【Тема недели】В чём разница между катализаторами для каталитического кракинга парафиновых нефтей и катализаторами для каталитического кракинга тяжёлых нефтей?

Старые катализаторы для перегонки восковых масел включали катализатор на основе микросфер A3, а позже — катализаторы на основе молекулярных сит Y-7, Y-9, Y-15； В начале процесса каталитической переработки тяжелого нефтяного сырья также использовались катализаторы, предназначенные для обработки воскового нефтяного сырья. Позже, в ходе развития технологий каталитической переработки тяжелого нефтяного сырья, появились катализаторы типа «суперстабильный Y», подходящие для переработки макромолекулярных структур, содержащихся в тяжелом нефтяном сырье.

Разные исходные материалы, разные катализаторы, разные условия работы — разный продукт

Последнее изменение в этом посте было сделано chengkang 30.11.2010 в 20:24. Катализатор для каталитического фракционирования воска: низкая активность ； В основном используются сверхстабильные молекулярные сита; редкоземельные элементы присутствуют в небольших количествах ； Преобладают мелкие и средние поры, крупных пор мало ； Продукт обладает хорошей селективностью, при этом образуется мало золы. Катализаторы для каталитического фракционирования тяжелой нефти: высокая активность; малое количество сверхстабильных молекулярных сит, большое количество редкоземельных элементов; преобладают мелкие и средние поры, мало крупных пор; высокая стойкость к загрязнению тяжелыми металлами и щелочными азотосодержащими веществами; низкая селективность продукта, большое количество кокса.

Катализаторы для переработки тяжелого нефтяного топлива должны обладать высокой способностью к его преобразованию, хорошей термостабильностью, выборочностью в процессе образования кокса, а также способностью противостоять загрязнению тяжелыми металлами. К таким катализаторам относятся сверхстабильные молекулярные сита и катализаторы на основе REUSY-молекулярных сит. Они имеют большие поры, низкую удельную поверхность и среднюю активность, что способствует тому, что крупномолекулярные соединения, содержащиеся в тяжелом нефтяном топливе (диаметр молекул обычно составляет 5–10 нм, а диаметр молекул более крупных фракций — примерно 1–3 нм), сначала попадают в матрицу (аморфный алюминосиликат или белая глина; диаметр пор в этой матрице обычно составляет 0–50 нм), где происходит их расщепление на более мелкие молекулы. Эти мелкие молекулы затем попадают в микропоры цеолита, где преобразуются в желаемый продукт. Для каталитической перегонки нефтяных фракций обычно используются катализаторы типа REY или REHY. При их применении достигается высокий уровень получения бензина, при этом объем производимого кокса и газов минимален. В бензине мало алкенов, а ароматических веществ — много. Это связано с высокой активностью таких катализаторов, их способностью к эффективной передаче водорода, а также с возможностью дегидрогенизации циклоалканов с образованием ароматических веществ.

На 5-м этаже рассказано довольно подробно. Добавлю лишь, что из-за большого количества золы, образующейся при каталитическом разложении тяжелого нефтяного топлива, требуется высокий расход основного воздуха и высокая интенсивность процесса сгорания. Поэтому катализатор для тяжелого нефтяного топлива должен обладать свойствами устойчивости к износу и к деградации под действием воды и тепла.

Сырье для каталитического фракционирования воскового нефтяного масла обладает хорошими свойствами: уровень кокса в сырье низкий, степень образования кокса также низкая, объем сухого газа, получаемого в процессе, мал, а общий выход продукции высок； Если свойства воскового масла хорошие, возможно, недостаток теплоты можно восполнить ； Наиболее заметной проблемой при кракинге тяжелого нефтяного сырья является чрезмерное нагревание регенератора; для корректировки температуры слоя регенерации необходимо использовать внутренние и внешние теплообменники. Кроме того, качество продукта при таком способе кракинга хуже, чем при кракинге воскового нефтяного сырья.

I. Катализаторы для каталитического крекинга воскового масла обладают следующими основными характеристиками: низкая активность； В основном используются сверхстабильные молекулярные сита; редкоземельные элементы встречаются преимущественно в мелких и средних порах, а крупных пор мало ； Слабая способность противостоять загрязнению тяжелыми металлами, слабая способность противостоять щелочному азоту ； Продукт обладает хорошей селективностью, при этом образуется мало золы. II. Катализаторы для каталитического фракционирования тяжелой нефти обладают следующими основными характеристиками: высокая активность ； Суперстабильных молекулярных сит мало, редкоземельных элементов — много ； Мелких и средних пор имеется мало, а крупных пор — много ； Сильная способность противостоять загрязнению тяжелыми металлами, сильная способность противостоять щелочному азоту ； Селективность продукта низкая, образуется много золы. В целом, по сравнению с катализаторами для каталитического кракинга воскового нефтяного масла, катализаторы для пиролиза тяжелой нефти обладают более высокой способностью к ее разложению (имеют более крупные поры молекулярных сит) ； Сильная способность противостоять загрязнению тяжелыми металлами ； Высокая стабильность. Разработка катализаторов для каталитического кракинга тяжелой нефти осуществляется с учетом максимально возможного повышения доли добавления гудрона, при этом учитываются индивидуальные потребности различных пользователей в отношении свойств сырья, условий эксплуатации оборудования и требований к составу конечной продукции. Катализаторы для каталитического фракционирования тяжелой нефти в настоящее время в основном включают две серии продуктов: серию MLC и серию DVR. Катализаторы серии MLC-500 способны значительно повысить соотношение дизельного топлива к бензину даже при высоком проценте добавления нефтяного грязевого фракта. Катализаторы серии DVR обладают такими преимуществами, как высокая способность к фрагментации макромолекул тяжелой нефти, высокая активность при фрагментации, хорошая селективность при образовании кокса, а также устойчивость к загрязнению тяжелыми металлами.

Катализатор для гидрогенизации воскового масла обладает некоторыми свойствами кристаллизации; качество получаемого продукта довольно стабильно, у него высокая адаптивность, а управление им удобно. Продукция Института геологии по уровню использования считается довольно хорошей. Снимать катализаторы с установок гидрогенизации нефтяного фракта очень сложно. Самая высокая и быстрая способность к снятию таких катализаторов в стране имеется у компании Jiangsu Tianpeng. Катализаторы для гидрогенизации нефтяного гудра, производимые в Фушуне, обладают хорошими характеристиками и могут использоваться в течение длительного времени, однако они довольно дороги. В настоящее время многие заводы используют катализаторы, производимые в Пекине.

На самом деле я не слишком хорошо разбираюсь в катализаторах, поэтому, увидев этот вопрос, спросил у одного своего коллеги, который обучается в докторантуре. Вот что он ответил: у тяжелого нефтяного топлива большие молекулы, высокое содержание углерода, а также высокое содержание тяжелых металлов, серы и азота. Поэтому, чтобы обеспечить длительный срок службы катализатора, используются катализаторы с более крупными порами. Процесс каталитического фракционирования тяжелого нефтяного топлива представляет собой процедуру декарбонизации; для этой цели применяются кислые катализаторы. Восковое масло: молекулы воскового масла имеют низкую молекулярную массу, поэтому для его переработки используются катализаторы с мелкими порами. При использовании флюидизированного слоя обычно применяются катализаторы в виде мелких частиц; реакция происходит на их внешней поверхности. Такие катализаторы обладают высокой активностью, но быстро теряют её, поэтому их необходимо постоянно восстанавливать. Это также кислотные катализаторы, однако степень кислотности у них отличается от катализаторов, используемых при каталитическом крекинге тяжелого нефтяного сырья. Давайте обсудим это более подробно

Каталитическая переработка воскового масла в основном схожа с каталитической переработкой тяжелого нефтяного масла; однако из-за различий в свойствах сырья меняются условия процесса: количество образующегося кокса, тепловой баланс, распределение и свойства продукта, а также соотношение катализатора к нефти, скорость потока, время реакции и т. д. Каталитическая переработка тяжелого нефтяного сырья — это лишь более строгие условия реакции, но это необходимо для получения конечного продукта. Энергопотребление устройства значительно возрастает, а требования к оборудованию становятся всё выше.

Развитие технологии каталитического кракинга шло вместе с прогрессом в области катализаторов для кракинга. Для каталитического кракинга тяжелой нефти требуются катализаторы с большими порами, высокой стойкостью к тяжелым металлам, хорошей гидротермической стабильностью и способностью к эффективной конверсии тяжелой нефти. Поэтому на основе существующих микросферных катализаторов были разработаны катализаторы на основе молекулярных сит. В результате этого в процессе каталитического кракинга реакторы типа колонны были заменены на реакторы с повышающимися трубками.