55.Термокаталит. Методы перераб нефти………….. Каталитический крекинг

Каталитический крекинг проводят в присутствии катализаторов при температуре 450ºС и атмосферном давлении.

Преимущества. Каталитический крекинг протекает по сравнению с термическим крекингом:

- с гораздо большей скоростью;

- при относительно низких температурах и давлении;

- позволяет перерабатывать сернистые нефти, вследствие перехода серы в газовую фазу.

При каталитическом крекинге наряду с разрывом молекул углеводородов происходят реакции изомеризации и дегидрирования, что приводит к образованию большого количества предельных разветвлённых и ароматизированных углеводородов.

Наличие в составе бензина предельных разветвлённых и ароматизированных углеводородов повышает его качество (детонационную устойчивость, выражаемую октановым числом 98).

При каталитическом крекинге образуется большое количество газов, которые содержат главным образом предельные и непредельные углеводороды.

Эти газы используются в качестве сырья для химической промышленности.

Сырье. Сырьём для каталитического крекинга служат нефтепродукты, выкипающие в интервале 200-500ºС – широкая фракция прямой гонки мазута.

Катализатор. В качестве катализаторов применяют синтетические кристаллические алюмосиликаты (HAlO₂∙SiO₂), сохраняющие активность до 700ºС.

!!! Катализаторы каталитического крекинга достаточно быстро дезактивируются вследствие отложения на поверхности зёрен кокса и нуждаются в регенерации.

Для восстановления активности катализатора его регенерируют продувкой воздуха при 550-600ºС.

В результате выжига кокса катализатор не только восстанавливается, но и нагревается, выполняя тем самым функцию теплопередачи от регенератора к реактору.

Приведена схема каталитического крекинга с движущимся катализатором:

1) В трубчатой печи 1 сырьё нагревается до 350ºС и направляется в реактор 2.

2) В реактор из бункера 3 поступает регенерированный катализатор с температурой 500-600ºС.

3) Катализатор под действием силы тяжести проходит через реактор, крекирует сырьё и за счёт теплопередачи поддерживает в реакторе температуру в приделах 450-500ºС.

4) Перед поступлением в регенератор 4 катализатор подвергают обработке паром для усиления десорбции с его поверхности лёгких углеводородов.

5) Продукты крекинга отводятся из реактора 2 и направляются на ректификационную колонну для разделения газовой и бензиновой фракций.

6) В регенератор 4 непрерывно подают воздух, который выжигает кокс с поверхности катализатора.

7) Образующиеся при этом дымовые газы направляются в котёл-утилизатор для выработки пара.

8) Регенерированный катализатор с помощью специального устройства подаётся в бункер 3.

9) Из бункера катализатор вновь направляется в реактор 2.

В результате каталитического крекинга получают:

- бензины с выходом до 70% и октановым числом 76-82;

- газы, содержащие от одного до 4 атомов углерода в количестве 12-15%;- кокс – до 6%.

56. Каталитический реформинг. Облагораж бензина. Ароматизация. Каталитический риформинг

Каталитический риформинг – процесс переработки бензина прямой гонки (низкооктанового бензина) в среде водорода с целью повышения октанового числа бензина или получения индивидуальных ароматических углеводородов.

В его основе лежат реакции дегидрирования нафтенов и дегидроциклизации (дегидрирование, сопряжённое с циклизацией) парафинов:

Каталитический реформинг проводят:

- при температуре 500ºС;

- в присутствии катализатора и большого количества водорода;

- под высоким давлением 2-4 МПа.

!!! Эти условия затрудняют протекание обратимых реакций конденсации ароматических углеводородов, идущих с отщеплением водорода и приводящих к отложению кокса на катализаторе.

Катализатором служит платина, нанесённая на фторированный оксид алюминия.

!!! Катализатор сохраняет свою активность в течение нескольких месяцев, после чего регенерируется.

В зависимости от цели процесса существует две разновидности каталитического реформинга:

- облагораживание бензина – получение бензина с высоким содержанием ароматических углеводородов и, как следствие, высоким октановым числом;

- ароматизация – получение ароматических индивидуальных углеводородов.