znany również jako: fluidalny krakers katalityczny, krakers katalityczny, jednostka katalityczna, FCCU, CCU, Houdry
W rafinacji, FCC jest najbardziej powszechną jednostką używaną do ulepszania cięższych frakcji destylacyjnych do produktów lekkich. FCC pobiera VGO i podobne strumienie pośrednie i rozbija je przy użyciu ciepła w obecności katalizatora. Podstawowym produktem jest benzyna FCC, która jest wykorzystywana do mieszania produktów benzynowych. Jednakże, FCC wytwarza również lżejsze produkty, które zasilają jednostkę alkilacji i cięższe produkty, które mogą być mieszane z olejem napędowym i resztkowym olejem opałowym.
FCC jest szczególnie cenna w rafinerii, która stara się zmaksymalizować produkcję benzyny w stosunku do resztkowego oleju opałowego. FCC produkuje dużą ilość benzyny o całkiem dobrej jakości (wysoka liczba oktanowa i niska prężność par). Jednakże, wydajność objętościowa oleju napędowego jest niska i niskiej jakości (niska cetanowa), ponieważ składa się z materiału krakowanego, który ma tendencję do niskiej cetanowej. Na rynku, na którym olej napędowy jest preferowany w stosunku do benzyny, FCC jest generalnie mniej wartościowy niż hydrokraking.
Często, aby osiągnąć wysoką wydajność lekkich produktów przy zachowaniu równowagi między benzyną i olejem napędowym, rafineria posiada zarówno FCC, jak i hydrokraking. W tym przypadku, te dwie jednostki mogą być wysoce komplementarne, z FCC biorąc nieprzekształconą paszę z hydrokrakingu i hydrokrakingu biorąc cięższe produkty krakingu (LCO lub HCO) z FCC.
RCC (pozostały kraking katalityczny) jest wariantem FCC. Jest to podobna jednostka produkująca podobny zakres i jakość produktów, ale jest zaprojektowana do obsługi cięższych pozostałości atmosferycznych jako paszy.
Jak to działa
Podgrzana pasza jest mieszana z podgrzanym katalizatorem i wstrzykiwana do reaktora, gdzie katalizator swobodnie miesza się z paszą jako płyn. W miarę pękania nadawy, koks osadza się na katalizatorze, powodując jego stopniową dezaktywację. Skruszony produkt jest odbierany w górnej części reaktora i przesyłany do frakcjonatora. Dezaktywowany katalizator jest odbierany z dolnej części reaktora i przesyłany do regeneratora, gdzie koks jest spalany poprzez wtłaczanie ciepła i powietrza. Oczyszczony (zregenerowany) katalizator jest następnie wysyłany z powrotem do reaktora, a cykl się powtarza.
Katalizator porusza się po obwodach reaktora i regeneratora w ciągu kilku sekund z bardzo dużą prędkością, więc wiele wewnętrznych powierzchni w obwodzie katalizatora musi być chronionych przed erozją przez powłoki ceramiczne. Ciepło generowane w regeneratorze ze spalania koksu z katalizatora dostarcza większość ciepła wymaganego do reakcji separacji zachodzących w reaktorze, a urządzenie musi być zrównoważone cieplnie pomiędzy reaktorem i regeneratorem. Koks spalony z katalizatora w regeneratorze wytwarza mieszaninę tlenku i dwutlenku węgla oraz pewną ilość SOx. Ten strumień gazu jest przepuszczany przez kocioł CO i sprężarkę gazu odzyskiwanego w celu odzyskania części energii, a następnie oczyszczany z drobin katalizatora i odprowadzany do atmosfery, więc FCC jest głównym emitentem CO2 z rafinerii.
Wejścia
Podawany do FCC jest szereg ciężkich olejów napędowych, które w przeciwnym razie zostałyby zmieszane w resztkowy olej opałowy. Typowe doprowadzenia obejmują:
- VGO – Ten ciężki produkt z jednostki destylacji próżniowej jest głównym doprowadzeniem do FCC. Często przed podaniem do FCC jest ona przetwarzana w procesie hydrotreatingu oleju napędowego w celu zmniejszenia zawartości siarki
- Olej napędowy z koksowania – W rafineriach posiadających koks, ten materiał z zakresu VGO z tej jednostki jest również głównym surowcem dla FCC
Produkty
FCC wytwarza szereg głównie lżejszych produktów, z których najważniejszym jest benzyna FCC. Typowe produkty to:
- Benzyna FCC – Jest to materiał z zakresu benzyny o liczbie oktanowej i prężności par zbliżonej do specyfikacji jakościowych gotowej benzyny. Jest to zwykle największy produkt, stanowiący około 50% produkcji FCC
- Oleje obiegowe – FCC wytwarza produkt z zakresu oleju napędowego, zwany olejem obiegowym. Jest to produkt wysoce aromatyczny i często o wysokiej zawartości siarki, co czyni go słabym surowcem do mieszania oleju napędowego. Jest on zazwyczaj mieszany z olejem napędowym niższej jakości, używany jako surowiec do mieszania oleju opałowego lub wysyłany do hydrokrakingu w celu uszlachetnienia
- Szlam FCC – Najcięższym produktem z FCC jest wysokoaromatyczny strumień pozostałości, zazwyczaj o wysokiej zawartości siarki. Jest on wysyłany do mieszania oleju opałowego, używany jako pasza dla koksownika lub używany do wytwarzania produktów specjalnych, takich jak sadza lub koks igłowy
- Gaz FCC – Lekkie produkty końcowe z FCC obejmują zarówno nasycone, jak i nienasycone C3s i C4s. Jest on zazwyczaj wysyłany do zakładu produkującego gaz nienasycony, gdzie składniki są oddzielane. Butyleny i czasami propyleny są podawane do jednostki alkilacji, jeśli taka istnieje. Lżejsze gazy (etan i metan) są wysyłane do układu paliwowego
Licencjodawcy technologii obejmują:
- KBR (Kellogg) – technologia Orthoflow FCC
- UOP – technologie FCC i RFCC
- Axens/IFP – technologia R2R RFCC
- Shell Global Solutions – technologia FCC
- Foster Wheeler – technologia FCC
.