Теоретические основы и пути интенсификации процесса каталитического крекинга вакуумного газойля

перерабатываемого сырья. Сырье с температурой конца кипения до 500°С более эффективно и селективно крекируется на чисто цеолитном катализаторе (без активной матрицы). Однако при содержании в сырье фракций,

выкипающих выше 500°С, крупные, высококипящие молекулы крекируются на поверхности мезои макропор матрицы с образованием более легких углеводородов, которые могут подвергаться дальнейшему расщеплению на цеолитах. Оптимизация соотношения цеолита и матрицы становится особенно важной при накоплении на катализаторе значительного количества отравляющих металлов. Фирма Grace [7] добивается определенного постоянного соотношения цеолита и матрицы, которое варьируется для разных катализаторов в широком диапазоне от 0,8 до 30%.

7. Пути интенсификации процесса каталитического крекинга вакуумного газойля

За рубежом и в нашей стране непрерывно растет объем производства высокооктановых бензинов, что вызывает необходимость совершенствования технологических процессов их получения и выдвигает дополнительные задачи в области разработки и использования присадок и добавок к топливам [7].

Цель всех усовершенствований – снижение себестоимости получаемой продукции. Это достигается путём увеличения отбора целевой продукции, сокращение энергозатрат на производство и простоев установки.

Увеличение отбора целевой продукции добиваются следующими путями:

- применение более эффективных катализаторов для снижения выхода продуктов крекинга;

Консорциум « Н е д р а »

-снижение рабочего давления до минимально возможного; на установках с неподвижным слоем катализатора оно составляет 1,4 – 1,5МПа, с движущимся слоем катализатора 0,35 – 0,5 МПа;

-внедрение процесса с непрерывной регенерацией путём строительства новых установок или реконструкцией существующих.

Сокращение энергозатрат на производство добиваются путем сокращения расхода топлива, т.к. затраты на топливо для печей составляют до 50–60% от эксплуатационных затрат риформинга, для этого добиваются:

-повышение коэффициента полезного действия печей на установке;

-повышение эффективности работы теплообменников.

КПД печей зависит от их конструкции, регулирования процесса горения, использования котлов – утилизаторов для выработки водяного пара.

Для повышения эффективности работы теплообменников и, следовательно, снижения нагрузки на печь и расхода топлива, применяют пластинчатые теплообменники.

Сокращение простоев достигается, главным образом, за счет повышения стабильности работы катализаторов и увеличения, тем самым, продолжительности работы от регенерации до регенерации.

Заключение Каталитический крекинг является одним из крупнотоннажных процессов, после каталитического

риформинга, обеспечивающих глубокую переработку нефти и в значительной мере определяет технико-

экономические показатели современных НПЗ топливного профиля. Мощностей каталитического крекинга на российских НПЗ в настоящее время явно недостаточно, поэтому в ближайшие годы именно за счёт ввода

Консорциум « Н е д р а »

vk.com/id446425943

Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»

строительства и ввода новых установок каталитического крекинга в дальнейшем можно решить проблему с прогнозируемым дефицитом бензина.

Развития промышленного процесса каталитического крекинга неразрывно связано созданием непрерывного процесса с реакторно-регенераторным блоком и разработкой новых катализаторов. Важнейшим событием в усовершенствовании процесса каталитического крекинга стало использование цеолитсодержащих катализаторов.

Активность катализаторов каталитического крекинга за прошедшие почти 80 лет возросла более 300 раз, а выход бензина увеличился от 20–25 % до 45–55 %. Для использования всех преимуществ цеолитсодержащего катализатора стали применять новые типы реакторно-регенераторных аппаратов: вначале с кипящим слоем катализатора, а затем лифт-реактор.Все это позволило усовершенствовать технологию процесса и увеличить мощность единичных установок от 50 тысяч тонн в год до 2,0–2,5 млн тонн в год.

В последние 10–15 лет процесс каталитического крекинга был значительно усовершенствован, главным образом на основе модернизации реактора и регенератора, создания наиболее эффективных способов контактирования катализатора с сырьём и подготовки сырья с целью увеличения выхода целевых продуктов и повышения их качества.

На 13 отечественных НПЗ в настоящее время эксплуатируются 20 установок каталитического крекинга. В

перспективе намечается строительство установок каталитического крекинга в Салавате, Кстово, Волгограде,

Кириши, Перми, Ачинске. По прогнозам в 2020 году объем каталитического крекинга увеличится до 26–27 млн тонн в год.

Консорциум « Н е д р а »

Таким образом, в ближайшем будущем в производстве автомобильных бензинов, удовлетворяющих современным экологическим требованиям, бензин каталитического крекинга и компоненты, сопряженные с ним процессов (алкилирование, получение оксигенатов, полимербензинов и др.), будут основными компонентами наравне с бензином риформинга, для производства которого требуются дополнительные ресурсы прямогонных бензинов и, соответственно, нефть.

Список литературы

1.Ахметов С.А.. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.

2.Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. М.: Химия, 1979. – 344 с.

3.Хаджиев С.Н. Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. – М.: Химия, 1982. – 280 с.

4.Радченко Е.Д. и др. Промышленные катализаторы гидрогенизационных процессов нефтепереработки. –

М.: Химия, 1987.- 223 с.

5.Нефедов Б.К., Радченко Е.Д. Алиев Р.Р. Катализаторы процессов глубокой переработки нефти. – М.:

Химия, 1992. – 272 с.

6.Войцеховский Б.В., Корма А. Каталитический крекинг. Катализаторы, химия, кинетика. Пер. с англ./ Под ред. Н.С. Печуро. – М.: Химия, 1990. – 152 с.

7.Коган Ю.С., Конь М.Я. Переработка остаточного сырья на установках каталитического крекинга за рубежом. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, Сер. переработка нефти, 1988. – 75с. 8. Капустин В.М., Сюняев З.И. Дисперсные состояния в каталитических системах нефтепереработки. – М.: Химия, 1992. – 160 с.

Консорциум « Н е д р а »