Химизм основных реакций, технологические факторы процесса

Назначение процесса - производство высо­кооктанового бензина и ценных сжиженных газов - сырья для пос­ледующих производств высокооктановых компонентов бензинов изомерного строения: алкилата и МТБЭ, а так­же сырья для нефтехимических производств.

Сырье: вакуумный газойль (350 - 500 °С).

Выход бензина тем больше, чем меньше сод-е в сырье аром.УВ, смол, асфальтенов. Мазу идет как сырье только в том случае, если он малосмолистый и нет асфальтенов. Лучше всего, если сырье нафтеновое. Сырье необх.подвергать гидроочистке (от серы и азота), чтоб содерж-е S в бензине было невелико. Очистка от азота необх., т.к. азотистые соед-я нейтрализуют кислотные центры каt-а. Очищенное сырье дает на 2-3% > выход бензина.

Продукты: 50% бензина,20-30% газа (С4),10-17% легк.газойль (<350С), 10 % кокс, 5-7 % тяж.газойль (>350С), кокс 2-5 %, потери 1-2 %

Катализатор: сложные многокомпонентные системы, состоящие из:

1)матрицы (носителя) (синтетический аморфный алюмосиликат) – выполняет функцию носителя поверхности

2)активного компонента (цеолит) Цеолит представляет собой алюмосиликаты с трёхмерной кристаллической структурой следующей общей формулы:

Ме₂/ n O · Al₂O₃· x SiO₂· y H₂O

3)вспомогательных активных и неактивных добавок

В качестве промоторов, интенсифицирующих регенерацию закоксованного катализатора, применяют чаще всего платину, нанесенную в малых концентрациях (˂ 0,1 % мас.) непосредственно на ЦСК или на окись алюминия с использованием, как самостоятельной добавки к ЦСК.

Так же в сырье крекинга вовлекаются газойлевые фракции процессов гидрокрекинга, полупродукты масляного призводства и др.

Химизм: Катализатор является донором протонов

С=С-С-Сà(+Н)

С-С-С-С-Rà Карб-катионы быстро изомеризуются

àС-С+(-С)-С-/-С-RàС-С(-С)=С + С+-R

R+ + R1HàRH + R1+. В результате происходит распад больших исходных молекул на меньшие В результате бензин кат.крекинга обогащен изо-алканами, изо-алкенами, ароматическими углеводородами меньшего молекулярного веса, чем исходные.

Основные технологические факторы процесса:

Температура: повышение температуры увеличивает скорость распада бензина относительно крекинга сырья. При прочих фиксированных параметрах, с увеличением температуры крекинга выход газа и кокса увеличивается, а выход бензина проходит через максимум. оптимальнаяТ=510-530С.Процесс эндотермичен.

Давление: Р= 0,2 МПа. С увеличением давления увеличивается адсорбция на катализаторе и увеличивается выход кокса.

Соотношение катализатор-сырье: Кол-во кг катализатора, поступающего в реактор на 1 кг сырья. 7:1, 7,5:1. Чем меньше соотношение, тем больше кокса.

Качество сырья – наилучшим по выходу целевых продуктов является сырье, в котором преобладают парафиновые и нафтеновые углеводороды

Регенерация катализатора: проводится выжиганием кокса воздухом при Т=560-600С. Плохая регенерация ведет к ухудшению процесса, т.к. снижаетсяя активность катализатора.