34. Назначение процесса пиролиза. Сырье и продукты пиролиза.

Назначением процесса пиролиза — наиболее жесткой формы термического крекинга — является получение углеводородного газа с высоким содержанием непредельных, и в первую очередь этилена, поэтому часто установки пиролиза называют этиленовыми установками. Пиролиз называется наиболее жестким термическим крекинг нефтяного и газового сырья. При t=700-1200ͦ®C в зависимости от вида сырья . Процесс пиролиза в зависимости от целевого назначения может быть направлен на максимальный выход этилена (этиленовые установки), пропилена или бутиленов и бутадиена. Наряду с газом, в процессе образуется некоторое количество жидкого продукта, содержащего значительные количества моноциклических (бензол, толуол, ксилолы и др.) и полициклических (нафталин, антрацен и др.) ароматических углеводородов.

Сырье: газы легких бензиновых фракций, газоконденсат, рафинат каталитического риформинга

Продукты: газы-олефины, жидкие продукты АУВ

35. Влияние основных параметров на выход продуктов пиролиза.

Из технологических параметров на ввыход низших олефинов наибольшее влияние оказывают температура, время контакта и парциальное давление в реакционной зоне.

При данной температуре пиролиза с увеличением времени контакта концентрация олефинов в пиролизе растет, достигает максимального значения, затем падает.

Увеличению выхода олефинов способствует также снижение парциального давления сырья в реакционной зоне путем разбавления водяным паром или, что более эффективно, водородом. Как известно из химической кинетики, наличие экстремума в кине­тической кривой «концентрация - время контакта» свидетельствует о притекании в данном процессе последовательных реакций. Газофазный высокотемпературный пиролиз можно рассматривать как химический процесс» в котором протекают (используя метод объединения химичес­ких групповых компонентов) следующие последовательные реакции:

Р 0 А

где Р-парафиновые углеводороды сырья (дающие максимальный выход олефниов) ; О — олефииы (в частности, этилен), являющиеся основными продуктами первичных реакций крекинга сыры; А — ароматические углеводороды — продукты вторичных реакций синтеза на олефинов.

Как показали кинетические исследования, энергия активации (следовательно и температурный коэффициент скорости реакции) в реакциях крекинга значительно больше, чем в реакциях уплотнения. Применительно к последовательным реакциям пиролиза это означает, что с повышением температуры должно расти отношение скоростей образования олефинов в первичных реакциях крекинга и образования жидких ароматизированных продуктов по вторичным реакциям уплотнения. Отсюда следует вывод о том, что пиролиз углеводородного сырья с максимальным выходом целевого олефина следует проводить при технически возможных высоких температурах и оптимальном вре­мени контакта. Необходимо однако иметь в виду, что при чрезмерно высоких температурах пиролиза увеличивается выход таких нежела­тельных продуктов глубокого дегидрирования сырья, как ацетилен и пироуглерод.

Разбавление сырья пиролиза водяным паром, а особенно водородом приводит не только к увеличению выхода этилена, но и, что исключительно важно, эффективно замедляет скорость вторичных реакций синтеза, приводящих к образованию пироуглсрода. Этот факт легко объясняется, если допустить, что вторичные реакции синтеза имеют кинетический порядок реакции выше единицы (например как бимолекулярные реакции второй порядок)