ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термический крекинг индивидуальных насыщенных углеводородов. Бела М. Фабусс, Джон О. Смит и Чарльз Н. Саттерфилд из "Новейшие достижения нефтехимии и нефтепереработки том 9-10" Как отмечалось выше, процессы разделения не оказывают заметного влияния на эффективность по водороду, так как при любом методе разделения ни молекулярные веса соединений, ни их химическая структура не изменяются не происходит также миграции или передачи атомов водорода. Если отсутствует термическое разложение, то суммарное содержание водорода в разделенных фракциях остается таким же, каким оно было в сырье. В этих условиях понятие эффективность по водороду , естественно, утрачивает смысл. [c.39] Среднее содержание водорода в газах 22 вес %. [c.40] При условиях, к которым относятся приводимые данные, эффективность по водороду такого процесса мягкой очистки близка к 100%. В более жестких условиях, например при гидрокрекинге, потери водорода в результате образования газа увеличиваются. [c.40] Приведенные в табл. 3 данные иллюстрируют, кроме того, влияние давления на эффективность процесса по водороду. При снижении давления от среднего до низкого эфф ективность значительно повышается. Как правило, факторы, усиливающие гидрокрекинг, снижают эф ф ективность по водороду (и, естественно, выход бензина). Поскольку при каталитическом риформинге водород, введенный с сырьем, теряется почти исключительно с образующимся газом (Сд и легче), эф ф ективность процесса по водороду непосредственно связана с выходом бензина (низкая эффективность по водороду означает и низкий выход бензина). [c.41] Кроме того, предполагается, что на рассматриваемом нефтеперерабатывающем заводе имеются мощности алкилирования, достаточные для переработки пропилена и бутиленов, образующихся при каталитическом крекинге. При избытке изобутан а на установках прямой перегонки и гидрокрекинга по сравнению с ресурсами олефинового сырья Со и С. для полного его использования можно брать амиленовую фракцию. [c.41] Следует также отметить, что при наличии циклических структур с короткими боковыми цепями эффективность процесса по водороду снижается по сравнению с достигаемой для структур с длинными боковыми цепями (ср., например, триэтилбеизол и амилбензол, табл. 4). Влияние длины замещающих цепей почти не изучено, но общепризнано, что с повышением молекулярного веса углеводородов длина боковых цепей увеличивается в большей мере, чем их число. Поэтому логично предположить, что при прочих равных условиях и одинаковом углеводородном составе крекинг низкомолекулярного сырья будет иметь более низкую эффективность по водороду по сравнению с более высокомолекулярным сырьем. Это предположение полностью подтверждено практикой. [c.42] Первичные реакции, протекающие при каталитическом крекинге, ие сопровождаются сколько-нибудь значительной потерей водорода, так как они ведут к образованию ненасыщенных углеводородов — Сд, С4 и более тяжелых. Вторичные реакции вызывают значительно большее снижение выхода целевых продуктов и, следовательно, потерю водорода. Это показано при изучении влияния степени превращения на эффективность по водороду при крекинге одного и того же сырья. С возрастанием степени превращения с 50 до 70% эффективность по водороду снижается более чем с 90 до менее 85% (рис. 10). Одной из важнейших причин этого является сравнительно легкое превращение олефинов, выкипающих в пределах выкипания бензина, в газ и кокс [131. [c.43] Влияние температуры в реакторе на эффективность каталитического крекинга по водороду видно при сравнении установок двух типов (табл. 7). [c.43] Как и следовало ожидать, увеличение скорости вторичных реакций в резуо1ьтате повышения температуррл процесса в плотном слое катализатора вызывает снижение эффективности по водороду. С другой стороны, на установках с использованием стояка в качестве реактора первой ступени температура практически не влияет на первичные реакции крекинга фактически при повышенных температурах результаты крекинга могут даже незначительно улучшиться вследствие меньшего образования кокса. [c.44] Влияние применяемого катализатора на структуру выходов крекинг-продуктов многократно освещалось в литературе. Как к следовало ожидать, связанные с катализатором факторы, снижающие образование кокса и сухого газа, способствуют повышению эффективности процесса по водороду. В табл. 8 показаны вычисленные значения эффективности, полученные в опытах по крекингу одного углеводорода (н-гексадекана) в присутствии различных катализаторов. Следует отметить, что катализаторы, способствующие увеличению выхода бензина в условиях промышленного процесса, в частности. магнийсиликатный, дают более высокую эффективность по водороду, чем обычный алюмосиликат. [c.44] Неоднократно рассматривалось в литературе и влияние загрязнения крекинг-катализаторов отложениями металлов. Повышенная дегидрирующая активность, присущая отложениям металлов, обусловливает увеличенное образование кокса при крекинге и повышенное содержание молекулярного водорода в сухом газе. Оба эти фактора снижают эффективность процесса по водороду, поскольку обычио в сухом газе каталитического крекинга содержание водорода весь.ма незначительно, что исключает возможность экономичного его извлечения, и он неизбежно теряется. [c.44] Наконец, на эффективность процесса по водороду влияют и конструктивные факторы, связанные со схемой и аппаратурным оформлением процесса, способствуюнше уменьшению образования кокса, например увеличение полноты отпарки катализатора. Кокс на катализаторе фактически представляет собой углеводород, и его сгорание неизбежно означает потерю части водорода, содержащегося в сырье, поступающем на установку. Однако эффективной отпаркой содержание водорода в нем можно уменьшить до значительно более низкого уровня, чем в каталитическом крекинг-газойле. Сгорание в регенераторе части этих потенциально ценных фракций вследствие недостаточной отпарки катализатора, естественно, снижает эффективность процесса по водороду. Как указывалось выше, снижение мощностей выжига кокса в результате неудовлетворительной отпарки обычно экономически гораздо важнее. Однако неполная отпарка приводит к заметному снижению выхода ценных продуктов. [c.45] Выжиг кокса в регенераторе установки каталитического крекинга означает потерю части водорода, введенного в процесс с сырьем. Однако при достаточно полной отпарке катализатора выжигом удается удалить часть углерода из перерабатываемой нефти и, таким образом, потенциально компенсировать потерю водорода. Тепло, выделяюп ееся при сгорании кокса, может использоваться для частичного покрытия потребности процесса в тепле таким образом, образование и выжиг каталитического кокса с весьма низким содержанием водорода не следует полностью считать причиной потерь. К сожалению, регенератор установки каталитического крекинга сравнительно дорог дорого и оборудование, необходимое для отпарки катализатора и снижения содержания водорода в коксе. [c.45] В связи с тем что степень превращения влияет на эффективность процесса по водороду, это объяснение представляется вполне вероятным. Повышение степени превращения (оцениваемой по увеличению расхода водорода) приводит к снижению эффективности по водороду, хотя и не всегда по тем же причинам, которые отмечались при рассмотрении каталитического крекинга. О том, насколько важна жесткость условий гидрирования — гидрокрекинга, можно судить по данным табл. 10. Поскольку в этом случае сравниваются результаты переработки сырья с различным содержанием водорода, необходимо ввести новое понятие — эффективность использования добавочного водорода. Она показывает долю расходуемого в процессе водорода, используемую на образование целевых продуктов. Другими словами, эффективность использования добавочного водорода равна отношению общего расхода водорода за вычетом потерь к общему расходу водорода. Сравнение процессов гидрирования и гидрокрекинга показывает, что эффективность использования добавочного водорода в процессах этого типа определяется его количеством (табл. 10). Справедливость этого утверждения в предельном случае совершенно очевидна, так как конечным продуктом гидрокрекинга в весьма жестких условиях является метан. По-видимому, для любого катализатора или сочетания катализаторов можно найти зависимость эффективности использования добавочного водорода от общего его расхода. Характер этой зависимости неизбежно будет зависеть от активности и избирательности применяемого катализатора. [c.46] Вернуться к основной статье