189
Kreking darajasi, %
70
80
85
70
Mahsulot chiqishi, %
Benzin
54,2
65,0
68,0
61,0
∑C
3
7,5
8,5
11,0
7,9
∑C
4
14,8
17,0
18,5
13,7
Katalitik krekingda kimyoviy jarayonlar quyidagi ketma-ketlikda kechadi:
1) Katalizator yuzasiga xom-ashyo kiritilishi (tashqi diffuziya);
2) Katalizator g’ovaklarida xom-ashyoning ichki diffuziyasi;
3) Katalizator aktiv markazlarida xemosorbciya;
4) Katalizator yuzasiagi kimyoviy reaktsiyalar;
5) Katalizator yuzasi va diffuziya g’ovakliklaridan kreking
mahsulotlari
va o’zgarishsiz qolgan xom-ashyo desorbtsiyasi;
6) Kreking mahsulotlarini reaktsiya zonasidan olib chiqish.
Alyumosilikatli katalizator bilan to’qnashuv sharoitida to’yinmagan
uglevodorodlar biroz aktiv hisoblanadi. Olefinlar polimerizatsiyasi xona
temperaturasida boshlanadi, temperatura oshirilish bilan qaytar reaktsiya
polimerlanish – depolimerlanish ro’y beradi. To’yinmagan uglevodorodlar
o’zgarishi 400 – 500
0
C da termik krekinga qaraganda 1000 – 10 000 marta tez
boradi.
Krеkinglashning tеxnologik jarayonlari
“Kreking”
(Cracking) atamasi, umuman olganda, uglevodorodlarning barcha
endotermik (issiqlik yutilishi bilan) kimyoviy o’zgarish reaktsiyalariga nisbatan
qo’llanilishi mumkin
(parafinlar, olefinlar va aromatik uglevodorodlar
krekingi). Bu asosiy reaktsiyalar
bilan bir qatorda
ekzotermik (issiqlik ajralib
chiqishi bilan boradigan) reaktsiyalar, shuningdek
polimerizatsiya, alkillash,
aromatizatsiya, izomerizatsiya, dealkillash va vodorod qayta taqsimlanishi kabi
boshqa reaktsiyalar kechadi. Katalizatorlarning muvofiq
tarkibini tanlash va
reaktorda kerakli texnologik rejimni belgilash orqali turli xil xom-ashyodan u
yoki bu turdagi uglevodorodlar hosil qilinishi nazorat qilinadi. Neftni qayta
190
ishlash sanoatida kreking ostida odatda (biroq hamma vaqt ham emas) 200 °S
dan yuqori haroratlarda qaynab chiqadigan
og`ir neft fraksiyalarining
uglevodorodlarini kimyoviy o’zgarishi tushuniladi. “Kreking” atamasi bilan
shuningdek etilen, propilen va boshqa uglevodorodlarni – neft - kimyo xom-
ashyosini olish maqsadida yuqori haroratlarda uglevodorod
gazlarini va yengil
neft fraksiyalarini o’zgarishi reaktsiyalari ham ataladi. Biroq bu jarayon katta
miqdordagi s
uv bug`i
ishtirokida borishi sababli mazkur jarayonlar s
uv bug`i
ishtirokidagi kreking
(Steam Cracking) yoki
piroliz
(milliy terminologiyada)
deb ataladi. “
Riforming”
(Reforming) atamasi ko’pincha 100-200 °S qaynash
haroratiga ega to’g`ridan-to’g`ri haydalgan benzinlar (naphtha) fraksiyalari
o’zgarishiga nisbatan qo’llaniladi. Kreking (riforming kabi) faqatgina xom-
ashyoni yuqori haroratlargacha qizdirishda (bu og`ir frakstiyalar termik krekingi
yoki benzinlar riformingi), yoki turli katalizatorlar ishtirokida amalga oshirilishi
mumkin bo’lib, bunda mazkur katalizatorlar teng
haroratlarda va turli xil
(odatda yuqori) bosimlarda u yoki bu turdagi uglevodorodlar guruhlarining
chuqur o’zgarishini ta’minlab, ma’lum turdagi (masalan aromatik yoki yuqori
oktan soniga ega) uglevodorodlarni nazorat ostida olish imkonini beradi.
Shunday qilib, NQIZ da kimyoviy reaktsion jarayonlarning ikkita asosiy turi –
termik va katalitik (yoki termokatalitik) reaktsiyalar qo’llaniladi. Termik
reaktsion jarayonlar ba’zan uglevodorodlar partsial bosimini tushirish uchun suv
bug`i ishtirokida amalga oshiriladi (natija jarayonning umumiy bosimi
pasayishiga o’xshash bo’ladi). Katalitik jarayonlar neft frakstiyalarini
gidrotozalash,
gidrooltingugurtsizlash
va
gidrokreking
kabi
kimyoviy
reaktsiyalarni o’tkazish, shuningdek boshqa reaktsion jarayonlarni o’tkazish
uchun ko’pincha
vodorod
ishtirokida amalga oshiriladi.
Butun jahonda neft fraksiyalarini qayta ishlashning destruktiv jarayonlari
orasida hozirgi vaqtda ham quvvati bo’yicha asosiy bo’lib
katalitik kreking
hisoblanadi. Misol uchun, turli davlatlarda neftni qayta ishlash hajmining –
Rossiyada 6% dan, AQSh da 36% gacha qismi katalitik kreking texnologik
qurilmalariga to’g`ri keladi. Katalitik kreking zamonaviy qurilmalarining katta
191
qismi changsimon yoki mikrosferik katalizator
mavhum suyultirilgan
(qaynayotgan) qatlamli
flyuid
(FKK) turiga mansub bo’ladi. So’nggi
yillarda
FKK sohasidagi rivojlanish yuqori faol va selektiv
seolit saqlagan
katalizatorlarni mukammallashtirish, shuningdek reaktor va regenerativ
qurilmalarni yangi katalizatorlarga moslashtirish, ya’ni yangi katalizatorlarning
afzalliklari va yutuqlaridan maksimal darajada foydalanish
maqsadidagi radikal
modernizatsiyasi bilan bog`liq bo’lgan. Katalizatorlarning yangi avlodlari
qurilmalarning dizaynini jiddiy o’zgartirdi, ya’ni asosiy qurilmalarning (
reaktor
va regenerator
) nafaqat diametri, balandligi va boshqa o’lchamlari, balki
alohida apparatlarning maqsadi ham o’zgardi; masalan, asosiy jarayon –
reaktsiya endi reaktorning o’zida emas, balki uning 90-98% ulushi lift-
reaktorda o’tkazilib, u shu vaqtning o’zida katalizatorli xom-ashyoni reaktorga
uzatuvchi yuk ko’targich hamdir. Agar ilgari reaktorda, masalan uglerodni
qo’shimcha yondirish katalizator isib ketishini va parchalanishini oldini olish
maqsadida ishlatilmagan bo’lsa, hozirgi kunda aksincha, uglerodni qo’shimcha
yondirish aynan regeneratorda bajariladi, va regeneratordan chiqayotgan tutun
gazlari ekologik zararli uglerod oksidini deyarli saqlamaydi. Yuqori faol
katalizatorlar reaktsiya vaqtiini va sirkulyatsiyalanadigan katalizator miqdorini
kamaytirish imkonini berdi, bu esa o’z navbatida apparatura va butun qurilma
o’lchamlarining sezilarli kamayishiga olib keldi.
Katalitik kreking xom-ashyosi bo’lib odatda katalizator uchun zaharli
oltingugurt, azot va metallar (ayniqsa nikel va vanadiy) dan dastlab
gidrotozalangan vakuum gazoyl 350-500 °S keng fraksiyasi hisoblanadi. Oxirgi
yillarning eng yangi katalizatorlari shuningdek vakuum gazoylini mazut bilan
(20 mas. % gacha) va hatto mazutni uning oltingugurtsizlantirilganidan keyin
ham qayta ishlash imkonini beradi. Kreking 450-550 °S haroratda va 0,07-0,3
MPa bosimda o’tadi, katalizator sirtidan hosil bo’lgan
nomaqbul koksni
kuydirish bilan regeneratsiyalash esa 600-760 °S haroratda va 0,22-0,34 MPa
bosimda o’tkaziladi.
192
14.5-rasm. Katalitik kreking qurilmasi sxemasi:
1
- kompressor;
2 –
bosim
ostidagi o’choq;
3
– katalizator sig`imi;
4 -
elektrofiltr;
5 -
qozon-utilizator;
6 –
taqsimlash qurilmasi; 7 - regenerator;
8 -
siklon;
9 -
lift-reaktor;
10 –
bug`lab
haydash sektsiyasi;
11 -
pech;
12 –
issiqlik almashinish qurilmasi;
13 -
rektifikatsion kolonna;
14 -
separator;
15, 16 –
bug`lab haydash kolonnalari; 17-
nasos.
Oqimlar:
I-
xom-ashyo;
II-
havo;
III-
yonilg`i gazi;
IV-
tutun gazlari;
V—
suv;
VI-
bug`;
VII-
sirkulyastiyalanadigan qoldiq;
VIII -
qoldiq;
IX-
og`ir gazoyl;
X-
y
engil gazoyl;
XI-
benzin;
XII-
gaz;
XIII-
katalizator shlami
