Også kendt som: fluid catalytic cracker, cat cracker, cat unit, FCCU, CCU, Houdry
I raffinering er FCC den mest almindelige enhed, der bruges til at opgradere tungere destillationssnit til lette produkter. FCC-anlægget tager VGO og lignende mellemprodukter og knækker dem ved hjælp af varme i nærværelse af en katalysator. Det primære produkt er FCC-benzin, som anvendes til blanding af benzinprodukter. FCC producerer imidlertid også lettere produkter, der anvendes i alkyleringsenheden, og tungere produkter, der kan blandes i diesel og restbrændselsolie.
FCC er særlig værdifuld i et raffinaderi, der forsøger at maksimere benzinproduktionen i forhold til restbrændselsolie. FCC giver en stor mængde benzin af ret god kvalitet (høj oktan og lavt damptryk). Udbyttet af diesel er imidlertid lavt og af lav kvalitet (lavt cetan), da det består af krakket materiale, som har tendens til at have lavt cetan. På et marked, hvor diesel foretrækkes frem for benzin, er en FCC generelt mindre værdifuld end en hydrokrakker.
Ofte vil et raffinaderi for at opnå et højt udbytte af lette produkter med en balance mellem benzin og diesel have både en FCC og en hydrokrakker for at opnå et højt udbytte af lette produkter med en balance mellem benzin og diesel. I dette tilfælde kan de to enheder være meget komplementære, idet FCC’en tager det uomdannede input fra hydrokrakkeren og hydrokrakkeren tager de tungere krakkede produkter (LCO eller HCO) fra FCC’en.
RCC’en (residual catalytic cracker) er en variant på FCC’en. Det er en lignende enhed, der giver et lignende udvalg og kvalitet af produkter, men den er konstrueret til at håndtere tungere atmosfæriske restprodukter som foder.
Sådan fungerer den
Det opvarmede foder blandes med en opvarmet katalysator og indsprøjtes i en reaktor, hvor katalysatoren blandes frit med foderet som en væske. Efterhånden som foderet spaltes, aflejrer koks sig på katalysatoren, hvilket får den til gradvist at blive deaktiveret. Det knækkede produkt trækkes af i toppen af reaktoren og sendes til en fraktionator. Den deaktiverede katalysator trækkes fra bunden af reaktoren og sendes til en regenerator, hvor koks brændes af ved at tilføre varme og luft. Den rensede (regenererede) katalysator sendes derefter tilbage til reaktoren, og cyklussen gentages.
Katalysatoren bevæger sig rundt i reaktor- og regeneratorkredsløbet på sekunder med meget høje hastigheder, så mange interne overflader på katalysatorkredsløbet skal beskyttes mod erosion ved at have keramiske belægninger. Den varme, der genereres i regeneratoren ved forbrænding af koks fra katalysatoren, leverer størstedelen af den varme, der er nødvendig for de separationsreaktioner, der finder sted i reaktoren, og enheden skal være varmebalanceret mellem reaktor og regenerator. Koks, der brændes af katalysatoren i regeneratoren, skaber en blanding af carbonmonoxid og carbondioxid samt en vis mængde SOx. Denne gasstrøm ledes gennem en CO-kedel og en kompressor til genvindingsgas for at genvinde noget energi, hvorefter den renses for katalysatorfiner og evakueres til atmosfæren, så FCC er en stor udleder af CO2 fra raffinaderier.
Input
Foderne til FCC er en række forskellige tunge gasolier, som ellers ville blive blandet til restbrændselsolie. Typiske tilførsler omfatter:
- VGO – Denne tunge cut fra vakuumdestillationsenheden er den vigtigste tilførsel til FCC. Ofte vil det blive behandlet gennem en gasoliehydrogenbehandler for at reducere svovlindholdet, inden det tilføres FCC
- Coker-gasolie – For raffinaderier med en coker er dette VGO-materiale fra denne enhed også et vigtigt råmateriale til FCC
Produkter
FCC producerer en række for det meste lettere produkter, hvoraf det vigtigste er FCC-benzin. Typiske produkter er:
- FCC-benzin – Dette er et materiale fra naphthaområdet med oktan og damptryk tæt på kvalitetsspecifikationerne for færdig benzin. Det er typisk det største produkt med ca. 50 % af FCC-produktionen
- Cykelolier – FCC producerer et dieselprodukt kaldet cyklusolie. Denne olie er meget aromatisk og har ofte et højt svovlindhold, hvilket gør den til et dårligt dieselblandingsmateriale. Den blandes typisk i dieselolie af lavere kvalitet, anvendes som en kutter i brændselsolieblandinger eller sendes til hydrokrakkeren til opgradering
- FCC-slam – Det tungeste produkt fra FCC er en meget aromatisk reststrøm, typisk med et højt svovlindhold. Det sendes til brændselsolieblanding, anvendes som foder til cokeriet eller til fremstilling af specialprodukter som f.eks. carbon black eller nålekoks
- FCC-gas – De lette slutprodukter fra FCC omfatter både mættede og umættede C3’er og C4’er. Dette sendes typisk til et anlæg til umættet gas, hvor komponenterne adskilles. Butylenerne og undertiden propylenerne føres til alkyleringsenheden, hvis der er en sådan. Lettere gasser (ethan og methan) sendes til brændstofsystemet
Teknologilicensgivere omfatter:
- KBR (Kellogg) – Orthoflow FCC-teknologi
- UOP – FCC- og RFCC-teknologi
- Axens/IFP – R2R RFCC-teknologi
- Shell Global Solutions – FCC-teknologi
- Foster Wheeler – FCC-teknologi