И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 219
Текст из файла (страница 219)
зависят от его гранулометрич состава -распределения частиц по размерам. Преобладающий размер шариков для установок с движущимся катализатором от 3 до 4 мм. Оптим. распределение по размерам частиц для установок с микросферич, катализатором составляет: При приготовлении катализаторов содержание мелких (до 40 мкм) и крупных (более !05 мкм) фракций ограничивают из-за неудовлетворит. улавливания в циклонах и меньшей прочности. На практике преобладает средний размер частиц ок 60 мкм. Для повышения эффективности К. к. созданы также пассиваторы на основе 8Ь, позволяющие уменьшить дезактивирующее действие ыеталлов (хэ, ч); промоторы на основе Р( для окисления СО, образующегося при вьпкиге кокса; добавки для связывания 8, способствующие снижению выбросов в окружающую среду оксидов серы, и т.д.
В связи с необходимостью углубления переработки нефти в качестве сырья для К. к, все шире используются тяжелые нефтяные фракции с высоким солержанием металлов и коксообразующих в-в В случае переработки такого сырья расход катализатора для поддержания нужной его активности существенно возрастает (иногла до 3 — 4 кг/т сырья) вследствие отравления его металлами и воздействия повыш т-р при регенерации Поэтому одно из направлений совершенствования К к-созданне катализаторов с повыш термнч стабильностью, способных при низком расходе длит период сохранять высокую активность Кроме того, разрабатываются катализаторы с целью повышения октанового числа бензина, достижения макс выхода средних дистиллятных фракций и лр Сырье н целевые продукты.
Сырье легкое-керосино-газойлевые фракции (выкипают в пределах 200-350'С), тяжелое — вакуумные газойлн (330-500'С) В СССР особенно распространены вакуумные газойли (напр, западносибирской нефти) с концом кипения ок 500'С, характеристики к-рых приведены ниже зш 33О Показа едь Смрье примат пиес гидроочищан!зсе (неочншеинсе! Качсст во сыра» о ра3 О 94О Пдотн (прн 20'С! г(см Фракииониын сос ав 'С выкипает 5% 95% Содсрнап е % по ьсассе азо а серы 275 4(0 495 265 399 496 Ое (3 рнс и ~ ьр нпг Оз 02 Оснпвнмс рак Смпсззь прсврашсаиа % по массе Вы од % по массе осизнгы кокса 67 0 4т 7 55 4а ! 46 681 Ппотв (при 20'Сз г(см' 0 903-0 9(0 Фракпнонныя состав 'С начало «кисни» вымшаст (0% 370-390 50% 430-440 93У 474-505 миеи «имки» 5(0-5(5 Угасаодороднма состав % па массе парафнзо.иафтсповые 46-49 ароматические 52 54 Сапер;канне мстапдов 04~ нпи У! мвс ч на мпн 0 25 0 35 госта % по мессе о(оои серы % по массе (5 !О Коксгемость % по массе О! Оэ Примеси в сырье металлов, коксообразующих в-а, а также азотистых и сернистых соед оказывают отрнцат влияние на К к Так, при повыш содержании йб увеличивается коксообразованне-разрушается цеолит катализатора, )Ча-заплавляются его поры Возрастанию отложений кокса способствует также повышение коксуемости сырья Увеличение содержания азота приводит к дезактивации и сни:кению селективностн катализатора, возрастание содержания соед серы-к повышению ее концентрации в продуктах крекннга Поэтому стремятся ограничить, напр, коксуемосгь исходных нефтяных фракций значением, не превышающим 0,3% по массе, а содержание в сырье 19! + У и 1ча — 1мас ч на млн Один из самых рациональных способов подготовки нефтяных фракций для К к-гидроочвглтка, позволяющая значительно повысить степень превращ сырья и выход бензина, а также снизить коксообразованне и содержание серы в продуктах крекинга В табл 2 приведены данные по гидроочист.
ке и К к в лифт-реакторе тяжелых фракций западносибирской нефти таад 2 ВЛИяНИК ГндрООЧНСтКН НА КАЧЕСГНО И ТЕЗУЛЬтатЫ КРЕКИНГА ВАКУУМНОГО ГАЗОЙЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКИЙ 345 При К к обычно ок 40% серы, содержап(ейся в сырье, превраш в Нтб, а 3 — 4% и 20-28% попацают соотв а бензиновую фракцию н легкий газойль, остальное кол-во — в тяжелый газойль и кокс Посредством гндроочистки удается, как правило, снизить выбросы с топочными газами из регенератора оксидов серы и ее содержание в бензине (до < 0,1%) и легком газойле (до 0,5%) С нач 80-х гг благодаря созданию спец катализаторов появилась возможность использовать в качестве сырья нек-рые мазуты (табл 3) При этом мазуты типов 1 и 1! можно подвергать К к непосредственно, мазуты типа П!— после предварит подготовки (гидроочисгки, деметаллнзации, деасфальтизации с применением селективных р-рителей или адсорбционно-каталитич очистки) твен З ХАВАКткристнКН НЕКОторЫХ Мдэьтая КАК СЫЕЬя дпя КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА Тип Ссдерыанис металлов м,зс ч Кокс7смссгь % но маме на маи до 5 5 (О (О-2О ! и Ш д И до 30 св 30 Осн целевые продукты к к бензин (фрдкция с, 195'с, средний выход 45% в расчете на массу сырья), газообразные углеволоролы (С, -С4, 18%), легкий газойль (фракция 195-350 С, !9%), тяжелый газойль (фракпня выше 350еС, !0%), побочные продукты сухой газ (2%), кокс (4 5%) Бензиновую фракцию с октановым числам па исследовательскому методу 91 94 используют как компонент товарных бензинов, углеводороды Сз-С для длкнлнрования, а также в виде сжиженного газа нли лля получения метилынрет-бутилового эфира, применяемых как альтгрггативныг тевлина Легкий газойль компонент дизельного топлива с цетановым числом 20, в мягких условиях крекинга (т-ра ок 450'С, время контакта ок 1 с, малоактнвный катализатор) удается снизить степень ароматизацнн продукта и повысить его цетановое число примерно до 30 Возможны варианты К к с макс отбором бензина или легкого газойля Вариант ! Варна 2 Вьыад % по массе 4В (5 Бензина Легкого газаяна Уысводородов Сз С 35 то (5 682 Тяхселый газойль — компонент топочного мазута или сырье дая коксовании В качестве целевых продуктов выделяют также фракцию!95 — 270'С сырье для пронз-ва реактивных топлив, нафталина и др ароматизир фракцию 270 — 420'С вЂ” сырье для получения техн углерода (сажи) нли флотореагентов Сухой газ применяют как топливо, кокс сжигают в регенераторе Схемы промышленных установок.
Принципиальная технол схема подогрев сырья в трубчатой печи, смешение нагретого сырья с потоком регенерир катализатора, собственно К к в реакторе, разделение реакц смеси в ректнфн кац колонне на целевые продукты, конденсация, охлаждение и вывод продуктов с установки, обработка катализатора водяным паром в десорбере, выжиг в регенераторе кокса, отложившегося на пов стн катализатора, и возврат его в реактор Наиб распространены установки К к с микросферич катализатором (рнс 2) Подогретое в трубчатой печи (топке) сырье подают в т наз узел захвата, где оно тонко распыливается н встречается с потоком регенсрнр катализатора Крекинг осуществляют, как правило, в лифт-реакторе в режиме пневмотренспорта катализатор перемещается 346 КАТАЛИТИЧЕСКИЙ снизу вверх парами сырья при линейных скоростях потока 1О-!2 м/с.
Высота реактора (к-рый представляет собой стальную футерованную изнутри трубу), обеспечивающая необходимое время контакта сырья с катализатором, обычно составляет 30-35 м. Прнченяют также реакторы др. конструкций, напр, с кнпяшич слоем катализатора, Пары продуктов крекинга и непреврашенное сырье после отделения от катализатора в циклониых сепараторах, расположенных в сенарац. пространстве реактора, разделяют в ректнфикац.
колонне, из к-рой в систему возвращают т. Ваз. шлам— смесь тяжелого газойля с катализатором. Отработанный катализатор из сепараторов поступает в десорбер, где с пов-стн катализатора отду вают адсорбированные и увлеченные потоком углеводороды Рнс 2 Устепоам «рекннга с мнкросфсрнч «ьталнмтором ( аозлугпныа ом р ссор, 2 юькь. 3 регснера ор 4 лнфз-рамгар. 5 узел распыле (за. зым) сыры, 6 десорбер, 7 рсмнфакмг ко ьаннь Выжиг кокса, содержание к-рого на катализаторе достигает 0,8 — 1,0% по массе, проводят нагретым воздухом в регенераторе-стальном цндиндрич аппарате высотой до 30 м.
Типичные параметры регенерации кол-во катализатора 85% от всей загрузки (остальная часть -в реакторе и десорбере), расход воздуха на 1 кг кокса 12 — 15 кг, время выжига кокса от 5 до 30 мин; интенсивность выжига от 20 до 80 кг/ч на 1 т катализатора; остаточное содержание кокса от 0,1 до 0,25'А Теплоту топочных газов, образ) юшпхся при выжиге кокса и сгорании СО, используют для получения водяного пара в котле-утилизаторе. В ряде случаев дожиг СО наряду с применением промоторов проводят также терчическн (при т-рах до 830'С). Выбор условий регенерации, типа (стабильности) и кол-ва догружаемого свежего катализатора позволяют установить его равновесную оптим активность и необходимые выходы целевых продуктов.
Регенерир. катализатор снова самотеком поступает в лифт-реактор и т обр. непрерывно циркулирует в системе. Осн особенности установок К к. с лифт-реакторами: большая единичная мощность (до 4-5 млн т/год перерабатываемого сырья), высокотемпературная регенерация катализатора под повыш. давлением (до 0,4 МПа); применение эффективных циклонных сепараторов; длительность межремонтного пробега до 3 — 4 лет. Находят применение системы с двумя, а также с секцнонир регенераторами, работающими по протнвоточной схеме (катализатор движется сверху вниз навстречу воэлуху) для достижения большей глубины регенерации. Тенденция на переработку тяжелого сырья требует созлапия спец. ) стройств с целью более тщательного его распылнвания для облегчения испарения в узле контакта с потоком катазиздтора, отвода нз регенератора избытка теплоты н т,д Установки К к с движущимся слоем пглрикового катализатора еще находятся в эксплуатации, но вследствие недостаточной экономич эффективности свое значение утратнлн.
Лкм Сузапаа В П Кьг лнтачесзнс пренс с а псфтспсрсрюаькс, 3 азд, М. (979, Крекннг нефткнык фракнпа нь нс кз ь олерпамнк «ьыанзьто- 683 Дьаченне. Мца П «азатем 07 2 5 3 5 Вы*од (а рьсчею гы сыр е) 9 по с дымны с,. (ь-р «онп «нпенак293 Ш колора ьь рлезал ролгг з г зоа С, С Сь сосны реаргмспнз рафйное.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
