CC BY
108УДК 665.644.2
Мышов А.Н.
студент кафедры инжиниринга транспортно-технологических средств и оборудования Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
(г. Архангельск, Россия)
ОСОБЕННОСТИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА НЕФТИ
Аннотация: каталитический крекинг — это процесс, используемый для расщепления длинных молекул углеводородов в сырой нефти на более мелкие молекулы, такие как бензин, дизельное топливо и другие виды топлива. Процесс включает в себя использование катализатора для ускорения химической реакции, и это важный этап в переработке сырой нефти. В этой статье мы рассмотрим особенности каталитического крекинга нефти и преимущества этого процесса.
Ключевые слова: каталитический крекинг, молекулы углеводородов, катализатор, цеолит, кремнезем-глинозем, корпус реактора, бензин, дизельное топливо, экологические стандарты, селективность, кокс, дезактивация, эффективность, платина, палладий, никель, утилизация, вторичная переработка, энергетическая промышленность, процессы переработки.
Процесс каталитического крекинга
Каталитический крекинг — это химическая реакция, которая протекает в корпусе реактора. Процесс включает нагрев сырой нефти до высокой температуры, обычно между 450 и 550 градусами цельсия. Затем нагретая нефть смешивается с катализатором, который ускоряет химическую реакцию, расщепляющую длинные молекулы углеводородов на более мелкие молекулы.
Катализатор, используемый при каталитическом крекинге, обычно представляет собой твердый материал, такой как цеолит или кремнезем-оксид
алюминия. Катализатор обеспечивает поверхность, на которой может протекать химическая реакция, и это помогает разорвать углерод-углеродные связи в длинных молекулах углеводородов. Катализатор обычно используется в порошкообразной форме и смешивается с нагретой нефтью перед ее поступлением в корпус реактора.
Когда нагретая смесь масла и катализатора поступает в корпус реактора, она подвергается воздействию высоких температур и давления. Происходящая химическая реакция расщепляет длинные молекулы углеводородов на более мелкие молекулы, такие как бензин, дизельное топливо и другие виды топлива. Затем более мелкие молекулы отделяются от смеси и далее перерабатываются для получения готового топлива.
Преимущества каталитического крекинга
Каталитический крекинг является важным этапом в переработке сырой нефти, поскольку он позволяет производить широкий спектр видов топлива. Процесс может быть скорректирован для получения большего количества бензина или дизельного топлива, в зависимости от потребности в каждом виде топлива. Каталитический крекинг также позволяет получать топливо более высокого качества, соответствующее современным экологическим стандартам.
Использование катализатора в процессе крекинга также имеет ряд преимуществ.
Во-первых, использование катализатора позволяет протекать реакции крекинга при более низких температурах и давлениях, чем это требовалось бы без катализатора. Это уменьшает количество энергии, необходимое для управления процессом, и может сделать его более эффективным.
Во-вторых, использование катализатора может повысить селективность реакции крекинга. Катализатор может быть подобран таким образом, чтобы способствовать образованию определенных типов молекул, которые могут увеличить выход желаемых продуктов, таких как бензин или дизельное топливо.
Проблемы каталитического крекинга
Хотя каталитический крекинг имеет много преимуществ, он также создает ряд проблем. Одной из главных проблем является дезактивация катализатора. Со временем катализатор может дезактивироваться из-за воздействия примесей в сырой нефти или других факторов. Дезактивация катализатора снижает его эффективность и может привести к снижению выхода желаемых продуктов.
Еще одной проблемой является производство кокса в процессе крекинга. Кокс — это углеродсодержащий материал, который может накапливаться на катализаторе и снижать его эффективность. Накопление кокса также может привести к загрязнению корпуса реактора и другого оборудования, что может потребовать технического обслуживания и очистки.
Наконец, использование катализаторов также может привести к экологическим проблемам. Катализаторы, используемые при каталитическом крекинге, часто содержат такие металлы, как платина, палладий и никель, которые могут быть вредны для окружающей среды, если они попадают в воздух или воду. Утилизация отработанных катализаторов также может представлять собой экологическую проблему.
В заключение, каталитический крекинг является жизненно важным процессом при переработке сырой нефти, который позволяет получать различные виды топлива. Несмотря на проблемы, связанные с использованием катализаторов, преимущества перевешивают недостатки, и этот процесс остается важным этапом в производстве бензина, дизельного топлива и других видов топлива. Поскольку спрос на более чистые и эффективные виды топлива продолжает расти, разработка новых катализаторов и процессов переработки будет иметь решающее значение для удовлетворения растущих потребностей энергетической отрасли.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Козин, В.Г. Современные технологии производства компонентов моторных топлив: учебное пособие / В.Г. Козин, Н.Л. Солодова, А.И. Абдуллин, Н.Ю. Башкирцева. - Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2009. - 328 с.
2. Масагутов P.M. Алюмосиликатные катализаторы и изменение свойств при крекинге нефтепродуктов. - М., Химия, 2016. - 272 с.
3. Агафонов А.В., Абаева Б.Т., Окиншевич Н.А. Новости нефтяной и газовой техники // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2014. - № 1. - С. 18-21. 2. Аликин А.Г., Матвеева Н.К., Сюняев З.И. Механизм снижения коксообразования при каталитическом крекинге модифицированного вакуумного дистиллята // Химия и технология топлив и масел. - 2011. - № 5. - С. 9-11.
Myshov A.N.
Student of the Department of Engineering of Transport and Technological Means and Equipment Northern (Arctic) Federal University named after M. V. Lomonosov
(Arkhangelsk, Russia)
FEATURES OF CATALYTIC CRACKING OF OIL
Abstract: catalytic cracking is a process used to break down long hydrocarbon molecules in crude oil into smaller molecules, such as gasoline, diesel and other fuels. The process involves the use of a catalyst to accelerate a chemical reaction, and this is an important step in the processing of crude oil. In this article we will look at the features of catalytic cracking of oil and the advantages of this process.
Keywords: catalytic cracking, hydrocarbon molecules, catalyst, zeolite, silica-alumina, reactor vessel, gasoline, diesel fuel, environmental standards, selectivity, coke, decontamination, efficiency, platinum, palladium, nickel, recycling, recycling, energy industry, recycling processes.
