Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
При високих темпах розвитку авто-мобільного та авіаційного транспорту кількість бензину, одержуваного при перегонці нафти, виявилося недостатньо-точним. Виникла необхідність в до-виконавчими його виробництві. Був знайдений спосіб отримання бензину з висококиплячих фракцій нафти. Такий спосіб назвали крекингом (від англ. To crack - розщеплювати).
Крекінг - це процес термічного-го або каталітичного розкладання вуглеводнів, що містяться в нафті.
Промисловий крекінг був розроб-ботан російським інженером (впоследст-вії академіком) В. Г. Шуховим в 1891 р Однак перші установки кре-Кінга в нашій країні були побудовані за радянських часів.
Термічний крекінг проводять при температурі 470-550 ° С і тиску 2-6 МПа. Термічного крекінгу зазвичай піддають мазут. Вищі вуглеводні (вуглеводні з біль-шою молекулярної масою), що входять до його складу, при крекінгу перетворена-ються в більш цінні продукти - низ-шие граничні і ненасичені вуглеводні. Крекінг протікає по заради-Кальне механізму. Під дією високої температури вищі углево-огрядний розпадаються на вільні ра-Дікалу. За свою дуже коротку «життя» (тисячні частки секунди) вони встигають здійснити різні хімічні перетворення, результатом яких є нові вуглеводні - пре-слушні і ненасичені:
алкен новий алкан
Утворилися вуглеводні також беруть участь в процесі крекінгу, розкладаючись на граничні і ненасичені вуглеводні з ще більш короткими вуглецевими ланцюгами.
Рідкі й газоподібні продукти крекінгу поділяють в ректифікаційної-ної колоні. Найцінніша рідка фракція - бензинова. Октанове чис-ло бензину, отриманого при крекінгу, трохи вище, ніж у бензину, обра-зованного в результаті перегонки неф-ти. Але хімічна стійкість такого бензину досить низька. Пояснюється це тим, що до складу бензину входять ненасичені сполуки - алкени, ко-торие при зберіганні бензину окислів-ються і утворюють смолообразниє про-дукти. Щоб запобігти цим неже-лательно процеси, в бензин додано-ють особливі речовини - інгібітори.
Гази термічного крекінгу, содер-жащие до 50% алкенов, використовуються для синтезу різних органічних сполук.
Каталітичний крекінг протікає в присутності каталізаторів (А1С13. Сr2 О3. Алюмосилікати) і при темпера-турі 470-500 ° С. Каталітичного кре-Кінгу піддають дизельну фракцію. При цьому відбувається не тільки розрив вуглецевих ланцюгів в молекулі (як при термічному крекінгу), але і процеси ізомеризації - перетворення нерозгалужених вуглеводнів в вуглеводні з розгалуженим будовою. При ката-литическом крекінгу кількість неодмінно-слушних вуглеводнів зменшується за рахунок збільшення вмісту бензо-ла і його похідних.
Каталітичний крекінг - прогрес вибухобезпечний метод переробки нафти, так як він характеризується більш швидким перетворенням сировини в кінцеві про- дукти, ніж термічний. Як працює установка каталітичного крекінгу?
Сировина, підігріте до 470 ° С, струменем пара подається в реактор (рис. 3). До сировини додають гарячий каталізу-тор. В реакторі відбувається розрив довгих вуглеводневих ланцюгів зі зво-зованием коротко разветв-них вуглеводнів - граничних і ненасичених, бензолу і його виробниц-них. Частинки каталізатора в цей час покриваються коксом - сумішшю вищих вуглеводнів і смол. Це небажану-них процес, так як каталізатор стає неактивним. Повітряним потоком його направляють в регенератор, де відбувається випалювання коксу з поверхні каталізатора. В результаті каталізатор знову набуває активність і знову бере участь в процесі.
Малюнок 3 - Схема установки для каталітичного крекінгу
Малюнок 4 - Схема прикладів використання продуктів переробки нафти
В результаті каталітичного кре-Кінга утворюється суміш рідких і газо-образних продуктів, які розділи-ють на ректифікаційних колонах. Бензин, утворений при каталитич-ському крекінгу, має високе октанове число (близько 90), він стійкий при збе-неніі.
Гази каталітичного крекінгу з-тримають граничні вуглеводні (про-пан і бутан) і ненасичені (пропен і бутен). Після поділу їх викорис-товують для синтезу багатьох органічних сполук.
Бензин, отриманий перегонкою неф-ти, можна перетворити в високосортних (високооктановий) бензин шляхом ката-литического риформінгу. Цей процес проводять при 500 ° С в присутності ка-талізатора. В результаті з алканів утворюються ароматичні углеводоров-ди, і в першу чергу бензол.
Якщо продукти нафтопереробки піддають нагріванню при температу-ри 650-700 ° С, то такий процес називаються вають пиролизом. При піролізі довжин-ні вуглеводневі ланцюги розриваються на більш короткі. Це призводить до того, що збільшується вихід газоподібних продуктів.
Хімічна переробка вуглеводні-пологів нафти дозволяє отримувати не тільки високоякісний бензин, але і цілий ряд органічних речовин, необхідних народному господарству (див. Рис. 4).