Основные положения теории радикального цепного механизма реакции термического распада. Теория Райса. Температура и продолжительность процесса и давления на результаты термического крекинга, страница 6

На некоторых специально спроектированных установках крекинга за рубежом в качестве сырья применяют мазуты и даже гудроны после их предварительной подготовки путем гидроочистки, деасфальтизации и деметаллизации.

Наряду с бензином и легким газойлем в процессе получают газ, богатый бутан-бутиленовой фракцией, и тяжелый газойль, который используется в качестве компонента котельного топлива или как сырье для производства игольчатого кокса. Каталитический крекинг проводят в паровой фазе при температуре 450 – 550 ⁰С, невысоком давлении 0,15 – 0,2 МПа, объемной скорости 0,6 – 200 ч^-1 и при кратности циркуляции катализатора 2 – 14.

КАТАЛИЗАТОРЫ  КРЕКИНГА  Разновидности состав катал и физические свойства МАРКИ ПРИРОДА КАТАЛ активности

В первые годы развития каталитического крекинга применялись природные катализаторы, которые готовили из бентонитовых глин, состоящих в основном из минерала монтмориллонита (Al₂O₃∙4SiO₂∙nH₂O). Для удаления с поверхности глин нежелательных компонентов (натрия, калия, кальция, железа) их обрабатывали серной кислотой (35 %-ной), затем промывали, формовали и прокаливали при температуре 580 – 600 ⁰С. Позднее была разработана технология получения синтетических алюмосиликатных катализаторов крекинга, которые по каталитическим свойствам превосходили природные. И уже в середине 50-х годов прошлого столетия большинство промышленных установок работало на синтетических катализаторах. Синтетические алюмосиликатные катализаторы имеют аморфную структуру. Получают их взаимодействием растворов жидкого стекла Na₂O∙3SiO₂ и сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃. Химический состав аморфного алюмосиликата может быть выражен формулой nAl₂O₃∙mSiO₂∙xH₂O. Содержание оксида алюминия в них находится в пределах 6 – 30 % мас. При этом наибольшей активностью обладают аморфные алюмосиликатные катализаторы с содержанием оксида алюминия 20 – 30 % мас. Синтетические аморфные алюмосиликаты являются высокопористыми веществами с удельной поверхностью от 100 до 600 м²/г. При этом поровая структура их неоднородна, есть поры мелкие, средних размеров и крупные. Преимущественный размер пор составляет 2 – 20 нм.

Современные катализаторы крекинга представляют собой систему, состоящую из активного компонента, равномерно распределенного в матрице (носителе). В состав катализатора вводят также вспомогательные добавки.

Активным компонентом катализаторов крекинга является цеолит, а носитель обеспечивает необходимую форму, размеры и прочность частиц, а также оптимальную пористую структуру для диффузии реагирующих молекул при крекинге и регенерации. В качестве матрицы применяют синтетический аморфный алюмосиликат, природные глины с низкой пористостью и смеси синтетического аморфного алюмосиликата с глиной (полусинтетические матрицы).

Цеолиты (от греческого слова цео – кипящий, литос – камень) представляют собой кристаллические природные или синтетические алюмосиликаты металлов. Общая формула цеолитов может быть представлена следующим образом:

Me_2/nO∙Al₂O₃∙xSiO₂∙yH₂O,

где n – валентность катиона Ме;

х – мольное соотношение оксидов кремния и алюминия (силикатный модуль);

у – число молей воды.

Скелет цеолитов представляет каркасную кристаллическую структуру с сотообразными полостями. Все полости соединены между собой входными окнами (каналами). Размер полостей и входных окон зависит от состава цеолита.

Практическое применение нашли синтетические цеолиты NaA, СаА, NaХ, NaY, СаХ и СaY. Первая буква в названии обозначает преобладающий в цеолите металл, вторая – тип кристаллической решетки цеолита, который определяется его силикатным модулем. Характеристика некоторых цеолитов приведена в таблице 2.1.

.1

Характеристика цеолитов