Каталитический крекинг
Назначение – получение дополнительных количеств светлых нефтепродуктов – высокооктанового бензина и дизельного топлива – разложением тяжелых нефтяных фракций в присутствии катализатора.
Сырье и продукция. В качестве сырья чаще всего используется вакуумный дистиллят, получаемый при первичной перегонке нефти, а также газойли коксования, термического крекинга и гидрокрекинга.
Продукцией установки каталитического крекинга являются:
- Углеводородный газ – содержит 80-90% предельных и непредельных углеводородов С3 - С4, направляется для разделения на газофракционирующие установки;
- Бензиновая фракция (НК-1950С) – используется как компонент автомобильного и авиационного бензина; характеристика: плотность r204= 0,720?0,770, октановое число 87-93 (исследовательский метод), содержание углеводородов в %(масс.): ароматические – 20-30, непредельные – 8-15, нафтеновые – 7-15, парафиновые – 45-50;
- Легкий газойль (фракция 195-2800С) – применяется как компонент дизельного и газотурбинного топлива; характеристика: плотность r204= 0,880?0,930, температура застывания от -550С до -650С, цетановое число 40-45, иодное число 7-9;
- Фракция 280-4200С – используется при получении сырья для производства технического углерода; характеристика: плотность r204= 0,960?0,990, температура застывания от 00С до 50С, коксуемость – ниже 0,1%; йодное число 3-5;
- Тяжелый газойль (фракция выше 4200С) – используется как компонент котельного топлива; характеристика: плотность r204= 1,040?1,070; температура застывания от 200С до 250С, коксуемость – 7-9%.
Катализаторы. На российских установках каталитического крекинга используются синтетические алюмосиликатные катализаторы аморфного и цеолитсодержащего типа.
Технологическая схема. На российских НПЗ и заводах б. СССР эксплуатируются установки каталитического крекинга с реактором и регенератором непрерывного действия двух типов:
- с плотным слоем циркулирующего шарикового катализатора, реактором и регенератором непрерывного действия;
- с псевдоожиженным слоем циркулирующего микросферического катализатора, реактором и регенератором непрерывного действия.
Технологический режим. Ниже приводятся показатели технологического режима установки каталитического крекинга с микросферическим цеолитсодержащим (I) и шариковым аморфным (II) катализатором:
|
I |
I I |
Температура,0С |
|
|
в реакторе |
490-505 |
470-485 |
в регенераторе |
590-670 |
590-650 |
низа колонны К-1 |
280 |
250 |
Давление, кгс/см2 |
|
|
в реакторе |
0,6-2,4 |
0,7-0,8 |
в регенераторе |
2,4 |
2,0 |
Кратность циркуляции катализатора |
6-8 |
1,8-2,5 |
Содержание остаточного кокса в катализаторе на выходе из регенератора, % |
0,15 |
0,6-0,8 |
Материальный баланс. Ниже приводятся балансы установок каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем микросферического цеолитсодержащего (I) и с плотным слоем шарикового аморфного (II) катализаторов:
|
I |
II |
Поступило |
|
|
Сырье - прямогонный вакуумный газойль |
100,0 |
100,0 |
Получено |
|
|
Углеводородный газ |
17,3 |
17,0 |
Бензин |
43,2 |
28,0 |
Легкий газойль |
12,6 |
18,0 |
Сырье для производства технического углерода |
10,0 |
15,0 |
Кокс выжигаемый |
5,3 |
5,5 |
Всего |
100,0 |
100,0 |
Расходные показатели (на 1 т сырья) установки с микросферическим цеолитсодержащим катализатором:
Пар водяной, Гкал | 0,12-0,18* |
Электроэнергия, кВт·ч | 85-100 |
Вода оборотная, м3 | 4-5 |
Топливо, кг | 15-20 |
Катализатор микросферический цеолитсодержащий, кг | 1,0-1,2 |
- на современных установках потребность в паре полностью компенсируется за счет собственной выработки в котлах-утилизаторах; избыток в количестве 0,2-0,4 Гкал/т сырья выдается на сторону