Продукты каталитического крекинга.

 

 

Количество и качество продуктов каталитического крекинга зависят от

характеристики перерабатываемого сырья и катализаторов, а также от режима

процесса. На установках каталитического крекинга получают жирный газ,

нестабильный бензин, легкий и тяжелый каталитические газойли. Иногда

предусмотрен отбор легроина.

Жирный газ, получаемый на установках каталитического крекинга

характеризуется значительным содержанием углеводородов изостроения,

особенно изобутана. Это повышает ценность газа как сырья для дальней шей

переработки.

Жирный газ установки каталитического крекинга и бензин для удаления из

него растворенных легких газов поступают на абсорбционно-

газофракционирующую установку[1]. Работа этой установки тесно связана с

работой установки каталитического крекинга. Связь заключается не только в

том, что на абсорбционно-газофракционирующую установку поступают легкие

продукты с установки каталитического крекинга, но и в технологической

взаимозависимости обеих установок. Так, с увеличением количества газа,

образующегося при крекинге, необходимо вводить в работу дополнительный

компрессор на абсорбционно-газофракционирующей установке во избежание

повышения давления на установке каталитического крекинга. С увеличением

температуры конца кипения нестабильного бензина приходится изменять режим

бутановой колонны, чтобы не снизить глубину отбора бутан-бутиленовой

фракции.

Сухой газ, получаемый после выделения бутан-бутиленовой и пропан-

пропиленовой фикций, большей частью используется как энергетическое

топливо.

Нестабильный бензин. При каталитическом крекинге можно вырабатывать

высокооктановый автомобильный бензин или сырье для получения базового

авиационного бензина путем каталитической очистки.

При производстве базового авиационного бензина исходным сырьем

являются керосиновые и легкие соляровые дистилляты первичной перегонки

нефти или их смеси, выкипающие в пределах 240—360 °С. Сначала получают

бензин с концом кипения 220-245 °С (так называемый мотобензин). После

стабилизации этот бензин поступает на дальнейшую

переработку—каталитическую очистку (вторая ступень каталитического

крекинга), на которой получают базовый ави.ационный бензин. Последний, в

результате каталитической очистки, содержит, по сравнению с

автомобильным бензином, значительно меньше олефинов и больше

ароматических углеводородов, что соответственно повышает стабильность и

октановое число авиационного бензина.

Базовые авиационные бензины в зависимости от свойств перерабатываемого

сырья и условий процесса имеют октановые числа по моторному методу от 82

до 85, а с добавкой этиловой жидкости(3—4мл на 1 кг бензина)—от 92 до 96.

При производстве автомобильного бензина в качестве исходного сырья,

как правило, используются дистилляты, полученные при вакуумной перегонке

нефти и выкипающие при 300—550°С или в несколько более узких пределах.

Получаемые на установках каталитического крекинга автомобильные бензины

имеют октановые числа по моторному методу 78—82 (без добавки этиловой

жидкости), а по исследовательскому методу 88—94 без этиловой жидкости и

95—99 с добавлением 0,8мл ТЭС на 1л.

Нестабильный бензин каталитического крекинга подвергают физической

стабилизации с целью удаления растворенных в нем легких углеводородов,

имеющих высокое давление насыщенных паров.

Из стабильных бензинов каталитического крекинга приготовляют авиационные

бензины или используют их как высокооктановые компонента для

приготовления автомобильных бензинов разных марок. Компоненты

автомобильного бензина каталитического крекинга в нормальных условиях

хранения достаточно химически стабильны.

Автомобильные бензины представляют собой, как правило, смеси многих

компонентов. Среди них есть фракции, полученные в разных процессах, в том

числе и высокооктановые продукты каталитического крекинга. В зависимости

от марки бензина состав компонентов может колебаться в широких пределах.

Так же, как и при приготовлении авиационных бензинов, в пределах,

разрешенных стандартом, к автомобильным бензинам (кроме бензина А-72)

допускается добавление этиловой жидкости.

Для обеспечения нормальной работы более экономичных двигателей с высокими

степенями сжатия все больше вырабатывается высококачественных

автомобильных бензинов АИ-93 и АИ-98. Эти бензины имеют октановые числа

по исследовательскому методу соответственно 93 и 98 пунктов; максимально

допустимая концентрация тетраэтилсвинца в бензинах не должна превышать

0,82 г на 1 кг бензина, температура конца кипения их не должна быть выше

195°С. Бензины АИ-93 и АИ-98 обладают хорошей стабильностью, что

позволяет хранить их длительное время.

Легкий газойль. Легкий каталитический газойль (дистиллят с н. к.

175—200 °С и к. к. 320—350 °С) по сравнению с товарными дизельными

фракциями имеет более низкое цетановое число и повышенное содержание

серы. Цетановое число легкого каталитического газойля, полученного из

легких соляровых дистиллятов парафинового оснований, составляет 45—56,

из нафтеноароматических дистиллятов—25—35. При крекинге более тяжелого

сырья цетановое число легкого газойля несколько выше, что объясняется

меньшей глубиной превращения. Цетановые числа с повышением температуры

крекинга снижаются. Легкие каталитические газойли содержат непредельные

углеводороды и значительные количества.(28—55%) ароматических

углеводородов. Температура застывания этих газойлей ниже, чем температура

застывания сырья, из которого они вырабатываются.

На качество легкого газойля влияет не только состав сырья, но и

катализатор и технологический режим. С повышением температуры выход

легкого каталитического газойля и его цетановое число уменьшаются, а

содержание ароматических углеводородов в нем повышается. Понижение

объемной скорости, сопровождающееся углублением крекинга сырья, приводит

к тем же результатам. При крекинге с рециркуляцией выход легкого газойля

снижается (в большинстве случаев он подается на рециркуляцию), уменьшает

его цетановое число и возрастает содержание в нем ароматических

углеводородов.

Легкие каталитические газойли используются в качестве компонентов

дизельного топлива в том случае, если смешиваемые компоненты дизельного

топлива, получаемые при первичной перегонке нефти, имеют запас

(превышение) по цетановому числу и содержат серы в количестве ниже нормы.

В других случаях легкий газойль используют лишь в качестве сырья (или его

компонента) для получения сажи (взамен зеленого масла) или в качестве

разбавителя при получении мазутов. Возможно и комбинированное

использование легкого газойля, В этом случае его подвергают экстракции

одним из растворителей, применяемых в производстве масел селективным

методом. Легкий газойль, частично освобожденный от ароматических

углеводородов, после отгонки растворителя (рафинат) имеет более высокое

цетановое число, чем до экстракции, и может быть использован в качестве

дизельного топлива; нижний слой, содержащий большую часть ароматических

углеводородов, также после отгонки растворителя (экстракт) может быть

использован в качестве сырья для получения высококачественной сажи.

Тяжелый газойль. Тяжелый газойль является остаточным продуктом

каталитического крекинга. Качество его зависит от технологических

факторов и характеристик сырья, а также от качества легкого газойля.

Тяжелый газойль может быть загрязнен катализаторной пылью; содержание

серы в нем обычно выше чем в сырье каталитического крекинга. Тяжелый

газойль используют либо при приготовлении мазутов, либо в качестве сырья

для термического крекинга и коксования. В последнее время его использует

как сырье для производства сажи.

 

Катализаторы крекинга.

 

 

Реакции каталитического крекинга протекают на поверхности

катализатора. Направление реакций зависит от свойств катализатора, сырья

и условий крекинга. В результате крекинга на поверхности катализатора

отлагается кокс, поэтому важной особенностью каталитического крекинга

является необходимость частой регенерации катализатора (выжигание кокса).

Для каталитического крекинга применяются алюмосиликатные катализаторы.

Это природные или искусственно полученные твердые высокопористые вещества

с сильно развитой внутренней поверхностью.

В заводской практике применяют алюмосиликатные активированные

природные глины и синтетические алюмосиликатные катализаторы в виде

порошков, микросферических частиц диаметром 0,04—0,06 мм или таблеток и

шариков размером 3—6мм. В массе катализатор представляет собой сыпучий

материал, который можно легко транспортировать Потоком воздуха или

углеводородных паров.