15.4.6. Каталитический крекинг в промышленности

Целевым назначением процесса является получение высокоок­танового бензина из сырья, перегоняющегося в пределах 300–500°С. Вместе с бензином получаются средние дистиллятные фракции — газойли и газ с высоким содержанием бутан-бутиленовой фракции.

Каталитический крекинг проводят при 450–525°С под давле­нием, близким к атмосферному (0,06–0,14 МПа), в присутствии алюмосиликатных катализаторов. Количество и качество продуктов каталитического крекинга зависят от характеристики перерабатываемого сырья и катали­затора, а также от режима процесса. На установках каталитиче­ского крекинга получают жирный газ, нестабильный бензин, лег­кий и тяжелый каталитический газойль. Иногда предусматривают отбор лигроина.

Углеводородный газ содержит 80–90% фракции С₃—С₄ и ис­пользуется после разделения в процессах алкилирования, полиме­ризации, для производства этилена, пропилена, бутадиена, изо­прена, полиизобутилена, ПАВ и других нефтехимических про­дуктов.

Бензиновая фракция (н. к. 195°С) применяется как компонент автомобильного и авиационного бензина. В ее состав входит 20–30% (масс.) аренов, 8–15% (масс.) циклоалканов и 45–50% (масс.) алканов. Октановое число фракции составляет 78–85 (по моторному методу).

Легкий газойль (н. к. 175–200°С — к. к. 320–350°С) используется как компонент дизельного топлива, как сырье для производства сажи, а также в качестве разбавителя при получе­нии мазутов. Цетановое число легкого каталитического газойля, полученного из парафинового сырья, 45–56, из нафтено-ароматического 25–35,

Тяжелый газойль — остаточный продукт каталитического крекинга. Используется при приготовлении мазутов и в каче­стве сырья для производства сажи, термического крекинга и коксо­вания.

Основными преимуществами каталитического крекинга перед термическим являются более высокая скорость реакции в присут­ствии катализатора и большая ценность получаемых продуктов.

В таблице 2 дана сравнительная оценка процессов каталитического и термического крекинга.

Таблица 2 - Сравнительная оценка процессов каталитического и термического крекинга.

	Термический крекинг	Каталитический крекинг
Условия процесса: температура, °С давление, МПа	470–540 2,0–7,0	450–525 0,06–0,14
Характеристика продуктов: газ бензин легкий газойль Механизм реакций	Главным образом фракция C1— С2 Содержит значительное количество алканов нормального строения, алкенов и диенов Радикально-цепной	В основном фракция С3—С5 Содержит много разветвленных алканов и аренов. Богат полициклическими аренами Карбкатионный, цепной

15.5. Каталитический риформинг

Научные основы процесса каталитического риформинга угле­водородов были заложены в начале XX в. В 1911 г. Зелинский показал, что на платиновом и палладиевом катализаторах можно без побочных реакций проводить дегидрирование шестичленных циклоалканов в арены. В том же году Ипатьев осуществил эту ре­акцию на окисном металлическом катализаторе. В 1936 г. одно­временно в трех лабораториях Советского Союза была открыта реакция дегидроциклизации алканов в арены: Молдавский и Камушер осуществили эту реакцию при 450–470°С на окиси хрома; Каржев с сотрудниками — при 500–550°С на медно-хромовом ка­тализаторе; Казанский и Платэ — с применением платины на ак­тивном угле при 304–310°С.