Скачиваний:
5
Добавлен:
01.07.2024
Размер:
3.25 Mб
Скачать

16. Химические реакции, протекающие при термокрекинге и пиролизе.

Наиболее важной реакцией при термических процессах является расщепление УВ по углерод-углеродным (C-C) связям.

В результате этой реакции, а также при дальнейшем расщеплении первичных продуктов образуются газообразные (C1-C4) и жидкие (парафины: C5-C15, олефины: C5-C17) смеси насыщенных и ненасыщенных УВ:

Циклические УВ, присутствующие в нефтепродуктах, при тех же условиях отщепляют боковые цепи, а нафтеновые кольца, кроме того, раскрываются с образованием олефинов:

17. Термический крекинг. Крекинг мягкого и твердого парафина (понятие мягкий и твердый парафин).

Назначение процесса:

Термический крекинг под давлением проводят с целью получения дополнительного количества светлых нефтепродуктов, термогазойля (сырья для производства технического углерода) и дистиллятного крекинг-остатка (для производства высококачественного игольчатого кокса).

Параметры процесса:

Процесс осуществляется под давлением 2-7 МПа и при 480-540 °С. Выход светлых продуктов при крекинге остаточного сырья не превышает 30-35 %. Время пребывания сырья в зоне реакции – 1,5-2,5 мин.

Сырье:

Используется остаточное (мазуты, гудроны и полугудроны – около 70 %) и дистиллятное сырье (тяжелые газойли каталитического крекинга, тяжелая смола пиролиза, экстракты селективной очистки масел и др.).

Термохимия процесса определяется его жесткостью. Термохимические реакции крекинга являются эндотермическими, и для их протекания необходим нагрев. Глубина протекания реакций зависит от продолжительности температурного воздействия.

Термический крекинг мягкого или твердого парафина применяют в промышленности для целевого получения жидких олефинов с прямой цепью из 5-20 атомов углерода. По технологии это производство во многом аналогично пиролизу и термическому крекингу нефтепродуктов.

Расщепление осуществляется в трубчатой печи при температуре ≈550 °C, когда еще не протекают глубокие процессы конденсации и ароматизации. Для повышения выхода олефинов рекомендуется применять водяной пар. Во избежание вторичных реакций крекинг проводят до небольшой степени превращения парафина (20-25 %), возвращая его после отделения легких фракций снова в процесс.

Продукты крекинга состоят из газа (≈20 %) и жидких веществ (углеводороды С5 и выше); образуется также 1-2 % кокса. Наибольший интерес представляют жидкие продукты, которые отделяют от газа и перегоняют с выделением тех или иных фракций.

Ниже приведен типичный фракционный состав жидких продуктов крекинга парафина (в % от превращенного сырья):

Содержание олефинов в этих фракциях составляет 70-80 %. Из них 90-95 % приходится на долю олефинов с двойной связью на конце цепи – 𝜶-олефинов, которые представляют особый интерес для синтеза ПАВ.

Мягкий парафин плавится при температуре до 40 °C. В него входят углеводороды С11-C20, выкипающие в интервале температур от 200 до 320-350 °C.

(Для некоторых целей мягкие парафины получают в виде более узкой фракции в пределах 250-300 °C).

Твердый парафин плавится при температуре > 50 °C. В него входят углеводороды С2035, выкипающие в интервале температур от 300-350 до 450-500 °C.