В. М. Капустин., М. Г. Рудин нефтни қайта ишлаш кимёси ва технологияси в. М. Капустин М. Г. Рудин

Каталитик крекинг маҳсулотлари. Каталитик крекинг маҳсулотлари бўлиб углеводородли газлар, бензиннинг юқори октанли фракцияси, енгил ва оғир газойл ҳамда катализатордаги кокс ҳисобланади. Каталитик крекингнинг углеводородли газлари пропан-пропиленли, бутан-бутиленли ва пентан-алинленли фракциялар аралашмасини 75-80 % (мас) дан кам бўлмаган микдорда сақлайди. Олефен ва изопарафинларнинг микдори юқори бўлганлиги туфайли (тахинан 65 %) каталитик крекинг газлари нефткимёвий жараёнлар учун кимматли хомашё бўлиб ҳисобланади.
Каталитик крекинг жараёнида дунё микёсида ишлаб чиқариладиган пропиленнинг тахминан учдан бир қисми олинади. Каталитик крекинг углеводородли газларнинг тахминий таркиби 12-бобда келтирилган. Катлитик крекинг бензини (фракция қилиб -210 ºС, ρ=0,75-0,77 г/см³, тадқиқот усули бўйича октан сони 89-94) автомобил бензиннинг компоненти сифатида қўлланилади. Кимёвий таркиби бўйича каталитик крекинг бензини тўғри ҳайдалган бензиндан ва термик жараёнлар бензинникидан фарқ қилади.Унда 8-15 % (мас) тўйинмаган углеводородлар ва 20-40 % (мас) ароматик углеводородлар сақланади. Тўйинмаган ва парафин углеводородларнинг учдан икки қисми изо тўзилишили углеводородлардан таркиб топган. Бензинли фракцияларда тўйинмаган углеводородларнинг борлиги бензиннинг кимёвий ва термооксидланувчанлик барқарорлигининг камайишига олиб келади. Енгил газойл (195-350 ºС даги фракция) дизел ва газотурбин ёкилғининг компоненти бўлиб зичлиги 0,89-0,94 г/см³га тенг ва 40 % ҳамда ундан юқори аренлардан таркиб топган цетан сони 30-40 чегарасида. Гидрогенлангандан кейин юқори цетан сонли олтингугурт, олефин ва ароматик углеводородларнинг кам микдорини сақлаган енгил газойлни дизел ёкилғисининг компоненти сифатида гидротозалашсиз эса гидроннинг эритувчиси сифатида қўллайдилар, олтингугурт тозалашга мухтождир. Полиҳалқали тўзулишли ароматик углеводородларнинг микдори юқори бўлиши каталитик крекинг газойлини индивидуал ароматик углеводородларни (нафталин ва фенафталин) олиш учун кимматли манба қилиб кўяди 1 вақтнинг ўзида 280-420 ºС даги фракцияни [ρ=0,96-0,99 г/см³, конрадсон бўйича коксланиш 0,1 % (мас) юқори эмас] ундан юқори ароматлашган концентрат курум ишлаб чиқариш учун хомашёни ажратиб чиқариш учун қўллайдилар. Бу мақсад учун селектив эритувчини қўллайдилар, бунда 280-420 ºС дан дизел ёкилғига юбориладиган деароматлашган рафинатга ва курум ишлаб чиқариш учун хомашё бўлган экстратга бўладилар. Оғир газойл (фракция >350 ºС, 270-420 ºС) каталитик крекингнинг суюқ маҳсулоти бўлиб ёниш мазутининг компоненти ёки яхшиланган структурали коксни ва дистиллятли маҳсулотларни олиш билан секинлаштирилган кокслаш қурилмаларининг хомашёси сифатида қўллайдилар. Каталитик крекинг оғир газойлни техник углерод ишлаб чиқариш бўйича қурилмалар учун хомашё сифатида қўллаш айниқса самаралидир.

9.2.3 Каталитик крекингнинг саноат қурилмалари

Каталитик крекинг қурилмаларини уч турга бўлиш мумкин:

1) катализаторнинг стационар (ҳаракатланмайдиган) қатлами бўлган;
2) ҳаракатланувчи қатламли шарикли катализатори бўлган;
3) микросферик катализатори бўлган.
9.2.3.1. Катализаторнинг стационар (ҳаракатланмайдиган) бўлган қурилмалари

Э.Гудри томонидан ўтказилган ўта чидамли гилларнинг хоссаларини текшириш 1936 йилда алюмосиликатлар асосида крекинг жараён ва реактор-регенератор, хомашёни иситиш учун печ ва ректификацион колоннадан таркиб топган даврий ҳаракатланадиган қурилма учун самарали катализаторнинг яратилишига олиб келди.

Гудри жараёни саноат микёсида амалга оширилган биринчи каталитик крекингидир. Ҳозирги вақтда барча қурилмалар қисмларга ажратилган, чунки алоҳида реактор ва генераторли қурилмалар самаралироқ бўлиб чиқди.
Хомашё сифатида керосин газойлли фракцияни қўлладилар, уни печда 450 ºС гача қиздирдилар. Ракторда 30 дақиқа давомида каталитик крекинг жараёни борди, сўнгра ушу реакторнинг ўзида хомашёни бериш тўхтатилгандан кейин 1,5 соат давомида 550 ºС ҳароратда катализаторнинг регенерацияси содир бўлди. Маҳсулотларни ректификацион устунда ажратдилар қурилма бурин-кетин ишлайдиган учта реактордан таркиб топган, бу реакторлар аввал реактор сифатида, сўнгра регенератор сифатида ишлайди.
Аморфли алюмосиликатда керосинга-газойлли фракционар қатлами бўлган қурилманинг моддий баланси [%(мас)] қуйидагича бўлади:
Келиб тушди
Хомашё……………………………100,0
Жами……………………………..100,0
Олинди
Углеводородли газ…….................23,1
Бензин……………………………..32,3
Енгил газойл………………………34,2
Оғир газойл………………………...4,7
Куйдириладиган кокс……………..5,7
Жами………………………………100,0

9.2.3.2. Ҳаракатланувчи қатламли шарикли катализатори бўлган қурилма

Ҳаракатланувчи қатламли шарикли катализатори бўлган саноат қурилмалари (Собиқ Совет Иттифокда қабул қилинган ракамлаш системаси бўйича 43-102 турдаги қурилма ёки халқаро номенклатура бўйича TCC-Thermophor Catalytic Cracking) ўз ичига реактор-регенераторли ва иситиш фракцияловчи блокларни олади. Ҳаракатланувчи қатламли шарикли катализатори бўлган каталитик крекинг қурилмаси 2 та асосий аппаратдан иборат, улар хомашёни узлуксиз каталитик, каталитик крекинлаш реактор ва катализатор юзасидан коксни чиқариб юборувчи регенератордир.

Катализаторни бункер-сеператор 25 дан реактор 7 га шундай тўкадиларки ҳарорат 450-490 ºС ни ташкил қиладиган реакцион зонадан крекинг маҳсулотларини ажратиш зонасидан ва буғ билан ишлаб бериш зонасидан бир меъёрда зич қатлам билан утиши таъминланиши керак.Бундан сўнг катализаторни реактордан чиқариб дозатор 28 га етказиб борадилар ва пневмо-кўтаргич 8 орқали тутун газлари ёрдамида бункер –сеператорга 26 га кўтарадилар. Бу ерда тутун газларини ажратиб чиқариб атмосферага юборадилар ҳам тутун газларини чиқариб юборадилар. Катализатор регенератор секцияси орқали юқоридан пастга ўтади, регенераторда ҳарорат 590-620 ºС ни ташкил қилади. Ҳар қайси секцияда коксни ёқиш учун ҳаво етказиб берилади. Регенератор секцияларини сув буғи ҳосил бўлиши ҳисобига регенерациялаш иссиқликни чиқариб юбориш учун илон изисимон шаклли иситгич билан билан жиҳозлайдилар. Регенерацияланган катализаторни дозадор 27 га тукадилар ва пневмокўтаргич 8 орқали бункер-сепаратор 25 га кўтарадилар. Катализатор ушоғини сепаратор 10 га совуриб оладилар. Регенератор ва тутун газини етказиб берувчи пневмокўтаргичга ҳавони ҳаво пуфлагич 24 босим остида иситиладиган печ 23 ёрдамида етказиб берадилар. Регенераторда олинадиган буғни буғйиггич 21 га юборадилар сўнгра эса қурилма эхтиёжларига сарфлайдилар.



Расм.9.1.Ҳаракатланувчи қатламли шарикли катализатори бўлган каталитик крекинг қурилмасининг технологик схемаси
1-компрессор, 2,12,14,18,20,20,22-насослари, 3-идиш, 4,11,13-совутгичлар, 10-циклонли сеператор, 5,6-устунлар, 7-реактор, 8-пневмокўтаргичлар, 17-печлар, 21-буғйиггич, 23-ҳаво иситгич, 24- ҳаво пуфлагич, 25,26 бункер сеператорлар, 27,28-пневмотранспот дозаторлари, I-хомашё, II-газ, III-бензин, IV-195-350 ºС даги фракция, V-350 ºС дан юқори бўлган фракция, VI-сув, VII-ҳаво, VIII-тутун газлар, IX-сув буғи.
Хомашёни насос 14 ёрдамида иссиқлик алмаштиргичлар 15,16 орқали печ 17 га етказиб берадилар. Уларда 350-420 ºС ҳароратгача исситиш ва буғланиш содир бўлади. Хомашёнинг буғ суюқлик аралашмаси реактор 7 нинг реакцион зонасига келиб тушади, у ерда юқоридан пастга ҳаракат қилиб катализатор билан мулоқотда бўлади. Катализаторга буғ билан ишлаб бериш реакторига етказиб берилаётган крекинг маҳсулотларининг буғлари ва сув буғларини реактордан махсус қурилма орқали чиқариб реактордан махсус курилма орқали чиқариб ректификацион устун 5 минг пастги қисмига юборилади. Устун 5 нинг юқорисидан бензин буғлари,сув буғи ва ёгли газ кетади.Бу аралашмани конденсатор-совутгич 4 га конденсациялаб совутгандан кейин сепаратор 3 да бензин, сув ва газга ажратадилар. Газни компрессор ёрдамида газофракциялаш қурилмасига чиқариб юборадилар (схемада кўрсатилмаган) бензинни қисман насос 2 ёрдамида устун 5 ни суғориш учун етказадилар бензиннинг баланси микдорини барқарорлаштириш блокига юборадилар. Енгил газойлни (195-350 ºС даги фракция) устун 5 дан буғ билан ишлаб берадиган устун 6 га етказиб бериб у ерда сув буғи билан ишлов берадилар ундан сўнг совутгич 11 орқали қурилмадан чиқариб юбориладилар.Оғир газойлни (350 ºС дан юқори бўлган фракция) устун 5 минг пастидан насос 19 ёрдамида сўриб олиб иссиқлик алмаштиргич 16 ва 13 га совутгандан кейин уни ҳам қурилмадан чиқариб юбориладилар. Иссиқликни чиқариб юбориш учун устун 5 га циркуляцион суғоришни қўллайдилар.
Вакуумли газойл крекинг жараёнида ва маҳсулотлар чиқаришнинг технологик ҳарактеристикаси куйидаги келтирилган: