Podstawowe procesy jednostkowe-

laboratorium

Ćwiczenie nr 1 - „Kraking Katalityczny.”

Wstęp teoretyczny:

Kraking katalityczny jest jednym z podstawowych procesów służących do otrzymania komponentów wysokojakościowych do benzyn. Kraking katalityczny surowców naftowych polega na zrywaniu wiązań C-C w cząsteczce surowca z powstawanie produktów o mniejszej masie cząsteczkowej. Jest to proces jest katalizowany przez stałe kwasy. Wsadem stosowanym w tym procesie są głównie destylaty ropy, czasami mieszane z pozostałościami po rafinacji. Głównymi produktami krakingu katalitycznego są:

1. Frakcja gazowa

2. Frakcje ciekłe

3. Koks

Na zajęciach badaliśmy aktywność katalizatora wg metody UOP. Istotnymi parametrami w tym procesie są:

1. Ilość zużytego katalizatora: 25 ml

2. Temperatura: 500 ^oC

3. Szybkość objętościowa: 4 h^-1

4. Czas krakingu: 120 min

5. Surowiec: olej gazowy środkowo kontynentalny

1. Cel ćwiczenia:

Określenie aktywności katalizatora zeolitowego przeznaczonego do krakingu katalitycznego, a także jego liczby bromowej.

1. Przebieg procesu:

1. Badanie aktywności katalizatora wg metody UOP

2. Wyznaczenie gęstości gazów uchodzących w czasie krakingu

3. Przeprowadzenie procesu destylacji i otrzymanie frakcji ciekłej krakingu katalitycznego

4. Wyznaczenie indeksu i liczby bromowej otrzymanej benzyny

1. Wyniki dokonanych pomiarów:

1. Gęstość gazu:

• t₁=123 s (czas wypływu badanego gazu)

• t₂=135 s (czas wypływu powietrza)

• gęstość powietrza: 1.293 g/dm³

1. Kraking katalityczny:

• V_surowca zużytego: 126 ml

• masa: 90,9 g (m_s)

• zmierzona gęstość: 0.8336 g/ml

• V_gazu z procesu: 1,55 ml

1. Destylacja krakatu:

• m_krakatu = 79,9g (m_k)

• masa benzyny = 19,68g (m_b)

• masa pozostałości po destylacji: 60,24 g

• masa 20ml krakatu destylowanego: 14,96 g (m_d)

1. Indeks bromowy:

• W=0.1889g (masa użytej próbki)

• N- 0.3

• V_{rozpuszczalnika} = 55 ml

• normalność roztworu bromkowo-bromianowego, N_Br: 0,3 N

• ślepa próba, V: 0,025 ml

1. Obliczenia:

• Masa surowca, m_s:

• Gęstość badanego gazu:

• Masa gazu:

• Wydajność krakatu w stosunku do surowca (%mas):

• Wydajność benzyny w stosunku do krakatu:

• Wydajność pozostałości w stosunku do krakatu (%mas):

• Wydajność benzyny w stosunku do surowca:

• Wydajność pozostałości w stosunku do surowca:

• Wydajność gazu w stosunku do surowca:

• Wydajność gazu w stosunku do krakatu:

• Masa (gaz + benzyna) w krakacie:

• Konwersja procentowa:

• Względna aktywność objętościowa:

LHSV_s - wielkość odczytana z wykresu

• Względna aktywność wagowa:

• Indeks bromowy i liczba bromowa:

1. Wnioski:

Proces krakingu katalitycznego pozwala nam na otrzymanie produktów o mniejszej masie cząsteczkowej, poprzez zrywanie wiązań C-C. Na podstawie przeprowadzonego ćwiczenia można stwierdzić, że badany katalizator jest mniej wydajny niż katalizator standardowy. Można to zaobserwować poprzez porównanie wartości LSHV_b z LSHV_s.

Indeks bromowy określa zawartość węglowodorów nienasyconych w benzynie, które się wytwarzają podczas krakingu katalitycznego i są składnikami niepożądanymi.