Влияние качества сырья на процесс каталитического крекинга

Всю совокупность показателей, характеризующих качество сырья, по степени влияния на процесс каталитического крекинга условно можно подразделить на следующие 3 группы: 1) показатели, влияющие на выход (т. е. на материальный баланс) и качество продуктов крекинга: фракционный и групповой химический состав и содержание гетероорганических соединений; 2) показатели, влияющие на обратимую дезактивацию катализатора, такие как плотность, коксуемость и содержание серно-кислотных смол; 3)показатели, влияющие на необратимую дезактивацию катализатора: содержание металлов, прежде всего ванадия и никеля.

По фракционному составу к сырью процесса предъявляются следующие требования: — практически полное отсутствие бензино-лигроиновых фракций, поскольку в условиях крекинга они претерпевают незначительные превращения, к тому же нерационально загружают реакционный аппарат и отрицательно влияют на ОЧ бензина; — ограниченное (до 10 %) содержание фракций, выкипающих до 350 °С; — ограниченная температура конца кипения(500…620 °С), что обусловливается концентрированием в высококипящих фракциях коксогенных компонентов сырья (смол и асфальтенов) и гетероорганических соединений и металлов.

Групповой химический состав сырья более значительно влияет на выход и качество продуктов каталитического крекинга. В большинстве вакуумных газойлей, направляемых на каталитический крекинг, в зависимости от типа исходной нефти содержание в них групповых компонентов колеблется в довольно широких пределах: парафиновых 15…35, циклановых 20…40 и ароматических 15…60 %. Наилучшим для каталитического крекинга по выходу целевых продуктов (бензина и сжиженных газов) является сырье с преобладанием парафиновых и циклановых углеводородов. Полициклические арены и смолы сырья в условиях крекинга дают мало бензина и много тяжелых фракций и кокса. Сернистые и кислородные соединения однотипного по химическому составу сырья не оказывают существенного влияния на материальный баланс каталитического крекинга, но ухудшают качество продуктов. Однако следует указать, что с увеличением содержания гетероорганических соединений в сырье, как правило, одновременно повышается содержание в нем полициклических углеводородов и смол.

К компонентам, обратимо дезактивирующим катализаторы крекинга, относят полициклические арены, смолы, асфальтены и азотистые соединения сырья. Об обратимой дезактивирующей способности сырья можно косвенно судить по плотности, а количественно — по коксуемости, определяемой по Конрадсону. Как правило, чем выше коксуемость сырья, тем больше выход кокса на катализаторе. Обычно на установках каталитического крекинга преимущественно перерабатывают типовое сырье (ВГ 350…500 °С) с коксуемостью не более 0,3…0,5 % масс. Если генератор имеет запас мощности по массе сжигаемого кокса, то может быть использовано сырье с коксуемостью до 2…3 % масс. На специальных установках, предназначенных для крекинга остаточного сырья и имеющих системы отвода тепла из регенератора, допускается коксуемость сырья до 5 % масс. Обратимыми ядами для использовавшихся ранее на установках алюмосиликатных катализаторов являлись азотистые основания: они прочно адсорбировались на катализаторных активных центрах и блокировали их. Цеолитсодержащие катализаторы, благодаря молекулярно-ситовым свойствам, отравляются азотом в значительно меньшей степени, чем аморфные алюмосиликатные. Металлоорганические соединения, содержащиеся преимущественно в высококипящих и особенно остаточных фракциях нефти, относят к необратимо дезактивирующим компонентам сырья крекинга. Блокируя активные центры катализатора, они отрицательно влияют не только на его активность, но и на селективность. Так, по мере увеличения содержания никеля и ванадия, являющихся дегидрирующими металлами, в продуктах крекинга интенсивно возрастает выход водорода и сухих газов, а выход бензина существенно снижается. На установках каталитического крекинга, на которых не предусмотрены специальные приемы по улавливанию или пассивации отравляющего действия металлов, содержание их в сырье нормируется не более 2 г/т. Для переработки сырья с коксуемостью более 10 % масс. и содержанием металлов 10…30 г/т и более требуется обязательная его предварительная подготовка.

Наличие у компании КНТ Групп собственного Научно-Исследовательского центра позволяет при производстве микросферического катализатора крекинга не только следить за качеством своей продукции, но и анализировать образцы сырья каталитического крекинга. Вследствие этого КНТ Групп может производить катализатор с учетом всей совокупности показателей, характеризующих качество сырья по степени влияния на процесс каталитического крекинга, то есть катализатор максимально соответствующий тому или иному типу сырья.