ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ТОПЛИВА И ...
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 13

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ТОПЛИВА И УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ PowerPoint PPT Presentation


  • 174 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ТОПЛИВА И УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Лекция № 10. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ. Каталитический крекинг. Основная цель – получение высокооктановых бензинов, сырья для нефтехимии и производства кокса и технического углерода.

Download Presentation

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ТОПЛИВА И УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


5514771

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ТОПЛИВА И УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Лекция № 10

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ


5514771

Каталитический крекинг

  • Основная цель – получение высокооктановых бензинов, сырья для нефтехимии и производства кокса и технического углерода.

  • Сырьё – нефтяные фракции 200–500, 300–500 °С, вакуумные дистилляты, содержащие по объему 5–10 % фракций, выкипающих до 350 °С, керосино-газойлевые фракции термических процессов и коксования, мазуты нефти с невысоким содержанием металлов.

  • Т = 450–525 °С, Р  0,1–0,3 МПа

  • Результирующий тепловой эффект является эндотермическим и может изменяться от 100 до 400 кДж/кг сырья.


5514771

Химизм процесса

  • Парафиновые углеводороды

  • гетеролитический разрыв связи молекулы

  • Реакции присоединения к углеводороду электродефицитных кислотных групп катализатора:

СnH2n+2 + L(R+)[CnH2n+1]+ + LH(RH)


5514771

Химизм процесса

  • Олефиновые

  • Нафтеновые углеводороды при взаимодействии с протоном (Н+), кислотами Льюиса (L), карбкатионами (R+) подвергаются разрыву связи С–С или С–Н с образованием соответственно карбониевых или олефиновых ионов.

СnH2n+ L(R+)[CnH2n-1]+ + LH(RH)

карбкатион

олефиновый


5514771

Химизм процесса

  • Ароматические углеводороды присоединяют протон к ароматическому ядру. Длинные боковые углеводородные цепи могут образовывать карбкатионы аналогично алифатическим углеводородам.


5514771

Стабильность карбкатионов


5514771

Схема реакций каталитического крекинга нефтяных фракций


5514771

Кинетика процесса

  • кинетика превращения индивидуальных углеводородов описывается уравнением 1-го порядка, например на цеолитсодержащем катализаторе:

Кэф – эффективная константа скорости реакции, моль/с  г;

V0 – скорость подачи жидкого сырья, моль/с  г;

х – степень конверсии сырья, мольные доли.


5514771

Катализаторы

  • 10–25 % цеолита Y, равномерно распределённого в 75–90 % аморфного алюмосиликата (НAlSiO4)x, который может диссоциировать на ион водорода (протон) и ион AlSiO4‾. Применяют их в виде:

  • микросферических частиц со средним размером 60–65 мкм;

  • шариков диаметром частиц 3–4 мм.

  • Удельная поверхность – от 100 до 600 м2/г. Активный компонент – цеолит.


5514771

Природа кокса при каталитическом крекинге:

  • «каталитический» кокс, образующийся на кислотных катализаторах (циклизация олефинов, конденсация ароматических, Н-перенос);

  • «дегидрогенизационный» кокс образуется в результате реакций дегидрирования на металлах, осевших на поверхности катализатора из сырья;

  • «хемосорбционный» кокс получается в результате необратимой хемосорбции высококипящих полициклических аренов и смолистоасфальтеновых компонентов сырья (коксуемость сырья);

  • «десорбируемый» кокс остается в порах катализатора в результате неполной десорбции в отпарных зонах реакционных аппаратов.


5514771

Материальный баланс каталитического крекинга


5514771

Состав продуктов каталитического крекинга:

  • Углеводородный газ. Доля пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракций в нем составляет 80–90 % (мас.). Фракции разделяются на газофракционных установках и используются в процессе алкилирования, полимеризации, для производства дивинила, изопрена, этилена, пропилена, метилэтилкетона и др.

  • Бензиновая фракция (Н.К. – 195 ºС) применяется как компонент авто- и авиационного бензина (октановое число по исследовательскому методу составляет 87–93).

  • Дизельные фракции (195–280 ºС) могут использоваться как компонент дизельного топлива с цетановым числом 40–45; tзас.= -55 ºС.

  • Фракция 280–420 ºС используется как сырье для производства технического углерода.

  • Тяжелый газойль (фракция выше 420 ºС) – как компонент котельного топлива.


5514771

Технологическое оформление

  • с неподвижным слоем таблетированного катализатора и реакторами периодического действия;

  • с плотным слоем циркулирующего шарикового катализатора и реактором-регенератором непрерывного действия;

  • с псевдоожиженным слоем циркулирующего микросферического катализатора, реактором и регенератором непрерывного действия (лифт-реакторы).


  • Login