ИТС 30-2017 Переработка нефти

     2.11 Каталитический крекинг

Каталитический крекинг является важнейшим крупнотоннажным процессом переработки нефти. Мировая мощность построенных установок крекинга составляет более 770 млн. т/год [1]. Сырьем процесса служит прямогонный и гидроочищенный вакуумный дистиллят (фр. 350-550°С), а также мазут, как в смеси с более легким сырьем, так и отдельно.

Основными продуктами процесса являются:

а) пропан-пропиленовая и бутан-бутиленовая фракции с содержанием олефинов более 60% масс. - сырье для нефтехимического синтеза и производства пластмасс;

б) бензиновая фракция (НК-220°С) - высокооктановый компонент автобензинов (октановое число свыше 92 п. по ИМ);

в) легкий газойль (фр. 220-270°С) - компонент дизельного топлива, флотореагент;

г) тяжелый газойль (фр. 270-420°С) - сырье для производства нефтяного кокса и технического углерода.

В России процесс реализован на 14 предприятиях, суммарная мощность установок крекинга составляет около 24 млн. т/год (таблица 1). Строительство установок каталитического крекинга в нашей стране началось в 1952 году и продолжается в настоящее время одновременно с реконструкцией и выводом из эксплуатации старых установок.

В настоящее время в России функционируют установки следующего типа:

а) Реакторы с движущимся слоем катализатора. Слой шарикового катализатора 3-5 мм движется сверху вниз по реактору навстречу поднимающимся парам сырья. При контакте происходит крекинг, катализатор через низ отправляется на регенерацию, продукты на разделение. Регенерация протекает в отдельном аппарате с помощью воздуха; при этом выделяющееся при сгорании кокса тепло используют для генерации пара. Типовая установка - 43-102.

б) Реакторы с кипящим слоем катализатора. Микросферический катализатор витает в потоке паров сырья. По мере закоксовывания частицы катализатора тяжелеют и падают вниз. Далее катализатор выводится на регенерацию, которая проходит также в кипящем слое, а продукты идут на разделение. Типовые установки - 1-А/1М, 43-103.

в) Реакторы с лифт-реактором. Нагретое сырье в специальном узле ввода диспергируется и смешивается с восходящим потоком катализатора в специальном узле. Далее смесь катализатора и продуктов крекинга разделяется в кипящем слое сепаратора специальной конструкции. Остатки продуктов десорбируются паром в десорбере. Время контакта сырья и катализатора составляет несколько секунд. Типовая установка - Г-43-107.

г) Миллисеконд. Характерная особенность процесса - отсутствие лифт-реактора. Катализатор поступает в реактор нисходящим потоком, в катализатор перпендикулярно направлению его движения впрыскиваются пары сырья. Общее время реакции составляет несколько миллисекунд, что позволяет (повысив соотношение катализатор:сырье) добиться повышения выхода бензиновой фракции вплоть до 60-65%.

Несмотря на разнообразие используемых установок, общая схема процесса для них практически не отличается. Основные отличия состоят в конструкции реакторно-регенераторного блока, они будут рассмотрены далее при описании процесса.

Описание технологических подпроцессов, используемых в процессе каталитического крекинга

Установка каталитического крекинга функционально состоит из трех секций, каждая из которых реализует несколько подпроцессов:

а) секция гидроочистки сырья каталитического крекинга;

б) подготовка сырья для гидроочистки;

в) каталитическая гидроочистка вакуумного дистиллята;

г) сепарация;

д) фракционирование;

е) очистка циркулирующего ВСГ и углеводородного газа от сероводорода;

ж) секция каталитического крекинга и фракционирования продуктов:

1) каталитический крекинг;

2) регенерация катализатора в псевдоожиженном слое;

3) фракционирование продуктов крекинга

з) секция абсорбции, газоразделения и сероочистки продуктов:

1) стабилизация бензина крекинга;

2) очистка легкого бензина от сероводорода;