Другие процессы расщепления углеводородов

Значительный вклад в разработку химии и технологии нефтепереработки внесли A.A. Летний, В.Г. Шухов, Л.Г. Гурвич и другие исследователи. A.A. Летним был открыт процесс пиролиза нефтяного сырья и выделены из продуктов нефтепереработки ароматические углеводороды. Работы Л.Г. Гурвича легли в основу разработки процессов очистки нефтепродуктов. В 1890 году В.Г. Шухов и Гаврилов запатентовали трубчатую нефтеперегонную установку непрерывного действия, которая стала прообразом современных установок АТ и АВТ. В этом методе предусматривалась и возможность проведения процесса с расщеплением углеводородов нефти (крекинга). [c.120]

Гомогенный пиролиз, когда сырье вводят в поток горячего топочного газа, полученного сжиганием метана в кислороде и имеющего температуру 2000 °С. Этот метод можно комбинировать с другими процессами пиролиза, если в горячие газы первой ступени пиролиза вводить пары жидких углеводородов, для расщепления которых в ацетилен требуется более низкая температура. Возможно и совместное получение ацетилена и этилена. [c.80]

Другие процессы расщепления углеводородов [c.67]

Процесс каталитического крекинга, осуществляемый, в присутствии специальны катализаторов под высоким давлением водорода (50—700 атм), называется деструктивной гидрогенизацией, при которой идет не только расщепление высокомолекулярных соединений (углеводородов), но также и присоединение водорода как к углеводородам (и другим соединениям), содержащимся в исходном сырье, так и углеводородам (и другим соединениям), образовавшимся в процессе расщепления сырья. Возможные реакции расщепления (деструкции) углеводородов в процессе их нагревания до высоких температур (при крекинге) были приведены выше. Здесь же рассмотрим химизм процессов взаимодействия различных органических соединений с водородом в условиях высоких температур и давлений, т. е. химизм процессов гидрогенизации. [c.261]

В промышленности термические процессы расщепления природных и попутных углеводородных газов, различных фракций нефти, предназначенных для получения моторных топлив, смазочных масел, нефтяного кокса, а также сырья для химической и нефтехимической промышленности (ацетилен, олефины, диеновые и ароматические углеводороды и другие продукты) представляют большой интерес. [c.265]

Очевидно, представляет интерес разработка такого процесса получения низших ароматических углеводородов, в котором сочетались бы положительные качества процесса риформинга (избирательность превращения) с положительными сторонами пиролиза (возможность расщепления высокомолекулярных насыщенных соединений с образованием бензола и других низших ароматических углеводородов). Такой процесс должен протекать в присутствии катализаторов менее активных, чем катализаторы риформинга, но при температурах существенно ниже температур пиролиза. [c.62]

Из каталитических процессов наибольшее развитие получает каталитический крекинг [12]. В зависимости от режима я катализатора процесса может осуществляться расщепление углеводородов, их дегидрогенизация, изомеризация, гидрогенизация, полимеризация. Сырь ем для каталитического крекинга обычно служат керосино-соляровые фракции или вакуумные дистилляты. Получаются изобутан, низкомолекулярные олефины, используемые для алкилирования, полимеризации, производства синтетических каучуков и для других целей [13]. [c.11]

Этилен образуется из элементов (водорода и углерода) при атмосферном давлении и при очень высоких температурах (около 2000° С) 1141]. Кроме того, в большем или меньшем количестве он образуется наряду с другими углеводородами, главным образом метаном, этаном и пропиленом, нри всех высокотемпературных процессах расщепления насыщенных и ненасыщенных углеводородов и других органических соединений. По этой причине этилен всегда содержится в светильном газе [142], генераторном водяном газе и в других газообразных продуктах высокотемпературных процессов. Такие газовые смеси обычно не применяются для получения этилена из-за невысокого содержания в них этого углеводорода. Зато значи-гельным источником этилена являются газы, выделяющиеся при высокотемпературной переработке нефти и некоторых продуктов нефтяной промышленности. Особенно при газофазном крекинге (так называемый гиро-процесс ) [143], при котором пары нефти в смеси с парами воды пропускаются через контактную массу (в частности, через окись железа) при температуре 550—600°, в результате чего получается смесь газообразных углеводородов с содержанием этилена до 27% [144, 145]. Этилен образуется также в большом количестве при пиролизе природного газа. Па выход этилена большое влияние оказывают условия реакции. Реакционная смесь, получаемая путем пиролиза природного газа при 880°, содержит около 30% этилена [146]. [c.38]

Название крекинг означает расщепление. Однако расщепление углеводородов является лишь основным, главенствующим направлением при термической обработке нефти. Ему сопутствуют процессы дегидрогенизации, а также вторичные реакции конденсации и полимеризации ненасыщенных углеводородов, образовавшихся при распаде исходного сырья, и другие превращения. Поэтому под крекингом надо понимать весь сложный комплекс химических процессов распада и синтеза углеводородов, происходящих под действием тепла. [c.187]

Катализаторы-крекинга применяют не только для повышения выхода нефтепродуктов, но и для улучшения их качества. Особенно большое значение имеют катализаторы в процессе расщепления высококипящих углеводородов бензина при получении из него целевых продуктов. В присутствии катализаторов крекинга энергетические затраты, необходимые для расщепления углеводородов, уменьшаются. Кроме того, катализаторы изменяют направление реакции — повышается избирательность каталитического процесса. Применение катализаторов позволяет проводить крекинг и при более низких температурах и получать при этом высокий выход бензина и других ценных продуктов. [c.22]

В масс-спектрах насыщенных углеводородов пики молекулярных ионов относительно менее интенсивны. Для циклоалканов характерны процессы распада насыщенных колец с образованием ионов с четными массами, пики которых могут накладываться на пики молекулярных ионов данной и других групп соединений. Поэтому надежно разграничить пики молекулярных и псевдомоле-кулярных ионов можно либо в узких фракциях, либо в случае достаточно высокомолекулярных соединений, для которых процессы расщепления колец играют относительно меньшую роль, а ионы, образующиеся при этом, лежат ш области более низких масс по сравнению с молекулярными ионами. В высоко- [c.77]

Отсутствие пика иона с т/е 130 (пик иона с т/е 127 обусловлен совсем другим процессом) указывает на то, что отщепления этильной группы не происходит. Это в свою очередь является доводом в пользу структуры В. Дополнительное подтверждение можно получить из рассмотрения относительной интенсивности пика иона М-15 с т/е 144. Метильная группа труднее отщепляется в случае высших гомологов, если только она не находится в таком положении, которое особенно благоприятно для расщепления (например, в случае сильно разветвленных углеводородов). Действительно, в масс-спектре соединения А имеется пик иона с т/е 130, а не 144. [c.57]

При описании методов получения ацетилена принят следующий порядок вначале карбидный метод, а затем — пиролиз углеводородов, электрокрекинг и окислительный пиролиз. Такое изложение совпадает с историей возникновения и развития этих методов в промышленности, а также подчиняется определенной системе сначала приводятся теоретические и физико-химические основы чисто термического расщепления углеводородов, а затем пиролиза под действием окислителей. В книге изложено большинство используемых в промышленной практике процессов получения ацетилена из углеводородов, однако многие разновидности методов остались неосвещенными, поскольку некоторые из них еще недостаточно разработаны, а другие не нашли применения и потеряли свое значение. [c.7]

Пиролиз в струе низкотемпературной плазмы. Разработка прО цесса пиролиза метана и других углеводородов в плазменной струе начата сравнительно недавно 2 5. Сущность процесса заключается в том, что углеводородное сырье вводится в струю низкотемпературной плазмы, используемой в качестве теплоносителя, где под влиянием высоких температур и ионизированного газа происходит расщепление углеводородов. [c.71]

Последняя стадия является наиболее трудной в связи с тем, что наряду с деметилированием идут другие реакции расщепления, в результате чего образуется большое количество побочных продуктов, в том числе и ацетиленовых углеводородов. Селективность стадии деметилирования низка. Проводимые работы направлены на изыскание катализаторов, которые позволили бы повысить селективность процесса. [c.190]

Термические процессы переработки нефти и нефтяных фракций связаны с расщеплением углеводородов под влиянием теплового воздействия, которое определяется температурой, давлением и продолжительностью пребывания сырья в зоне высокой температуры. В зависимости от исходного сырья и глубины разложения углеводородов термические процессы проводят при 450—720 °С и давлении до 7 МПа. К ним относятся термический крекинг, рифор-минг, пиролиз и коксование. Эти методы отличаются друг от друга [c.310]

В отличие от термического крекинга, при котором превращение углеводородов достигается путем нагрева сырья до повышенной температуры, существуют каталитический крекинг и другие специальные процессы переработки нефти. При каталитическом крекинге превращение углеводородов осуществляют под воздействием катализаторов, ускоряющих нужные реакции расщепления углеводородов. [c.32]

При воздействии кислорода на углеводороды нри повышенных температурах реакция идет в двух направлениях — в направлении окисления и расщепления углеводородов. В зависимости от условий процесса, прежде всего температуры, преобладает то одно, то другое направление. При окислении углеводородов образуются различные кислородные соединения кислоты, кетоны, альдегиды, спирты, оксикислоты и др.]. Рассмотрим, какую практическую ценность могут представить основные виды продукции окислительного крекинга кислоты и нейтральные продукты (альдегиды и спирты). [c.785]

Процесс каталитического крекинга, осуществляемый в присутствии специальных катализаторов под высоким давлением водорода (50—700 атм), называется деструктивной гидрогенизацией, при которой идет не только расщепление высокомолекулярных соединений (углеводородов), но также и присоединение водорода как к углеводородам (и другим соединениям), содержащимся в исходном сырье, так и к углеводородам (и другим соединениям), образовавшимся в процессе расщепления сырья. Возможные реакции расщепления (деструкции) углеводородов в процессе их нагревания до высоких температур (при крекинге) были приведены выше. [c.266]

Процесс, при котором образуются более высоко кипящие продукты, чем исходное сырье, можно рассматривать как результат вторичных реакций при крекинге. В результате этих вторичных реакций по большей части и идет образование кокса. Образование кокса при крекинге в общем тем больше, чем тяжелее исходное сырье. Это связано с повышенным содержанием ароматических углеводородов в сырье и, следовательно, с его обеднением водородом, что ведет к образованию высококонденсированных, не растворимых в углеводородах веществ. Кокс не является чистым углеродом — оп содержит еще некоторое количество водорода и летучих соединений. С другой стороны, крекинг идет тем труднее, чем ниже пределы выкипания фракций. Поэтому, если очень широкая фракция подвергается крекингу в условиях, обеспечивающих расщепление ее наиболее низкомолекулярной части, то одновременно более высококинящая часть ее, расщепляясь, дает много кокса. Чтобы этого избежать, необходимо крекинг-сырье предварительно разделять на фракции, кипящие в относительно узких пределах, и каждую из фракций подвергать крекингу в наиболее подходящих для нее условиях (селективный крекинг). [c.38]

Наличие в молекуле галогеипроизводного хотя бы одного атома водорода обусловливает предпочтительность дегидрохлорирования перед всеми другими процессами расщепления, которые поэтому реализуются только для полностью замещенных углеводорода (перхлоруглеродов). То же относится и к хлоролизу, так как при наличии атома водорода прежде всего будет происходить его замещение на хлор или отщепление хлористого водорода. [c.145]

По мере увеличения температуры кипения углеводородов термостойкость нх снижается. В каждом ряду легкие низкокипяш ие углеводороды расщепляются труднее, чем высококипящие. Так, например, из парафиновых углеводородов метан является наиболее термостойким. Помимо расщепления углеводороды подвергаются и другим изменениям пли, как принято говорить, превращениям. Молекулы некоторых тлеводородов не расщепляются, а только теряют часть своих водородных атомов. Процесс отщепления водородных атомов от молекул углеводородов называется дегидрогенизацией, а обратный процесс присоединения водорода гидрогенизацией. Часть водорода, получаемого в результате первого процесса, присоединяется к ненасыщенным углеводородам. [c.14]

Весь этот сложный процесс превращения углеводородов. при температурах от 440 до 540° получил название крекинг-процесс. Само слово крекинг означает расщепление и выбрано потому, что оно подчеркивает главную особенность процесса — расщепленпе углеводородов. Крекинг — это прежде всего процесс массового расщепления молекул, процесс глубокого качественного изменения крекируемой смеси с образованием новых соединений, отличающихся от первоначальных по температурам кипения, удельному весу, и другим показателям. [c.14]

Гидрирующий катализатор должен быть селективным, т. е. он должен ускорять гидрирование би- и полициклических ароматических углеводородов, но быть умеренно активным по отношению к ценным моноциклическим ароматическим углеводородам. В продуктах гидрокрекинга содержание парафиновых углеводородов изостроения выше, чем должно быть по термодинамическому равновесию Это является следствием того, что расщеплению сырья предшествует его глубокая изомеризация на катализаторах гидрокрекинга. Новые катализаторы гидрокрекинга позволили уменьшить удельные капиталовложения при сооружении установок в среднем на 20%. Внесено много технологических и инженерных усовершенствований применяются большие реакторы диаметром до 4,5 м, улучшены их конструкции, удешевлена аппаратура за счет применения биметаллов, упрощены отделения дистилляции и выделения Единичные мощности установок выросли до 12,7 тыс. м в сутки, т. е. —4,5 млн. т в год Было разработано несколько модификаций гидрокрекинга, из которых наиболее распространенными стали процессы изомакс , разработанный фирмами UOP и hevron, и юникрекинг , разработанный фирмами Union Oil п Esso. Суммарная мощность установок гидрокрекинга в настоящее время быстро растет. Если в 1960 г. она составляла только 159 в сутки, то к началу 1970 г. — более 180 тыс. в сутки Очень быстро развиваются и другие процессы гидрогенизации. [c.12]

В последнее время стала развиваться радиационная химия углеводородов и появились исследования радиол иза алканов, доложенные на симпозиуме по радиационной химии углеводородов в 1957 году [146]. Под влиянием облучения таза пучком электронов с энергией порядка 1,5 мэв при обыч-ной температуре могут свободно происходить процессы расщепления молекул алкана на радикалы и непосредственного отщепления молекул водорода и метана На основе изучения цримесей этилена и пропилена в качестве веществ, поглощающих атомы водорода и метил-радикалы, а также результатов изотопического исследования радиолиза смеси этана и полностью замещенного дейтероэтана на масспектрометре, было показано, что большая часть водорода образуется при радиолизе этана путем прямого отщепления его молекул от молекул этана в первичном процессе [146]. Изучение изото-лического распределения метана, образованного при радиолизе системы этан и дейтероэтан, дало доказательство того, что метан возникает путем непосредственного отщепления его молекулы от исходных молекул этана. Таким образом, процессы радиолиза алканов могут происходить под воздейст- вием больщой энергии облучения при обычных температурах по другому механизму, с отщеплением молекул в первичном акте, без участия радикалов. В этом отношении радиолиз несколько схож с высокотемпературным крекингом, при котором относительный вес радикально-цепных процессов снижается и возрастает роль процессов распада, проходящих по молекулярному механизму, что соответствует более высоким порядкам энергий в том и другом случаях. Интересно также, что в условиях радиолиза (25°) могут возникать горячие радикалы, энергия которых соответствует гораздо более высоким температурам, чем температура экспериментов, т. е. распределение по энергиям для таких радикалов не является Максвелл-Больцмановским. С другой стороны, при действии радиации на алканы возникают и радикалы, которые могут тшициировать процессы распада. В этих случаях важной характеристикой инициированного крекинга является общий выход радикалов, способных индуцировать крекинг, отнесенный к определенному количеству поглощенной энергии. Вследствие того, что ионизирующее излучение поглощается молекулами не избирательно, количество поглощенной энергии пропорционально общему числу электронов в единице объема и не зависит от химического строения алкана [147]. В то же время выход радикалов, отнесенный к одинаковой поглощенной энергии, весьма зависит от строения поглощающих молекул. С процессами образования радикалов конкурируют процессы спонтанной де.чактивации возбужденных молекул алканов, связанной с превращением энергии элект- [c.71]

В процессе карбонизации вследствие протекания параллельных, последовательных и параллельно-последовательных реакций (расщепление, гидрирование, дегидрирование, изомеризация, алкилирование, деалкили-рование, полимеризация, поликонденсация и т.д.) происходят изменения состава, молекулярной структуры и ММР нефтяных систем в направлении накопления полициклических углеводородов и гетероатомных органических соединений с ароматичностью, возрастающей по мере увеличения глубины превращения исходного материала. Источником накопления ароматических молекулярных структур прежде всего являются ароматические структуры исходного материала, а затем уже продукты химических превращений алифатических и ациклических молекулярных структур. Это подтверждается результатами исследования состава и молекулярной структуры дистиллятных и остаточных продуктов термического крекинга [41...43,45], коксования [34...37,40...45,60,63,64], пиролиза [79...84], каталитического крекинга [43,45,64] и других процессов [84] деструктивной пере- [c.18]

Согласно Ненитцеску [90] температурные условия процесса, а также образование некоторых изомеров, не согласуются с Л1еханиз-мом Ипатьева и Гроссе. Температура каталитической изомеризации ниже, чем температура расщепления углеводородов в присутствии хлористого алюминия. С другой стороны, изомеризация н-бутана в изобутан не может быть объяснена механизмом, предложенным Ипатьевым и Гроссе. Изомеризация парафинов в присутствии хлористого алюминия может быть первичным процессом, происходящим благодаря активации водородных атомов. [c.35]

Кинетические закономерности деструктивной гидрогенизации топлив изучены менее полно, чем гидрирование алкенов. Однако, если исходить из сопоставления с крекингом и рассматривать ее как каталитическое расщепление углеводородов в присутствии водорода, можно предположить, что она также является параллельно-последовательным процессом. Кинетические графики фиг, 16 парофазной деструктивной гидрогенизации газойлевых фракций весьма характерны тем, что кривые Хб -л со (при построении ) рассчитывается по гидрируемому продукту) для разных отношений Снз Сб почти сливаются одна с другой. Сравнение их с кривой гидрирования алкенов (фиг. 15 и 14, Б), подчиняющихся уравнению (2.1.60), показывает, что ход деструктивной гидрогенизации, повидимому, может быть описан одинаковым уравнением. Незначительные расхождения кривых Хд—< , очевидно, являются следствием некоторой неточности эмпирической формулы М. С. Немцова, исходя из которой вычислялись выходы бензина при разных т и Сн 2. Изменение соотношений выходов бензина и газа при углублении парофазной гидрогенизации еще не исследовано, но нет никаких оснований ожидать, что оно может оказаться иным, чем при каталитическом крекинге. Поэтому логично допустить, что влияние температурных режимов в обоих случаях должно быть близким. [c.387]

Распыленное жидкое топливо центральных струй факела при своем движении во внутренней области до зоны воспламенения находится в среде, менее насыщенной кислородом, и более длительно пребывает в этой области. В этих условиях пары углеводородов, обладая определенной теплоустойчивостью, продолжают нагреваться до некоторого температурного предела, после которого наступает процесс теплового расщепления. В случае местного недостатка кислорода процесс расщепления может продолжаться и во внещней зоне. Характер расщепления главным образом зависит от температуры и в меньшей степени от природы сжигаемого мазута при температурах до 500°С сложные углеводороды расщепляются более симметрично с образованием более мелкид молекул при повыщении температуры расщепление происходит все ближе к концам цепи строения молекул. При температуре 650°С и выше расщепление происходит несимметрично с образованием, с одной стороны, водорода и простейших углеводородов, а с другой стороны — тяжелых, сложных углеводородов вплоть до высокомолекулярных углеводородов, очень богатых углеродом, т. е. кокса или сажи, которые сгорают весьма трудно. [c.186]

Наиболее изученной из параллельных реакций, идущих при деструктивной гидрогенизации топлив, является расщепление углеводородов. Относительная реакционная способность отдельных групп соединений у термических и каталитических процессов разная кроме того, у каталитических процессов она может меняться в зависимости от свойств активной поверхности. При термическом крекинге легче всех превращаются алкены, затем следуют цикланы и алканы и труднее других расщепляются ароматические соединения [29, 30 . В условиях каталитического расщепления относительная реакционная способность изменяется и на алюмосиликатах, например, она падает так алкены цикланы -> моноалкилбензолы -> полиалкилбен-золы алканы алкилированные конденсированные полициклические углеводороды незамещенные конденсированные соединения [51]. [c.114]

Термические и каталитические крекинги. На этих установках продукты, полученные при прямой перегонке нефти на АВТ (гудрон, полугудрон, мазут, маслопогоны, газойль и др.), под,-вергают термическому и каталитическому крекингу, т.е. процессам расщепления молекул тяжелых углеводородов с целью получения высокооктановых бензинов, ароматических углеводородов и других фракций. Процесс ведется при высоких давлениях и температурах. Охлаждение и конденсация готовых продуктов производится водой в поверхностных конденсаторах и холодильниках. Вода при этом нагревается до 70—80°С и при неисправности аппаратуры загрязняется нефтепродуктами. [c.8]

При переработке нефтяных фракций протекают не только реакции собственно гидрирования, но и различные реакции изомеризации и расщепления. Большею частью они связаны между собой общностью механизма или общими промежуточными продуктами. Между тем в технологических целях важно обеспечить высокую селективность катализаторов в одних случаях они должны интенсивно гидрировать полициклические ароматические углеводороды и сохранять моноциклические (производство бензинов), в других — обеспечивать глубокую изомеризацию (производство низкозастывающих дизельных и реактивных топлив), в третьих — сохранять углеродаый скелет сырья без изомеризации и т. д. Очевидно, что для обеспечения селективности процесса нужно создавать катализаторы с различными сочетаниями гидрирующей, изомеризующей и расщепляющей активностей. Первым шагом на пути разработки таких катализаторов должно было явиться изучение химии превращений различных классов углеводородов в присутствии промышленных катализаторов. [c.225]

Как уже отмечалось, крекинг-процесс весьма эндотермичен даже для реакции разрыва цепи требуется приблизительно 8ккал на 1 моль расщепленного углеводорода. Поскольку продолжительность пребывания углеводородов в зоне крекинга обычно мала, особенно при высокотемпературном процессе, необходимо осуществить быструю передачу большого количества тепла при высокой температуре от одного газа (топочные газы) к другому (пары углеводородов). Это учитывают при конструировании аппаратуры, применяющейся в промышленности переработки нефти. Большинство крекинг-печей состоит из узких трубок, через которые с большой скоростью проходят пары углеводородов эти трубки нагреваются за счет радиационного излучения топочных газов. Крекинг под давлением имеет два эксплоатационпых преимущества сравнительно меньшие размеры крекинг-установки и лучшая теплопередача. Выход газа при применении высоких давлений сравнительно меньше. [c.95]

Расщепление углеводородов с образованием более легких молекул например, от молекулы н-бутилбензола отщепляется н-бу-тильный радикал и образуются бензол и бутилен. При распаде молекул цетана С16Н34 получаются наряду с другими углеводородами С8Н18 и СвН1б. С повышением температуры скорость расщепления углеводородов сильно возрастает, что позволяет регулировать этот показатель изменением температуры в реакторе и направлять процесс в сторону увеличения или уменьшения выхода желательных продуктов. [c.140]

Нйтросоединения и смолы удаляются отстаиванием и экстракцией. Углеводороды частично удаляются отделением всплывающего углеводородного слоя (в некоторых случаях с предварительным дальнейшим разбавлением кислоты). Для удаления углеводородов применяют также извлечение их керосином и минеральными маслами. В некоторых случаях, когда не удается освободить кислоту настолько, чтобы ее можно было концентрировать, кислоту или подвергают расщеплению до двуокиси серы или используют как таковую в других процессах (например, в производстве суперфосфата). [c.321]

Различные процессы крекинга отличаются друг от друга видом п способом подвода тепла, температурой расщепления, временем контакта п доходным сырьем. Целью всех методов является по возможности дешевое получение необходимых для современной нефтехимии продуктов, в частности олефршов и ароматических углеводородов. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология