Вступ

Нафта є найважливішою сировиною для виробництва карбюраторних моторних палив та великої кількості продуктів нафтохімічного синтезу. Нафта – це суміш вуглеводнів складної природи парафінового, нафтенового та ароматичного рядів, причому здебільшого парафінового та нафтенового; олефіни в нафті практично відсутні. Вміст основних видів вуглеводнів в нафті сильно змінюється в залежності від родовища.

При перегонці сирої нафти в якості основних фракцій отримують бензини (20-200 °С), керосин (175-275 °С), газойлі (200-400 °С) та змащувальні масла (300-500 °С). Кожну з цих фракцій можна розділити на більш вузькі: петролейний ефір, лігроїн, газолін, бензин-розчинник, очищений бензин, бензин для хімічної чистки; газойлі – легкі та важкі; котельне паливо (соляр) та змащувальні масла різних сортів.

Гази, розчинені в сирій нафті, складаються з низьких парафінів і виділяються при нагріванні.

Невеликі кількості сірко-, азот- та кисневмісних сполук нафти майже не впливають на переробку.

Потреба в бензині збільшувалась з розширенням парку двигунів внутрішнього згорання. Коли бензинів, які містяться безпосередньо в нафті, так званих бензинів прямої перегонки, стало не вистачати, в нафтопереробці стали застосовувати процеси крекінгу (розщеплення), тобто фракції нафти, які киплять вище 150 °С – керосин, газойль, масляні фракції або повністю залишок від оббензиненої нафти – з максимальним виходом переводили в бензин. При цьому вирішувалась інша важлива проблема – автоматично чи за допомогою іншого додаткового процесу (риформінгу) – підвищувалось октанове число бензину – його основна експлуатаційна характеристика, що визначає детонаційні властивості.

Основними реакціями при крекінгу є реакції розщеплення вуглеводнів.

Якщо розщеплення відбувається під дією тепла та тиску крекінг називається термічним; при одночасній дії на вуглеводні тепла та каталізатора – каталітичним.

Технологія каталітичного крекінгу

В технологічному оформленні процесів каталітичного крекінгу вони діляться на процеси з нерухомим шаром каталізатору (процеси Гудрі та перкосайкловержн) та на процеси з рухомим каталізатором – гранульованим чи пиловидним (процеси Термофор та гудріфлоу (гранульований), процеси флюїд каталітик крекінг та ортофлоу (пиловидний).

Процес Гудрі з нерухомим шаром каталізатору. Найбільш старим процесом є крекінг з нерухомим шаром каталізатора, розроблений Гудрі і запущеним в експлуатацію у 1933 році фірмою Соконі вакуум ойл компани на заводі в місті Поулсборо. Процес проводять наступним чином.

Реактор наповнюють гранульованим каталізатором, який нагрівають до 480-520 °С; теплоносієм слугую розплавлена суміш нітрату та нітриту калію. Над каталізатором пропускають гарячі пари нафтової фракції, що крекінгується. На поверхні каталізатору в результаті крекінгу відкладається вуглець, що призводить до зниження його активності. Тому потік гарячих парів нафтової фракції перемикають на другий реактор, а каталізатор, що знаходиться в першому реакторі, регенерують, випалюючи повітрям вуглецеві відкладення.

На практиці установка Гудрі для крекінгу з нерухомим каталізатором складається з трьох реакторів, нагрівача повітря, газової турбіни і декількох ректифікаційних колон. ............