Лекция № 10. Каталитический крекинг
Уравнение колебаний струны
I. Уравнения математической физики
Пусть гибкая, упругая струна длины закреплена в точках и на плоскости . Величина – отклонение точек струны от положения покоя, т.е. зависит от абсциссы и времени . Рассматриваются малые отклонения струны от положения покоя, причем движение происходит в плоскости , а силы сопротивления среды отсутствуют. В этом случае уравнение колебаний струны будет иметь вид
. (1)
(1) яляется линейным дифференциальным уравнением в частных производных второго порядка. Потребуем, чтобы решение уравнения (1) удовлетворяло начальным условиям (при ):
(2)
. (6)
соотношения (6) получаем два обыкновенных дифференциальных уравснения
(7)
В 1945—1949 гг. в СССР начали строить и осваивать установки каталитического крекинга с циркулирующим шариковым синтетическим алюмосиликатным катализатором. На этих установках перерабатывали фракции дизельного топлива и получали базовый авиационный бензин. Крекинг этих фракций проводили в жестких условиях с целью получения ароматизированного бензина с концом кипения 220 °С. Для углубления конверсии сырья и повышения качества вырабатываемого бензина осуществляли рециркуляцию газойля.
В связи с развитием в нашей стране реактивной авиации и расширенного применения в автотракторном парке дизельных двигателей производство базового авиационного бензина сильно сократилось и ресурсы сырья (фракции дизельного топлива) уменьшились. Сырьем каталитического крекинга могли служить только прямогонные фракции нефти с пределами кипения выше, чем у дизельного топлива (200—360 °С), и фракции вторичного происхождения (керосиновые и газойлевые фракции процесса термического крекинга). В середине пятидесятых годов на установках каталитического крекинга начали перерабатывать вакуумные газойли и флегму термического крекинга. При переработке тяжелых фракций (350—500 °С), содержащих много смолистых веществ и непредельных углеводородов, увеличилось коксообразование, и возникла перегрузка регенераторов по теплу. С целью уменьшения коксообразования были подобраны мягкие условия крекирования и увеличен объем регенераторов. Количество зон в регенераторе возросло с 9 до 14—15. На некоторых установках объединили несколько зон и стали подавать в них больше воздуха. С целью повышения кратности циркуляции катализатора была проведена реконструкция и автоматизация пневмотранспорта. Все эти мероприятия позволили перерабатывать на установке модели 43-102 тяжелое сырье и сырье вторичного происхождения. Технологическая схема такой установки описана ниже.