Реферат: Каталитический и термический крекинг

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………….…3

1. ПЕРЕРАБОТКАНЕФТИ………………………………………………………………….…..4

1.1 Первичная переработка……………………………………………………………....4

1.2 Вторичная переработка………………………………………………………….…...4

2.КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ………………………………………………………….…6

2.1 Значение и назначение процесса………………………………………………….…6

2.2Сырье каталитического крекинга…………………………………………………....7

2.3Облагораживание сырья каталитического крекинга………………………….…..10

2.4Катализаторы крекинга………………………………………………………….…..12

3. ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ …………………………………………………………….…..14

3.1Виды и характеристика процессов термического крекинга……………………...14

3.2Крекинг углеводородов различных рядов…………………………………………16

3.3Коксообразование и газообразование при крекинге……………………………...20

3.4Легкий крекинг (висбрекинг)………………………………………………………22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………………23

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………....24

ПРИЛОЖЕНИЕ ……………………………………………………………………………...25

ВВЕДЕНИЕ

Нефтегазоперерабатывающая промышленностьявляется одной из экономически наиболее значимых составляющихтопливно-энергетического комплекса любого государства. Природный газ являетсядешевым энергетическим и бытовым топливом. Перегонкой нефти получаютавтомобильные бензины, керосин, реактивное, дизельное и котельное топливо. Извысококипящих фракций нефти производят большой ассортимент смазочных испециальных масел, консистентных смазок. При переработке нефти вырабатываютпарафин, сажу для резиновой промышленности, нефтяной кокс, многочисленные маркибитумов для дорожного строительства и другие товарные продукты. Нефть иуглеводородные газы – универсальное сырье для производства огромного количествахимических продуктов. Следовательно, без продуктов переработки нефти и газа,т.е. без энергии, света, тепла, связи, радио, телевидения, вычислительной икосмической техники, разнообразных химических материалов, всех видов транспортаи т.д. трудно представить жизнь современного человека.

1 ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ

1.1 Первичная переработка нефти

Нефти бывают разные по своему составу: парафинистые, нафтеновые,ароматические, сернистые, тяжёлые и др.

Первой предварительной обработкой нефти является её обезвоживание иобессоливание. Из-за того, что соли оказывают на оборудование сильноекоррозионное воздействие, то содержание их в нефти не должно превышать5 мг/л. Однако, в поступающей по <a href=«ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9D%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B5%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4&action=»edit" title=«Нефтепровод»>нефтепроводу

, нефтисодержится от 100 до 300 мг/л солей. Поэтому нефть, направляющуюся на ректификацию, на первой стадии обессоливают в <a href=«ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A3%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0_%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F&action=»edit" title=«Установка обессоливания»>установках обессоливания.

При первичной переработке нефти ставится задача максимального извлечениясветлых фракций, к которым относятся все фракции кроме мазута.Вследствие того, что фракции перегонки различны по свойствам, то готовую нормированную продукцию производят путёмкомпаудирования (смешения) в товарном парке. Пробы полученных смесей идут налабораторный анализ, где определяют их свойства. Для бензина это октановое число, для мазута — плотность, вязкость и т. д. На основании этих данных составляется паспортна партию продукта с указанием марки и всех результатов анализа.

Жидкие углеводороды нефти имеют различную температуру кипения. На этомсвойстве основана перегонка. При нагреве в ректификационной колонне до <st1:metricconverter ProductID=«380ﾠﾰC» w:st=«on»>380 °C</st1:metricconverter> изнефти последовательно с ростом температуры выделяются различные фракции. Нефтьна первых НПЗ перегоняли на следующие фракции: прямогонный бензин (он кипит от 40-50 °С до 140—150 °С), реактивноетопливо (140—240 °С) и дизельное топливо (240—350 °С). Остатком перегонки нефтибыл мазут. До конца XIX века его выбрасывали, как отходы производства. Дляперегонки нефти обычно используют пять ректификационных колонн, в которыхпоследовательно выделяются различные нефтепродукты. Выход бензина при первичнойперегонке нефти незначителен, поэтому проводится её вторичная переработка дляполучения большего объёма автомобильного топлива.

1.3 Вторичная переработка нефти

Вторичная переработка нефтипроводится путём термического или химического каталитического расщепленияпродуктов первичной нефтеперегонки для получения большего количества бензиновыхфракций, а также сырья для последующего получения ароматическихуглеводородов — бензола, толуола и других. Одна из самых распространенныхтехнологий этого цикла — крекинг (англ. cracking — расщепление).

В 1891году инженеры В. Г. Шухов иС. П. Гаврилов предложили первую в мире промышленную установку длянепрерывной реализации термического крекинг-процесса: трубчатый реактор непрерывного действия, где по трубам осуществляетсяпринудительная циркуляция мазута или другого тяжелого нефтяного сырья, а вмежтрубное пространство подаются нагретые топочные газы. Выход светлыхсоставляющих при крекинг-процессе, из которых затем можно приготовить бензин, керосин, дизельное топливо составляет от 40-45 до55-60 %. Крекинг-процесс позволяет производить из мазута компоненты дляпроизводства смазочных масел.

Каталитический крекинг был открыт в 30-е годы XX века. Катализатор отбирает из сырья и сорбирует насебе прежде всего те молекулы, которые способны достаточно легко дегидрироваться(отдавать водород). Образующиеся при этом непредельные углеводороды,обладая повышенной адсорбционной способностью, вступают в связь с активнымицентрами катализатора. Происходит полимеризация углеводородов, появляются смолыи кокс.Высвобождающийся водород принимает активное участие в реакциях гидрокрекинга,изомеризации и др… Продукт крекинга обогащается легкими высококачественнымиуглеводородами и в результате получается широкая бензиновая фракция и фракциидизельного топлива, относящиеся к светлым нефтепродуктам. В итоге получаютсяуглеводородные газы (20 %), бензиновая фракция (50 %), дизельнаяфракция (20 %), тяжелый газойль и кокс.

2 КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ

Катализ (это термин впервые былпредложен шведским химиком Берцелиусом в 1855г.) является исключительноэффективным методом осуществления в промышленности химических превращений. Внастоящее время до 90% всей химической продукции мира изготавливаетсякаталитическим путем. От развития катализа в значительной степени зависиттехнический прогресс химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей идругих отраслей промышленности.

2.1 Значение и назначение процесса

Процесс каталитического крекингаявляется одним из наиболее распространенных крупнотоннажных процессовуглубленной переработки нефти и в значительной мере определяет технико-экономическиепоказатели современных и перспективных НПЗ топливного профиля.

Основное целевое назначениекаталитического крекинга – производство с максимально высоким выходом ( до 50%и более) высокооктанового бензина и ценных сжиженных газов – сырья дляпоследующих производств высокооктановых компонентов бензинов изомерногостроения: алкилата и метил-трет-бутилового эфира, а также сырья длянефтехимических производств. Получающийся в процессе легкий газойльиспользуется обычно как компонент дизельного топлива, а тяжелый газойль свысоким содержанием полициклических ароматических углеводородов – как сырье дляпроизводства технического углерода или высококачественного электродного кокса(например, игольчатого).

Процессы каталитического крекингаполучили наибольшее развитие в США, где удельный вес их в 1999г. составил 34,2%от первичной переработки нефти, причем на некоторых НПЗ этот показательдостигает свыше 50%. Доля этого процесса на НПЗ других развитыхкапиталистических стран составляет 10-15%.

Еще в 1919-1920-х гг. академикомН.Д.Зелинским была предложена идея по осуществлению низкотемпературногокаталитического крекинга (~200°С) нефтяного сырья на хлориде алюминия. Наоснове этих работ была создана и испытана опытная установка по получениюбензина. Однако в силу существенных недостатков хлорида алюминия каккатализатора (сильная коррозия аппаратуры, большой расход катализаторавследствие образования комплексных соединений с углеводородами, периодичностьпроцесса и др.) эта идея не нашла промышленного внедрения.

Первая промышленная установка покаталитическому крекингу керосино-газойлевых фракций, которая была пущена в СШАв 1936г., представляла собой периодически регенерируемый процесс состационарным слоем катализатора из природной глины. В 1940г. Природная глинабыла заменена на более активный синтетический гранулированный алюмосиликатныйкатализатор (установки Гудри). В 1942г. Промышленный процесс каталитическогокрекинга переводят на непрерывную схему с применением шарикового катализатора,циркулирующего между реактором и регенератором. В последующие годы возникли и нашли широкоепромышленное внедрение более совершенные установки каталитического крекинга скипящим слоем микросферического катализатора.

Решающее значение для дальнейшегоусовершенствования и интенсификации установок каталитического крекинга сыграли разработка в 1962г. ипромышленное внедрение цеолитсодержащих алюмосиликатных катализаторов. Болеевысокие активность, селективность и термостабильность которых позволилисущественно увеличить выход бензина, а также разработать и внедрить (1971г.)высокоинтенсивные технологии каталитического крекинга с прямоточным реактором –с восходящим потоком микросферического катализатора в так называемом лифт – реакторе.

2.2 Сырье каталитического крекинга

В качестве сырья в процессекаталитического крекинга в течение многих десятилетий традиционно использоваливакуумный дистиллят (газойль) широкого фракционного состава (350-500°С). В рядеслучаев в сырье крекинга вовлекаются газойлевые фракции термодеструктивныхпроцессов, гидрокрекинга, рафинаты процессов деасфальтизации мазутов игудронов, полупродукты масляного производства и др.

В последние годы в мировойнефтепереработке наблюдается тенденция к непрерывному утяжелению сырья. Насовременных зарубежных установках перешли к переработке глубоковакуумныхгазойлей с температурной конца кипения 540-620°С. На специальнозапроектированных установках каталитическому крекингу подвергают остаточноесырье: мазуты и даже гудроны или их смеси с дистиллятным сырьем без или послепредварительного облагораживания гидроочиткой, деасфальтизацией илидеметаллизацией.

Всю совокупность показателей,характеризующих качество сырья, по степени влияния на процесс каталитическогокрекинга условно можно подразделить на слудующие три группы:

1)

2)

3)

По фракционному составу к сырью процесса предъявляются следующиетребования:

практически полное отсутствие бензино-лигроиновых фракций, поскольку в условиях крекинга они претерпевают незначительные превращения, к тому же нерационально загружают реакционный аппарат и отрицательно влияют на октановое число бензина; ограниченное (до 10 %) содержание фракций, выкипающих до 350° С; ограниченная температура конца кипения (500-620°С), что обусловливается концентрированием в высококипящих фракциях коксогенных компонентов сырья (смол и асфальтенов) и гетероорганических соединений и металлов.

Групповой химическийсостав сырья более значительно влияет на выход и качество продуктовкрекинга. В большинстве вакуумных газойлей, направляемых на каталитический крекинг, в зависимости от типаисходной нефтисодержание в них групповыхкомпонентов колеблется в довольношироких пределах; парафиновых 15-35% нафтеновых 20-40 % и ароматических15-60 %.

Влияние группового углеводородного состававакуумного газойля на выход продуктов крекинга (катализатор цеолитсодержащий,температура 538°С)

*массовый выход

Выход продуктов крекинга, % об.

Сырье

парафиновое

нафтеновое

ароматическое

Сухой газ <img src="/cache/referats/24826/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

2,6

3,2

3,4

Сжиженный газ <img src="/cache/referats/24826/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

34,5

27,5

24,3

Бензин <img src="/cache/referats/24826/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">

54,2

Легкий газойль

Тяжелый газойль

Кокс*

4,8

5,4

6,3

Как видно из таблицынаилучшим для каталитического крекинга по выходу целевых продуктов (бензина исжиженных газов) является сырье с преобладанием парафиновых и нафтеновыхуглеводородов. Полициклические ароматические углеводороды и смолы сырья в условияхкрекинга дают мало бензина и много тяжелых фракций и кокса. Сернистые икислородные соединения однотипного по химическому составу сырья не оказывают существенноговлияния на материальныйбаланскаталитического крекинга, но ухудшают качество продуктов. Однако следуетуказать, что с увеличением содержаниягетероорганических соединений в сырье, как правило, одновременноповышается содержание в нем полициклических углеводородов и смол.

К компонентам, обратимо дезактивирующимкатализаторы крекинга, относят полициклические ароматические углеводороды, смолы,асфальтены и азотистые соединения сырья. Об обратимой дезактивирующейспособности сырья можно судить: косвенно по плотности, а количественно —по коксуемости, определяемой поКонрадсону. Как правило, чем выше коксуемость сырья, тем больше выход кокса накатализаторе.

Обычно на установкахкаталитического крекинга преимущественно перерабатывают типовое сырье(вакуумный газойль 350-500° С) с коксуемостью не более 0.3-0.5 % мас.Если регенератор имеет запас мощности по массе сжигаемого кокса, то может бытьиспользовано

сырье с коксуемостью до 2-3 % мас. На специальныхустановках, предназначенных для крекинга остаточного сырья и имеющих системыотвода тепла из регенератора, допускается коксуемость сырья до 5% мас.

Обратимыми ядами дляалюмосиликатных катализаторов являются азотистые основания: они прочноадсорбируются на кислотных активных центрах и блокируют их. При одинаковыхосновных свойствах большее дезактивирующее воздействие на катализатор оказываютазотистые соединения большей молекулярной массы. После выжига кокса активностьотравленного азотистыми основаниями катализатора полностью восстанавливается.Цеолитсодержащие катализаторы, благодаря молекулярно-ситовым свойствам,отравляются азотом в значительно меньшей степени, чем аморфные алюмосиликатные.

Металлоорганическиесоединения, содержащиеся преимущественно в

высококипящих и особенно остаточных фракциях нефти, относятк необратимо дезактивирующим компонентам сырья крекинга. Блокируя активныецентры катализатора, они отрицательно влияют не только на его активность, но ина селективность. Так, по мере увеличения содержания никеля и ванадия,являющихся, как известно, дегидрирующими металлами, интенсивно возрастает впродуктах крекинга выход водорода и сухих газов, а выход бензина существенноснижается.

На установках каталитического крекинга,на которых не предусмотрены специальные приемы но улавливанию илипассивации отравляющего действияметаллов, содержание их в сырье нормируетсяне более 2 г/т.

Для переработкисырья с коксуемостьюболее 10 % масс. и содержащем металлов10-

30 г/г и более требуетсяобязательная его предварительная подготовка.

2.3Облагораживание сырья каталитического крекинга

С целью снижениясодержания металлов и коксогенных компонентов в сырье до такой степени, чтобы егопоследующая каталитическая переработка была бы более экономична, т.е. приумеренных габаритах регенератора и без чрезмерного расхода дорогостоящегокатализатора, осуществляется его подготовка.

Из процессовоблагораживания сырья каталитического крекинга в настоящее время широкоприменяется каталитическая гидроочистка преимущественно вакуумных газойлей иболее тяжелого сырья с ограниченным содержанием металлов.

К сырью гидрогенизационныхпроцессов, по сравнению с каталитическимкрекингом, не предъявляется столь жестких ограничений пококсуемости, поскольку скорости коксообразования в этих процессахнесопоставимы. Однако по содержанию металлов к сырью обоих процессовпредъявляются практически одинаковые ограничения, поскольку металлы сырьяодинаково необратимо дезактивируют как металлические центры, так и кислотныецентры катализаторов.

Необходимо отметитьследующие достоинства комбинированной каталитической переработки спредварительной гидроочисткой сырья крекинга:

·

в ихоблагораживании и снижаются выбросы вредных газов в атмосферу

·

углеводородов сменьшим числом колец, в результате снижается коксообразование в процессекаталитического крекинга;

·

снижается содержание металлов в гидроочищенном сырье,что снижает расходкатализаторов крекинга;

·

К недостаткам комбинированной переработки следует отнести увеличениекапитальных и эксплуатационных затрат и возможность переработки сырья сограниченнымсодержаниемметаллов.

К некаталитическимпроцессам подготовки сырьяк каталитическому крекингу (а также гидрокрекингу)не предъявляются таковые ограничения по содержанию металлов, что позволяетзначительно расширить ресурсы сырья за счет вовлечения остаточных видов сырья.Но они характеризуются повышенными капитальными и эксплуатационными затратами,из-за чего сдерживается их широкое применение в современной нефтепереработке.

Извнедренных в промышленном масштабе в нефтепереработке методов некаталитическойподготовки остаточных видов сырья следует отметить процессы сольвентной и термоадсорбционнойдеасфальтизации и деметаллизации.

Сольвентная деасфальтизацияс использованием в качестве растворителей пропана, бутана, пентана или легкогобензина <img src="/cache/referats/24826/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028"> основана на технологииподобной пропановой деасфальтизации гудронов, применяемой в производствесмазочных масел. В этих процессах наряду с деасфальтизацией и обессмоливанием достигаютсяодновременно деметаллизация, а также частичное обессеривание и деазотирование тяжелыхнефтяных остатков (ТНО), что существенно облегчает последующую ихкаталитическую переработку.

В случае применениянекаталитических процессов облагораживания ТНО возможна трехступенчатаяпереработка остаточного сырья по схеме: деасфальтизация гудрона (сольвентнаяили термоадсорбционная) → гидрообессеривание смеси деасфальтизата ивакуумного газойля → каталитическийкрекинг гидрогенизата.

Целевым назначениемпроцесса 3D(дискриминационной деструктивной дистилляции) является подготовка нефтяныхостатков (тяжелых нефтей, мазутов, гудронов, битуминозных нефтей) дляпоследующей каталитической переработки путем жесткого термоадсорбционного крекингав реакционной системе с ультракоротким временем контакта

(доли секунды) циркулирующего адсорбента (контакта) снагретым диспергированным сырьем. В отличие от АРТ в процессе 3D вместо лифт-реактораиспользуется реактор нового поколения, в котором осуществляется исключительномалое время контакта сырья с адсорбентом на коротком горизонтальном участкетрубы на входе в сепаратор циклонного типа. Эксплуатационные испытаниядемонстрационной установки показали, что выход и качество продуктов3D выше, чем у процесса АРТ.

Процесс АКО(адсорбционно-контактная очистка) разрабатывался во ВНИИНП в 1980-1990-х гг. ииспытан в широком масштабе, предназначен для глубокой очистки нефтяных остатковот нежелательных примесей; по аппаратурному оформлениюреакционной системы (лифт-реакторного типа) аналогичен процессуАРТ. В качестве адсорбента используется природный мелкозернистый каолин <img src="/cache/referats/24826/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029"><img src="/cache/referats/24826/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030">°С.

В результате очисткимазута происходит удаление тяжелых металлов на 95-98 %, серы — на 35-45 %, азота — на 50-60 %, а коксуемость снижается на75-80 % мас. Процесс АКО характеризуется низкими выходами газа и бензина (5-6 и6-8 % мас. соответственно ) и высокими выходами газойлевой фракции (порядка 80 %мас.).Выход кокса составляет 125 % от коксуемости сырья по Кондрадсону. Тяжелыйгазойль и широкая газойлевая фракция являются качественным сырьемкаталитического крекинга после предварительной гидроочистки. Применяемый в процессеадсорбент позволяет полностью исключить выбросы оксидов серы с газами регенерации.

2.4Катализаторы крекинга

Катализаторы современных крупнотоннажных процессовкаталитического крекинга, осуществляемых при высоких температурах (500-800 °С) в режиме интенсивного массо- итеплообмена в аппаратах с движущимся или псевдоожиженным слоем катализатора,должных обладать не только высокими активностью, селективностью итермостабильностью, но и удовлетворять повышенным требованиям к ним порегенерационным, механическим и некоторым другим эксплуатационным свойствам.Промышленные катализаторы крекинга представляют собой в этой связи сложные многокомпонентныесистемы, состоящиеиз: 1)матрицы (носителя); 2) активного компонента — цеолита; 3) вспомогательныхактивных и неактивных добавок.

Матрица катализаторов крекинга выполняет функции как носителя —поверхности, на которой затем диспергируют основной активный компонент — неолити вспомогательные добавки, так и слабого кислотного катализаторапредварительного (первичного) крекирования высокомолекулярного исходногонефтяного сырья. В качестве материала матрицы современных катализаторовкрекинга преимущественно применяют синтетический аморфный алюмосиликат свысокой удельной поверхностью и оптимальной поровой структурой, обеспечивающейдоступ для крупных молекул крекируемого сырья.

Аморфные алюмосиликатыявлялись основными промышленными катализаторами крекинга до разработкицеолитсодержащих катализаторов. Синтезируются они при взаимодействии растворов,содержащих оксиды алюминия и кремния, например жидкого стекла <img src="/cache/referats/24826/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> и сернокислогоалюминия <img src="/cache/referats/24826/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032"><img src="/cache/referats/24826/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033">х —число молей <img src="/cache/referats/24826/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1034"><img src="/cache/referats/24826/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1035">

Аморфные алюмосиликаты обладают ионообменными свойствами, а для приданиякаталитическойактивности обрабатываютих раствором сернокислого алюминия длязамещения катионов <img src="/cache/referats/24826/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1036"><img src="/cache/referats/24826/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1037">Высушенные ипрокаленные аморфные алюмосиликаты проявляютпротонную и апротонную кислотности.При этом помере повышениятемпературы прокаливанияпроисходит превращение протонных кислотных центров в апротонные.

Активнымкомпонентом катализаторов крекинга

являетсяцеолит, который позволяетосуществлять вторичные каталитические превращенияуглеводородов сырья с образованием конечных целевых продуктов.

Цеолиты (от греческого словацео — кипящий, литос — камень) представляют собой алюмосиликаты с трехмернойкристаллической структурой.

Недостатком всех цеолитовявляется их не очень высокая механическая прочность в чистом виде, и поэтомуони в качестве промышленного катализатора не используются. Обычно их вводят вдиспергированном виде в матрицу катализаторов в количестве 10-20% мас.

Вспомогательные добавкиулучшают или придают некоторые специфические физико-химические и механическиесвойства цеолитсодержащих алюмосиликатных катализаторов (ЦСК) крекинга. ЦСК безвспомогательных добавок не могут полностью удовлетворять всему комплексу требований,предъявляемых к современным промышленным катализаторам крекинга. Так, матрица иактивный компонент – цеолит, входящий в состав ЦСК, обладают только кислотнойактивностью, в то время как для организации интенсивной регенерациизакоксованного катализатора требуется наличие металлических центров,катализирующих реакции окислительно-восстановительного типа. Современные иперспективные процессы каталитического крекинга требуют улучшения и оптимизациидополнительно таких свойств ЦСК, как износостойкость, механическая прочность,текучесть, стойкость к отравляющему воздействию металлов сырья и т.д., а такжетех свойств, которые обеспечивают экологическую чистоту газовых выбросов ватмосферу.

3 ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ

В отличие от атмосферной и вакуумной перегонки, при которыхнефтепродукты получаются путем физического разделения нефти на соответствующиефракции, отличающиеся по температурам кипения, термический крекинг являетсяхимическим процессом, происходящим под влиянием высокой температуры и давления,а также времени воздействия этих факторов; при термическом крекингеодновременнопротекают реакциираспада, уплотнения и перегруппировки.

В нефтеперерабатывающейпромышленности в настоящее время широко применяются термический крекинг поддавлением, коксование и пиролиз. Термическому крекингу под давлениемподвергаются нефтяные остатки и дистиллятные фракции для получения товарноготопочного мазута, крекинг-керосина, бензина и крекинг-газа.

Коксование нефтяныхостатков производится для получения товарного кокса, газа, бензина и соляровыхфракций (дистиллятов коксования), являющихся сырьем для дальнейшей переработки.

Пиролиз дистиллятного иливторичного дистиллятного сырья, а также легких углеводородов от этана до бутанавключительно производится для получения газа с высоким содержанием олефиновых и ароматическихуглеводородов.

3.1 Виды ихарактеристика процессов термического крекинга

Термический крекинг поддавлением предназначен для переработки тяжелых нефтяных остатков идистиллятного сырья. К тяжелым нефтяным остаткам относятся мазуты прямой гонки,остатки вакуумной перегонки, масляные гудроны, экстракты селективной очисткимасел и другие продукты, не содержащие фракций, выкипающих до температуры 350°С.

Из дистиллятных видов сырья крекированию подвергают:дистилляты коксования, прямогонные соляровые фракции, флегму легкоготермического крекинга, лигропновые фракции и низкооктановый бензин прямойгонки.

Тяжелое нефтяное сырьеподвергают термическому крекингу под давлением для превращения его в товарныйтопочный мазут. Одновременно при этом получают до 15% бензинового дистиллята идо 4% крекинг-газа. Крекинг проводят при температуре 455—480е С идавлении 40—50 ат в течение 2—4 мин.

Мазут прямой гонки и соляркрекируют для получения автомобильного бензина, газа и топочного мазута.Температура в зоне реакции в печи глубокого крекинга составляет 505—510° С, впечи легкого крекинга поддерживается в интервале 470—480° С. Выход бензиновогодистиллята составляет 25—30%, газа—примерно 6—7%, Октановое число бензина, взависимости от качества исходного сырья, колеблется от 60 до 70 пунктов.

Крекинг под давлением, илитермический риформннг прямогонного бензина и лигроиновых фракций, используетсядля получения компонента автомобильного бензина и крекинг-газа. В зависимостиот качества сырья в этом процессе температура составляет 540—560° С и давление40—60 ат. Октановое число компонента автомобильного бензина с концомкипения 190—195° С колеблется в пределах 70—74 пунктов.

Процесс коксованиятяжелого нефтяного сырья возник первоначально в связи с ростом потребности вбеззольном электродном нефтяном коксе для изготовления электродов и анодноймассы. Процесс коксования ведется при температуре 450° С и атмосферномдавлении. В качестве сырья для получения электродного кокса используют остаточныепродукты пирогенетического разложения дистиллятного сырья: смолы и пек,крекинг-остатки и гудрон. В связи с развитием процесса каталитического крекингапроцесс коксования тяжелых нефтяных остатков становится источником сырья дляустановок каталитического крекинга

На первом этапе своего развитияна установках каталитическогокрекинга получали высокооктановый компонент авиационного бензина и перерабатывали керосино-газойлевую фракцию,являющуюся, по существу, дизельным топливом. В последующем значительная частьустановок каталитического крекинга стала перерабатывать вакуумный отгон отмазута прямой перегонки в смеси с дистиллятом коксования.

Внастоящее время только небольшое число установок перерабатываеткеросино-газойлевую фракцию, вырабатывая компоненты авиационного бензина. Такимобразом, при коксовании тяжелого нефтяного сырья получают товарный кокс, газ,бензин и дистиллят коксования, идущий на дальнейшую переработку. Этот процессспособствует увеличению глубины отбора светлых нефтепродуктов из нефти.

Процесспиролиза изучен и разработан главным образом русскими учеными. Еще в 70-х годахXIX в. в Казани и Киеве работали заводы по получению осветительного газапиролизом нефтяного сырья.

В <st1:metricconverter ProductID=«1877 г» w:st=«on»>1877 г</st1:metricconverter>. А. Летний, получивиз смолы пиролиза ароматические углеводороды, показал промышленную возможностьполучения их по этому способу.

Вовремя войны 1914—1917 гг. в Баку было построено несколько пиролизных установокдля получения из нефтяного сырья ароматических углеводородов — бензола итолуола.

Современныепирогенные трубчатые установки непрерывного действия используются в основномдля получения газа с высоким содержанием этилена, которыйшироко используется в химическойпромышленности.

Потребностьв ароматических углеводородах в настоящее время покрывается за счеткаталитического риформинга узких бензиновых фракций.

Процесспиролиза,в зависимости откачества сырья, ведется при 670—830° С. Сырьем пиролиза могут являться любыеуглеводороды, начиная с легких, содержащихся в газах, а также бензины прямойгонки, лигроиновые фракции, керосины термического крекинга, керосино-газойлеваяфракция и др.

Процессытермической переработки нефтяного сырьяимеют большое народохозяйственное значение.

Переработкатяжелых нефтяных остатков способствует значительному увеличению глубины отборасветлых нефтепродуктов из нефти.

Термическийкрекинг позволяет улучшить антидетонационные свойства автомобильных бензинов.На процессах термической переработки нефтяного сырья в настоящее время базируетсяразвитие нефтехимической промышленности.

3.2 Крекинг углеводородовразличных рядов

Химическиереакции крекинг-процесса обусловлены прежде всего реакциями разложенияисходного сырья.

Наряду с реакциямиразложения при крекингеимеют место реакцииуплотнения, в результате которых образуютс

еще рефераты

Еще работы по технологии. химии

Реферат по технологии. химии

Физико-химические процессы водоподготовки

29 Августа 2013