ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Деструктивные процессы переработки первичных продуктов дистилляции жидких природных и синтетических топлив из "Теоретические основы технологии горючих ископаемых" Термический крекинг предназначен дпя переработки жидкого тяжелого сырья нефтяного и твердотопливного происхождения при 455— 480°С и 4,0—5,0 МПа без применения химических агентов и катализаторов. Термические реакции индивидуальных соединений, протекающих при термических процессах, в том числе и крекинге, мзло-жены в гл. 9. [c.261] Промышленные процессы крекинга сопровождаются также и реакциями, обусловливающими образование высокомоиекулярного продукта уплотнения — кокса. Отлагаясь на стенках аппаратуры, кокс уменьшает время рабочего цикла и снижает производительность установок. Наиболее склонны к коксообразованию циклические углеводороды, а также алкилированные гомологи ароматических соединений. С увеличением молекулярной массы этих углеводородов эффект коксообразования возрастает. Чтобы увеличить выход продуктов разложения и снизить выход продуктов уплотнения, следует иметь в реакционной зоне возможно более высокую температуру при сравнительно небольшом времени контакта. [c.261] В связи с преобладанием реакций распада в области высоких температур над реакциями си) теза был разработан вариант высокоскоростного крекинга, осуществляемого при температурах от 700 до 1000°С в течение 0,01—0,1 с. С увеличением давления возрастает скорость вторичных реакций продуктов распада, поэтому давление существенно влияет на состав продуктов крекинга с повышением давления уменьшается выход газообразных продуктов распада и увеличивается количество продуктов уплотнения. [c.261] Пиролизом называется наиболее жесткая форма термического крекинга нефтяного и газового сырья, осуществляемая при температурах от 650 до 1200°С с целью получения газообразных углеводородов с высоким содержанием непредельных соединений. Целевым продуктом пиролиза является газ, богатый непредельными углеводородами, главным из которых является этилен, используемый для нефтехимического синтеза. [c.261] Основными факторами пиролиза являются температура и длительность реакции, так как состав газов пиролиза зависит как от температуры, так и от времени контакта. Для уменьшения роли реакции уплотнения процесс пиролиза ведут при низком давлении. Для подавления реакций коксообразования при пиролизе жидкого тяжелого сырья используют водяной пар. [c.262] Природные углеводороды — метан и его гомологи — являются ценным химическим сырьем для производства различных исходных для синтеза материалов. Наиболее крупномасштабные производства связаны с термической переработкой метана и его гомологов. Термическое разложение метана используется при температурах 900°С длн производства сажи, являющейся сырьем при изготовлении резины, углеграфитовых материалов, типографических красок и др. В промышленности производство сажи организовано по трем технологическим процессам термический, когда сажа образуется при разложении метана без доступа воздуха при температурах 1200°С канальный - процесс осуществляется путем осаждения сажи из коптящего диффузионного пламени с температурой 1350°С на металлическую поверхность печной — процесс образования сажи осуществляется при неполном сгорании метана в турбулентном потоке в специальных печах. [c.262] При высоких температурах пиролиза ( 1000°С) образуется ацетилен. Для получения этилена и его гомологов требуются более низкие температуры пиролиза. Промышленный процесс пиролиза осуществляют в трубчатых печах. [c.262] Из метановых углеводородов природного газа в большом количестве получают водород, используемый в процессах синтеза аммиака и гидро-генизационных процессах. [c.262] Каталитический крекинг - это процесс каталитического деструктивного превращения разнообразных нефтяных фракций и высококачественные моторные топлива, сырье для производства технического углерода и кокса. Процесс осуществляется при 450-550°Си 0,1-0,3 МПа в паровой фазе. Катализатор представляет собой сложную систему из 75—90 % аморфного алюмосиликата и 10—25 % цеолита в декатио-нированной форме. [c.262] Механизм большинства реакций каталитического крекинга объясняется образованием карбокатиона при гетеролитическом разрыве связей в молекуле углеводорода под действием электронодефицитных кислотных групп катализатора. [c.262] Наиболее типичным сырьем для каталитического крекинга являются широкие вакуумные фракции 300-500°С, а также сырье вторичного происхождения газойли коксования и термического крекинга под давлением и газойли гидрокрекинга. [c.263] Гидрокрекинг — это разновидность термокаталитического облагораживания топлив под давлением водорода. Он по сути аналогичен деструктивнрй гидрогенизации (см. гл. 15), но применяется дпя получения из нефтяных дистиллятов (350—500°С), мазута и гудрона продуктов меньшей молекулярной массы, т.е. более легких фракций — бензина, керосина, дизельного топлива и сжиженных газов С3-С4, Гидрокрекинг дистиллятных продуктов проводят под давлением 7— 20 МПа при 300—425°С, а остаточных продуктов - под давлением 17,5-30,0 МПа и при нижнем пределе температур 375°С. [c.263] Для гидрокрекинга наибольшее распространение получили бифункциональные катализаторы, содержащие в качестве крекирующего и изомеризующего компонента вещества с кислотными активными центрами — оксида алюминия или алюмосиликатов. Гидрирующим компонентом катализатора являются металлы VI и VIII групп. [c.263] Нафтеновые углеводороды в условиях гидрокрекинга превращаются в алифатические соединения, а также способны изомеризоваться в нафтены с кольцом другого строения. С повышением температуры равновесие смещается в сторону образования более разветвленного углеводорода. Ароматические углеводороды гидрируются. В условиях гидрогенизации происходят насыщение полициклических углеводородов водородом, разрыв насыщенных связей с образованием более простых ароматических, нафтеновых и изопарафиновых углеводородов. При гидрокрекинге благодаря насыщению водородом образующихся непредельных соединений реакции уплотнения подавляются, позтому образование кокса не наблюдается. [c.264] Каталитический риформинг предназначен для повышения детонационной стойкости бензинов и получения ароматических углеводородов бензола, толуола, ксилола. Сырьем процесса каталитического риформинга являются фракции прямой перегонки природной и синтетической нефти и бензиновые фракции термического крекинга и коксования углеводородного сырья. Высокоактановые компоненты бензина получают из фракций, выкипающих в пределах 85—180°С и ароматические углеводороды из фракций, отбираемых в пределах от 65—70 до 140—150°С. Процесс осуществляют при температурах от 450—470 до 500—550°С и давлении 1,5—2,5 МПа в зависимости от сырья. [c.264] Катализатор риформинга состоит из носителя - оксида алюминия, металлического компонента — платины и галогена — кислотного промотора. В полиметаллические катализаторы вводят некоторые другие металлы, выполняющие функцию промотора. Химизм процессов риформинга на катализаторе состоит в протекании реакции изомеризации, дегидроциклизации и гидрокрекинга. Направление процесса зависит как от исходного сырья, так и технологических факторов. [c.264] Основной реакцией при каталитическом риформинге является дегидрогенизация шестичленных нафтенов. Реакция превращения швстичпенных нафтенов в соответствующие ароматические углеводороды в присутствии катализаторов платиновой группы и никеля была открыта Н.ДЗелинским еще в 1911 г. [c.265] При риформинге происходит также удаление серы в аидй сероводорода. Характерной особенностью риформинга является присоединение образующегося при гидрировании водорода к высококонденсированному углероду, в результате чего коксообразование тормозится. ЗакЪксование снижает активность катализатора. [c.265] Процесс коксования, как известно (см. гл. 10) — это нагрев ТГИ до 1000°С без доступа воздуха. Исторически сложилось, что коксованием в нефтепереработке называется процесс термической переработки тяжелых продуктов при температурах в пределах 400-500°С, т.е. по существу это процесс полукоксования. [c.265] Сырьем дпя производства нефтяного кокса являются тяжелые остатки атмосферной и вакуумной перегонки нефти-мазут и гудронь), крекинг-остатки от термического крекинга мазутов и гудронов, тяжелые газойли каталитического крекинга, остатки производства масел. Тяжелые остатки представляют собой смесь высокомолекулярных углеводородов и других соединений, в молекулах которых содержатся и гетероатомы серы, кислорода, азота и металлов V, N1, Со, Мо, Т1 и др, В состав тяжелых остатков входят масла, смолы и асфальтены. Следует иметь в виду, что остатки переработки нефти содержат асфальтено-смолистые соединения с более высокой молекулярной массой, чем у исходной нефти (см. гл. 7). [c.266] Вернуться к основной статье