Каталитический крекинг

В процессе каталитического крекинга нефтяного сырья получают продукты с меньшей молекулярной массой: компоненты высокооктановых бензинов, легкий газойль и углеводородные газы. В качестве катализаторов используют алюмосиликаты и цеолиты. В процессе проведения каталитического крекинга углеводороды подвергаются следующим превращениям:

- расщепление высокомолекулярных парафинов с образованием низкомолекулярных углеводородов,

- крекинг нафтенов с образованием олефинов,

- деалкилирование ароматических углеводородов с углеводородными заместителями в кольце,

- изомеризация,

- полимеризация, конденсация и коксообразование.

Расщепление С-С связей углеводородов протекает по ионному механизму.

На стадии инициирования цепи происходит присоединения протона, донором которого является катализатор, по правилу Марковникова к двойной связи олефина с образованием карбкатиона:

Следует отметить, что фракции нефти не сдержат олефинов. В процессе каталитического крекинга олефины, необходимые для начала процесса, образуются в результате термического радикального расщепления углеводородов. Катионы макромолекул подвергаются β-расщеплению с образованием алкена и нового карбкатиона. Обрыв цепи происходит в результате соединения иона карбкатиона с анионом катализатора.

Циклоалканы подвергаются расщеплению аналогично алканам. Присоединение протона проходит за счет разрыва С-С связи цикла.

Ароматические соединения при каталитическом крекинге подвергаются деалкелированию без расщепления ядра.

Температура проведения процесса каталитичесвкого крекинга определяется характеристиками катализатора и сырья, временем контакта, целевыми продуктами и конструкцией аппаратов. В среднем температурный интервал для каталитического крекинга составляет 450 – 530 °С. Повышение температуры приводит к увеличению степени конверсии сырья, повышению выхода газа и кокса, уменьшению выхода бензиновой фракции, снижению содержания в ней разветвленных углеводородов и резкому увеличение содержания олефинов. Процесс осуществляют при давлении 0.4 МПа с дополнительным разбавлением сырья водяным паром для снижения коксообразования.

В качестве сырья для каталитического крекинга используют керосино-газойлевую и вакуумно-газойлевую фракции перегонки нефти. Для предотвращения дезактивации катализатора сырье предварительно обессеривают и деазотируют восстановлением и деметаллизируют для удаления металлов. Один из способов подготовки нефтяных фракций к каталитическим процессам – гидроочистка, которая также позволяет повысить степень выхода бензина и снизить коксообразование.

Каталитический реформинг.

Каталитический риформинг - это процесс переработки бензиновых фракций под давлением водорода с целью получения высокооктановых автомобильных бензинов, ароматических углеводородов и водородсодержащего газа. Каталитический риформинг обеспечивает основной объем производства высокооктанового компонента автомобильных бензинов, а также водородсодержащего газа для гидроочистки дизельных топлив и нефтяных дистиллятов. В качестве сырья для каталитического реформинга используют бензиновые фракции, выкипающие при температуре 60 – 190 °С. Процесс проводят на алюиоплатиновых катализаторах (платина, нанесенная на обработанный хлористыми и фтористыми соединениями Al₂O₃), поэтому его также называют платформингом. Продуктами каталитического реформинга являются ароматические (бензол, толуол, ксилол) углеводороды, образующиеся в результате дегидрирования шестичленных и дегидроизомеризации алкилированных пятичленных циклоалкановых углеводородов, а также дегидроциклизации насыщенных углеводородов, и изоалкановые углевдороды, образующиеся образом при изомеризации и гидрокрекинге насыщенных углеводородов нормального строения. Побочные реакции реформинга - гидрирование и полимеризация ненасыщенных соединений, деалкилирование и конденсация ароматических углеводородов.

Поиск по сайту: