36. Термич-й крекинг тяж-х нефтяных фр-й.

Процесс терм-го кр в пром-ти прим-ся с 1912 г . Он предназн-ся для пол-я автом-го бензина. В наст. Время терм-й крек тяжелых остатков переработки Н проводят с целью пол-я вакуумного газолья, и маловязкого котельного топлива. Вариант терм крек-га , напр-ный на снижение вязкости котельного топлива пол-л назв-е висбрекинг(легкий кр). Его осущ-ют при t =450-480С и под Р = 2-5 Мпа. Происходит част-ое удаление нестабильных серосодерж-х эл-тов. Сырьем служат нефт остатки: полугудроны, асфальты, гудруны, тяж газойли. Основн продукты висбрекинга: СО2, крекинг бензин, керосино-газойлевая фр, термогазойль, крекинг остаток. Газ терм крекинга сод-т ув-ды С1-С3, из них значит кол-во непредельн ув-ды(этилен, пропилен). газ прим-ют как топливо. Бензин сод-т много алкенов, по этому он хар-ся низкой хим стабильностью. (о ч = 60-66 по моторному методу). Керосино-газойлевая фр (200-250С t выкип) явл-ся ценным компонентом флотского мазута, после гидроачистки его прим-ют как компонент диз топлива. Термогазойль t кип= 250С.явл сырьём для катал кр-га и для произв-ва технич-го углерода. Крекинг-остатик исп как котельн топливо. Для пол-я маловязкого кот топлива в крекинг- остатке оставляют небольшое кол-во низкомалекулярных газойлевых фр-й. При измен-ии технол-и висбрекинга можно понизить t застывания кр-остатка. Включение этого процесса в схему перер-ки Н позв-ет увел-ть отбор вакуумного газойля и получать котельное топливо без применения разбавителей.

37) Пиролиз. Основное назначение процесса пиролиза углеводородного сырья – это получение низших алкенов (непредельных углеводородов). Процесс проводят при t=800 – 900⁰С и при давлении близким к атмосферному. При снижении парциального давления углеводородов сырьё обычно разбавляют водяным паром. Оптимальным сырьём при производстве этилена является этан. Выход этилена при этом достигает 80-% . Значительный выход этилена наблюдается также при пиролизе алканов нормального строения. Из пропана получают до 48% этилена, из бутана до 45%. При пиролизе разветвлённых алканов образуется преимущественно Алкены С3-С4, а также алкодиены. Выход низших алкенов при пиролизе циклоалканов и аренов незначительно. В России основную часть этилена получают пиролизом прямогонных бензинов и газойлей. При пиролизе керосино – газойльных фракций выход этилена составляет 16-23%, выход пропилена около 15%, в жидких продуктах около 50%. Жидкие продукты содержат алкены, циклоалканы, алкадиены, арены и другие компоненты. В связи с непрерывным ростом цен на прямогонные бензины и их недостаточными ресурсами всё более широкое применение, как сырьё пиролиза находит вторичные продукты пиролиза. В балансе сырья для производства этилена и пропилена ожидается увеличение доли природного и попутного газа, а также бензиновых фракций, выделенных из газа конденсатов.

38) Коксование. Назначение процесса коксования – это получение н-го кокса и дистиллята, имеющего широкий фракционный состав. В качестве сырья для нефтяного кокса м б использованы отбензинные нефти., остатки первичной переработки (мазуты полугудроны), продукты вторичного происхождения (крекинговые остатки тяжёлые газойли каталитического крекинга, смолы пиролиза, природн асфальты). Существуют несколько модифицикаций процессов коксования:1) период-ое коксования в кубах,2) замедленное коксование в необогреваемых камерах 3) коксование в псевдоожиженом сост. тв-го кокса. Наиболее широкое распространение получил полу непредельный процесс в установках замедленного коксования. Замедление коксования нефтяных остатков протекает при t =490-505⁰С, и давление = 0,2-0,3МПа. В результате коксования, кроме нефтяного кокса получают газ, бензин, а также среднее и тяжёлое коксование дистилляты. Выход продуктов и их количество зависит от хим. и фракционного состава сырья и от условий коксований. Выход кокса из остатков первичной переработки нефтяного состава 15-25%, а из вторичных 30-35%. Вместе с коксом образуется значительное количество целых жидких и газообразных продуктов. Свойства этих продуктов близки к характерным продуктам термического крекинга. Суммарный выход жидких и газообразных продуктов достигает 70% в расчете на исходное сырьё. Коксование тяжёлых нефтяных остатков является одним из наиболее экономических способов их превращения в дистимятное сырьё. Наибольшая экономичность и эффективность процесса коксования наблюдается при квалификационном исполнении всех образующихся продуктов.

39) Каталитический крекинг. Это процесс каталитического деструктивного превращения тяжёлых дистиллятных нефтяных фракций в моторные топлива и в сырьё для нефтехимии, а также производства технического углерода и кокса. Процесс протекает в присутствии алюмосиликатных катализаторов при t=450-530 и при давлении = 0,07-0,3МПа. Сущность процессов, протекающих при каталитическом крекинге заключающихся в следующих реакциях: 1)расщепление высокомолекулярных углеводородов (крекинг),2) изомеризация,3) дегидрирование циклоалканов в арены. Деструкция тяжёлого нефтяного сырья приводит к образованию дополнительного количества светлых моторных топлив, наибольшее значение из которых имеет бензин. Реализация всех 3 типов реакций приводит к повышению октанового числа бензина. При одинаковой структуре октановое число углеводородов возрастёт по мере уменьшения молекулярной массы. Октановые числа циклоалканов выше, чем у алканов нормальное строение, а октановые числа аренов выше, чем у циклоалканов и алканов.

40) Каталитический риформинг. Это процесс, предназначенный для повышения детонационной стойкости бензинов и для получения аренов, главным образом бензола, толуола, ксилола. Процесс осуществляется при повышенной температуре 500⁰С и под давлением водорода 1,5-4МПа. Процесс проводят на бифункциональном катализаторе, который сочетает функции кислотн и гидрирующе-дегидрирующую. Кислотную функцию обычно выполняет оксид алюминия, а гидр-дегидр-ую функцию выполняют МЕ 8й группы (платина). Химич. основы процессов. В основе каталитического риформинга лежат 3 типа реакций 1) ароматизация исходного сырья путём дегидроциклизации алканов и дегидроизомеризации алкилциклопентанов и дегидрирования циклогексанов. 2) изомеризация углеводородов. 3) гидрокрекин. Как и при каталитическом крекинге, каталитическом риформинге осуществление всех 3-х реакций приводит к увеличению октанового числа бензина.

41. Каталит-й реформинг в пром-ти. Реформинг в пром-ти использ-т д/повышения октанового числа в бинзин-х фр-й и д/получения индивид-х аренов, которые явл-ся ценным сырьем д/нефтехимич-го синтеза. Процесс осущ-т в среде водородсодер-го газа при t=520-540С и при Р от 1,5-4Мпа. В качестве сырья д/рефор-га испол-т бензиновые фр-и первичной перегонки Н. В сырье реф-га могут вовлекаться после глубокой очистки бензины вторич-х процессов. Фракционный состав сырья реф-га зависит от назнач-я процесса. Если целью процесса явл-ся получ-е аренов, то испол-т фр-и, содер-е углев-ды С6 (62-85С), С7 (85-105С), С8 (105-140С). Если процесс проводят с целью получ-я выс-го октанового бензина, то сырье явл-ся фраг-й t=85-180С (С7-С9). Основными прод-ми реф-га явл-ся водородсодерж-й газ и жидкая фр-я (риформат). Водород использ-т частично д/восполнения потерь циркул-го водородсодер-го газа, а большую часть водорода напр-т на установки гидрокрекинга и гидроочистки нефтепрод-в. Риформат использ-т как высокооктан-й компонент автомоб-х бензинов, либо направ-т на выдел-е аренов. Бензин кат-го реф-га содержит 50-70% аренов, около 30% алканов, 10-15% циклоалканов и 2% непред-х соединений. Бензин катал-го реф-га из-за выс-го сод-я аренов приводящего к повышенному нагарообраз-и не может в чистом виде испол-ся в качестве топлива д/автом-й и поэтому его подвер-т смешиванию. Из бензинов катал-го реф-га можно выделить индив-е арены. Наибольшее знач-е в качестве нефтехим-х прод-в из аренов приобрели: бензол, окто- и параксилол. Д/разделения аренов, а также д/превращения реформатов в наиболее ценные продукты создаются специальные комплексы. Головной процесс обычно явл-ся именно катал-й реформинг.

42) Синтез высокооктановых компонентов топлив. Получение высокооктановых бензинов с октановым числом по исслед-му м-ду 93-98 (АИ-93). Катализат жесткого реформинга с содержанием аренов 65 – 70% требуется разбавлять разветвлёнными алканами с о ч-ом не ниже 85-90 пунктов. Такие продукты получают в процессах изомеризации, алкинирования и полимеризации лёгких углеводородов и нефтяных газов. Изомеризация алканов С4-С6. Высокооктановый компонент бензина получают изомеризацией наиболее легкой части бензина прямой перегонки (С4-С6). Изомеризация высших алканов не даёт существенного повышения октанового числа, в тоже время слаборазветвленные алканы с длинной цепью являются желательным компонентом реактивных и дизельных топлив, а также масленых фракций. Они имеют низкую t застывания и хорошие цитановые и вязкостно-t характеристики, поэтому изомеризация высокомолекулярных алканов повышают количество топлив и масел и в ряде случаев успешно конкурируются с депарафинизацией. Алкинирование. Процесс алкинирования изобутана в нефтеперерабатывающей про-ти с целью получения компонента высокооктанового бензина. Алкилат обладает оптимальн комплексом эксплуатационных св-в. О ч основного прод-та алкилиров-я изобутана бутенами принято за 100 пунктов.

СnH2n+2+CmH2m=C(n+m)H2(n+m)+2. Р-ия экзотермич.

43) Гидроочистка и хим. основы процесса. Это процесс удаления из н/п гетероатомных, непредельных соединений и частично полициклических аренов в среде водорода и в присутствии кат-ра, стойкого к отравлению ядами(оксиды и сульфиды Ме переменной валентности Ni, Co, W, Mo, нанесенные на оксиды алюминия). Удаление гетероатомов происходит в результате разрыва связей C-S, C-N, C-O. При этом происходит насыщение образовавшихся осколков водородом

В результате реакции гидроочистки S, H, N выделяются в виде SH,

вода, NH₄. Алкены присоединяют водород по 2 – ой связи. Полициклические арены частично гидрируются. Превращение серосодержащих, азотосодержащих, кислородосодержащих и металлорганических соединений.