Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
Старение. Как уже отмечалось, нормальное старение с постепенным снижением активности катализатора и без существенного изменения его избирательности неустранимо. Оно ускоряется с увеличением жесткости условий процесса и объясняется действием высоких температур и водяного пара, а также аммиака, сероводорода, сернистого газа и накоплением на катализаторе окислов металлов (железа, меди, никеля, ванадия, натрия и др.).
Совместное действие высокой температуры и водяного пара приводит к значительному снижению общей активности катализатора. Поэтому при каталитическом крекинге на синтетических алюмосиликатных катализаторах надо поддерживать условия, не приводящие к большим отложениям кокса и перегревам катализатора во время регенерации. Это особенно важно при использовании, кристаллических катализаторов. Вместе с тем надо избегать очень малого отложения кокса на катализаторе, так как в этом случае из-за
144
недостатка тепла, выделяющегося при выжиге кокса, нельзя добиться устойчивой работы регенератора и реактора. Содержание кокса на катализаторе при выходе из реактора должно составлять 1,5—1,8%, а после регенерации 0,2—0,3% для аморфного и не более 0,05% для цеолитсодержащего катализатора. Снижение активности закоксованного катализатора, особенно цеолитсодержащего, объясняется блокировкой участков цеолита в матрице катализатора.
Общим признаком структурных изменений для всех катализаторов является возрастание их насыпной плотности. Изменяются и другие их физико-химические свойства, что видно из следующих данных для свежих и равновесных (после 2000 ч работы) катализаторов АШНЦ-3 и аморфного:
Свежий Равновесный
АШНЦ-3 аморф- АШНЦ-3 аморф-
ный ный
Насыпная плот-
ность, кг/м3 . . 689 690 703 785
Содержание целевой
фракции (3—5 мм), 7о (масс.) . . .
87,7 95,3 82,6 80,0
Удельный объем
пор, мл/г . . . 0,532 0,524 0,506 0,375
Удельная поверх-
ность, м2/г . . . 264 363 242 187
Индекс активности. 48,7 38,6 48,5 32,5
» стабильности 51,4 28,8 51,5 25,6
Средний диаметр
пор, 10-10 м . . 80,.0 57,8 83,6 80,2
Наряду с повышением насыпной плотности в равновесном катализаторе повышается средний диаметр пор и снижаются их удельная поверхность и удельный объем, а также индексы активности и стабильности. Характерно, что ухудшение качества цеолит-содержащих катализаторов по сравнению со свежими значительно меньше, чем аморфных. Так, активность катализатора АШНЦ-3 снижается только на 0,2%, а аморфного —на 6,1%.
Сырье и продукты процесса
... Сырье. Сырьем каталитического крекинга являются различные дистиллятные фракции, получаемые при атмосферной и вакуумной перегонке нефти. Если установка каталитического крекинга предназначена для получения компонента базового авиационного бензина, то используют более легкое сырье — дистиллят с пределами выкипания 220—360° С и относительной плотностью 0,83—0,87. Если на установке получают компонент автомобильного бензина, то применяют тяжелое дистиллятное сырье с пределами выкипания 300—550° С и относительной плотностью 0,87—0,93. Кроме того, применяют сырье так называемого промежуточного состава, представляющее собой смесь разных дистиллятов, получаемых не толь-
10-2739 1 45
ко при первичной переработке нефти (атмосферной и вакуумной перегонке), но и при вторичных процессах топливного и масляного производства. Такое сырье можно применять только для получения компонента автомобильного бензина. В последнее время делаются попытки перерабатывать малозольные мазуты и деасфальтизаты.
Сырье не должно содержать фракций, выкипающих до 190° С, так как они при каталитическом крекинге практически не изменяются и при попадании в бензин снижают его октановое число. Важной характеристикой сырья является коксуемость; чем она выше, тем больше кокса образуется при крекинге. Высокий выход кокса может привести к перегрузке регенератора и снижению производительности установки. Поэтому следует помнить, что по мере углубления отбора вакуумного дистиллята при вакуумной перегонке мазута коксуемость его увеличивается; кроме того, в нем увеличивается содержание соединений, понижающих активность катализатора (органические соединения, содержащие серу и азот, а также металлорганические соединения железа, никеля, ванадия и меди). Эти соединения содержатся в больших количествах в тяжелых фракциях перегонки сернистых и особенно высокосернистых нефтей.
Переработка сырья, содержащего вредные примеси, связана с рядом осложнений: усилением коррозии аппаратуры и оборудования, увеличением отложения кокса на катализаторе, что приводит к уменьшению выхода бензина и снижению производительности установки. Соединения, содержащие металлы, попадают в дистилляты при вакуумной перегонке вследствие как заноса в верхнюю часть колонны капелек гудрона, в котором они концентрируются, так и летучести некоторых соединений при высоких температурах. Поэтому при подготовке сырья надо тщательно следить за работой вакуумной колонны, а иногда и снижать температуру конца кипения вакуумного дистиллята, служащего сырьем установок каталитического крекинга.
