Каталитический крекинг FCC в лаборатории

В современной нефтепереработке одним из основных процессов производства значительных объемов высокооктанового компонента бензина и сырья нефтехимии является каталитический крекинг в псевдоожиженном слое катализатора (Fliud Catalytic Cracking – FCC). В то же время состав и качество целевых продуктов процесса FCC будут определяться как параметрами используемых микросферических цеолитных катализаторов, так и химическим составом и свойствами вовлекаемых в переработку сырьевых компонентов.

chuttersnap
chuttersnap

Данная статья посвящена исследованию воздействия состава и характеристик ряда тяжелых нефтяных фракций – потенциальных сырьевых компонентов процесса FCC – на материальный баланс процесса, углеводородный состав и октановое число получаемой бензиновой фракции.

Исследования проводились на базе Научно-образовательного центра испытаний и исследований катализаторов процесса крекинга в псевдоожиженном слое (FCC), который является структурным подразделением химико-технологического факультета Пермского национального исследовательского политехнического университета и создан при непосредственном участии компании GRACE, являющейся одним из крупнейших производителей и поставщиков катализаторов для нефтеперерабатывающей промышленности.

В данной работе превращение сырьевых компонентов осуществляли на равновесном (полученном непосредственно с установки) промышленном микросферическом катализаторе, в состав которого входили алюмосиликатная матрица и цеолит, промотированный редкоземельными металлами.

В то же время может возникать необходимость испытания т.н. свежих катализаторов, которые еще не были в употреблении на промышленных установках. В начальный период эксплуатации активность таких катализаторов будет существенно выше, чем у равновесных. Поскольку испытания свежих катализаторов в лаборатории также покажут подразделением химико-технологического факультета Пермского национального исследовательского политехнического университета и создан при непосредственном участии компании GRACE, являющейся одним из крупнейших производителей и поставщиков катализаторов для нефтеперерабатывающей промышленности.

ТАБЛИЦА 1. Параметры качества ряда сырьевых компонентов FCC
ТАБЛИЦА 1. Параметры качества ряда сырьевых компонентов FCC

Анализ содержания металлов в образце проводился с помощью атомно-эмиссионного спектрометра с индуктивно-связанной плазмой Thermo iCAP 6500 DUO, обзор плазмы – аксиальный, мощность источника 1150 Вт, инжектор диаметром 2 мм. Для количественного определения использовались следующие спектральные линии: Cu – 324,7 нм, Fe – 259,9 нм, Na – 588,9 нм, Ni – 231,6 нм, V – 309,3 нм. По полученным данным можно отметить, что сырьевой компонент № 2 отличается наиболее широкими пределами выкипания, при этом его плотность ниже, и в нем содержится значительно меньше сернистых и азотистых соединений в сравнении с компонентами 1 и 3. Коксуемость и зольность всех трех компонентов находится на близком уровне. Низкая плотность сырья № 2 при сопоставимом фракционном составе может указывать на значительную долю в нем парафино-нафтеновых углеводородов.