Теоретические основы процесса

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 12Следующая ⇒

Сущность процесса каталитического крекирования углеводородов основана на расщеплении высокомолекулярных компонентов сырья на более мелкие молекулы с перераспределением освобождающегося водорода по месту разрыва углерод-углеродной связи в присутствии микросферического цеолитсодержащего катализатора. В итоге образуется газ, бензин, легкий и тяжелый газойль и кокс, отлагающийся на поверхности катализатора.

Постадийно процесс каталитического крекинга может быть представлен следующим образом:

- поступление сырья к поверхности катализатора;

- диффузия сырья в поры катализатора;

- хемосорбция на активных центрах катализатора;

- химические реакции на поверхности катализатора;

- десорбция продуктов крекинга и непрореагировавшего сырья с поверхности и диффузия из пор катализатора;

- удаление продуктов крекинга и неразложившегося сырья из зоны реакции.

Реакция каталитического крекинга протекает с промежуточным образованием карбоний-иона (содержащий положительно заряженный ион углерода). Структура катализаторов крекинга такова, что на их поверхности имеется множество свободных протонов (Н+). При адсорбции олефинов и ароматических углеводородов на поверхности катализатора они соединяются со свободным протоном, образуя карбоний-ион. Установлено, что карбоний-ионы могут образовываться при адсорбции парафинов на катализаторе благодаря отрыву гидрид - иона (Н-).

Карбоний-ион является нестабильным соединением, способным расщепляться, изомеризоваться, соединяться с исходным углеводородом с промежуточными продуктами крекинга и другими карбоний-ионами.

В процессе крекинга протекает значительное количество вторичных реакций: изомеризация двойной связи в олефинах, перераспределение водорода между молекулами, конденсация ароматических и олефиновых углеводородов с образованием полициклической ароматики вплоть до кокса.

Получаемые продукты каталитического крекинга по своему химическому составу имеют следующие особенности:

- бензин содержит много изопарафинов и ароматических углеводородов;

- газ имеет высокую концентрацию изобутана и олефинов;

- газойлевые фракции богаты полициклическими и ароматическими углеводородами.

Основные химические реакции:

1. Расщепление углеводородов с образованием более легких молекул: