Технологический процесс. В двух предыдущих главах обсуждались некоторые аспекты химизма процесса крекинга, а также химия нефти в целом

В двух предыдущих главах обсуждались некоторые аспекты химизма процесса крекинга, а также химия нефти в целом. Здесь мы будем рассматривать технологический процесс крекинга: в крекинг-установке прямогонные фракции тяжелого газойля нагревают при повышенном давлении в контакте с катализатором, который способствует протеканию процесса.

Катализатор — это вещество, которое ускоряет или даже вызывает химическую реакцию, но когда реакция заканчивается, катализатор остается в неизменном виде — таким же, каким был сначала. Другими словами, он не изменяется химически, но заставляет другие вещества реагировать друг с другом. Катализаторы похожи на некоторых десятилетних детей, с которыми обычно ничего не случается, но там, где они появляются, обязательно что-нибудь происходит. Сырьем для процесса каталитического крекинга обычно является прямогонный тяжелый газойль, а также легкая фракция вакуумной перегонки. Температура кипения сырья для крекинга должна находиться в пределах 340—590°С (650—1100°F). Чтобы процесс начался, требуется

нагревание; температура в реакторе во время крекинга находится в районе 480°С (900°F).

Процесс разработан так, чтобы особым образом содействовать протеканию крекинга. Задача состоит в том,чтобы превратить тяжелые фракции в бензин. В идеале температуры кипения продуктов крекинга должны лежать в интервале, соответствующем бензину, но технология не бывает идеальной. Во время работы установки происходит несколько процессов. Когда большие молекулы разрываются на части, то водорода оказывается недостаточно, чтобы насытить все молекулы, и поэтому некоторая часть углерода переходит в кокс, который почти целиком состоит из атомов углерода, слепленных вместе.

При разрыве крупных молекул получается полный набор мелких — от метана и выше. Поскольку водорода недостаточно, многие из образующихся молекул оказываются олефинами. Если некоторые молекулы в сырье состоят из нескольких ароматических или нафтеновых циклов, соединенных вместе, они разваливаются на меньшие ароматические или нафтеновые молекулы и олефины. И,наконец, молекулы, состоящие из нескольких ароматических или нафтеновых циклов й длинных боковых цепей, как правило, теряют боковые цепи. Полученные в результате молекулы, хотя и содержат меньше атомов углерода, но оказываются более тяжелыми, то есть имеют более высокую относительную плотность. Кроме того, их температуры кипения обычно также выше. эти молекулы образуют продукт, который тяжелее, чем исходное сырье. Таким образом, продуктами крекинга является полный набор углеводородов, от метана до остатка и, кроме того, кокс.

Аппаратурное оформление каталитического крекинга состоит из трех частей: реактора, регенератора и ректификационной колонны.