Влияние оперативных параметров на материальный баланс и качество продуктов крекинга
Варьирование оперативных параметров каталитического крекинга (Т, τ и Кцк) весьма заметно влияет на выходные показатели процесса — материальный баланс и качество продуктов. Это влияние целесообразно рассматривать прежде всего с точки зрения выхода и качества целевых продуктов — бензина и сжиженных газов.
Наиболее легко регулируемым и значимым параметром каталитического крекинга является температура. С повышением температуры скорости всех реакций крекинга возрастают пропорционально энергиям активации их по закону Аррениуса, т. е. температурным коэффициентам реакций. Следует еще отметить, что в процессе крекинга одновременно с каталитическими реакциями может иметь место протекание и нежелательных термических реакций (энергия активации которых выше, чем для каталитических реакций).
В процессе каталитического крекинга возможность для варьирования времени контакта (или то же самое, что объемной (массовой) скорости подачи сырья) ограничена узкими пределами из-за необходимости поддержания, с одной стороны, заданной производительности по сырью и, с другой – требуемой глубины конверсии.
Снижение (или увеличение) τ можно компенсировать соответствующим повышением (или понижением) температуры крекинга, как это часто применяется в некоторых химико-технологических процессах, но в тех, в которых протекает одна простая химическая реакция.
В случае сложного многостадийного процесса каталитического крекинга нефтяного сырья по причине того, что энергия активации отдельных первичных и вторичных реакций крекинга различается весьма существенно, идентичной компенсации антибатного влияния τ и Т на выход и качество продуктов не может быть достигнуто, за исключением глубины конверсии сырья. Кратность циркуляции катализатора (Кцк) оказывает на конверсию сырья и выход продуктов влияние, примерно аналогичное влиянию τ: с ростом Кцк повышается глубина конверсии примерно так же, как при увеличении τ. Исключение составляет выход кокса на сырье, который возрастает пропорционально Кцк, но при этом удельное содержание кокса на катализаторе несколько снижается и соответственно возрастает средняя активность катализатора.
Из вышеизложенного следует, что при варьировании оперативными параметрами процесса каталитического крекинга выходные показатели крекинга будут изменяться по сложным и часто экстремальным зависимостям. Это обусловливает необходимость оптимизации технологических параметров с целью достижения максимального выхода целевых продуктов высокого качества.
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ГАЗА, С. А. Ахметов, Т. П. Сериков, И. Р. Кузеев, М. И. Баязитов, 2006