Laboratorium Procesów i Produktów Technologii Organicznej

Kraking katalityczny – oznaczanie aktywności katalizatorów metodą UOP

grupa k

Data wykonania ćwiczenia: 21.12.2011

1. Kraking katalityczny (Fluid Catalytic Cracking) jest podstawowym procesem przy produkcji benzyny. Proces ten służy do konwersji destylatów próżniowych ropy na benzyny i oleje opałowe.

W procesie krakingu katalitycznego cięższe i bardziej złożone węglowodory są rozbijane na lżejsze frakcje. Wsadem są głównie destylaty ropy, czasami mieszane z pozostałościami po rafinacji.

Główne produkty to:

1. frakcja gazowa (głównie C3/C4),

2. frakcje ciekłe,

3. koks (formujące się złogi na katalizatorze).

Na zajęciach przeprowadzono proces UOP, w celu określenia aktywności katalizatora. Parametry procesu są następujące:

-temp. 500°C,

-katalizator zeolitowy- 25cm³,

-czas 120 min.

1. Cel ćwiczenia: określenie aktywności katalizatora zeolitowego krakingu katalitycznego oraz określenie jego liczby bromowej.

Aby określić powyższe parametry wykonaliśmy następujące czynności:

1. przeprowadzono proces krakingu katalitycznego,

2. wyznaczono gęstość gazów uchodzących w trakcie krakingu,

3. wykonano destylacje frakcji ciekłej- produktu krakingu (do 210°C (benzyna)),

4. wyznaczono indeks bromowy benzyny (z destylacji).

1. Wyniki pomiarów:

1. kraking:

-V_surowca zużytego w procesie: 96 ml,

-masa: 79,4 g (m_s),

-zmierzona gęstość: 0,8270 g/cm³,

-V_gazu z procesu: 11 ml,

1. gęstość gazu:

-t₁=137s (czas wypływu gazu badanego),

-t₂=129s (czas wypływu powietrza),

-gęstość powietrza: 1,293 g/dm³.

1. destylacja krakatu:

-m_krakatu=54,72g (m_k),

-masa benzyny (krakat oddestylowany do 210°C)= 17,00g (m_b),

-masa pozostałości destylacji: 34,20g,

-masa 66ml krakatu destylowanego: 54,72 g (m_d).

1. indeks bromowy:

-W=0,1754g (masa użytej próbki),

-N- 0,3,

-V_{rozpuszczalnika}=55 ml,

-A- 1,74 (mililitry roztworu bromkowo-bromianowego stosowanego do miareczkowania próbki)

-B-0,04 (mililitry roztworu bromkowo-bromianowego stosowanego do miareczkowania ślepej próby).

Wielkości wyznaczone poprzez miareczkowanie potencjometryczne.

1. Obliczenia:

1. gęstość surowca:

2. krakat/surowiec, %mas.:

3. gęstość badanego gazu (z krakingu):

4. masa gazu:

5. wydajność krakatu w stosunku do surowca (%mas.):

6. wydajność benzyny w stosunku do krakatu:

7. wydajność pozostałości w stosunku do krakatu (%mas.):

8. wydajność benzyny w stosunku do surowca:

9. wydajność pozostałości w stosunku do surowca:

10. wydajność gazu w stosunku do surowca:

11. wydajność gazu w stosunku do krakatu:

12. masa gaz+benzyna w krakacie:

13. konwersja procentowa:

14. względna aktywność objętościowa:

LHSV_s- wielkość odczytana z wykresu: 3,2 h^-1

1. względna aktywność wagowa:

2. indeks bromowy:

Indeks bromowy=[(A-B)Nx7990]/W

Indeks bromowy=[(1,74-0,04)*0,3x7990]/0,1754=23232

Liczba bromowa= Indeks bromowy/1000 [g Br₂/100g]

Liczba bromowa= 23232/1000=23,23 g Br₂/100g

1. Wnioski:

Dzięki procesowi krakingu katalitycznego powstają produkty o mniejszej masie cząsteczkowej (poprzez rozbijanie wiązań C-C). Niestety nie udało nam się przeprowadzić trzech cykli pomiarowych przy wyznaczaniu indeksu aktywności. Po wykonaniu pomiarów możemy jednak stwierdzić, że nasz katalizator jest mniej wydajny niż katalizator standardowy, ponieważ LHSV_b jest większe od LHSV_s.