Каталитический крекинг

Каталитический крекинг
Назначение – получение дополнительных количеств светлых нефтепродуктов –
высокооктанового бензина и дизельного топлива – разложением тяжелых нефтяных
фракций в присутствии катализатора.
Сырье и продукция. В качестве сырья чаще всего используется вакуумный дистиллят,
получаемый при первичной перегонке нефти, а также газойли коксования, термического
крекинга и гидрокрекинга.
Продукцией установки каталитического крекинга являются:
 Углеводородный газ – содержит 80-90% предельных и непредельных
углеводородов С3 - С4, направляется для разделения на газофракционирующие
установки;
 Бензиновая фракция (НК-1950С) – используется как компонент автомобильного и
авиационного бензина; характеристика: плотность 204= 0,7200,770, октановое
число 87-93 (исследовательский метод), содержание углеводородов в %(масс.):
ароматические – 20-30, непредельные – 8-15, нафтеновые – 7-15, парафиновые –
45-50;
 Легкий газойль (фракция 195-2800С) – применяется как компонент дизельного и
газотурбинного топлива; характеристика: плотность 204= 0,8800,930, температура
застывания от -550С до -650С, цетановое число 40-45, иодное число 7-9;
 Фракция 280-4200С – используется при получении сырья для производства
технического углерода; характеристика: плотность 204= 0,9600,990, температура
застывания от 00С до 50С, коксуемость – ниже 0,1%; йодное число 3-5;
 Тяжелый газойль (фракция выше 4200С) – используется как компонент котельного
топлива; характеристика: плотность 204= 1,0401,070; температура застывания от
200С до 250С, коксуемость – 7-9%.
Катализаторы. На российских установках каталитического крекинга используются
синтетические алюмосиликатные катализаторы аморфного и цеолитсодержащего типа.
Технологическая схема. На российских НПЗ и заводах б. СССР эксплуатируются
установки каталитического крекинга с реактором и регенератором непрерывного действия
двух типов:
 с плотным слоем циркулирующего шарикового катализатора, реактором и
регенератором непрерывного действия;
 с псевдоожиженным слоем циркулирующего микросферического катализатора,
реактором и регенератором непрерывного действия.
Сырье нагревается в теплообменниках Т-1 – Т-5 и печи П-1, смешивается с водяным
паром и поступает в подъемный стояк катализаторопровода, подхватывая частички
регенерированного катализатора, движущегося из регенератора Р-2. Смесь сырья,
водяного пара и катализатора проходит через отверстия распределительной решетки
реактора Р-1 и попадает в кипящий слой катализатора. При контакте сырья и
катализатора в подъемном стояке и кипящем слое происходят реакции крекинга.
Продукты реакции поднимаются в верхнюю часть реактора, проходят через
трехступенчатые циклоны, в которых отделяется унесенный катализатор, и направляются
в колонну К-1.
Отработанный катализатор из нижней части кипящего слоя переходит в отпарную зону,
расположенную под распределительной решеткой; сюда подается водяной пар для
удаления адсорбированных поверхностью катализатора углеводородов. Затем
катализатор поступает в катализаторопровод, смешивается с воздухом и
транспортируется воздушным потоком в регенератор Р-2. В регенераторе Р-2 происходит
выжигание кокса с поверхности катализатора. Регенерированный катализатор
возвращается в реактор Р-1. Дымовые газы уходят из кипящего слоя катализатора,
Технологии производства высокооктановых бензинов
1
поступают в двухступенчатый циклон, где отделяются от основной массы частиц
катализатора, а затем поступают на очистку. Уловленный катализатор возвращается в
кипящий слой. Пары продуктов реакции с верха реактора Р-1 поступают в колонну К-1.
Верхний продукт колонны – смесь паров воды, бензина и газа проходит через
конденсатор-холодильник ХК-1 в сепаратор С-1. Газ из С-1 и бензин самостоятельными
потоками подаются в газовый блок, а вода сбрасывается в канализацию. В колонне К-1
отбираются три боковых погона, которые поступают в отпарную колонну К-2 для удаления
легких фракций. Затем легкий газойль, сырье для технического углерода и тяжелый
газойль через теплообменники и холодильники уходят с установки.
Газовый блок установки (на схеме не показан) состоит из секций сероочистки газа,
компримирования, абсорбции и стабилизации бензина.
Технологический режим. Ниже приводятся показатели технологического режима
установки каталитического крекинга с микросферическим цеолитсодержащим (I) и
шариковым аморфным (II) катализатором:
Температура, 0С
в реакторе
в регенераторе
низа колонны К-1
Давление, кгс/см2
в реакторе
в регенераторе
Кратность циркуляции катализатора
Содержание остаточного кокса в катализаторе
на выходе из регенератора, %
I
II
490-505
590-670
280
470-485
590-650
250
0,6-2,4
2,4
6-8
0,15
0,7-0,8
2,0
1,8-2,5
0,6-0,8
Материальный баланс. Ниже приводятся балансы установок каталитического крекинга
с псевдоожиженным слоем микросферического цеолитсодержащего (I) и с плотным слоем
шарикового аморфного (II) катализаторов:
I
II
Поступило
Сырье - прямогонный вакуумный газойль
100,0
100,0
Получено
Углеводородный газ
17,3
17,0
Бензин
43,2
28,0
Легкий газойль
12,6
18,0
Сырье для производства технического углерода
10,0
15,0
Кокс выжигаемый
5,3
5,5
______________________________________________________
Всего
100,0
100,0
Расходные показатели (на 1 т сырья)
цеолитсодержащим катализатором:
Пар водяной, Гкал
0,12-0,18*
Электроэнергия, кВтч
85-100
Вода оборотная, м3
4-5
Топливо, кг
15-20
Катализатор микросферический 1,0-1,2
цеолитсодержащий, кг
_____________________________________

установки
с
микросферическим
на современных установках потребность в паре полностью компенсируется за счет собственной
выработки в котлах-утилизаторах; избыток в количестве 0,2-0,4 Гкал/т сырья выдается на сторону
Технологии производства высокооктановых бензинов
2