Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Кафедра технология нефти и газа

Самостоятельная работа студента на тему:

«Катализатор каталитического крекинга и каталитического риформинга»

Выполнил ст. гр. ТПв-09-01 А.В.Васильева

А.М. Халикова

Проверил доцент кафедры ТНГ О. Ю. Белоусова

Уфа 2013

Содержание

1 Описание процессов

1. Каталитический крекинг

2. Каталический риформинг

2. Катализаторы

2.1 Катализаторы каталитического крекинга

2.1.1 Строение катализаторов каталитического крекинга

2.1.2 Механизм процессов на катализаторе

2.1.3 Промышленный марки катализаторов каталитического крекинга

2.2 Катализаторы каталитического риформинга

2.2.1 Состав катализаторов каталитического риформинга и механизм

2.2.2 Механизм и химизм процесса каталитического риформинга

2.2.3 Марки катализаторов каталитического риформинга

1 Описание процессов

1.1 Каталитический крекинг

Назначение: производство с максимально высоким выходом (до 50 % и более) высокооктанового бензина и ценных сжиженных газов

Сырье: вакуумный дистиллят (газойль) широкого фракционного состава (350…500 °С). В ряде случаев в сырье крекинга вовлекаются газойлевые фракции термодеструктивных процессов, гидрокрекинга, рафинаты процессов деасфальтизации мазутов и гудронов, полупродукты масляного производства и др На современных зарубежных установках перешли к переработке глубоковакуумных газойлей с температурой конца кипения 540…620 °С. На специально запроектированных установках каталитическому крекингу подвергают остаточное сырье: мазуты и даже гудроны или их смеси с дистиллятным сырьем 643 без или после предварительного облагораживания гидроочисткой, деасфальтизацией или деметаллизацией.

Продукты:

- сжиженный газ - сырья для последующих производств высокооктановых компонентов бензинов изомерного строения: алкилата и метил-трет-бутилового эфира, а также сырья для нефтехимических производств;

- высокооктановый бензин;

- легкий газойль используется обычно как компонент дизельного топлива;

-тяжелый газойль с высоким содержанием полициклических ароматических углеводородов — как сырье для производства технического углерода или высококачественного электродного кокса (например, игольчатого);

- кокс.

Оптимальные технологические параметры каталитического крекинга зависят от выбранной схемы процесса. В большинстве технологических схем температура в реакторе составляет порядка 510-540 ⁰С, давление поддерживается практически постоянным и составляет 0,5-2 атм. Повышение давления несколько ухудшает селективность процесса и приводит к росту газо- и коксообразования.

1.2 Каталический риформинг

Назначение: повышения детонационной стойкости бензинов и получения индивидуальных ароматических углеводородов, главным образом бензола, толуола, ксилолов — сырья нефтехимии. Важное значение имеет получение в процессе дешевого водородсодержащего газа для использования в других гидрокаталитических процессах. Сырье: прямогонные бензиновые фракции, бензины вторичных процессов - гидрокрекинга, термического крекинга и т.д., при условии их специальной подготовки. При получении высокооктанового компонента автомобильного бензина используются широкие фракции, выкипающие в пределах от 60-90°С до 180°С; при получении бензола, толуола, ксилолов – узкие фракции, выкипающие соответственно в интервалах 62-85°С, 85-105°С, 105-140°С. Для предотвращения дезактивации катализатора в сырье ограничивается содержание серы (не более 0,00005÷0,0010 % в зависимости от типа катализатора) и азота (не более 0,0001%).

Продукты:

- компонент высокооктанового бензина

- узкие фракции, являющиеся сырьем установок экстракции ароматических углеводоров

- Водородсодержащий газ, используется в процессах гидроочистки, изомеризации, гидрокрекинга

- углеводородный газ

- головка стабилизации, являющаяся сырьем установок ГФУ

Технологические параметры. Основными технологическими параметрами процесса каталитического риформинга являются: температура, давление, объёмная скорость подачи сырья, мольное соотношение водород: углеводороды (кратность циркуляции водородсодержащего газа), мольное соотношение вода: хлористый водород, определяющее содержание хлора на катализаторе.

Температура является основным регулируемым параметром процесса. Процесс риформирования проводят в реакторе в интервале температур 480—530 °С.Увеличение температуры процесса приводит к увеличению глубины ароматизации парафиновых углеводородов. Снижение температуры ниже 480 °С приводит к увеличению селективности, что объясняется изменением соотношения скоростей реакций ароматизации и гидрокрекинга в пользу первых. Однако работа в области высоких температур, обеспечивающих более высокие глубины и селективность ароматизации парафиновых углеводородов, затруднена высокой скоростью дезактивации катализатора вследствие его закоксовывания. Давление является вторым по значимости технологическим параметром процесса каталитического риформинга. Снижение давления приводит к увеличению селективности процесса риформинга.с увеличением выхода жидкого продукта и водорода, уменьшением выхода лёгких углеводородов С1-С4. Вместе с тем, снижение давления приводит к увеличению скорости дезактивации катализатора, уменьшению межрегенерационного периода, особенно в области давлений ниже 1,5 МПа. Увеличение объёмной скорости подачи сырья приводит к увеличению выхода жидкого продукта при одновременном снижении выхода ароматических углеводородов. Мольное соотношение водород / углеводороды, характеризуемое в промышленной практике кратностью циркуляции водородсодержащего газа, оказывает существенное влияние на стабильность работы катализатора риформинга.