12. Фізико-хімічні основи процесу термічного крекінгу та піролізу

В даний час термічний крекінг важких залишків переробки нафти проводять з метою отримання вакуумного газойлю (термогазойль) або маловязкого котельного палива (мазуту - крекінг-залишку).

Існують різноманітні схеми термічного крекінгу. Варіант термічного крекінгу, спрямований переважно на зниження в'язкості котельного палива, отримав у світовій практиці назву «вісбрекінг» (легкий крекінг). Процес здійснюють при температурі 450-480 ° С під тиском 2-5 МПа. При цьому відбувається часткове видалення нестабільних сірковмісних сполук (сірководню, сульфідів, дисульфідів). Сировиною служать нафтові залишки - напівгудрон, гудрони, асфальти, екстракти, важкі газойлі каталітичного крекінгу. Основні продукти вісбрекінгу - вуглеводневий газ, крекінг-бензин, керосино-газойлевая фракція, термогазойль і крекінг-залишок.

Нижче наведено вихід продуктів (в%) в процесі термічного крекінгу (сировина - суміш гудрону і каталітичного газойлю) з максимальним виходом крекінг-залишку (I) і термогазойль (II)

Піроліз. Основне призначення процесу піролізу вуглеводневої сировини - отримання нижчих алкенів. Процес проводять при 800-900 ° С під тиском, близьким до атмосферного. Для зниження парціального тиску вуглеводнів сировину зазвичай розбавляють водяною парою. Оптимальним сировиною для виробництва етилену є етан. Вихід етилену при цьому досягає 80%. Значний вихід етилену спостерігається також при піролізі алканів нормального будови: з пропану - до 48%, з бутану - 45%. При піролізі розгалужених алканів утворюються переважно алкени Сз-С4 і алкадіени, а при високій температурі - також аллен і метилацетилен. Вихід нижчих алкенів при піролізі циклоалканов і аренов невеликий.

Найважливішим фактором при виборі сировини піролізу є доступність, що в різних країнах визначається сформованими способами переробки нафти і газу. У США до 70% загального обсягу етилену виробляють з газоподібних вуглеводнів, переважно з етану, природного і попутного газів. У СНД, країнах Західної Європи та Японії, навпаки, основну частину етилену отримують піролізом прямогонних бензинів і газойлів. При піролізі бензинів поряд з алкенами С2-С4 і бутадієном утворюється метановодородная фракція, значна кількість рідких продуктів, що містять алкени, циклоалкени, алкадіени, арени та інші компоненти. Вихід продуктів при піролізі бензинів різного складу коливається в широких межах.

13.Наведіть класифікацію, властивості нафтопродуктів. Опишіть роботу атмосферної установки для перегонки нафти

Органічна частина нафти складається в основному з вуглеводнів трьох рядів і парафінового (алкани), нафтового (циклоалкани), ароматичного (арени)

Парафінові вуглеводні при норм температурі – рідкі речовини, молекули яких містять в ланцюзі від 5 до 15 атомів вуглецю і починаючи з гексадекана С16 нормальні парафінові вуглеводні являються твердими речовинами і знаходяться в нафті в розчиненому або в кристалічному виді і їх вміст коливається від 10 до 17%.

Нафтени найбільш поширені із вуглеводнів які входять в склад нафти (вміст 25-75%) виявлено моноциклічні (ряди циклогексана і циклопентана) і поліциклічні нафтени з двома, трьома і більше кілець

Зміст ароматичних вуглеводнів, особливо перших члені ряду (бензола, толуола, етилбензола, кселола), в нафті значно менш чим парафінових і нефтенових.

Крім вуглеводнів в нафті є ряд органічних сполук, які містять кисень, сірку і азот, до числа таких сполук відносять наприклад, смолисті і асфальтенові речовини (звичайний їх склад 10-20%, але інколи 50-60%)

Первинна переробка нафти.

Перегонка грунтується на законах фізичного поділу нафти на вузькі фракції. Отримані при атмосферній перегонці світлі нафтопродукти, при їх доповненні вторинної обробки за допомогою каталітичних процесів. Облагороджування забезп вироблення різнх моторних топлив – автомобільних бензинів, реактивних і дизельних топлив, википаючих до 350*С, потенційний вихід яких складає 45-60% на нафту. Злишок атмосферної перегонки – мазут. Процес заключаться в розділі нагрітої в печах нафти на окремі фракції в ректифікаційній колоні – всередині якої розміщені контактні прилад, через які пар рухається вверх, а рідина – вниз. Вони застовуються майже на всіхустановках нафтопереробного виробництва. Передбачується підхід тепла в нижню частину колони і відвід в верхню, в звязеку з чим температура в апараті постуово знижується знизу доверху. В результаті зверху колони відводяться бензиноі фракції у виді парів, а пари керасинової і дизельної фракції конденсуються в відповідних частинах колони і виводяться, мазут лишається рідким і відкачується знизу колони.