Каталитический крекинг презентация

Процесс К.К. можно рассматривать как двустадийный: крекинг сырья (1)
и крекинг бензина (2)

С

аГ + dБ + вГл + сГт + eК (1)

Б

аГ + вК (2)

С – сырье, Г –газ, Б- бензин Гл –легкий газойль, Гт – тяжелый газоиль,
К – кокс а,в,d – стехиометрич. Коэф.

А) Обе стадии протекают в кинетической области
Б) (1) в диффузионной, (2) в кинетической
В) обе стадии в диффузионной
Г) первая стадия во внешнедиффузионной (2) – в кинетической
Д) (1) – во внешнедиффузионной , (2) – во внутридиффузионной области
Е) обе стадии – во внешнедиффузионной области

Повышение температуры влияет на кинетику процесса по схеме

а

б

в

г

д

е

е - бензин полностью распадается , т.к. скорость диффузии
усредненной молекулы бензина
от внешней поверхности частиц катализатора значительно
меньше скорости ее распада

Максимально допустимые Т – случай д)

1

Повышать Т крекинга имеет смысл до перехода первой стадии
реакции во внешнедиффузионную область.

Дальнейшее повышение Т не ускоряет (1), но ускоряет (2),
следовательно выход бензина снижается

Оптимальный случай г) первая стадия тормозится диффузией,
а (2) не тормозится ею вообще (протекает в кинетической области).

Повышать температуру крекинга необходимо до перехода
первой стадии во внешнедиффузионную область

Б) задано сырье
Чем меньше диаметр пор катализатора
тем ниже температура

ПРИМЕР

Сырье, перегоняющееся в пределах 300-500 оС,
внешнедиффузионная область достигается при 540-560оС
на микросферическом катализаторе
А на шариковом катализаторе (зернение 3-5 мм) – при 450-510оС

При прочих равных параметрах с увеличением Т Крекинга
Выход газа и кокса возрастает, выход бензина проходит через максимум

Октановое число бензина, вследствие увеличения в не алкенов - возрастает

Вывод: Процесс К..К. целесообразно вести при максимальной температуре
, соответствующей началу внешнедиффузионной области крекинга

UX = -Uo ln(1-X)-a

-

a - величина пропорциональная константе скорости реакции

скорость подачи сырья (Uo) пропорциональна объемной скорости V
-кол-ву объемов жидкого сырья, подаваемого на единицу реакционного объема
в единицу времени

Х = A V

1/2

Степень превращения сырья обратно пропорциональна
корню кв. из объемной скорости

Увеличение объемн. Скорости снижает степень превращения сырья
и выходы газа, бензина и кокса

час

-1

2

Октановое число бензина при увеличении объемной скорости несколько
возрастает ввиду повышения содержания в нем алкенов

Современные установки, высокоактивные микросферические кат.
(крекинг производится в катализаторопроводе
в режиме идеального вытеснения) время реакции ~ 10 сек

Крекинг в кипящем слое при прочих равных условиях больше

Крекинг на шариковом катализаторе – время реакции еще выше,
т.к. температура ниже

С увеличением превращения сырья на единицу массы катализатора
, растет содержание в нем кокса, следоват. Снижается активность

Характеризуется при прочих равных условиях подачей сырья,
перерабатываемого на ед. массы катализатора

Степень отработки катализатора (S) =1/C

Глубина крекинга растет при увеличении кратности катализатора

При этом выход кокса в сырье растет,
однако на катализаторе, выходящем из реактора уменьшается


Процесс его регенерации облегчается

3

С в процессе с псевдоожиженным слоем катализатора = 7-15 кг/кг

Давление

4

С увеличением давления повышается адсорбция на катализаторе
высококипящих компонентов сырья и продуктов крекинга
и интенсифицируется образование кокса

В промышленной практике давление в реакторе обычно
не превышает 0,2-),25 МПа

2. Высокопарафинистая нефть (а)

Нефти с высоким содержанием аренов и циклоалканов (б)

При прочих равных условиях крекинга для нефти(а) выход бензина
выше, чем для (б).
Однако для бензина из (б) выше октановое число,
т.к. в нем выше содержание аренов
Выход кокса при крекинге нефти (а) ниже , чем для (б)

Качество сырья существенновлияет на выходы продуктов
и качество бензина Каталитического Крекинга.

4. Легкие и средние арены крекируются примерно с такими же выходами
бензина и кокса, как алканы и циклоалканы.

Низкий выход бензина объясняется не только химией процесса, но и
вследствие ухудшения адсорбции других УВ на активных центрах катализатора.

5. Асфальтены ввиду высокой адсорбируемости на кат. и нелетучести
практически полностью превращеются в кокс

6. Азотсодержащие соединения в сырье – высокая основность – адсорбируются
на кислотных центрах катализатора и блокируют их.
Катализаторные яды.
S-, O-содержащие соединения сырья на активность алюмосиликатных
катализаторов не влияют

2) Выжиг кокса кислородом воздуха

3) Обработка регенерированного катализатора водяным паром
(необходима для гидратации катализатора, т.к. при дегидратации
в условиях крекинга снижается его активность)

Регенерация катализатора осуществляется легче,
когда установки каталитического крекинга работают с
высокой кратностью циркуляции катализатора (С)