Нежелательными примесями в сырье каталитического крекинга являются полициклические ароматические углеводороды, смолы, азотистые, сернистые и металлорганические соединения. Смолы и полициклические ароматические углеводороды являются ядами для катализатора, так как обладают более высокой адсорбционной способностью по сравнению с другими углеводородами исходного сырья и способствуют росту коксообразования. Косвенной характеристикой склонности сырья к коксообразованию является его коксуемость по Конрадсону, обычно она не превышает 0,2 – 0,3 %. По мере утяжеления сырья содержание в нем смол и полициклических ароматических углеводородов возрастает и соответственно растет коксуемость. Содержание общего азота в вакуумных газойлях может достигать 0,28 % мас. Азотистые соединения дезактивируют кислотные активные центры катализатора, снижают глубину превращения сырья и выход продуктов крекинга (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Зависимость выхода продуктов каталитического крекинга от содержания азота в сырье: 1 – бензин; 2 – легкий газойль; 3 – остаток. При этом ухудшается качество бензина – увеличивается в нем содержание олефинов, что свидетельствует о снижении активности катализатора в реакциях перераспределения водорода. |
Токсичность азотистых соединений растет с увеличением их основности и молекулярной массы. Дезактивирующее действие азотистых соединений носит обратимый характер.
Сернистые соединения незначительно влияют на каталитические свойства синтетических катализаторов крекинга. Однако их присутствие в исходном сырье ухудшает качество продуктов крекинга по содержанию серы, способствует коррозии аппаратуры и загрязнению окружающей среды оксидами серы, образующимися при регенерации катализатора. Обычно при каталитическом крекинге превращаются (преимущественно в сероводород) более 50 % соединений серы, присутствующих в сырье. Распределение сернистых соединений в продуктах крекинга практически не зависит от их типа и концентрации в сырье. В табл. 2.6 приведены данные по содержанию серы в продуктах крекинга вакуумного газойля смеси западно-сибирских нефтей.
Содержание серы в продуктах каталитического крекинга вакуумного газойля .
Содержание серы в продуктах, % мас. |
Содержание серы в сырье, % мас. |
Тяжелые металлы (ванадий, никель и др.) дезактивируют катализатор необратимо, снижают его активность и селективность (рис. 2.4). |
|
1,61 |
0,19 |
||
Бензин |
0,14 |
0,01 |
|
Легкий газойль |
2,44 |
0,41 |
|
Тяжелый газойль |
1,76 |
0,50 |
|
Кокс |
1,84 |
0,18 |
Рис. 2.4 Влияние примесей металлов на активность катализатора
Активность катализатора снижается вследствие того, что металлы, адсорбируясь в устьях пор катализатора, препятствуют диффузии молекул сырья к внутренней поверхности. По мере увеличения содержания на катализаторе никеля и ванадия, являющихся дегидрирующими металлами, при крекинге возрастает выход водорода, сухих газов, кокса, снижается выход бензина и увеличивается содержание в нем непредельных углеводородов.
Как было отмечено ранее, в связи с необходимостью углубления переработки нефти каталитическому крекингу стремятся подвергать утяжеленные газойли с повышенным концом кипения. При утяжелении вакуумных газойлей растет их коксуемость и содержание в них нежелательных примесей (табл.2.7).
Характеристика вакуумных газойлей
смеси западно-сибирских нефтей
Показатели |
350 – 500 0С |
350 – 540 0С |
350 – 580 0С |
Содержание: |
|||
сера, % мас. |
1,55 |
1,73 |
1,82 |
азот, % мас. |
0,13 |
0,15 |
0,18 |
ванадий, ррm |
- |
0,55 |
3,3 |
никель, ррm |
- |
0,26 |
1,6 |
Коксуемость, % мас. |
0,18 |
0,83 |
1,4 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.