Процесс селективного гидрокрекинга заключается в избирательном расщеплении низкооктановых н-парафинов, содержащихся в бензиновых фракциях. Селективный гидрокрекинг осуществляют на бифункциональных катализаторах, основой которых служат геометрически селективные цеолиты [291].
Таблица 6.12. Селективный гидрокрекинг (СГ) бензина риформинга, его фракции до 100 °С и бензина-рафината [282]
Условия: 360—380 °С: 3 МПа.
Показатели | Бензин риформинга | Рафинат | Бензин риформинга (70%)+рафинат (30%) | Фракция до 100 С бензина риформинга | ||||
исходный | после СГ | исходный | после СГ | исходный | после СГ | исходный | после СГ | |
Массовый выход, на сырье, % катализата СГ | — | 92,5 | — | 73,5 | — | 88,0 | — | 80,0 |
газа | — | 7,5 | — | 26,5 | — | 12,0 | — | 20,0 |
C1+C2 | — | 0,5 | — | 1,2 | — | 0,7 | — | 2,2 |
С2+С4 | — | 7,0 | — | 25,3 | — | 11,3 | — | 17,8 |
р20/4 | 0,774 | 0,794 | 0,675 | 0,681 | 0,738 | 0,762 | 0,678 | 0.685 |
Фракционный состав, С | ||||||||
н. к. | 45 | 64 | 58 | 53 | 48 | 61 | 45 | 40 |
10% | 72 | 88 | 64 | 60 | 63 | 79. | 55 | 53 |
50% | 116 | 121 | 71 | 74 | 92 | 108 | 68 | 74 |
90% | 155 | 152 | 90 | 109 | 149 | 152 | 91 | 93 |
к. к. | 184 | 181 | 119 | 134 | 170 | 177 | 113 | 105 |
Массовый групповой состав углеводородов, % | ||||||||
непредельные | 0,7 | 0,0 | 0,1 | 0,1 | 0,6 | 0,1 | 2,0 | 0,2 |
ароматические | 61,7 | 68,9 | 3,0 | 5,2 | 45,4 | 54,1 | 12,0 | 14,9 |
предельные | 37,6 | 31,1 | 96,9 | 94,9 | 54,0 | 45,8 | 86,0 | 84,9 |
В том числе парафины |
|
|
|
|
|
|
|
|
н- С5 | 3,4 | 1,4 | 3,6 | 2,4 | 3,4 | 1,7 | 10,2 | 5,5 |
н- С6 | 3,5 | 0,1 | 19,6 | 1,9 | 8,4 | 0,6 | 8,5 | 0,7 |
н-С7 | 1,3 | 0,1 | 10,2 | 0,5 | 4,0 | 0,2 | 7,1 | 0,2 |
изо- С5 | 3,6 | 3,9 | 3,5 | 4,1 | 3,5 | 3,6 | 10,8 | 13,5 |
изо -С6 | 6,7 | 7,1 | 37,6 | 51,0 | 16,1 | 19,0 | 19,3 | 25,4 |
изо- С7 | 5,8 | 7,6 | 15,7 | 22,9 | 8,8 | 12,5 | 22,1 | 29,9 |
Октановое число |
|
|
|
|
|
|
|
|
м. м. | 84,0 | 87,3 | 60,0 | 75,8 | 78,2 | 85,4 | — | 77,3 |
и. м. | 94,2 | 99,2 | — | 76,3 | 84,0 | 94,5 | 68,6 | 77,9 |
Избирательность их действия обусловлена тем, что через входные окна таких цеолитов диаметром 0,50—0,52 нм во внутренние полости могут проходить и реагировать там молекулы н-парафинов, а молекулы изопарафинов и циклических углеводородов туда не проникают.
Процесс селективного гидрокрекинга, получивший название селектоформинг, был разработан в США [292] и нашел промышленное применение для повышения октанового числа бензинов риформинга, в частности для доведения его до 100 [293]. Подобный же процесс был разработан во ВНИИНефтехиме [294 ] и прошел опытно-промышленные испытания на установке производительностью 100 тыс. т/год по сырью [295]. Процесс селективного гидрокрекинга нашел также промышленное применение для повышения детонационной стойкости низкооктановых бензинов-рафинатов, получаемых в качестве побочного продукта при извлечении ароматических углеводородов (бензола, толуола, С8) из бензинов риформинга.
Исследования, проведенные во ВНИИНефтехиме [282, 296, 297], показали ряд перспективных направлений промышленного использования комбинированного процесса риформинг — селективный гидрокрекинг (табл. 6.12).
Так, если каталитический риформинг проводят с периодической регенерацией катализатора, то октановое число бензина можно значительно повысить (например, с 94,2 до 99,2 — см. табл. 6.12) селективным гидрокрекингом, не ужесточая режим риформинга и тем самым не сокращая продолжительности реакционного периода установки риформинга.
Селективный гидрокрекинг рафинатов, полученных после экстракции ароматических углеводородов из катализатов риформинга фракции 62—105 °С, позволяет получить полноценный компонент автомобильного топлива с октановым числом (м. м.) 75—76. Можно также повысить октановое число головной фракции бензина риформинга, перегоняющейся до 100 °С (см. рис. 6.4), и тем самым значительно улучшить его качество как базового компонента автобензина.
Наконец, подвергая селективному гидрокрекингу смесь бензина риформинга с октановым числом 94,2 (и. м.) и бензина-рафината с октановым числом 60 в соотношении 70 и 30% по массе, получают базовый компонент автомобильного топлива АИ-93. При добавлении к последнему 10—15% изопентана можно получить неэтилированный бензин АИ-93.