Промышленный каталитический крекинг

Это один из самых многотоннажных процессов в нефтепереработке. Основной целевой продукт – высокооктановый бензин. Сырьем процесса могут служить тяжелые дистилляты и остатки, выкипающие при темпе­ратурах выше 300 ^оC. Температура процесса 450–530 ^оС, давление 0, 3–0, 7 МПа. Другие продукты – углеводородный газ, пропан-пропиленовая и бутан-бутиленовая фракции, легкий и тяжелый газойли.

Углеводородный газ С ₁ – С ₂ (сухой газ) обычно используют внутри НПЗ в качестве технологического топлива. Можно из него выделять этан и направлять в процесс пиролиза с целью получения этилена.

Пропан-пропиленовая фракция – это, прежде всего, сырье, из которого выделяют пропилен, необходимый для алкилирования бензола, полимери­зации, получения изопропилового спирта и т. д.

Фракцию С ₄ перерабатывают с целью получения бензина-алкилата, высокооктановых добавок к моторным топливам (МТБЭ, МТАЭ), бутадиена, изопрена, полиизобутилена, ПАВ, каучуков и др.

Бензиновая фракция содержит 25 – 40 % аренов, 15 – 30 %алкенов, 2 – 10 %циклоалканов и 35 – 60 % алканов, преимущественно изостроения. Октановое число такого бензина достигает 92 – 93 по исследовательскому методу. Он наравне с бензином-риформатом является базовым компонентом товарных бензинов.

Легкий газойль (фракция 195 – 350 ^оС) используется как компонент авиакеросина или дизтоплива. Цетановое число такого топлива, полученного из парафинового сырья, достигает 45 – 55. Фракцию 195 – 270 ^оС, получаемую по нефтехимическому варианту, используют как компонент реактивного топлива в качестве флотореагента, а фракцию 270 – 420 ^оС – как сырье для производства технического углерода.

Тяжелый газойль (фракция выше 350 или 420 ^оС) применяют в качестве компонента котельного топлива, направляют на установку коксования или рециркулируют в сырье каталитического крекинга.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения активности, селективности и стабильности катализатора.

2. Что такое промоторы? Какова их роль в катализе?

3. Какие вещества называют каталитическими ядами? Приведите примеры типичных ядов в нефтепереработке и нефтехимии.

4. Объясните механизм действия окислительно-восстановительных катализаторов. Приведите примеры таких катализаторов.

5. Объясните механизм действия катализаторов кислотного типа. Приведите примеры таких катализаторов.

6. Что такое карбкатионы? Приведите примеры реакций карбкатионов.

7. Дайте определение процессу каталитического крекинга. Назовите его основные параметры и химические реакции.

8. Приведите реакции алканов в каталитическом крекинге.

9. Приведите реакции циклоалканов в каталитическом крекинге.

10. Приведите реакции алкенов в каталитическом крекинге.

11. Приведите реакции аренов в каталитическом крекинге.

12. Назовите катализаторы каталитического крекинга. Приведите об­щую формулу цеолитов и структурные формулы алюмосиликатов. Объяс­ните, что такое кислоты Бренстеда и Льюиса.

13. Назовите продукты каталитического крекинга и области даль­нейшего их применения.