Нафта і газ, їх похідні, Детальна інформація

З розглянутих вище механізмів видно, чому в бензинах каталітичного крекінгу міститься так багато продуктів з розгалудженим ланцюгом, олефінів бажаного типу, високоякісних циклічних олефінів і ароматичних вуглеводнів. Іншою перевагою каталітичного крекінгу перед термічним є більш сприятливий розподіл продуктів за фракціями з різними межами викіпання. Так, наприклад, при термічному крекінгу цетану найхарактернішими продуктами розпаду є С2- сполуки, особливо етилен; при каталітичному крекінгу утворюється більше всього вуглеводнів ряду С4, які являють собою суміш бутанів і бутенів. При каталітичному крекінгу газойлю одержуються з високим виходом вуглеводні С5 і С6, що є цінними компонентами легкого бензину.

Під час Другої світової війни постачання авіаційним бензином сильно зросло завдяки використанню високоароматизованого каталітичного крекінг - лігроїну, який піддавався гідрогенізації в заводських масштабах для видалення олефінових компонентів і сірки з метою покращення стабільності і октанового числа етильованого бензину. При цьому процесі на відміну від процесу сірчанокислої обробки, що проходить із втратами продукту, таких же результатів досягають без втрат рідкого продукту. Щоб уникнути зниження якості бензину, необхідно звести до мінімуму гідрогенізацію ароматичних вуглеводнів. Цього вдається досягти шляхом правильного вибору каталізатора і робочих умов процесу.

Показники Каталітичний крекінг - лігроїн

негідрований гідрований

Тиск, кг / кв.см — 210 10,5

Авіаційний бензин: бромне число 63,0 1,0 3,0

Октанове число



ASTM ( моторний метод ) 80,5 79,9 79,4

ASTM ( авіаційний метод ) + 1 куб.см ТЕС / л 90,6 97,7 96,1

Сортність на багатій суміші ( середній індикат. тиск ) 1 куб.см ТЕС / л 174 174 177



Хоча олефінові вуглеводні можна гідрогенізувати при низьких тисках водню, цей процес відбувається також і при високому тиску, шляхом підбору низькоактивного каталізатора, не здатного вести гідрогенізацію ароматичних вуглеводнів за даних умов. При вивченні розподілу олефінових і ароматичних вуглеводнів за фракціями було знайдено, що при гідрогенізації найсильніше покращення відображається на низькокиплячих фракціях. Їх гідрогенізація показана на мал. 2.

Одержала розвиток також аналогічна гідрогенізація при проміжних ( середніх ) тисках. Був здійснений процес гідрогенізації олефінів і сірчистих сполук у присутності ароматичних вуглеводнів над вольфрамнікельсульфідним каталізатором при тиску 50 ати і температурі 343 С. Висока активність цього каталізатора дозволила вести процес з великою об’ємною швидкістю — 10 об’ємів рідкої сировини / 1 об’єм каталізатора*год.

Сірчисті сполуки гідруються значно швидше олефінів. При доведенні ступеня насиченості вихідної сировини до бромного числа, рівного 5 - 10, сірчисті сполуки і олефіни в основному видалялись при незначному ступені гідрогенізації ароматичних вуглеводнів. В результаті одержували достатньо стабільний з низьким вмістом сірки основний компонент авіаційного бензину, октанове число якого покращувалось після додавання тетраетилсвинцю.

Процес гідрогенізації можна також застосовувати з метою видалення сірки і підвищення стабільності крекінг - продуктів, які використовуються для одержання автомобільних бензинів. На відміну від авіаційних бензинів оцінка октанових чисел автомобільних бензинів звичайно проводиться у м’якіших умовах і з меншим додаванням тетраетилсвинцю. В таких умовах бажане збереження більшої частини олефінових вуглеводнів в продукті гідрування. Тому необхідно ретельно контролювати ступень видалення сірки і насиченості олефінів, щоб уникнути непотрібних втрат в октановому числі. З мал. 3 помітні деякі збільшення октанового числа для низькокиплячих фракцій при зниженні вмісту сірки до 0,2 % ваг. Проте подальша гідрогенізація веде до зниження октанового числа навіть при додаванні тетраетилсвинцю.

Пояснення до мал. 3

Фракція Межі кипіння Сірка, % ваг. Октанове число ( ASTM )



Без ТЕС 1 куб.см ТЕС

l 43,33 - 98,89 0,41 73,8 76,5

ll 82,22 - 143,33 0,66 70,4 73,3

lll 143,33 - 187,78 1,04 66,6 69,1



На характер зміни октанового числа гідрогенізату сильний вплив справляє будова олефіну. Наступні дані для індивідуальних сполук показують, що олефіни з розгалудженішою структурою вигідніші при гідрогенізації, ніж менш розгалуджені олефіни.

Октанове число

Дослідницький метод CFR Моторний метод ASTM

без ТЕС з 3 куб.см ТЕС без ТЕС з 3 куб.см ТЕС

Октен - 1 28,7 63,5 34,7 57,7

н-Октан <0 24,8 <0 28,1