Обратимая дезактивация катализатора
К компонентам, обратимо дезактивирующим катализаторы крекинга, относятся ПЦА, смолы, асфальтены и азотистые соединения. Об обратимой дезактивирующей способности сырья судят по коксуемости, определяемой по Конрадсону. Чем выше коксуемость сырья, тем больше выход кокса на катализаторе, (не более 0,3 - 0,5% масс).
Необратимая дезактивация катализатора
Металлорганические соединения - блокируют активные центры катализатора. По мере увеличения содержания никеля и ванадия интенсивно возрастает выход водорода и сухих газов, а выход бензина снижается.
С целью снижения содержания металлов и коксогенных компонентов применяется каталитическая гидроочистка сырья.
Катализаторы
1) Первый катализатор – природные глины. Недостатки - низкая механическая прочность и низкая селективность.
2) С 30-х годов – алюмосиликаты.
3) С 50-х годов – цеолитсодержащие. В катализаторе 15...20% масс.цеолита. Недостатки - малая механическая прочность, но высокая активность.
Промышленные катализаторы:
- шариковые: АШНЦ-3 (без РЗЭ), АШНЦ-6, Цеокар2, Цеокар-4 (с РЗЭ), Ц-100, Ц-600
- микросферические:КМЦР-2,МЦ-5, РСГ-6Ц (с РЗЭ), КМЦ-4 (с промотором дожига), катализаторы серии «Люкс»
- зарубежные: дюрабед, супер, экстра, СВZ, МZ, резидкет.
Температура
Составляет 450-510 ºС
С увеличением температуры
- реакции разложения (газообразование)
- реакции коксообразования
Снижение температуры с увеличением времени контакта – реакции коксообразования
Кратность циркуляции катализатора
1 Циркуляция осуществляется между реактором и регенератором.
2 Определяется как отношение количества катализатора к сырью, подаваемых в реактор в единицу времени.
3 Содержание кокса в закоксованном катализаторе 2-3 %.
4 Минимальное количество катализатора подбирается из теплового баланса.
4 На установках с крупногранулированным катализатором К = 2-7, с мелкодисперсным от 7-20.
С увеличением кратности
- сокращается продолжительность пребывания катализатора в зоне реакции,
- снижается содержание кокса
- возрастает средняя активность
- повышается выход бензина
- увеличивается выход целевых продуктов
Катализатор является также теплоносителем
Давление
1 Основные реакции крекинга сопровождаются увеличением объёма, процесс протекает в паровой фазе. Оптимальное давление 0,125-0,15 МПа.
2 Избыточное давление в реакторах необходимо, чтобы продукты реакции могли преодолеть сопротивление аппаратов на блоке фракционирования.
3 Повышение давление ухудшает селективность процесса и приводит к росту выхода газов и кокса.
Время контакта сырья с катализатором
1 – глубина превращения
2 – выход бензина 3 – выход газа 4 – выход кокса º - аморфный катализатор
• - цеолитсодержащий катализатор
Разновидности процесса
- Установки с крупногранулированным шариковым катализатором (Г-43-102).
- Установки с пылевидным (микросферическим) катализатором, работающих в режиме псевдоожижения.
- Установки с микросферическим катализатором, работающих в режиме транспорта катализатора (Г- 43-107). - Установки крекинга типа MSCC (миллисекундный каталитический крекинг).
Факторы процессов каталитического крекинга. Примерный материальный баланс процесса, качество продуктов и их применение.
Основные факторы с 18 вопроса.
Примерный материальный баланс процесса КК 43-102Продукты газообразные :
Продукты, % масс.
Водород | 0,1 |
Метан | 3,4 |
Этилен | 4,5 |
Этан | 2,8 |
Пропилен | 23,8 |
Пропан | 10,7 |
Н-бутилен | 15,9 |
Н-бутан | 5,8 |
Изобутан | 25,2 |
Изобутилен | 7,8 |
Итого |
Газ………………………………………. 12-16
Бензин…………………………………. 25-30
Легкий газойль ………………………. 40-45
Тяжелый газойль……………………..20-25
Кокс.…………………………………….3-5
Продукты:
Бензин КК – содержит
Непредельных – до 35%
Ароматических – до 25%