Спосіб каталітичного крекінгу вуглеводневої сировини

Спосіб каталітичного крекінгу вуглеводневої сировини з одержанням цільового продукту шляхом змішування вуглеводневої сировини з каталізатором та наступного крекінгу отриманої' суміші, який відрізняється тим, що каталізатор піддають впливу випромінювання торсіонного поля з характеристичною частотою модуляції цільового продукту. Корисна модель відноситься до технології одержання рідких паливних продуктів каталітичним крекінгом вуглеводневої сировини і може бути використана для одержання моторного палива в нафтохімічній промисловості. Відомий спосіб каталітичного крекінгу вуглеводневої сировини з одержанням цільового продукту шляхом змішання вуглеводневої сировини з каталізатором та наступного крекінгу отриманої суміші [патент РФ №2078115, МПК7 C10G11/18, заявл.07.12 1995р., опубл.27.04.1997р.]. У відомому способі змішання вуглеводневої сировини з каталізатором здійснюють за допомогою ударного дроблення струменю сировини зі швидкістю 1030м/сек. об поверхню; по периметру поверхні паралельно осі струменю сировини подають потік водяної пари зі швидкістю 50-250м/сек. Потім отриману парорідинну суміш направляють уздовж додаткової поверхні, нормально якій подають потік водяної пари зі швидкістю 70-400м/сек. У відомому способі інтенсифікація процесів каталітичного крекінгу забезпечується за рахунок збільшення контактуючої поверхні сировини з каталізатором за допомогою диспергації сировини у високошвидкісному потоці водяної пари. Здійснення даного процесу вимагає складного технологічного устаткування, високих енергетичних витрат, що підвищує питомі капітальні витрати на процес каталітичного крекінгу вуглеводневої сировини. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є спосіб каталітичного крекінгу вуглеводневої сировини з одержанням цільового продукту шляхом змішання вуглеводневої сировини з каталізатором та наступного крекін гу отриманої суміші [патент РФ №2082748, МПК C10G11/05, заявл. 29.09.1993р., опубл. 27 06.1997р]. Для активації процесу каталітичного крекінгу та підвищення виходу високооктанових бензинових фракцій у відомому способі використовують спеціально синтезовані каталізатори, які являють собою бінарні окисні системи елементів III-V та VM груп Періодичної таблиці каркасної будови із системою каналів молекулярних розмірів, у якій в другій координаційній сфері атомів кремнію кристалічної решітки цеоліту знаходиться не більше одного катіона, який має заряд 3-й ізоморфне заміщаючого елемента, а на зовнішній поверхні кристалів цеоліту відсутні катіони ізоморфне замішаючих елементів або оксидні некаркасні з'єднання. Недоліком відомого способу є високі питомі витрати та невисока активність каталізатора У відомому способі для підвищення виходу цільових продуктів та забезпечення селективності каталізаторів створюються речовини визначеного хімічного складу, які мають переважний розмір пор, що вимагає великих матеріальних витрат. З іншого боку, для досягнення задовільного виходу цільових продуктів каталітичний крекінг проводять при відносно високих температурах та малій швидкості подачі вуглеводневої сировини Високотемпературний режим експлуатації каталізатора призводить до швидкого зниження його активності, викликаному закоксовуваннням внутрішньої поверхні пор каталізатора, в результаті чого процеси крекінгу протікають в основному на зовнішній поверхні часток і, як наслідок, у кінетиці реакцій крекінгу переважає зовнішній дифузійний характер. CM ю З 11512 Крім того, наявність у каталізаторах важких метапродукту, що утвориться з тої самої вуглеводневої лів також приводить до додаткового зниження його сировини без зміни кінетики процесу крекінгу. активності за рахунок відкладення окислів важких Спосіб каталітичного крекінгу вуглеводневої металів Все це приводить до зниження глибини сировини здійснюється таким чином. каталітичного крекінгу та зменшення виходу цільоВуглеводневу сировину, яка являє собою вавого продукту. куумний дистилят (фракція 350-500"С), отриманий при первинній перегонці нафти, піддають каталіВ основу корисної моделі поставлена задача тичному крекінгу на цеолітовому каталізаторі типу удосконалення способу каталітичного крекінгу вугБК у пристроях відомої конструкції, наприклад, леводневого сировини, при якому введення додатустановці проточного типу, яка включає каталітичкової операції - вплив на каталізатор фізичним ний реактор адіабатичного поличкового або кожуполем, дозволяє прискорити реакцію перерозподіхотрубчастого типу при температурі 450-480°С, лу водню на каталізаторі, що сприяє прискоренню тиску 0,14-0,18мПа та об'ємній швидкості подачі утворення карбенійових іонів, що забезпечує під0,5-4,0ч"\ вищення виходу цільових продуктів при мінімальних питомих витратах. На каталізатор, який розміщений в реакторі з вуглеводневим паливом, впливають джерелом Поставлена задача вирішується тим, що в торсіонного випромінювання з характеристичною способі каталітичного крекінгу вуглеводневої сичастотою модуляції 1,43 1012Гц (у випадку одерровини з одержанням цільового продукту шляхом жання цільового продукту -бензинової фракції) І змішування вуглеводневої сировини з каталізато1,48 1012Гц (у випадку одержання цільового продуром та наступного крекінгу отриманої суміші, нокту - дизельної фракції). Тривалість обробки - ЗО вим є те, що каталізатор піддають впливу випрохвилин. Продукти реакції каталітичного крекінгу, мінювання торсіонного поля з характеристичною які утворилися, виводять з реактора та здійснюють частотою модуляції цільового продукту. їх розподіл відомим способом. Хімічний аналіз Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю продуктів реакції здійснюють за допомогою хромасуттєвих ознак та результатом, що досягається, тографа HEWLETT PACKARD 5890. Процентний полягає в такому. вміст одержаних цільових продуктів при обробці При впливі на каталізатор випромінюванням палива з визначеною характеристичною частотою торсіонного поля відбувається переведення катамодуляції наданий в таблиці (пп.2, 3). лізатора в когерентний спіновий стан, який змодульований характеристичною частотою цільового продукту При цьому інтенсифікується процес акВеличина хара- Вихід цільового противації кислотних центрів на поверхні часток катадукту, % № ктеристичної Питомі лізатора, завдяки чому знижується вільна енергія частоти модуп/п бензинова Дизельна витрати утворення карбенійових іонів та відбувається підляції цільового фракція фракція вищення їх енергетичного рівня. Кислотні центри з продукту підвищеним енергетичним рівнем прискорюють 1. Прототип 55 1* реакції' перерозподілу водню на каталізаторі, за2. 68 17 0,3 1,43 Ю " Гц вдяки чому підвищуються значення констант 3. 50 35 0,2 1,48 Ю " Гц швидкості реакції каталітичного крекінгу та процес крекінгу протікає переважно в кінетичній області. 'Примітка: питомі витрати за прототипом приТаким чином, створюються умови, при яких зменйняті за одиницю шується енергія іонізації атомів вуглеводневої сировини, процес крекінгу відбувається при нижчих температурах, збільшується кількість карбенійових Як видно з таблиці, вплив на каталізатор виіонів, які утворилися, завдяки чому підвищується промінюванням торсіонного поля з характеристичутворення цільових продуктів; знижується триваною частотою модуляції цільового продукту в пролість процесу каталітичного крекінгу, що в цілому цесі каталітичного крекінгу дозволяє одержати з призводить до зниження питомих витрат. З іншого тієї самої сировини оптимальну кількість цільового боку, вплив на каталізатор випромінюванням торпродукту: бензинової фракції - 68%; дизельної сіонного поля з характеристичною частотою модуфракції - 35%, при питомих витратах у 3-5 разів ляції цільового продукту сприяє утворенню перенижче у порівнянні з прототипом, а також забезпеважної структури іонів карбенію, що визначає чити високу селективність каталізаторів. високу імовірність їх участі в каталітичному крекінСпосіб, який заявляється, реалізується за догу з утворенням цільового продукту. Таким чином, помогою відомого стандартного устаткування та шляхом зміни розподілу кислотної сили на каталіпристроїв, а також загальнодоступних матеріалів, заторі та співвідношення кількостей центрів Бренщо дозволить широко використовувати його в настера та ЛьюІса можливо в широких межах варіюродному господарстві. вати селективністю каталізатора по цільовому Комп'ютерна верстка В. Мацепо Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, еул. Урицького, 45, м. Киш, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601