12. Качественное технико-экономическое сопоставление процессов гидрокрекинга и каталитического крекинга.

При гидрокрекинге (ГК) характерны реакции кат крекинга в сочетании с реакциями гидрирования. Процесс универсален как по сырью, так и по целевым продуктам. Сырьем могут служить как дистилляты, так и остаточные фракции. Преимущество получили процессы ГК со стационарным слоем кат-ра. В зависимости от давления различают глубокий ГК (Р>15 Мпа) и легкий ГК (Р = 5-7МПА) (для дистиллятного сырья). Для получения бензина, ДТ, РТ используют вакуумные газойли, ГК позволяет увеличить глубину отбора. С утяжелением фракции увеличивается содержание S, N-соед => более выгоден ГК. Основные реакции ГК – гидрирование ароматики и расщепление парафинов и нафтенов. В бензине ГК соотношение И-парафин/Н-парафин = 40/60. Срок службы катализатора 3-5 лет (АКМ), Т= 400-410 °С. В отличие от каталитического крекинга при ГК наиболее полно и легко превращаются высокоароматизированные структуры, полициклы.

Назначение кат крекинга (КК) – получение высокооктановых компонентов бензина. КК осуществляется при t = 420-550°С, Р = 0,6-1,4 атм. и является процессом качественного изменения сырья. t регенерации катализатора = 540-680°С, Р в регенераторе = 0,3 -2,1 атм, кат-р алюмосиликатный. КК происходит, как правило, в паровой фазе в системе без притока и отдачи тепла => адиабатический процесс (внешняя работа полностью затрачивается на изменение внутренней энергии системы). При КК протекают реакции расщепления, алкилирования, изомеризации, ароматизации, полимеризации, гидрогенизации и деалкилирования. Некоторые из них являются первичными, но большинство – вторичными.

В зависимости от сырья и условий процесса выход бензина при крекинге составляет 7-50 вес.% (на сырье). Наряду с бензином образуются и другие продукты – газообразные, жидкие и твердые (кокс). При получении автомобильного бензина в качестве сырья обычно используются вакуумные дистилляты первичной переработки нефти, а при производстве авиабензина – керосино-соляровые фракции первичной перегонки нефти.

При КК с ↑ t ↑ оч бензина, ↑ выход газов С1-С3, олефинов С4 и выше, ↓ выход бензина и кокса, ↑ соотношение бензин : кокс и ↓ соотношение выходов легкого и тяжелого газойля. При ↑ Р ↑ выход парафиновых углеводородов и бензина, ↓ выход газов С1-С3, олефинов и ароматических углеводородов. ↓объемной скорости и ↑ кратности циркуляции кат-ра, способствует ↑ выхода бензина и глубины крекинга.

Недостатком КК является образование кокса, что обусловливает значительное уменьшение выхода крекинг-бензина. Для устранения коксообразования при крекинге необходим ввод водорода, восполняющего убыль из-за разложения легких продуктов, богатых водородом. Поэтому логическим продолжением КК является ГК.

Мат баланс ГК: вакуумный газойль – 100%; ВСГ – 2%; газ – 3%, бензин – 5%, ДТ – 42%, сероводород – 2%.

Мат баланс КК: газ – 19,2% (ББФ); бензин – 48%; легкий газойль – 6,5%; тяжёлый газойль – 14,2%; остаток; кокс.