чем тяжелее сырье, т. е. чем больше молекулы углеводородов, тем легче они распадаются и тем быстрее протекает крекинг. Наиболее распространенным является крекинг тяжелого сырья — мазута и полугудрона, производимый на двух печных установках (рис. 99). Чтобы избежать образования большого количества газа и закоксовывания аппаратов, мазут подвергают сперва крекингу в более мягких условиях, так называемому легкому крекингу при 470—490°, нагревая его в трубчатой печи /. При этом наряду с небольшим количеством бензина (8—15%) образуется также газойль — соляровая фракция, которую направляют на так называемый глубокий крекинг, проводимый в более жестких условиях (510—530°), в другую печь 2. Образовавшаяся смесь паров и жидкости из обеих печей поступает в реакционную камеру 3, которую она проходит сверху вниз, для продолжения крекинга. Вся эта часть установки находится под повышенным давлением, что препятствует образованию газа крекинга, уменьшает объем паров и тем самым способствует улучшению передачи тепла и повышению производительности установки. Из реакционной камеры смесь поступает тонкой струей через редукционный вентиль 4, снижающий давление до 8—12 am, в нижнюю часть испарителя 5, где жидкость (при 400°) частично испаряется и отделяется крекинг — остаток (55—80% от сырья). Пары проходят последовательно через две ректификационные колонны 6 и 7. В первой колонне конденсируется тяжелая фракция с высокой температурой кипения, с которой смешивается поступающий сюда мазут, во второй — не успевший полностью прокрекироваться газойль — соляровая фракция. Таким путем осуществляя циркуляцию обеих фракций, проводя крекинг осторожно и постепенно, достигают выхода бензина 30—35%, считая на мазут; выход бензина из пол у гудрона составляет всего 15—20%. Производительность установки до 1500 т мазута в сутки.
Более легкое сырье — газойль и соляровое масло — подвергают глубокому крекингу с рециркуляцией сырья в установке с одной трубчатой печью; выход бензина составляет 50—60%.
Важнейшими отличиями бензина термического крекинга от полученного прямой гонкой из той же нефти являются повышенное содержание ароматических и наличие в нем ненасыщенных углеводородов, вследствие чего его октановое число выше. Из ненасыщенных углеводородов в результате полимеризации и окисления могут образоваться смолы. Чтобы задержать этот процесс, к крекинг-бензину добавляют небольшое количество (0,005—0,05%) ингибиторов-антиокислителей (а-нафтол, л-оксидифениламин, древесная смола и др.). После добавления этиловой жидкости (1,5 мл на 1 кг бензина) октановое число полученного таким путем автомобильного бензина составляет 66—76.
Сорта автомобильных бензинов обозначаются буквой А и цифрой, указывающей его октановое число, например бензин А-72. Крекинг-остаток является в настоящее время главным видом жидкого к о -тельного топлива.
Каталитический крекинг. За последнее время в переработку нефтепродуктов на основе работ акад. С. В. Лебедева, акад. Н. Д. Зелинского и Л. Г. Гурвича были внедрены более совершенные процессы крекинга с применением катализаторов. Катализатор ускоряет процесс крекинга, что позволяет провести его в более мягких условиях. Сырьем для крекинга служат обычно газойль или соляровое масло, которые в указанных условиях полностью испаряются. Пары нефтепродукта подвергаются крекингу на поверхности катализатора — искусственно полученного алюмосиликата в виде мелких шариков или пыли.
Под влиянием катализатора наряду с рассмотренными выше реакциями распада, полимеризации и конденсации углеводородов интенсивно протекают также процессы, не наблюдающиеся при термическом крекинге:
1)            изомеризация олефинов, приводящая к разветвлению углеродной цепи, и
2)            перераспределение водорода (отщепление его от соединений, вступающих в реакции конденсации с постепенным образованием кокса, отлагающегося на поверхности катализатора, и присоединение отщепляющегося водорода к непредельным углеводородам). Поэтому бензин каталитического крекинга почти не содержит непредельных углеводородов; содержание в нем ароматических углеводородов, нафтенов и изопарафинов выше, чем в бензине термического крекинга. Этот бензин вне зависимости от состава сырья имеет октановое число 77—80 без добавки этиловой жидкости; выход его составляет 30—35%; кроме того, из паров выделяется 30—40% газойля, который по составу значительно отличается от исходного газойля, вследствие чего не может быть использован для каталитического крекинга и обычно перерабатывается в установках термического крекинга или вводится в дизельное топливо. Крекинг-остатка совсем не получается; количество газа крекинга (12—20%) и кокса (до 5%) значительно больше, чем при термическом крекинге.
При крекинге катализатор вследствие отложения на нем кокса очень быстро (через 5—10 мин.) теряет свою активность. По предложению Н. Д. Зелинского восстановление активности катализатора можно достичь выжиганием кокса, путем пропускания через него воздуха при 550—600°. Сначала крекинг проводился в парных реакторах, заполненных катализатором и работавших непрерывно в такой последовательности: в одном реакторе протекал крекинг, в другом осуществлялась регенерация; когда активность катализатора в первом реакторе снижалась, его переключали на регенерацию, а второй реактор — на крекинг. Однако этот способ крекинга оказался малопроизводительным, а в технологическом отношении вызвал большие затруднения. Это потребовало разработки нового способа каталитического крекинга, в основу которого был положен новый принцип — использования движущегося катализатора. Катализатор движется некоторое время вместе с парами нефтепродукта в реакторе, а затем отделяется и направляется для регенерации в другой аппарат регенератор, откуда снова непрерывно поступает на смешение с нефтепродуктом.
Одной из разновидностей этого способа является крекинг в «кипящем» слое катализатора, при котором катализатор применяется в виде пыли, а в последнее время также и в виде мельчайших (диаметром 0,5 мм) шариков.
Газойль, нагретый в теплообменнике 3 и в трубчатой печи (на рис. 100 не указана) до 350°, смешивается с непрерывно поступающим из стояка 4 регенерированным катализатором, температура которого около 600°, и испаряется. Таким образом, нагревание совершается также посредством катализатора — он является теплоносителем. Пары газойля выносят катализатор в реактор 5 через решетку с большим числом мелких отверстий. В реакторе создается кипящий слой катализатора и поддерживается температура 470—500° и давление 1,6 am. Пары продуктов крекинга отделяются от катализатора в циклоне 6 и поступают в ректификационную колонну, орошаемую бензином и тяжелой флегмой, собирающейся на дне колонны. Часть последней (флегма содержит пыль катализатора) присоединяют к исходному сырью. Катализатор непрерывно удаляется через кольцеобразное пространство в нижней части реактора, где он продувается перегретым паром для испарения летучих углеводородов, и, подхваченный струей воздуха, поступает в регенератор в котором также создается кипящий слой. Продукты горения кокса отделяются от катализатора в циклоне 9. Производительность установки составляет около 4000 т в сутки, считая на исходное сырье.



Меню раздела

Месторождения нефти в СССР и ее добыча
Перегонка нефти
Продукты переработки нефти
Вторая группа нефтепродуктов
Крекинг нефтепродуктов
Условия проведения крекинга
Ароматизация и коксование нефтепродуктов
Переработка нефтегазов
Виды твердого топлива, их происхождение и добыча
Сжигание топлива
Химическая переработка твердого топлива
Процесс коксования
Улавливание летучих продуктов коксования
Переработка сырого бензола и каменноугольной смолы
Газообразное топливо
Очистка горючих газов
Производство водорода из горючих газов
Получение водорода


 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.