Термический крекинг под давлением реакции уплотнения

Под термическими процессами подразумевают процессы химических превращений нефтяного сырья — совокупности реакций крекинга (распада) и уплотнения, осуществляемые термически, то есть без применения катализаторов. Основные параметры термических процессов, влияющие на ассортимент, материальный баланс и качество получаемых продуктов, — качество сырья, давление, температура и продолжительность термолиза. [c.7]

В процессе коксования тяжелых нефтяных остатков происходят те же реакции распада и синтеза, что и в условиях термического крекинга под давлением т. е. образуются, с одной стороны, продукты более легкие, чем исходное сырье — газ, бензнн, керосино-соляровые фракции, II с другой стороны, более тяжелые— кокс, но все эти реакции проходят глубже и полнее. В тех случаях, когда целевым продуктом коксования является кокс, основьдами реакциями являются реакции уплотнения, приводящие к образованию карбоидов (кокса) когда же целевым продуктом является широкая фракция, основными будут реакции распада реакции уплотнения (синтеза) в этом случае являются второстепенными, побочными. [c.301]

Для переработки тяжелых нефтяных остатков и дистилля-ционного сырья используют установки термического крекинга. Б отличие от атмосферной и вакуумной перегонки, при которых нефтепродукты получают физическим разделением нефти на соответствующие фракции, отличающиеся по температурам кипения, термический крекинг является химическим процессом, происходящим под влиянием высокой температуры и давления. При термическом крекинге одновременно протекают реакции распада, уплотнения и перегруппировки. [c.82]

К числу важнейших задач, поставленных перед нефтеперерабатывающей промышленностью СССР, относится углубление переработки нефти с целью получения максимального выхода моторных топлив высокого качества и сырья для нефтехимического синтеза. Одним из наиболее распространенных процессов, обеспечивающих эффективное решение этих проблем, является каталитический крекинг флюид (ККФ). Это обусловливается следующими его достоинствами осуществление процесса при низком давлении и в аппаратах простой конструкции наличием значительных ресурсов сырья, начиная с керосино-газойлевой фракции и кончая гудроном высокими выходами (до 90%) ценных продуктов высокооктанового бензина, легкого газойля-компонента дизельных топлив, сжиженных газов -сырья для производства метил-третичного бутилэфира (МТБЭ) и алкилатов, тяжелого газойля - сырья для производства технического углерода, игольчатого и электродного кокса возможностью повышения мощности установок и их блокирования с другими возможностью удовлетворительного решения проблем безостаточной переработки нефти и охраны окружающей среды более высоким по сравнению с термическим крекингом качеством продуктов. В продуктах ККФ практически отсутствуют сухие газы (С1 и Сг), промежуточные продукты реакций уплотнения (например, смолы, асфальтены и карбены, образующие крекинг-остаток), меньше непредельных, больше парафиновых углеводородов изомерного строения, ароматических углеводородов и кокса, бедного водородом. Это свидетельствует о более глубоком протекании реакций распада, изомеризации и перераспределении водорода. Бензин обогащается водородом за счет ароматизации средних фракций и образования кокса, весьма бедного водородом. [c.102]

При рассмотрении основных факторов термического крекинга следует учитывать, что сырье и продукты термодеструкции могут находиться в реакционной зоне в газовой или жидкой (чаще в смешанной, жидко-паровой) фазе. Для легкого дистиллятного сырья температура процесса всегда выше температуры полного испарения сырья. Если применяют высокое давление, температура полного испарения сырья повышается. Однако и в этом случае сырье обычно находится в газовой фазе, так как температура в зоне реакции выше критической температуры сырья. Иное положение создается при крекинге тяжелого остаточного сырья. В этом случае, как правило, сырье и продукты находятся в смешанном состоянии (жидкость и пары) чем выше температура и чем ниже давление, тем больше доля газовой фазы. Фазовое состояние продуктов крекинга зависит и от глубины превращения сырья, так как при значительном выходе продуктов разложения высокое парциальное давление их паров обеспечит переход в газовую фазу и более высококипящих продуктов уплотнения. [c.69]

При термическом низкотемпературном крекинге наблюдаются в основном две реакции реакция распада и реакция уплотнения (полимеризация и конденсация). На скорость реакции распада углеводородов влияет температура. Давление же на скорость этого процесса заметного влияния не оказывает. При термическом крекинге давление имеет подчиненное значение, оно создает более удобные условия для теплопередачи, способствуя сохранению крекируемого сырья в жидком виде. Давление и продолжительность реакции влияют на скорость реакции уплотнения. См. также Крекинг в жидкой фазе , Труды Научно-Исследовательского Грозненского нефтяного института М. Д. Т и-л и ч е е в, Химия крекинга, Гостоптехиздат, 1941.—Прим. ред. [c.91]

Термический пиролиз. Процесс заключается в деструктивной переработке нефтяного сырья, т. е. в разложении и других глубоких и сложных превращениях молекул углеводородов под влиянием высокой температуры (680—750°) и при давлении, близком к атмосферному. В начале процесса происходят обычные для крекинга реакции разложения с образованием значительного количества непредельных углеводородов. Это — первая стадия процесса. Во второй стадии процесса — синтетической — непредельные вступают в реакции уплотнения и циклизации с образованием либо непосредственно ароматических углеводородов, либо цикланов, которые, отщепляя водород, также превращаются в ароматические углеводороды. Вторая стадия тесно связана с первой. [c.193]

Отдельные элементарные процессы практически удалось осуществить [8—11] без катализаторов (термическое алкилирование, термополимеризацию, термическое дегидрирование, термическое деалкилирование, различные формы термического распада) и с ними (алкилирование на холоду парафиновых и ароматических углеводородов олефиновыми, полимеризацию, в том числе димеризацию и сополимеризацию, гидрирование, низкотемпературный крекинг, изомеризацию и т. п.). Но чисто термические процессы требуют высоких температур (термический синтез ароматических углеводородов) либо высоких давлений (термическая полимеризация, алкилирование и гидрирование) и в указанных условиях сопровождаются значительными потерями исходного сырья за счет глубоко идущих реакций распада (вплоть до распада на элементы) и глубокого уплотнения (до образования коксообразных веществ). [c.42]

Давление в ходе процесса термокрекинга поддерживают сравнительно высокое (от 2 до 4 МПа), с тем чтобы сократить реакционный объем и обеспечить при этом определенное время пребывания. Кроме того, давление определенным образом влияет на ход, направление и скорость реакций. При крекинге тяжелого сырья в диапазоне сравнительно низких температур 420-470°С давление на скорости и направление реакций сказывается незначительно. Однако как только образуются продукты распада или исходное сырье переходит в паровую фазу, роль давления повышается. С увеличением давления возрастает скорость вторичных реакций, в которые вступают продукты распада (полимеризация, циклизация, алкилирование, гидрирование). С повышением давления снижается выход газообразных продуктов крекинга, увеличивается выход продуктов уплотнения. При термическом крекинге реакции сопровождаются тепловым эффектом. Реакции расщепления идут с поглощением тепла, реакции уплотнения и конденсации — с его выделением. Суммарный (итоговый) тепловой эффект процесса зависит от преобладания тех или иных реакций. Суммарный тепловой эффект термического крекинга отрицателен, и для проведения этого процесса тепло надо затратить не только на нагрев сырья до температуры реакции, но и на саму реакцию. Тепловой эффект крекинга мазута составляет 1250-1670 кДж/кг бензина, висбрекинга тяжелых остатков — 117-234 кДж/кг сырья. [c.13]

Изменение химсостава сырья коксования путем глубоковакуумной перегонки и термического крекинга должно сказаться не только на выходе кокса и его качестве, но и на технологических параметрах процесса. Для определения влияния качества подготовленного сырья на тепловой режим реакционной камеры и интенсивность коксоотложения в змеевике печи указанные остатки были проверены в процессе замедленного коксования на пилотной установке. Процесс осуществлялся при температуре на выходе из печи 495°С, избыточном давлении 4,5 кгс/см , производительности по сырью 30 л/ч. Как видно из представленных данных (табл. 3), наблюдается закономерность в подъеме температуры коксования по мере утяжеления прямогонных остатков, а также при использовании крекированных видов сырья. Это объясняется увеличением содержания в этих остатках асфальто-смолистых веществ и уменьшением количества парафиновых углеводородов, что снижает роль эндотермических реакций распада при коксовании и приводит к уменьшению затрат тепла на процесс. Следовательно, температура в реакционной камере повышается. При коксовании крекинг-остатка доля реакций распада значительно ниже (так как продукт уже подвергался термическому воздействию), а роль реакций уплотнения, сопровождающихся выделением тепла, возрастает из-за наличия в крекинг-продукте непредельных углеводородов. При повышении температуры в реакционной камере следует ожидать улучшения качества кокса по таким показателям, как содержание летучих веществ и механическая прочность. [c.40]

Коксование тяжелых нефтяных остатков можно рассматривать как форму глубокого термического крекинга, который осуществляется обычно при температурах от 440 до 560°С и давлении от атмосферного до 7 МПа. При этом получаются газообразные и жидкие продукты реакций деструкции, а также твердый продукт реакций поликонденсации и глубокого уплотнения — кокс (углеродистый остаток). [c.201]

При термическом крекинге наряду с низкомолекулярными продуктами разложения образуются в результате реакций полимеризации И конденсации ненасыщенных углеводородов продукты уплотнения (крекинг-остатки и кокс). Образование продуктов уплотнения при крекинге можно избежать или значительно уменьшить, если процесс вести под высоким давлением в атмосфере водорода, в условиях, когда водород может присоединяться к ненасыщенным молекулам. Такой процесс крекинга под высоким давлением водорода называется деструктивной гидрогенизацией. [c.199]

Продукты термического крекинга парафинов и их деструктивной гидрогенизации значительно различаются. В условиях гидрогенизации, т. е. крекинга при высоком давлении водорода, образуется меньше непредельных соединений, вследствие чего подавляются реакции полимеризации и резко уменьшается образование продуктов уплотнения. Полученные при этом фракции с н.к. = 300°С имеют сравнительно небольшую плотность ( 830 кг/м ), в то время как при крекинге в отсутствие водорода плотность подобной фракции, полученной из того же сырья, составляет л 1060 кг/м . При гидрогенизации под давлением 20—30 МПа и 400 °С наблюдается расщепление парафинов, причем скорость их распада зависит от длины цепи. Следует подчеркнуть, что изопарафины при одинаковых условиях процесса крекируются быстрее, чем н-парафины. [c.165]

По традиционным представлениям процесс висбрекинга, в том числе и с выносной реакционной камерой с восходящим потоком сырья, считается одной из разновидностей термического крекинга, реализуемого в более мягких температурных условиях и с большим временем пребывания. Однако анализ балансовых показателей процесса и свойств получаемых продуктов позволил нам предположить, что в реакторе висбрекинга, наряду с процессами термического разложения, протекают в значительной мере процессы, обусловленные реакциями присоединения между легкими промежуточными продуктами, находящимися в паровой фазе. Термодинамическими предпосылками этому являются относительно низкая температура (400 - 450 °С) и высокое давление (7 - 9 атм) в реакционной камере, что способствует протеканию реакций, идущих с уменьшением объема (конденсации, уплотнения и присоединения), а также более низкие энергии активации реакций присоединения по сравнению с реакциями крекинга [3]. [c.63]

Термические превращения непредельных углеводородов. В сырье для крекинга ненасыщенные углеводороды отсутствуют, но роль их в химии крекинга очень велика, так как они всегда образуются при распаде углеводородов других классов. Для непредельных углеводородов характерно большое разнообразие химических превращений. На примере олефинов особенно легко проследить решающее влияние температуры на направление превращения. Низкие температуры и высокие давления стимулируют реакции уплотнения низкомолекулярных олефинов [c.176]

Каталитический крекинг проводится обычно в паровой фазе при 450—520° С, давлении 1—2 ат и продолжительности контакта в несколько секунд. В этих условиях каталитические реакции проходят гораздо быстрее реакцией термического крекинга и являются более сложными. Наиболее важными, кроме реакций разложения, являются реакции изомеризации и перераспределения водорода, которые определяют высокое качество крекинг-продуктов, а также процессы уплотнения, ведущие к образованию кокса и его отложению на катализаторе. Скорость перечисленных реакций для отдельных классов углеводородов различна. Наибольшей реакционной способностью обладают олефиновые и нафтеновые углеводороды. Хотя каталитический крекинг относится к очень сложным процессам, все же в большинстве случаев его кинетика может быть описана уравнением 1-го порядка. [c.156]

Разновидностью термического крекинга является процесс коксования нефтяных остатков. Он осуществляется при более высоких температурах, но при низких (до 0,6 МПа) давлениях. При этом получают газообразные и жидкие продукты реакции деструкции, а также твердый продукт поликонденсации и уплотнения — кокс. [c.53]

Примерами непрерывных термических процессов являются пиролиз и легкий крекинг в трубчатых печах, контактное коксование. Все эти процессы характеризуются продолжительностью не-прерьптой работы промышленного реактора от одного месяца до года. К непрерывным каталитическим процессам относятся к 1-талитнческиЁ крекинг, каталитический риформинг на платиновых катализаторах и др. Непрерывность, например, ироцесса каталитического крекинга достигается циркуляцией катализатора через систему реактор — регенератор. На установках каталитического риформинга (типа платформинг) катализатор находится в неподвижном состоянии, но побочные реакции уплотнения тормозятся циркуляцией водорода с высоким парциальным давлением. [c.83]

При термическом крекинге активно протекают реакции соединения между собой молекул непредельных углеводородов — полимеризация и конденсация, вследствие чего образуется большое количество продуктов уплотнения в виде тяжелого крекинг-остатка. При каталитическом крекинге непредельных соединений образуется мало, условия давления и температуры мягче и продуктов уплотнения (крекинг-остатка) не получается. [c.220]

В отличие от термического и каталитического крекинга при гидрокрекинге, осуществляемом при высоких давлениях, образуются только продукты распада, а реакции уплотнения подавляются воздействием водорода. Насыщаются водородом и содержащиеся в сырье коксообразующие компоненты асфальтены, смолы, полициклические ароматические углеводороды. При глубоком превращении сырья протекают реакции расщепления, изомеризации, алкилирования и др. Образующиеся при распаде парафинов олефины изомеризуются с последующим насыщением водородом до изопарафинов. Преимущественное образование легких изопарафинов благоприятно влияет на состав головных фракций бензинов гидрокре-кинга [c.62]

Процессам термического крекинга, протекающим в жидкой фазе, соответствует тяжелое сырье - нефтяные остатки, тяжелые дистилляты. Если предусмотрено неглубокое разложение сырья (например, для снижения вязкости остатка в процессе висбрекинга), конечный продукт содержит небольшое количество легких фракций (газ, бензин), которые находятся в газовой фазе. Основная масса продукта, как и исходное сырье, остается в жидкости. При наличии глубокого превращения, как это происходит в процессе коксования, крекинг протекает в камере или на поверхности теплоносителя с образованием твердого остатка и паров продуктов разложения. В процессе висбрекинга роль давления невелика - повышенное давление лишь немного увеличивает производительность установки. При коксовании роль давления больше (особенно при переработке дистиллятного сырья), поскольку реакции уплотнения будут протекать не только в жидкой фазе, но и за счет конденсации паров высокоароматизированных продуктов разложения. [c.39]

Коксование тяжелых нефтяных остатков можно рассматривать как форму наиболее глубокого термического крекинга, который осуществляют обычно при температуре от 450 до 550° С и давлении от атмосферного до 6 кгс/см. При этом получаются газообразные и жидкие продукты реакций деструкции, а также твердый продукт поликонденсации и глубокого уплотнения — кокс (углеродистый остаток). Коксование производят как для получения кокса, так и для увеличения выхода светлых нефтепродуктов. [c.128]

Коксование тяжелых нефтяных остатков можно рассматривать как форму более глубокого термического крекинга, который осуществляют обычно при 445—540° С и давлении от атмосферного до 0,6 МПа (6 кгс/см ). При этом получают газообразные и жидкие продукты реакций деструкции, а также твердый продукт поликонденсации и глубокого уплотнения — кокс (углеродистый остаток). Коксование проводят как для получения кокса, так и для увеличения выхода светлых нефтепродуктов. С увеличением плотности сырья и его коксового числа выход газа, бензина и кокса возрастает, а коксового дистиллята снижается. Ниже приведены данные об изменении выхода продуктов коксования в зависимости от вида сырья [c.119]

Образующийся нафтеновый углеводород иодвергается гидро крекингу с образованием этана и проиана. Давление в реакторе около 65—100 ат. Присутствие катализатора значительно ослабляе-1 реакции уплотнения. О влиянии катализатора свидетельствует значительно сниженная энергия активации, составляюща> - 5 400 кал моль, в то время как для термического процесса, ка1-было отмечено выше, она составляет примерно 50 ООО кал моль В зарубежной промышленности используется несколько различных видов каталитических процессов гидродеалкилирования (хайде ал, дето л, юнидаг и др.). [c.292]

При термическом крекинге происходят также уплотнение и конденсация расщепленных молекул с образованием тяжелых остатков и кокса и протекают реакции ароматизации, изомеризации и др. Повышение давления процесса содействует реакциям уплотнения (полимеризации, алкилировапия и др.), повышение температуры — реакциям расщепления, конденсации, ароматизации. [c.13]

Процессам термического крекинга, протекающим в жидкой фазе, соответствует тяжелое сырье — нефтяные остатки, тяжелые дистилляты. Если предусмотрено неглубокое разложение сырья (например, для снижения вязкости остатка в процессе висбрекинга), конечный продукт содержит небольшое количество легких фракций (газ, бензин), которые находятся в паровой фазе. Основная масса продукта, как и исходное сырье, остается в жидкости. В процессе висбрекинга роль давления невелика — повышенное давление лишь немного увеличивает пропускную способность установки. В процессе коксования роль давления больше (особенно при переработке дистиллятного сырья), поскольку реакции уплотнения будут протекать не только в жидкой фазе, но и за счет конденсации паров высокоароматизированных продуктов разложения. [c.169]

Как известно, реакция термического разложения нефтяного сырья протекает с поглощением тепла, а реакции уплотнения, конденсации, коксообразования с выделением тепла. Суммарный тепловой вффект за- висит от того, какие реакции будут преобладать. При термических процессах-термический крекинг, ксование, пиролиз - всегда необходим подвод тепла. В процессе коксования, где роль реакций уплотнения весьма значительна, суммарный тепловой аффект ниже, чем при термическом фекинге под давлением. [c.29]

Повышение давления влияет не только на скордсть реакций, но и на их напраддение, т. е. на состав продуктов крекинга. С увеличением давления возрастает скорость вторичных превращений продуктов разложения (полимеризация, алкилирование, перераспределение водорода). Таким образом, с повышением давления уменьшается выход газообразных продуктов распада и увеличивается количество продуктов уплотнения. Это подтверждается составом продуктов парофазного крекинга (крекинг при низком давлении) и термического крекинга под давлением. [c.70]

Алканы и цикланы сами не способны к реакциям уплотнения. Однако в смесях углеводородов алкены могут соединяться не только друг с другом, но и с ароматическими углеводородами, цикланами и алканами. Эти реакции алкилирования противоположны реакциям деалкилирования, т. е. распада, и для протекания реакций алкилирования благоприятны низкие температуры и повышенные давления. В условиях обычного термического крекинга алкилирование алканов и цикланов мало вероятно, но алкилирование ароматических вполне возможно. Алкены при крекинге сложных смесей углеводородов могут вступать в реакции сополимеризации (полимеризация разных молекул алкенов). Возможны пока ближе не изученные и сложные реакции взаимодействия углеводородов различных групп, приводящие, повидимому, к перераспределению водорода и к реакциям деконденсации. Подобные реакции должны уменьшать образование продуктов уплотнения. Совместный крекинг углеводородов разных групп весьма сильно сказывается на ходе реакций уплотнения. [c.25]

В отличие от термического и каталитического крекинга при гидрокрекинге образз отся только продукты распада, а реакции уплотнения подавляются воздействием водорода высокого давления. Кроме того, насьпцаются водородом коксообразующие компоненты, например смолы. Материальный баланс двухступенчатого гидрокрекинга вакуумного дистиллята представлен в табл. 4. [c.73]

Одним ИЗ путей переработки тяжелых нефтяных остатков является коксование. Если тяжелые остатки от переработки нефти (гудроны от прямой перегонки, крекинг-остатки от термического крекинга и др.) нагревать при атмосферном или избыточном давлении до 400— 450 °С, то в результате реакций разложения и уплотнения углеводородов получим газ, бензин, керооино-газой-левые фракции и кокс. Такой процесс термической переработки тяжелых нефтяных остатков носит название коксования. Коксование проводят или с целью получения нефтяного электродного кокса, необходимого для цветной и черной металлургии, или с целью получения жидких дистиллятов (бензин, керосино-газойлевые фракции). Коксование может быть пе риодичеокое, которое проводят в кубах, или полунепрерывное — в необо-греваемых камерах (замедленное коксование), а для производства дистиллятных продуктов осуществляют контактное коксование на порошкообразном теплоноаи-теле (в псевдоожиженном слое). В СССР и за рубежом наиболее распространен процесс замедленного коксования, с помощью которого производят основное количество нефтяного кокса. [c.7]

С приведенными выше данными и выводами интересно в заключение сопоставить некоторые литературные данные по крекингу декалина в различных условиях. Так, например, Судгрен [3] пришел к выводу, что при атмосферном давлении термический крекинг декалина проходит в следуюш,их направлениях разрыв одного или обоих циклов дегидрогенизация, полная или частичная реакция уплотнения и полный распад молекулы декалина до углерода, водорода и метана. Данные эти находятся в полном соответствии с нашими данными. [c.297]

Каталитич. К. проиодят обычно при 450—520°, давлении 1—2 ат и продолжительности контакта в неск. секунд. Каталитич. реакции проходят в этих условиях значительно быстрее термических и являются более сложными. Основные из них (помимо распада) — это реакции изомеризации и перераспределения водорода эти реакции определяют высокое качество крекинг-продуктов. Меньшее значение имеют реакции трансмутации алкильных групп, дезалкили-рования, полимеризации и дегидрогенизации. Происходят также процессы уплотнения, приводящие к образованию кокса на катализаторе. Для различных классов углеводородов скорость указанных реакций различна. Наиболее реакционноспособны в уело- [c.397]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология