Каталитический крекинг

Содержание

1. Каталитический крекинг
2. ПЛАН ЛЕКЦИИ1 Теоретические сведения 2 Основные факторы
3. Теоретические сведенияПроцесс КК является одним из наиболее
4. Динамика изменения мощностей каталитического крекинга в основных странах и регионах мира, млн. тонн в год
5. Теоретические сведенияСырьёРеакторРегенераторПродуктыРегенерированный катализаторЗакоксованный катализаторДымовые газыВоздухБлок-схема процесса КК
6. Теоретические сведения Химические превращения углеводородов по карбоний-ионному
7. Теоретические сведенияб) крекинг олефинов с образованием низкомолекулярных
8. Теоретические сведения2 Вторичные бимолекулярные реакции углеводородов на
9. Теоретические сведенияб) Перенос гидрид-иона (Н-перенос).Обуславливает повышенные выходы
10. Теоретические сведенияв) Изомеризация карбониевых ионов - повышает
11. Теоретические сведенияг) Циклизация и дециклизация. Через мультиплетную хемосорбциюили через диеновый синтез
12. Теоретические сведенияСтабильность карбониевых ионов возрастает в ряду:
13. Теоретические сведенияПобочные реакции: 1 Алкилирование и
14. Химические реакции при КК
15. Механизм крекингаЦеолиты инициируют реакции перераспределения Н2 по схеме: олефин + нафтен  изопарафин + ароматика
16. Основные факторы процесса1 В качестве сырья в
17. Основные факторы процессаПо фракционному составу к сырью
18. Основные факторы процесса 1 Качество сырьяВ сырье
19. Основные факторы процессаОбратимая дезактивация катализатораК компонентам, обратимо
20. Основные факторы процесса1 – бензин2 – легкий газойль3 - остаток1 Качество сырья
21. Основные факторы процессаПервый катализатор – природные глины.
22. Катализаторы КК
23. Основные факторы процессаПри 500оС каталитическому крекингу подвергаются
24. Основные факторы процессаСоставляет 450-510 ºСС увеличением температуры-
25. Основные факторы процесса
26. Основные факторы процесса1 Циркуляция осуществляется между реактором
27. Основные факторы процесса4 Кратность циркуляции катализатораС увеличением
28. Основные факторы процесса4 Кратность циркуляции катализатора
29. Основные факторы процесса1 Основные реакции крекинга сопровождаются
30. Основные факторы процесса1- 475 ºС, 2-500 ºС, 3-575 ºС6 Время контакта сырья с катализатором
31. Основные факторы процесса1 – глубина превращения2 –
32. Каталитический крекингРазновидности процесса- Установки с крупногранулированным шариковым
33. Варианты схем реакторно-регенеративных блоков КК
34. Каталитический крекингРеакторно-регенеративный блок КК с движущимся слоем
35. установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля
36. установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойляРеактор установки
37. установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля
38. Продукты, % масс.
39. Каталитический крекингА) с кипящим (псевдоожиженным) слоем катализатораБ) с лифт-реакторомВ) с лифт-реактором и двухступенчатым регенератором
40. установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойля
41. Реактор установки Г-43-107I –сырьеII – регенерированный
42. Регенератор установки Г-43-107I – закоксованный катализаторII–
43. установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойляКонструкции концевых
44. установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойля
45. Продукты, % масс.
46. MSCCВ 1991 г. фирма Барко (США) предложила
47. MSCCОбеспечиваетЗначительное повышение выхода целевых продуктовУлучшение качества продуктовПовышение надежности и снижение эксплуатационных и капитальных затрат
48. MSCC
49. MSCCСхема контакта сырья с ниспадающим катализаторомI – ввод сырья; II – “завеса” контакта
50. MSCCРеактор MSCCI – ввод сырья; II –
51. MSCCПреимущества малого времени контакта1 Снижение температуры в
52. Продукты, % масс.
53. Продукты каталитического крекинга
54. Реакторный блок установки PETRO FCC (Фирма UOP)
55. Материальный баланс PETRO FCC и традиционного ККФ
56. Продукты каталитического крекингаГазообразные продукты
57. Продукты каталитического крекинга
58. Продукты каталитического крекингаБензин КК – содержитНепредельных –
59. Продукты каталитического крекинга
60. Современное состояние каталитического крекинга на предприятиях России КК на мазуте – нетМСКК - нет
61. КК в России в период 2012-2015 гг.
62. Слайд 62
63. Узел ввода сырья
64. Скачать презентанцию

ПЛАН ЛЕКЦИИ1 Теоретические сведения 2 Основные факторы процесса 3 Разновидности процесса каталитического крекинга 4 Описание работы установки Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля 5 Описание работы установки Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойля6

Главная
Разное
Каталитический крекинг

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Каталитический крекинг

Слайд 2ПЛАН ЛЕКЦИИ

1 Теоретические сведения
2 Основные факторы процесса
3 Разновидности

процесса каталитического крекинга
4 Описание работы установки Г-43-102 каталитического крекинга

вакуумного газойля
5 Описание работы установки Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойля
6 MSCC

ПЛАН ЛЕКЦИИ1 Теоретические сведения 2 Основные факторы процесса 3 Разновидности процесса каталитического крекинга 4 Описание работы установки

Слайд 3Теоретические сведения
Процесс КК является одним из наиболее распространенных крупнотоннажных процессов

углубленной переработки нефти.

Основное назначение КК – производство с максимальным выходом

высокооктанового бензина и ценных сжиженных газов – сырья для последующих производств высокооктановых компонентов бензинов изомерного строения: алкилаты, МТБЭ, а также сырья для нефтехимических производств.

Теоретические сведенияПроцесс КК является одним из наиболее распространенных крупнотоннажных процессов углубленной переработки нефти.Основное назначение КК – производство

Слайд 4Динамика изменения мощностей каталитического крекинга в основных странах и регионах мира,

млн. тонн в год

Слайд 5Теоретические сведения
Сырьё
Реактор
Регенератор
Продукты
Регенерированный катализатор
Закоксованный катализатор
Дымовые газы
Воздух
Блок-схема процесса КК

Теоретические сведенияСырьёРеакторРегенераторПродуктыРегенерированный катализаторЗакоксованный катализаторДымовые газыВоздухБлок-схема процесса КК

Слайд 6Теоретические сведения
Химические превращения углеводородов по карбоний-ионному цепному механизму можно

представить в следующей последовательности:
1 Первичные мономолекулярные реакции крекинга и деалкилирования

(распад по С-С связи) высокомолекулярных молекул исходного сырья с образованием низкомолекулярных углеводородов: (n=m+p)
а) крекинг парафинов с образованием низкомолекулярных парафинов и олефина;
CnH2n+2 = CmH2m + CpH2p+2

Химизм процесса КК

Теоретические сведения Химические превращения углеводородов по карбоний-ионному цепному механизму можно представить в следующей последовательности:1 Первичные мономолекулярные реакции

Слайд 7Теоретические сведения
б) крекинг олефинов с образованием низкомолекулярных олефинов;
CnH2n =

CmH2m + CpH2p

в) деалкилирование алкилароматических углеводородов :
АrСnH2n+1 = АrН +

СnН2n
АrСnH2n+1 = ArCmH2m+1 + СpH2p
Наиболее вероятным является полный отрыв алкильной цепи.

г) крекинг нафтенов с образованием олефинов
цСnН2n = CmH2m+ СрН2р

Теоретические сведенияб) крекинг олефинов с образованием низкомолекулярных олефинов; CnH2n = CmH2m + CpH2pв) деалкилирование алкилароматических углеводородов :АrСnH2n+1

Слайд 8Теоретические сведения
2 Вторичные бимолекулярные реакции углеводородов на поверхности цеолита с

участием карбоний ионов.

Реакции развития цепи включают следующие наиболее характерные реакции

карбониевых ионов:
а) Распад С-С связи карбоний ионов - приводит к образованию низкокипящих топливных фракций и С3 - С4 газов

Теоретические сведения2 Вторичные бимолекулярные реакции углеводородов на поверхности цеолита с участием карбоний ионов.Реакции развития цепи включают следующие

Слайд 9Теоретические сведения
б) Перенос гидрид-иона (Н-перенос).

Обуславливает повышенные выходы топливных фракций и

химическую стабильность бензинов КК.

Осуществляются следующие реакции КК:
Олефин + нафтен

= Парафин + арен
Олефин + олефин = Арен + парафин
Олефин + олефин = Арен + водород
Арен + арен = кокс + парафин + водород и т.д.

Теоретические сведенияб) Перенос гидрид-иона (Н-перенос).Обуславливает повышенные выходы топливных фракций и химическую стабильность бензинов КК. Осуществляются следующие реакции

Слайд 10Теоретические сведения
в) Изомеризация карбониевых ионов - повышает товарные качества продуктов

КК. Происходит либо путем передачи протона или метильной группы вдоль

углеводородной цепи

Теоретические сведенияв) Изомеризация карбониевых ионов - повышает товарные качества продуктов КК. Происходит либо путем передачи протона или

Слайд 11Теоретические сведения
г) Циклизация и дециклизация. Через мультиплетную хемосорбцию

или через диеновый

синтез

Слайд 12Теоретические сведения
Стабильность карбониевых ионов возрастает в ряду:
первичный< вторичный

третичный

Третичный карбониевый ион является самым стабильным. Именно этим обусловлен

высокий выход изопарафиновых углеводородов, особенно изобутана, при каталитическом крекинге.

Теоретические сведенияСтабильность карбониевых ионов возрастает в ряду: первичный< вторичный< третичный Третичный карбониевый ион является самым стабильным. Именно

Слайд 13Теоретические сведения
Побочные реакции:

1 Алкилирование и полимеризация - протекают

по карбоний-ионному механизму. При температурах ниже 400 ºС они доминируют

над крекингом, а при высоких температурах равновесие смещается в сторону деалкилирования и деполимеризации.
2 Конденсация ароматических углеводородов - дает соединения углерода с более высокой молекулярной массой, вплоть до кокса.
3 Коксообразование.

Теоретические сведенияПобочные реакции: 1 Алкилирование и полимеризация - протекают по карбоний-ионному механизму. При температурах ниже 400

Слайд 14Химические реакции при КК

Слайд 15Механизм крекинга
Цеолиты инициируют реакции перераспределения Н2 по схеме:
олефин +

нафтен  изопарафин + ароматика

Слайд 16Основные факторы процесса
1 В качестве сырья в процессе КК используется

ВГ широкого фракционного состава (350-500оС).
2 Иногда вовлекаются
- газойлевые фракции

термодеструктивных процессов, ГК,
- деасфальтизаты процессов деасфальтизации мазутов и гудронов и др.
3 В последние годы с целью увеличения ресурсов сырья, повышают конец кипения сырья до 550-620оС.

1 Качество сырья

Основные факторы процесса1 В качестве сырья в процессе КК используется ВГ широкого фракционного состава (350-500оС). 2 Иногда

Слайд 17Основные факторы процесса
По фракционному составу к сырью предъявляют следующие требования:
-

Практически полное отсутствие бензино-лигро- иновых фракций (претерпевают незначительные превращения и

отрицательно влияют на ОЧ).
- Ограниченное содержание (до 10%) фракций, выкипающих до 350;
- Ограниченная температура конца кипения (500-620 ºС) (концентрируются смолы и асфальтены, вызывающие закоксовывание катализатора, гетероатомные соединения и металлы – яды катализатора).

1 Качество сырья

Основные факторы процессаПо фракционному составу к сырью предъявляют следующие требования:- Практически полное отсутствие бензино-лигро- иновых фракций (претерпевают

Слайд 18Основные факторы процесса
1 Качество сырья
В сырье содержатся: парафиновые 15-35

%, нафтеновые 20-40 % и ароматические 15-60 %.
Химический состав

Основные факторы процесса 1 Качество сырьяВ сырье содержатся: парафиновые 15-35 %, нафтеновые 20-40 % и ароматические 15-60

Слайд 19Основные факторы процесса
Обратимая дезактивация катализатора
К компонентам, обратимо дезактивирующим катализаторы крекинга,

относятся ПЦА, смолы, асфальтены и азотистые соединения. Об обратимой дезактивирующей

способности сырья судят по коксуемости, определяемой по Конрадсону. Чем выше коксуемость сырья, тем больше выход кокса на катализаторе, (не более 0,3 - 0,5% масс).
Необратимая дезактивация катализатора
Металлорганические соединения - блокируют активные центры катализатора. По мере увеличения содержания никеля и ванадия интенсивно возрастает выход водорода и сухих газов, а выход бензина снижается.
С целью снижения содержания металлов и коксогенных компонентов применяется каталитическая гидроочистка сырья.

1 Качество сырья

Основные факторы процессаОбратимая дезактивация катализатораК компонентам, обратимо дезактивирующим катализаторы крекинга, относятся ПЦА, смолы, асфальтены и азотистые соединения.

Слайд 20Основные факторы процесса
1 – бензин
2 – легкий газойль
3 - остаток
1

Качество сырья

Слайд 21Основные факторы процесса
Первый катализатор – природные глины. Недостатки - низкая

механическая прочность и низкая селективность.
С 30-х годов – алюмосиликаты.
С 50-х

годов – цеолитсодержащие. В катализаторе 15...20% масс. цеолита. Недостатки - малая механическая прочность, но высокая активность.
Промышленные катализаторы:

- шариковые: АШНЦ-3 (без РЗЭ), АШНЦ-6, Цеокар2, Цеокар-4 (с РЗЭ), Ц-100, Ц-600
- микросферические: КМЦР-2,МЦ-5, РСГ-6Ц (с РЗЭ), КМЦ-4 (с промотором дожига), катализаторы серии «Люкс»
- зарубежные: дюрабед, супер, экстра, СВZ, МZ, резидкет.

2 Катализаторы

Основные факторы процессаПервый катализатор – природные глины. Недостатки - низкая механическая прочность и низкая селективность.С 30-х годов

Слайд 22Катализаторы КК

Слайд 23Основные факторы процесса
При 500оС каталитическому крекингу подвергаются углеводороды быстрее, чем

при термическом:
Парафины – в 6-60 раз
Нафтены – в 1000 раз
Олефины

– более чем в 100-10000 раз
Ароматические углеводороды – более чем в 10000 раз

2 Катализаторы

Основные факторы процессаПри 500оС каталитическому крекингу подвергаются углеводороды быстрее, чем при термическом:Парафины – в 6-60 разНафтены –

Слайд 24Основные факторы процесса
Составляет 450-510 ºС
С увеличением температуры
- реакции разложения (газообразование)
-

реакции коксообразования
Снижение температуры с увеличением времени контакта – реакции коксообразования

3

Температура

1 – бензин
2 – газ
3 - кокс

Основные факторы процессаСоставляет 450-510 ºСС увеличением температуры- реакции разложения (газообразование)- реакции коксообразованияСнижение температуры с увеличением времени контакта

Слайд 25Основные факторы процесса

Слайд 26Основные факторы процесса
1 Циркуляция осуществляется между реактором и регенератором.
2

Определяется как отношение количества катализатора к сырью, подаваемых в реактор

в единицу времени.
3 Содержание кокса в закоксованном катализаторе 2-3 %.
4 Минимальное количество катализатора подбирается из теплового баланса.
4 На установках с крупногранулированным катализатором К = 2-7, с мелкодисперсным от 7-20.

4 Кратность циркуляции катализатора

Основные факторы процесса1 Циркуляция осуществляется между реактором и регенератором. 2 Определяется как отношение количества катализатора к сырью,

Слайд 27Основные факторы процесса
4 Кратность циркуляции катализатора
С увеличением кратности
сокращается продолжительность пребывания

катализатора в зоне реакции,
снижается содержание кокса
возрастает средняя активность
повышается выход бензина
увеличивается

выход целевых продуктов
Катализатор является также теплоносителем

Основные факторы процесса4 Кратность циркуляции катализатораС увеличением кратностисокращается продолжительность пребывания катализатора в зоне реакции,снижается содержание коксавозрастает средняя

Слайд 28Основные факторы процесса
4 Кратность циркуляции катализатора

Слайд 29Основные факторы процесса
1 Основные реакции крекинга сопровождаются увеличением объёма, процесс

протекает в паровой фазе. Оптимальное давление 0,125-0,15 МПа.
2 Избыточное

давление в реакторах необходимо, чтобы продукты реакции могли преодолеть сопротивление аппаратов на блоке фракционирования.
3 Повышение давление ухудшает селективность процесса и приводит к росту выхода газов и кокса.

5 Давление

Основные факторы процесса1 Основные реакции крекинга сопровождаются увеличением объёма, процесс протекает в паровой фазе. Оптимальное давление 0,125-0,15

Слайд 30Основные факторы процесса
1- 475 ºС, 2-500 ºС, 3-575 ºС
6 Время

контакта сырья с катализатором

Слайд 31Основные факторы процесса
1 – глубина превращения
2 – выход бензина
3 –

выход газа
4 – выход кокса
º - аморфный катализатор
• - цеолитсодержащий

катализатор

6 Время контакта сырья с катализатором

Основные факторы процесса1 – глубина превращения2 – выход бензина3 – выход газа4 – выход коксаº - аморфный

Слайд 32Каталитический крекинг
Разновидности процесса
- Установки с крупногранулированным шариковым катализатором (Г-43-102).
- Установки

с пылевидным (микросферическим) катализатором, работающих в режиме псевдоожижения.
- Установки

с микросферическим катализатором, работающих в режиме транспорта катализатора (Г- 43-107).
- Установки крекинга типа MSCC (миллисекундный каталитический крекинг).

Каталитический крекингРазновидности процесса- Установки с крупногранулированным шариковым катализатором (Г-43-102).- Установки с пылевидным (микросферическим) катализатором, работающих в режиме

Слайд 33Варианты схем реакторно-регенеративных блоков КК

Слайд 34Каталитический крекинг

Реакторно-регенеративный блок КК с движущимся слоем шарикового катализатора

Установка ТСС (США)

Установка Г-43-102
2 – регенератор, 3 - реактор

Слайд 35установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля

Слайд 36установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля
Реактор установки
Г-43-102
1-верхний распределитель катализатора
2

– корпус
3 – патрубки для отвода паров (гирлянды)
4 – днище
5

– нижний распределитель катализатора
6 – переточные трубы

установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойляРеактор установки Г-43-1021-верхний распределитель катализатора2 – корпус3 – патрубки для отвода паров

Слайд 37установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля

Слайд 38Продукты, % масс.

Газ……………………………………….
Бензин………………………………….
Легкий газойль ……………………….
Тяжелый газойль……………………..
Кокс.…………………………………….
Примерный материальный баланс

процесса КК 43-102

12-16
25-30
40-45
20-25
3-5

Продукты, % масс. Газ………………………………………. Бензин…………………………………. Легкий газойль ………………………. Тяжелый

Слайд 39Каталитический крекинг
А) с кипящим (псевдоожиженным) слоем катализатора
Б) с лифт-реактором
В) с

лифт-реактором и двухступенчатым регенератором

Каталитический крекингА) с кипящим (псевдоожиженным) слоем катализатораБ) с лифт-реакторомВ) с лифт-реактором и двухступенчатым регенератором

Слайд 40установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойля

Слайд 41Реактор установки Г-43-107
I –сырье
II – регенерированный катализатор
III – закоксованный катализатор
IV

– продукты крекинга
V – водяной пар
1- корпус
2 – двухступенчатый циклон
3

–баллистический циклон
4 – стояки циклона
5 –подвижная опора
6 – форсунки для шлама
7 – десорбер
8 – лифт-реактор
9 – сопло
10 – штуцер предохранительного клапана

Реактор установки Г-43-107I –сырьеII – регенерированный катализаторIII – закоксованный катализаторIV – продукты крекингаV – водяной пар1-

Слайд 42Регенератор установки Г-43-107
I – закоксованный катализатор
II– регерерированный катализатор
III- воздух
IV

– водяной пар
V – дымовые газы
1 – корпус
2 – коллектор

для ввода воздуха
3 – топливная форсунка
4 – форсунки для конденсата
5 – двухступенчатый циклон
6 – сборная камера

Регенератор установки Г-43-107I – закоксованный катализаторII– регерерированный катализатор III- воздухIV – водяной парV – дымовые газы1

Слайд 43установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойля
Конструкции концевых устройств лифт-реактора
А) инерционный

сепаратор, Б) циклоны с восходящим потоком,
В) циклоны с замкнутым

потоком

I – смесь катализатора и паров нефтепродуктов из лифт-реактора
II – парогазовый поток из десорбера
III – продукты крекинга

установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойляКонструкции концевых устройств лифт-реактораА) инерционный сепаратор, Б) циклоны с восходящим потоком, В)

Слайд 44установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойля

Слайд 45Продукты, % масс.

Газ……………………………………….
ППФ...………………………………….
ББФ …………………………………….
С5-195 ºС………….……………………
195-350 ºС…………….………………..
>350 ºС………………………………….
Кокс+потери……..…………………….
Примерный

материальный баланс процесса 43-107

1,5-3
5-7
8-10
40-45
27-30
7-9
3-4

Продукты, % масс. Газ………………………………………. ППФ...…………………………………. ББФ ……………………………………. С5-195 ºС………….……………………

Слайд 46MSCC
В 1991 г. фирма Барко (США) предложила технологию нового процесса

каталитического крекинга с ультракоротким временем контакта – MSCC (ККМС).
Ключевые

особенности процесса:
уникальная система распределения сырья и контакта сырья с катализатором;
зона реакции с ультракоротким временем контакта (до 0,1 с);
горячая отпарка отработанного катализатора;
небольшой реактор с холодной стенкой и одноступенчатыми внешними циклонами;
отсутствие лифт-реактора.

MSCCВ 1991 г. фирма Барко (США) предложила технологию нового процесса каталитического крекинга с ультракоротким временем контакта –

Слайд 47MSCC
Обеспечивает
Значительное повышение выхода целевых продуктов
Улучшение качества продуктов
Повышение надежности и снижение

эксплуатационных и капитальных затрат

MSCCОбеспечиваетЗначительное повышение выхода целевых продуктовУлучшение качества продуктовПовышение надежности и снижение эксплуатационных и капитальных затрат

Слайд 48MSCC

Слайд 49MSCC
Схема контакта сырья с ниспадающим катализатором
I – ввод сырья;
II

– “завеса” контакта

Слайд 50MSCC
Реактор MSCC

I – ввод сырья;
II – ввод катализатора;
III

– вывод продуктов крекинга;
IV – ввод ВП на отпарку;

V – вывод катализатора из реактора

MSCCРеактор MSCCI – ввод сырья; II – ввод катализатора; III – вывод продуктов крекинга; IV – ввод

Слайд 51MSCC
Преимущества малого времени контакта
1 Снижение температуры в регенераторе
2 Повышение кратности

циркуляции катализатора
3 Увеличение выходов продуктов
4 Меньшая необходимость в охлаждении катализатора
5

Большая эффективность при переработке остаточного сырья
6 Снижение выхода сухого газа
7 Повышение выхода бензина
8 Повышение ОЧИ бензина
9 Уменьшение реакций дегидрирования

MSCCПреимущества малого времени контакта1 Снижение температуры в регенераторе2 Повышение кратности циркуляции катализатора3 Увеличение выходов продуктов4 Меньшая необходимость

Слайд 52Продукты, % масс.

Сухой газ……………………………….
ППФ...………………………………….
ББФ …………………………………….
Бензин…………….……………………
ЛГ……………..……….………………..
Кубовый остаток………...…………….
Кокс+потери……..…………………….
Примерный материальный

баланс процесса MSCC

2,73
6,47
10,86
52,86
12,4
9,31
5,45

Продукты, % масс. Сухой газ………………………………. ППФ...…………………………………. ББФ ……………………………………. Бензин…………….……………………

Слайд 53Продукты каталитического крекинга

Слайд 54Реакторный блок установки PETRO FCC (Фирма UOP)

Слайд 55Материальный баланс PETRO FCC и традиционного ККФ

Слайд 56Продукты каталитического крекинга
Газообразные продукты

Слайд 57Продукты каталитического крекинга

Слайд 58Продукты каталитического крекинга
Бензин КК – содержит
Непредельных – до 35%
Ароматических –

до 25%
Октановое число – 89-94 (ОЧИ) или 80-95 (ОЧМ)
Содержит сернистые

соединения
Для облагораживания применяют дополнительные технологии

Продукты каталитического крекингаБензин КК – содержитНепредельных – до 35%Ароматических – до 25%Октановое число – 89-94 (ОЧИ) или

Слайд 59Продукты каталитического крекинга

Слайд 60Современное состояние каталитического крекинга на предприятиях России
КК на мазуте

– нет
МСКК - нет

Слайд 61КК в России в период 2012-2015 гг.

Слайд 62

Слайд 63Узел ввода сырья

Скачать презентацию

Разделы презентаций

Каталитический крекинг

Содержание

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Каталитический крекинг

Слайд 2ПЛАН ЛЕКЦИИ1 Теоретические сведения 2 Основные факторы процесса 3 Разновидности

процесса каталитического крекинга 4 Описание работы установки Г-43-102 каталитического крекинга

Слайд 3Теоретические сведенияПроцесс КК является одним из наиболее распространенных крупнотоннажных процессов

углубленной переработки нефти.Основное назначение КК – производство с максимальным выходом

Слайд 4Динамика изменения мощностей каталитического крекинга в основных странах и регионах мира,

млн. тонн в год

Слайд 5Теоретические сведенияСырьёРеакторРегенераторПродуктыРегенерированный катализаторЗакоксованный катализаторДымовые газыВоздухБлок-схема процесса КК

Слайд 6Теоретические сведения Химические превращения углеводородов по карбоний-ионному цепному механизму можно

представить в следующей последовательности:1 Первичные мономолекулярные реакции крекинга и деалкилирования

Слайд 7Теоретические сведенияб) крекинг олефинов с образованием низкомолекулярных олефинов; CnH2n =

CmH2m + CpH2pв) деалкилирование алкилароматических углеводородов :АrСnH2n+1 = АrН +

Слайд 8Теоретические сведения2 Вторичные бимолекулярные реакции углеводородов на поверхности цеолита с

участием карбоний ионов.Реакции развития цепи включают следующие наиболее характерные реакции

Слайд 9Теоретические сведенияб) Перенос гидрид-иона (Н-перенос).Обуславливает повышенные выходы топливных фракций и

химическую стабильность бензинов КК. Осуществляются следующие реакции КК:Олефин + нафтен

Слайд 10Теоретические сведенияв) Изомеризация карбониевых ионов - повышает товарные качества продуктов

КК. Происходит либо путем передачи протона или метильной группы вдоль

Слайд 11Теоретические сведенияг) Циклизация и дециклизация. Через мультиплетную хемосорбциюили через диеновый

синтез

Слайд 12Теоретические сведенияСтабильность карбониевых ионов возрастает в ряду: первичный< вторичный

третичный Третичный карбониевый ион является самым стабильным. Именно этим обусловлен

Слайд 13Теоретические сведенияПобочные реакции: 1 Алкилирование и полимеризация - протекают

по карбоний-ионному механизму. При температурах ниже 400 ºС они доминируют

Слайд 14Химические реакции при КК

Слайд 15Механизм крекингаЦеолиты инициируют реакции перераспределения Н2 по схеме: олефин +

нафтен  изопарафин + ароматика

Слайд 16Основные факторы процесса1 В качестве сырья в процессе КК используется

ВГ широкого фракционного состава (350-500оС). 2 Иногда вовлекаются- газойлевые фракции

Слайд 17Основные факторы процессаПо фракционному составу к сырью предъявляют следующие требования:-

Практически полное отсутствие бензино-лигро- иновых фракций (претерпевают незначительные превращения и

Слайд 18Основные факторы процесса 1 Качество сырьяВ сырье содержатся: парафиновые 15-35

%, нафтеновые 20-40 % и ароматические 15-60 %.Химический состав

Слайд 19Основные факторы процессаОбратимая дезактивация катализатораК компонентам, обратимо дезактивирующим катализаторы крекинга,

относятся ПЦА, смолы, асфальтены и азотистые соединения. Об обратимой дезактивирующей

Слайд 20Основные факторы процесса1 – бензин2 – легкий газойль3 - остаток1

Качество сырья

Слайд 21Основные факторы процессаПервый катализатор – природные глины. Недостатки - низкая

механическая прочность и низкая селективность.С 30-х годов – алюмосиликаты.С 50-х

Слайд 22Катализаторы КК

Слайд 23Основные факторы процессаПри 500оС каталитическому крекингу подвергаются углеводороды быстрее, чем

при термическом:Парафины – в 6-60 разНафтены – в 1000 разОлефины

Слайд 24Основные факторы процессаСоставляет 450-510 ºСС увеличением температуры- реакции разложения (газообразование)-

реакции коксообразованияСнижение температуры с увеличением времени контакта – реакции коксообразования3

Слайд 25Основные факторы процесса

Слайд 26Основные факторы процесса1 Циркуляция осуществляется между реактором и регенератором. 2

Определяется как отношение количества катализатора к сырью, подаваемых в реактор

Слайд 27Основные факторы процесса4 Кратность циркуляции катализатораС увеличением кратностисокращается продолжительность пребывания

катализатора в зоне реакции,снижается содержание коксавозрастает средняя активностьповышается выход бензинаувеличивается

Слайд 28Основные факторы процесса4 Кратность циркуляции катализатора

Слайд 29Основные факторы процесса1 Основные реакции крекинга сопровождаются увеличением объёма, процесс

протекает в паровой фазе. Оптимальное давление 0,125-0,15 МПа. 2 Избыточное

Слайд 30Основные факторы процесса1- 475 ºС, 2-500 ºС, 3-575 ºС6 Время

контакта сырья с катализатором

Слайд 31Основные факторы процесса1 – глубина превращения2 – выход бензина3 –

выход газа4 – выход коксаº - аморфный катализатор• - цеолитсодержащий

Слайд 32Каталитический крекингРазновидности процесса- Установки с крупногранулированным шариковым катализатором (Г-43-102).- Установки

с пылевидным (микросферическим) катализатором, работающих в режиме псевдоожижения. - Установки

Слайд 33Варианты схем реакторно-регенеративных блоков КК

Слайд 34Каталитический крекингРеакторно-регенеративный блок КК с движущимся слоем шарикового катализатора

Установка ТСС (США)

Слайд 35установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля

Слайд 36установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойляРеактор установки Г-43-1021-верхний распределитель катализатора2

– корпус3 – патрубки для отвода паров (гирлянды)4 – днище5

Слайд 37установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля

Слайд 38Продукты, % масс.

Слайд 39Каталитический крекингА) с кипящим (псевдоожиженным) слоем катализатораБ) с лифт-реакторомВ) с

лифт-реактором и двухступенчатым регенератором

Слайд 40установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойля

Слайд 41Реактор установки Г-43-107I –сырьеII – регенерированный катализаторIII – закоксованный катализаторIV

– продукты крекингаV – водяной пар1- корпус2 – двухступенчатый циклон3

Слайд 42Регенератор установки Г-43-107I – закоксованный катализаторII– регерерированный катализатор III- воздухIV

– водяной парV – дымовые газы1 – корпус2 – коллектор

Слайд 43установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойляКонструкции концевых устройств лифт-реактораА) инерционный

сепаратор, Б) циклоны с восходящим потоком, В) циклоны с замкнутым

Слайд 44установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойля

Слайд 2ПЛАН ЛЕКЦИИ

1 Теоретические сведения
2 Основные факторы процесса
3 Разновидности

процесса каталитического крекинга
4 Описание работы установки Г-43-102 каталитического крекинга

Слайд 3Теоретические сведения
Процесс КК является одним из наиболее распространенных крупнотоннажных процессов

углубленной переработки нефти.

Основное назначение КК – производство с максимальным выходом

Слайд 6Теоретические сведения
Химические превращения углеводородов по карбоний-ионному цепному механизму можно

представить в следующей последовательности:
1 Первичные мономолекулярные реакции крекинга и деалкилирования

Слайд 7Теоретические сведения
б) крекинг олефинов с образованием низкомолекулярных олефинов;
CnH2n =

CmH2m + CpH2p

в) деалкилирование алкилароматических углеводородов :
АrСnH2n+1 = АrН +

Слайд 8Теоретические сведения
2 Вторичные бимолекулярные реакции углеводородов на поверхности цеолита с

участием карбоний ионов.

Реакции развития цепи включают следующие наиболее характерные реакции

Слайд 9Теоретические сведения
б) Перенос гидрид-иона (Н-перенос).

Обуславливает повышенные выходы топливных фракций и

химическую стабильность бензинов КК.

Осуществляются следующие реакции КК:
Олефин + нафтен

Слайд 10Теоретические сведения
в) Изомеризация карбониевых ионов - повышает товарные качества продуктов

Слайд 11Теоретические сведения
г) Циклизация и дециклизация. Через мультиплетную хемосорбцию

или через диеновый

Слайд 12Теоретические сведения
Стабильность карбониевых ионов возрастает в ряду:
первичный< вторичный

третичный

Третичный карбониевый ион является самым стабильным. Именно этим обусловлен

Слайд 13Теоретические сведения
Побочные реакции:

1 Алкилирование и полимеризация - протекают

Слайд 15Механизм крекинга
Цеолиты инициируют реакции перераспределения Н2 по схеме:
олефин +

Слайд 16Основные факторы процесса
1 В качестве сырья в процессе КК используется

ВГ широкого фракционного состава (350-500оС).
2 Иногда вовлекаются
- газойлевые фракции

Слайд 17Основные факторы процесса
По фракционному составу к сырью предъявляют следующие требования:
-

Слайд 18Основные факторы процесса
1 Качество сырья
В сырье содержатся: парафиновые 15-35

%, нафтеновые 20-40 % и ароматические 15-60 %.
Химический состав

Слайд 19Основные факторы процесса
Обратимая дезактивация катализатора
К компонентам, обратимо дезактивирующим катализаторы крекинга,

Слайд 20Основные факторы процесса
1 – бензин
2 – легкий газойль
3 - остаток
1

Слайд 21Основные факторы процесса
Первый катализатор – природные глины. Недостатки - низкая

механическая прочность и низкая селективность.
С 30-х годов – алюмосиликаты.
С 50-х

Слайд 23Основные факторы процесса
При 500оС каталитическому крекингу подвергаются углеводороды быстрее, чем

при термическом:
Парафины – в 6-60 раз
Нафтены – в 1000 раз
Олефины

Слайд 24Основные факторы процесса
Составляет 450-510 ºС
С увеличением температуры
- реакции разложения (газообразование)
-

реакции коксообразования
Снижение температуры с увеличением времени контакта – реакции коксообразования

3

Слайд 26Основные факторы процесса
1 Циркуляция осуществляется между реактором и регенератором.
2

Слайд 27Основные факторы процесса
4 Кратность циркуляции катализатора
С увеличением кратности
сокращается продолжительность пребывания

катализатора в зоне реакции,
снижается содержание кокса
возрастает средняя активность
повышается выход бензина
увеличивается

Слайд 28Основные факторы процесса
4 Кратность циркуляции катализатора

Слайд 29Основные факторы процесса
1 Основные реакции крекинга сопровождаются увеличением объёма, процесс

протекает в паровой фазе. Оптимальное давление 0,125-0,15 МПа.
2 Избыточное

Слайд 30Основные факторы процесса
1- 475 ºС, 2-500 ºС, 3-575 ºС
6 Время

Слайд 31Основные факторы процесса
1 – глубина превращения
2 – выход бензина
3 –

выход газа
4 – выход кокса
º - аморфный катализатор
• - цеолитсодержащий

Слайд 32Каталитический крекинг
Разновидности процесса
- Установки с крупногранулированным шариковым катализатором (Г-43-102).
- Установки

с пылевидным (микросферическим) катализатором, работающих в режиме псевдоожижения.
- Установки

Слайд 34Каталитический крекинг

Реакторно-регенеративный блок КК с движущимся слоем шарикового катализатора

Слайд 36установка Г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля
Реактор установки
Г-43-102
1-верхний распределитель катализатора
2

– корпус
3 – патрубки для отвода паров (гирлянды)
4 – днище
5

Слайд 39Каталитический крекинг
А) с кипящим (псевдоожиженным) слоем катализатора
Б) с лифт-реактором
В) с

Слайд 41Реактор установки Г-43-107
I –сырье
II – регенерированный катализатор
III – закоксованный катализатор
IV

– продукты крекинга
V – водяной пар
1- корпус
2 – двухступенчатый циклон
3

Слайд 42Регенератор установки Г-43-107
I – закоксованный катализатор
II– регерерированный катализатор
III- воздух
IV

– водяной пар
V – дымовые газы
1 – корпус
2 – коллектор

Слайд 43установка Г-43-107 каталитического крекинга вакуумного газойля
Конструкции концевых устройств лифт-реактора
А) инерционный

сепаратор, Б) циклоны с восходящим потоком,
В) циклоны с замкнутым

Слайд 46MSCC
В 1991 г. фирма Барко (США) предложила технологию нового процесса

каталитического крекинга с ультракоротким временем контакта – MSCC (ККМС).
Ключевые

Слайд 47MSCC
Обеспечивает
Значительное повышение выхода целевых продуктов
Улучшение качества продуктов
Повышение надежности и снижение

Слайд 49MSCC
Схема контакта сырья с ниспадающим катализатором
I – ввод сырья;
II

Слайд 50MSCC
Реактор MSCC

I – ввод сырья;
II – ввод катализатора;
III

– вывод продуктов крекинга;
IV – ввод ВП на отпарку;

Слайд 51MSCC
Преимущества малого времени контакта
1 Снижение температуры в регенераторе
2 Повышение кратности

циркуляции катализатора
3 Увеличение выходов продуктов
4 Меньшая необходимость в охлаждении катализатора
5

Слайд 56Продукты каталитического крекинга
Газообразные продукты

Слайд 58Продукты каталитического крекинга
Бензин КК – содержит
Непредельных – до 35%
Ароматических –

до 25%
Октановое число – 89-94 (ОЧИ) или 80-95 (ОЧМ)
Содержит сернистые

Слайд 60Современное состояние каталитического крекинга на предприятиях России
КК на мазуте

– нет
МСКК - нет