Процес каталітичного крекінгу є одним з найбільш поширених великотоннажних процесів поглибленої пере-ництва нафти і значною мірою визначає техніко-еконо-вів показники сучасних і перспективних НПЗ палив-ного профілю.
1 Науково-технічні основи процесу
Сировина і його вплив на вихід і якість цільового продукту
Основною сировиною промислових установок каталітичного крекінгу є прямогонні атмосферні і вакуумні дистиляти первинної перегонки нафти. Також сировиною можуть бути дистиляти коксування, деасфальтізата і побічні продукти виробництва масел і парафінів.
За фракційним складом сировину ділиться на 4 групи: легке, важке дистиллятное, широкого фракційного складу і проміжного складу.
Перша група - легке сировину. До цієї групи належать ДіСтено-ляти первинної перегонки нафти (керосино-соляровим і вакуумні).
Друга група - важке дистиллятное сировину. До цієї групи належать важкі соляровим дистиляти, википають при температурах від 350 до 500 ° С, а також сировину вторинного походження, що отримується на установках термічного крекінгу і коксування (флегма термічного крекінгу і газойль коксування).
Третя група - сировина широкого фракційного складу. Ця сировина можна розглядати як суміш дистилятів першої і другої груп; воно містить гасові і висококиплячі соляровим фракції, а також деякі продукти, одержувані при виробництві масел і парафінів (екстракти, гачі, Петролатуми, легкоплавкі парафіни та ін.). Межа википання дистилятів третьої групи 210-550 ° С.
Четверта група - проміжне дистиллятное сировину. Воно являє собою суміш важких гасових фракцій з легкими та середніми соляровим фракціями і має межі википання 250-470 про С. До них можна віднести також і суміші, перегоняющиеся в більш вузьких межах, наприклад 300-430 ° С.
При каталітичному крекінгу дистилятів прямої перегонки утвориться більше бензину і менше коксу, ніж при крекінгу дистилятів термічного крекінгу і коксування. При каталітичному крекінгу важких вакуумних дистилятів, мазутів та інших нафтових залишків освіту коксу посилюється зі збільшенням вмісту в них смолисто-асфальтенових з'єднань.
Хімічний і фракційний склад дуже впливають на результати каталітичного крекінгу.
Малюнок 1 - Залежність вмісту сірки в продуктах каталітичного крекінгу фракції 350-500 о С прямої перегонки від вмісту сірки в нафті:
1 - котельне паливо, отримане термічним крекингом фракції вище 350 о С; 2 - газойлі (350-500 о С) каталітичного крекінгу; 3 - бензин термічного крекінгу фракції вище 350 о С; 4 - бензин каталітичного крекінгу фракції 350-500 о С.
У таблиці 1.2 представлені матеріальні баланси процесу каталітичного крекінгу при роботі на прямогінний і гидроочищенних газойль, з якої видно, що використання гидроочищенних сировини вигідно, так як збільшується сума світлих і конверсія, а кількість коксу зменшується [6, 7].
Таблиця 1.2 - Баланс каталітичного крекінгу при роботі на прямогінний і гидроочищенних вакуумному газойлі
Предгідроочістка сировини має ряд переваг перед посточісткой продуктів каталітичного крекінгу. Попереднє очищення сировини каталітичного крекінгу забезпечує поглиблення переробки нафти з використанням наявного на НПЗ обладнання. Будь-який варіант посточісткі бензину каталітичного крекінгу вирішує тільки одну задачу - доведення компонента до необхідних екологічних норм. Він не дає ніякого збільшення виходу світлих продуктів і призводить тільки до додаткових витрат НПЗ на переробку [8].
В останні роки у світовій нафтопереробці спостерігається тенденція до безперервного обваження сировини. На сучасних зарубіжних установках перейшли до переробки глибоковакуумна газойлів з температурою кінця кипіння 540-620 о С [5].
На установках каталітичного крекінгу використовують сумішне сировину для залучення залишкових фракцій, внаслідок чого зростає вихід світлих нафтопродуктів по заводу [9].
Одним з перспективних напрямків отримання напрямків отримання моторних палив і сировини для нафтохімії є переробка рослинних масел, які є поновлюваним природним сировиною. Рослинні масла за хімічним складом є сумішшю тригліцеридів (95-97%), що складаються з трьох залишків жирних кислот, приєднаних до гліцериновому основи. Особливість даного виду сировини полягає у відсутності азот і сірковмісних речовин, що забезпечує зниження забруднюючих викидів при експлуатації моторних палив, отриманих з такої сировини [10, 12].
Як добавки в сировині каталітичного крекінгу використовуються відходи виробництв біопалив (ацетон, гліцерин, метанол та їх суміші) і полімерних матеріалів (поліетилен високого тиску). Використання цих добавок не тільки вирішує проблему їх утилізації, але і дозволяє отримати додаткові кількості ППФ і ББФ - цінної сировини нафтохімічного синтезу, а утворюється вода дозволить знизити подачу пара в реактор каталітичного крекінгу, що відповідно поліпшує енергетичні показники процесу [11, 13].