Cunoscut și sub numele de: cracare catalitică fluidă, cracare cat, unitate cat, FCCU, CCU, Houdry
În rafinare, FCC este cea mai frecventă unitate utilizată pentru a transforma reducerile de distilare mai grele în produse ușoare. FCC preia VGO și fluxuri intermediare similare și le crackează cu ajutorul căldurii în prezența unui catalizator. Produsul principal este benzina FCC, care este utilizată în amestecul de produse de benzină. Cu toate acestea, FCC produce, de asemenea, produse mai ușoare care alimentează unitatea de alchilare și produse mai grele care pot fi amestecate în motorină și păcură reziduală.
FCC este deosebit de valoros într-o rafinărie care încearcă să maximizeze producția de benzină față de păcură reziduală. FCC produce un volum mare de benzină de o calitate destul de bună (cifră octanică ridicată și presiune scăzută a vaporilor). Cu toate acestea, randamentul său în volum de motorină este scăzut și de calitate scăzută (cetan scăzut), deoarece este alcătuit din material cracat care tinde să aibă un cetan scăzut. Pe o piață în care motorina este preferată în detrimentul benzinei, un FCC este, în general, mai puțin valoros decât un hidrocracator.
De multe ori, pentru a obține un randament ridicat de produse ușoare cu un echilibru între benzină și motorină, o rafinărie va avea atât un FCC, cât și un hidrocracator. În acest caz, cele două unități pot fi extrem de complementare, FCC preluând alimentarea neconvertită de la hidrocracare, iar hidrocracarea preluând produsele cracate mai grele (LCO sau HCO) de la FCC.
Cracarea catalitică reziduală (RCC) este o variantă a FCC. Este o unitate similară care produce o gamă și o calitate similară de produse, dar este proiectată să trateze reziduuri atmosferice mai grele ca hrană.
Cum funcționează
Alimentul încălzit este amestecat cu un catalizator încălzit și injectat într-un reactor, unde catalizatorul se amestecă liber cu alimentele sub formă de fluid. Pe măsură ce hrana este cracată, cocsul se depune pe catalizator, determinându-l să se dezactiveze treptat. Produsul cracat este extras în partea superioară a reactorului și este trimis într-un fracționator. Catalizatorul dezactivat este extras din partea inferioară a reactorului și este trimis la un regenerator, unde cocsul este ars prin injectarea de căldură și aer. Catalizatorul curățat (regenerat) este apoi trimis înapoi în reactor, iar ciclul se repetă.
Catalizatorul se deplasează în circuitul reactorului și al regeneratorului în câteva secunde, la viteze foarte mari, astfel încât multe suprafețe interne de pe circuitul catalizatorului trebuie să fie protejate împotriva eroziunii prin existența unor acoperiri ceramice. Căldura generată în regenerator prin arderea cocsului de pe catalizator furnizează cea mai mare parte a căldurii necesare pentru reacțiile de separare care au loc în reactor, iar unitatea trebuie să fie echilibrată termic între reactor și regenerator. Cocsul ars de pe catalizator în regenerator creează un amestec de monoxid de carbon și dioxid de carbon, plus o parte din SOx. Acest flux de gaz este trecut printr-un cazan de CO și un compresor de gaz de recuperare pentru a recupera o parte din energie, apoi este curățat de particulele fine de catalizator și evacuat în atmosferă, astfel încât FCC este un emițător major de CO2 din rafinării.
Intrări
Alimentația pentru FCC este o varietate de motorine grele care altfel ar fi amestecate în păcură reziduală. Alimentele tipice includ:
- VGO – Acest produs greu tăiat din unitatea de distilare în vid este principala sursă de alimentare a FCC. Adesea, acesta va fi prelucrat printr-un hidrotratator de motorină pentru a-i reduce conținutul de sulf înainte de a fi alimentat la FCC
- Motorină de cocsificare – În cazul rafinăriilor cu o unitate de cocsificare, acest material din gama VGO de la acea unitate este, de asemenea, o materie primă majoră pentru FCC
Produse
FCC produce o gamă de produse mai ușoare în cea mai mare parte, cel mai important fiind benzina FCC. Produsele tipice sunt:
- Benzina FCC – Acesta este un material din gama nafta cu cifră octanică și presiune de vapori apropiate de specificațiile de calitate pentru benzina finită. Acesta este, de obicei, cel mai mare produs, reprezentând aproximativ 50% din producția FCC
- Uleiuri de ciclu – FCC produce un produs din gama motorinei numit ulei de ciclu. Acesta este foarte aromat și adesea cu un conținut ridicat de sulf, ceea ce îl face o materie primă de amestec pentru motorină slabă. De obicei, acesta este amestecat în motorină de calitate inferioară, este utilizat ca material de tăiere în amestecul de păcură sau este trimis la hidrocracare pentru îmbunătățire
- Șlamul FCC – Cel mai greu produs de la FCC este un flux rezidual foarte aromat, de obicei cu un conținut ridicat de sulf. Acesta este trimis pentru amestecul de păcură, utilizat ca hrană pentru cocker sau folosit pentru fabricarea unor produse speciale, cum ar fi negrul de fum sau cocsul de ac
- Gazul FCC – Reziduurile ușoare din FCC includ atât C3 și C4 saturate, cât și nesaturate. Aceasta este trimisă de obicei la o instalație de gaz nesaturat unde componentele sunt separate. Butilenele și, uneori, propilenele sunt alimentate la unitatea de alchilare, dacă există una. Gazele mai ușoare (etan și metan) sunt trimise la sistemul de alimentare cu combustibil
Licenți de tehnologie includ:
- KBR (Kellogg) – tehnologia Orthoflow FCC
- UOP – tehnologiile FCC și RFCC
- Axens/IFP – tehnologia R2R RFCC
- Shell Global Solutions – tehnologia FCC
- Foster Wheeler – tehnologia FCC
.