Каталический крекинг и каталический риформинг Процесс расщепления нефтяных фракций при высоких температурах (440—500°С) и невысоких давлениях (до 0,15 МПа) в присутствии алюмосиликатных катализаторов называется к а т а л и т и ч е с к и м крекингом.
Реакции, протекающие при каталитическом крекинге нефтяного сырья, в основном аналогичны реакциям, протекающим при термическом крекинге. Однако применение катализаторов существенно изменяет характер процесса. Катализаторы—вещества, ускоряющие химическую реакцию.
Сырьем каталитического крекинга чаще всего являются газойлевые фракции (атмосферной и вакуумной перегонки), иногда продукты термического крекинга (керосино-газойлевые фракции) и коксования мазутов и гудронов. В процессе каталитического крекинга получают газ, бензин, легкий газойль, тяжелый газойль и кокс. Качество этих продуктов зависит от качества исходного сырья, применяемого катализатора, технологической схемы и параметров процесса.
Основными компонентами катализаторов крекинга являются высокопористые вещества (глинозем и кремнезем). При взаимодействии их образуются алюмосиликаты, которые способствуют реакции расщепления углеводородов. Такие катализаторы называются алюмосиликатными.
Применяют природные и синтетические катализаторы крекинга. Природные приготовляют из природных глин, но так как они малоактивны, чаще применяют синтетические катализаторы (алюмосиликатые и цеолитные).
По форме части катализаторы бывают: 1) шариковые (диаметр шарика—3—6 мм); 2) микросферичсские (диаметр шарика — 20—150 мкм); 3) пылевидные (размер частиц— 1— 150 мкм),
Технологический процесс каталитического крекинга в общем виде заключается в следующем.
Предварительно нагретый катализатор подается в реакционную камеру, куда поступают пары сырья. Здесь происходит процесс крекинга. Катализатор при этом закоксовывается и его выводят из зоны реакции в регенератор. В регенераторе кокс выжигается, катализатор восстанавливает свои первоначальные свойства и одновременно нагревается. После этого его вновь направляют в реакционную камеру.
Различают следующие разновидности установок каталитического крекинга.
1. Установки со стационарным (неподвижным) катализатором,
На таких установках сырье проходит через реакторы, заполненные катализатором. По мере работы катализатор закоксовывается, активность его уменьшается и сырье подают в другой реактор, а в первом реакторе проводится регенерация катализатора. Таким образом, реакторы работают периодически. Эти установки широкого распространения не получили.
2. Установки с подвижным шариковым катализатором. На таких установках поток сырья вместе с шариковым катализатором поступают в реактор. Закоксованный катализатор выводится из реактора и направляется на регенерацию в другой аппарат-регенератор. Установки с движущимся катализатором наиболее распространены.
3. Установки каталитического крекинга с кипящим слоем мелкодисперсного катализатора.
При этом процессе пылевидный катализатор ведет себя как кипящая жидкость. Сырье смешивается с пылевидным катализатором, на поверхности которого проходит реакция, а после этого закоксованный катализатор подают в регенератор. В данном случае обеспечивается лучший контакт сырья с катализатором.