НАЗНАЧЕНИЕ, СЫРЬЕ, ПРОДУКЦИЯ, ВЫХОДЫ ПРОДУКТОВ, МАТБАЛАНС

Назначение процесса крекинга, сырье и продукция

Одно из ведущих мест среди вторичных процессов нефтепереработки принадлежит процессу каталитического крекинга тяжелых дистиллятных фракций на мелкодисперсных катализаторах. Целевым назначением процесса является получение высокооктанового бензина. Газы, богатые бутан-бутиленовой и пропан-пропиленовой фракциями, находят широкое применение в качестве сырья для производства высокооктанового компонента бензина — алкилата, а также в производстве синтетического каучука и в нефтехимии.

Легкий газойль каталитического крекинга используют как компонент дизельного топлива. Тяжелый газойль с высоким содержанием полициклических ароматических соединений имеет широкое, применение как сырье для получения дисперсного технического углерода, игольчатого кокса, а также в качестве компонента мазутов.

Основным сырьем крекинга являются вакуумные газойли широкого фракционного состава, например - с температурами выкипания от 300 до 500°С. В последние годы стали применять утяжеленные вакуумные газойли с температурой конца кипения до 550 и даже 590°С. Для расширения ресурсов сырья используют и сырье вторичного происхождения, в частности газойли коксования.

Сырье каталитического крекинга должно обладать низкой коксуемостью (не более 0,5% масс.), т. е. содержать немного полициклических ароматических углеводородов и смолистых веществ, вызывающих быстрое закоксовывание катализатора. Кроме того, в сырье должно быть обеспечено низкое (не более 20—25 г/т) содержание металлов, способных дезактивировать (отравлять) катализатор. В настоящее время разрабатывают способы предваритель¬ной деметаллизации сырья. Зольность сырья крекинга обычно находится в пределах 0,006—0,007% (масс.).

Использование сернистого сырья вызывает необходимость его гидроочистки. Последние проекты предусматривают оснащение установок каталитического крекинга блоком гидроочистки, в котором соединения серы удаляются в виде сероводорода, а также происходит общее облагораживание сырья — очистка от соединений азота и кислорода. Содержание серы в сырье после гидроочистки снижается до 0,1—0,3% (масс.).

На установках крекинга широко применяют высокоактивные цеолитсодержащие катализаторы, в которых от 10 до 25% (масс.) кристаллических алюмосиликатов в массе аморфной матрицы. Это позволяет значительно увеличить выход бензина и повысить его октановое число до 82—84 (моторный метод) или 92—94 (исследовательский метод), а также уменьшить время контакта. Катализатор должен иметь определенный гранулометрический состав, развитую поверхность, высокие пористость и механическую прочность.

Выходы продуктов в зависимости от глубины крекинга

Под глубиной каталитического крекинга понимается общий выход продуктов (в % масс.), за исключением либо тяжелого газойля, либо суммы легкого и тяжелого газойлей. Крекинг можно проводить с различной глубиной; в одних случаях процесс направлен на получение максимального выхода бензина (вариант I), в других — наряду с бензином получают максимальный выход средних дистиллятов (вариант II):

Продукты Вариант I Вариант II
Сухой газ 3,0 1,8
Пропан 1,5 0,6
Пропилен 4,1 2,3
Изобутан 5,1 2,8
н-Бутан 0,9 0,5
Бутилены 7,5 3,4
Бензин (С5-221°С) 59,6 38,3
Лёгкий газойль 7,2 39,3
Тяжёлый газойль 3,5 3,5
Кокс 7,6 7,5
Итого 100,0 100,0

Выходы продуктов в зависимости от природы сырья

Выходы продуктов каталитического крекинга и их качество весьма существенно зависят от природы сырья — содержания в нем ароматических, нафтеновых и парафиновых углеводородов:

Показатели Ароматическое сырье Нафтеновое сырье Парафинистое сырье Деасфальтизат Гидроочищенный деасфальтизат
плотность при 20°С, кг/м3 934,0 829,7 855,0 970,5 930,9
Содержание серы, % (масс.) 1,8 1,0 0,5 3,5 0,3
50% (об.) выкипает, °С 429 421 432 570 545
Глубина крекинга, % (об.) 70 80 85 70 70
Выход, % (об.):
    бензина 54,2 65,0 68,0 58,5 61,0
    сумма С3 7,5 8,5 11,0 7,9 7,9
    сумма С4 14,8 17,0 18,5 14,2 13,7

Выходы продуктов в зависимости от температура процесса

Важным фактором является и температура процесса, с ее повышением выход продуктов крекинга меняется следующим образом:

Параметры Значение
Температура, °С 480 538
Глубина превращения, % (масс.) 77,15 78,35
Выход, % (масс.):
    водорода 0,02 0,05
    метана 0,31 0,71
    этилена 0,42 0,59
    этана 0,34 0,56
    пропилена 2,72 4,81
    пропана 1,28 1,14
    бутиленов 3,52 6,78
    изобутана 5,17 3,86
    н-бутана 1,24 1,11
    бензина 57,32 56,11
    лёгкого газойля 15,51 15,85
    тяжёлого газойля 7,65 5,85
    кокса 4,81 2,58
Итого 100,0 100,0

Материальный баланс

Материальный баланс крекинга малосернистых дистиллятов на цеолитсодержащем катализаторе приведен ниже:

Показатели Вакуумный дистиллят обычный Вакуумный дистиллят утяжеленный
Режим процесса
Температура в зоне реакции, °С 530 530
Массовая скорость подачи сырья, ч-1 20,5 22,0
Массовое отношение катализатор:сырье 7:1 8:1
Материальный баланс
Взято, % (масс.)
    сырьё 100,0 100,0
Итого 100,0 100,0
Получено, % (масс.)
    газ до C4 включительно, в т.ч.: 17,4 14,1
пропилен 4,52 3,73
пропан 0,92 0,65
бутилены 5,28 4,71
изобутан 3,82 2,59
н-бутан 0,85 0,54
    автобензин (С5-195°С) 45,8 44,5
    фракция 195-270°С 6,9 6,5
    фракция 270-350°С 12,6 13,7/td>
    фракция >350°С 11,8 14,7
    кокс (выжигаемый) 4,5 5,5
    потери 1,0 1,0
Итого 100,0 100,0

Не нашли нужную информацию? Воспользуйтесь поиском по сайту