Основы крекинга углеводородов: состав фракций и их практическое применение.

Основными производителями катализаторов являются фирмы "Grace-Davison", "Akzo", "Enhelhard" [3].5. Состав фракций крекинга углеводородовРассмотрим тенденцию распределения углеводородных соединений по узким фракциям бензина каталитического крекинга. Олефиновые соединения сконцентрированы во фракции н.к. (начало кипения) – 100 °С, а основное содержание ароматических углеводородов – во фракции 105 ºС – к.к. (конец кипения) Содержание н-парафиновых углеводородов незначительно и, в основном, данные соединения сконцентрированы во фракции н.к. (начало кипения) – 60 °С. Изопарафиновых углеводородов содержится гораздо больше и их распределение носит неравномерный характер [4].Таблица 2. Распределение углеводородов во фракциях каталитического крекингаФракцияСодержаниеуглеводородов,%массн-Парафи-новыеИзопара-финыеНафте-новыеАромати-ческиеОлефи-новыеНеиденти-фицированныеН.К-60°С8,8238,587,140,4644,140,8660-65°С5,8343,1411,171,6535,142,1065-70°С4,9237,9812,555,5636,882,1170-75°С5,1436,6212,837,8337,050,5375-80°С4,5626,5714,6010,0338,992,2580-85°С3,5540,9515,2111,2529,040,4685-90°С2,1541,4715,6211,6426,552,5790-95°С3,5039,6016,988,2425,935,7595-100°С1,1544,3222,325,8323,203,18100-105°С0,8941,8328,1817,8210,141,14105-К.К.0,6514,6522,1455,836,180,55При анализе распределения бензола (таблица 3), основное его содержание приходится на фракции 65-95 °С. Содержание в данных фракциях составляет 80% от общего количества.Таблица 3. Распределение бензола по фракциям бензина каталитического крекинга [5]ФракцияСодержаниебензола,%масс.Н.К.-60°С0,2760-65°С1,2565-70°С4,9470-75°С6,1975-80°С9,7280-85°С9,5385-90°С8,5590-95°С6,0395-100°С1,14100-105°С0,62105 -К.К.0,32Удаление бензола из бензина каталитического крекинга довольно сложный процесс. Зависимость свойств сырья и условий реакций в процессе, в результате которых образуются различные углеводородные соединения на установке каталитического крекинга, достаточно сложная. Поэтому разработка простого решения для ограничения содержания бензола представляется достаточно сложной задачей. Кроме того, бензин каталитического крекинга содержит олефины и тяжелые ароматические соединения, которые, в основном, определяют октановое число. Любой метод гидропереработки, направленный на ограничение содержания бензола, приведет также к насыщению значительной части этих соединений.6. Современные проблемы и тенденции в области каталитического крекингаВ принятой Минэнерго РФ программе "О стратегии развития нефтеперерабатывающей промышленности до 2020 г." поставлена задача обеспечить повышение глубины переработки нефти до 75 % к 2010 г. и до 85 % - к 2020 г [6].Решение этой актуальной проблемы невозможно без разработки и внедрения промышленной технологии переработки тяжелых нефтяных остатков - мазутов, гудронов, а также тяжелых битуминозных нефтей. Важнейшим направлением развития российской нефтепереработки на ближайшую и среднесрочную перспективу остается деструктивное углубление переработки вакуумных дистиллятов с концом кипения 550-590 °С и в отдельных случаях - непосредственно мазута по бензиновому варианту с применением комплексов каталитического крекинга и по дизельному варианту с применением комплексов гидрокрекинга [7].В настоящее время каталитический крекинг является наиболее крупнотоннажным и важным среди каталитических процессов переработки нефти [3].Новые направления развития технологий каталитического крекинга характеризуются расширением применения противосернистых присадок, разработкой двухступенчатых модификаций и вариантов в нисходящих потоках катализатора, использованием кислорода вместо воздуха при регенерации катализатора, методов быстрого разделения углеводородов от потока катализатора, новых конструкций десорбционной зоны реактора с применением насадок, внедрением новых эффективных систем впрыска сырья.7.ЗаключениеОсновными разработчиками современных технологий каталитическогокрекинга являются зарубежные компании, но опыт ОАО «ТАИФНК» в Нижнекамске показывает, что в России существуют современные конкурентоспособные технологии каталитического крекинга. На данном предприятии был построен блок каталитического крекинга с гидроочисткой бензина с мощностью переработки вакуумного дистиллята 880 тыс.т/год, разработанный ВНИПИнефть АО и ВНИИНП АО совместно с ГрозНИИ. Установка показала высокую эффективность и имеет потенциал по увеличению пропускной способности до 1 млн.т/год после модернизации.Несмотря на быстрые темпы и существенное развитие технологии каталитического крекинга существуют различные направления модернизации промышленных установок:1) разработка новых катализаторов с целью увеличения выхода продуктов лучшего качества (с более высоким октановым числом бензина, низкимсодержанием серы и т.д.);2) реконструкция секции реактора с целью повышения выхода и качества продукции, а именно ввод системы быстрого разделения, реактора с оченьмалым временем контакта (SCT, MSCC и т.д.), высокопроизводительныеустройства подачи сырья;3) улучшение процесса регенерации (различные конструкции регенераторов для непрерывной регенерации и минимальной дезактивации катализатора, катализаторы с промоторами дожигания СО катализаторов, а так же специальные добавки для регенерации);4) оптимизация энергетического баланса установки;5) использование специально направленных процессов каталитического крекинга, таких как КК для производства легких олефинов (DCC) или дляпереработки тяжелого нефтяного сырья (R2R, HOC, RCC и т.д.);6) усовершенствование условий и разработка промоторов для регенерации с целью сокращения выбросов с дымовыми газами, образующимися прирегенерации.Модернизация российских НПЗ на основе каталитического крекинга смаксимальным применением отечественных технологий позволит увеличитьпроизводство топлив высокого качества в кратчайшие сроки при относительнонизких капитальных затратах.8.Список используемой литературы1. Шаланова А.Ю., Корнишина Л.Е. Определение предельного содержания серы в легкой бензиновой фракции, выделенной из бензина каталитического крекинга и используемой при приготовлении бензинов класса «Евро» // Науч.-техн. вестник «Роснефть». М.: ООО «Август-Борг», 2013. №1. С.41-44.2.Реутов, О.А. Органическая химия. В 4 ч. Ч. 1 : учебник / А.Л. Курц, К.П. Бутин; О.А. Реутов .— 9-е изд., электрон. — Москва : Лаборатория знаний, 2021 .— 570 с.3. Гаврилов Н.В. Разработка комплексной технологии производства автобензинов с пониженным содержанием бензола на гидроскиминговом НПЗ: на примере ОАО "ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез": дис…. канд. техн. наук: 02.00.13: Уфа. 2008. 145с.4.Палмер Е.Р., Као К.Х., Шипман Д.Р. Варианты снижения содержания бензола в бензине // «Нефтегазовые технологии». 2008. №10. С.96-103.5.Матузов Г.Л., Ахметов А.Ф. Пути производства автомобильных бензинов с улучшенными экологическими свойствами // Баш. хим. журн. 2007.Т. 14. №2. С.121.6.Оганесян С.А. Энергетическая стратегия России до 2020 г., ее реализация и перспективы развития ТЭК // Журнал «Энергонадзор и энергобезопасность» №2, 2006 г.7.Левинбук М.И., Каминский Э.Ф. «О некоторых проблемах российской переработки» // Химия и технология топлив и масел. 2000. №2. С.6-11.8. Хенц Г., Азеведо Ф., Чеберлейн О. «Второе дыхание» каталитического крекинга в псевдоожиженном слое // Нефтегазовые технологии. 2005. № 2. С. 66.