3. Продукты установки, где используется установка, побочные продукты.

Основными продуктами современных пиролизных установок являются: этилен чистотой 99,9% (масс.), пропилен чистотой 99,9% (масс.), бутан-бутадиеновая фракция, содержащая 30—40% (масс.) бутадиена, 25—30% (масс.) изобутилена и 15—30% (масс.) н-бутилена, и смола пиролиза. Смола пиролиза разгоняется на фракции по разным вариан­там. Например, на установке ЭП-300 выделяют аро­матизированную фракцию н.к.—150°С, содержа­щую 25—30 % (масс.) бензола, 20—25 % (масс.) толуола и 10—15% (масс.) ксилолов для экстрак­ции ароматических углеводородов; фракция 150— 250°С служит дистиллятным топливом, а фракция 250—400^ОС — компонентом котельного топлива. На одной из зарубежных установок (ФРГ) смолу раз­гоняют на бензин до 200°С и остаток. На некоторых заводах бывшего СССР из смолы получали следующие фрак­ции: н.к.—70°С, являющуюся компонентом бен­зина; 70—130 °С, используемую для извлечения ароматических углеводородов; 130—160оС, иду­щую на полимеризацию с получением полимеров стирола; 160—190°С, полимеризуемую в инден-кумароновую смолу; 190—230^ОС, используемую для извлечения нафталина, и остаток >230°С — пек пиролиза, используемый для получения кокса, пеков или технического углерода.

Выход целевых продуктов пиролиза существенно зависит от углеводородного состава подвергаемого деструкции сырья. При пиролизе газов нефтепереработки состава C₂ -C₄ и нормальных парафинов, содержащихся в бензиновых фракциях, образуется главным образом пирогаз.  Пиролиз высококипящих нефтяных фракций (напр., газойля) приводит к образованию большого количества смолы пиролиза, содержащей ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы, нафталин и др.), а также олефины C₅ и выше, в т. ч. и циклические (напр., циклопентадиен).

Таблица 1 — Выход некоторых продуктов пиролиза различного углеводородного сырья.

Компоненты	Сырье пиролиза — Этан	Сырье пиролиза — Бутан	Сырье пиролиза — Прямогонный бензин	Сырье пиролиза — Атмосферный газойль
Водород	3,4	1,3	1,0	0,7
Метан	3,4	21,6	16,6	11,5
Ацетилен	0,2	0,4	0,4	0,3
Этилен	48,7	37,8	29,3	25,0
Этан	39,3	5,1	4,0	3,4
Пропилен	1,1	17,3	16,4	14,5
Дивинил	1,1	3,6	5,6	5,1
Бутены	0,2	1,5	4,4	3,9
Бензол	0,6	2,5	7,1	7,0
Тяжелая смола	0,1	0,6	5,2	9,1

Качество и использование жидких продуктов пиролиза.

Пропилен используют для получения полипропилена, высокоокта­нового компонента бензина (алкилированием изобутана), жидких полимеров С₆—C₁₂, используемых в качестве топливных компонен­тов (полимербензин), моющих средств и др. Бутадиен (дивинил), используемый в производстве синтетического каучука, получают не только путем пиролиза жидких нефтепродуктов, но и каталитиче­ским дегидрированием н-бутана. Однако в последние годы доля бутадиена, вырабатываемого пиролизом, возросла, так как эконо­мически этот процесс более благоприятен.

Выход жидких продуктов в основном зависит от качества сырья. Ниже в таблице приводится средний выход жидких продуктов пиролиза раз­личного сырья (% масс):

Таблица 2 — Средний выход жидких продуктов пиролиза раз­личного сырья.

Сырьё пиролиза:	Средний выход жидких продуктов пиролиза, % масс:
этан	2—3
пропан	7—10
н-бутан	8—12
пропан-пропиленовая фракция	12—15
бензиновая фракция	20—30
керосино-газойлевая фракция	40—50

Из этих данных видно, что при пиролизе керосино-газойлевых фракций около половины сырья превращается в жидкие продукты, поэтому только рациональное и полное их использование обеспечит рентабельность установок пиролиза.

Качество жидких продуктов зависит и от сырья и от жестко­сти режима. Фракционный состав жидких продуктов изменяется с утяжелением исходного сырья. Например, при жестком режиме (860—870°С, 0,3 с, 50% водяного пара) бензиновая фракция 44— 155°С дает 23% (масс.) смолы, содержащей 17,4% углеводородов С₁₀ и выше. В то же время при пиролизе керосино-газойлевой фракции также при жестком режиме (800—840°С, 0,5—0,8 с, 100% водяного пара) образуется 41% жидких продуктов с 60,5% угле­водородов С₁₀ и выше.

После перегонки жидких продуктов с установки уходят четыре фракции: С₅ (до 70°С), 70—130°С (бензольно-толуольная), 130— 190°С (С₈—С₉) и >190°С (тяжелая смола). Фракция C₅ более чем наполовину представлена непредельными; из них примерно 50% приходится на циклопентадиен и изопрен. Циклопентадиен— весьма реакционноспособный углеводород, используемый в ряде синтезов (получение пестицидов, пластификаторов и т.д.). Изо­прен — исходное сырье для производства синтетического каучука. Фракцию 70—130°С подвергают гидрированию (для насыщения непредельных углеводородов), экстракции или адсорбции (для вы­деления бензола и толуола) и последующему разделению ректи­фикацией. Потребность в бензоле все возрастает, поэтому для уве­личения его выхода толуол иногда подвергают дегидроалкилированию.

Фракция 130—190°С содержит некоторое количество ксилолов и этилбензола (10—12% масс.), но главными ее компонентами являются стирол (до 40%) и другие алкенил-ароматические углеводо­роды, а также инден и дициклопентадиен. Благодаря своей высо­кой химической активности фракция может быть использована для производства полимерных смол, применяемых в шинной и лако­красочной промышленности. Из тяжелой части смолы на некото­рых заводах отгоняют фракцию 190—230 °С с целью выделения нафталина. Тяжелая часть смолы содержит смолисто-асфальтовые компоненты; она используется как сырье для производства сажи или беззольного кокса.

Для жидких продуктов пиролиза характерна высокая концент­рация ароматических углеводородов. В легких фракциях присутст­вуют преимущественно бензол и толуол и в меньших концентра­циях углеводороды С₈, так как бензол наиболее термически стаби­лен. Так, во фракции, выкипающей до 190°С (образовавшейся при пиролизе бензина в жестком режиме), обнаружено 33,6% бензола, 22% толуола и 11% ксилолов и этилбензола (в сумме). При этом в более тяжелых фракциях преобладают нафталин и метилнафталины, также отличающиеся высокой термической стабильностью. Другой существенный компонент жидких продуктов — непре­дельные углеводороды (олефины, циклоолефины и диены). Диены, как известно, весьма нестабильны и способны полимеризоваться.

Таблица 3. Качество жидких продуктов пиролиза.

Показатели	Пиролиз бензина	Пиролиз керосино- газойлевой фрак­ции
Плотность ρ°	0,850—0,885	0,930—0,960
Йодное число, г (1г/100 г)	70—85	70—86
Фракционный состав, % масс.
Н. К. — 70 °С	12,0	5,0
70— 130 °С	50,0	21,5
130—190 °С	19,1	17,5
190—250 °С	5,5	18,2
>250°С	13,4	37,8
>350°С	4,3	—
>450°С	—	12,8
Элементный состав, % масс.
С	89—90	90,8
Н	10—11	8,7
S	0,1	0,56—0,60
Содержание ароматических углеводородов на смолу, % масс.:
бензол	27,5 (6,3)	10,9(4,5)
толуол	18,3(4,2)	7,9 (3,2)
ксилолы и этилбензол	9,2(2,1)	3,8 (1,6)
Выход жидких продуктов на сырье пиролиза, % масс.	23,0	41,0

* В скобках приведены данные в % масс., на исходное сырье.