химический каталог




ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ, высокотемпературная переработка нефти и ее фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы-легких моторных и котельных топлив, непредельных углеводородов, высокоаро-матизир. сырья, кокса нефтяного.

Рис. 1. Цепь реакций при термодинамически крекингепарафиновых углеводородов (по Тиличееву и Немцову).

Физико-химические основы процесса. Направление Так как зависит от природы углеводородного сырья, его молекулярной массы и условий проведения процесса. Так как протекает в основные по цепному радикальному механизму (см. Пиролиз нефтяного сырья) с разрывом связей С—С в молекулах парафиновых (С5 и выше), нафтеновых, алкилароматические и высококипящих непредельных углеводородов нефтяного сырья и связи С—H в низкомолекулярный парафиновых и др. углеводородах (рис. 1). Одновременно с разрывом связей происходят реакции полимеризации (непредельные и циклопарафиновые углеводороды) и конденсации (циклизации; непредельные, нафтено-и алкилароматическиеи др. углеводороды), приводящие к образованию смолисто-асфальтенового крекинг-остатка и кокса. Важнейшими параметрами, определяющими направление и скорость протекания ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ к., являются температура, продолжительность и давление. Процесс начинает в заметной степени протекать при 300-350 °С и описывается кинетическая уравением первого порядка. Температурная зависимость константы скорости подчиняется уравению Аррениуса. Изменения давления влияют на состав продуктов процесса (например, на выход остаточных фракций и кокса) вследствие изменения скоростей и характера вторичных реакций полимеризации и конденсации, а также объема реакционное смеси.

Схемы промышленных установоколо Подбором углеводородного и фракционного состава сырья, а также температуры, давления и продолжительности процесса его направляют в сторону получения заданных целевых продуктов (см. табл.).

К первой группе процессов, проводимых под высоким давлением (0,7-7 МПа), относится собственно ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ к., давший назв. всему направлению термодинамически процессов. В промышленности ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ к. применяют с 1912 (производство бензина в кубовой установке периодической действия). В 1920-22 созданы первые установки непрерывного действия, в которых сырье прокачивалось через обогреваемый пламенем прямоточный змеевик и далее поступало в реакционное камеру и на фракционирование. В 1932 пущена двухпечная установка, в которой отдельно крекировалось тяжелое и легкое сырье.

В 1935 внедрена в промышленость первая двухпечная отечеств. установка, современной вариант которой представлен на рис. 2. При переработке мазута выход продуктов составляет (% по массе): бензина 25-30 (30-40 при переработке газойлей), газов (до С4) 8-10, крекинг-остатка 59-66. Предложены упрощенные формулы для определения выхода бензина (фракция с концом кипения 204 °С) В6 (% по объему) и суммы выхода газов плюс потери Вг+п (% по объему) при Так как мазута или газойля: В6 = 25 + 212 (rс-1ro-1г+п = 64 (rс-1rо-1), где rс, ro-плотность сырья и крекинг-остатка при 15,6°С.


Рис. 2. Технологический схема двухпечного термин, крекинга: 1, 2-печи крекинга соответственно легкого и тяжелого сырья; 3-реакционное камера; 4, 5-испарители соответственно высокого и низкого давлений; 6-ректификац. колонна; 7-газовый сепаратор; I-сырье; II-легкий газойль; III - крекинг-остаток; IV-газ; V-бензин.

На рис. 3 изображена принципиальная технол. схема распространенного в настоящее время варианта ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ к. с целью получения топочного мазута из гудронов (см. Висбре-кинг).


Рис. 3. Технологический схема вирбрекинга гудрона: 1-трубчатая печь; 2-фракционирующая колонна; 3-отдарная колонна; I-сырье; II-холодный газойль ("ку-линг"); III - газ + бензин; IV -водяной пар; V-легкий газойль; VI-котельное топливо.

Среди процессов, проводимых под низким давлением (0,03-0,6 МПа), особенно широко применяют замедленное коксование, пиролиз и термоконтактный крекинг. Эти и др. процессы Так как требуют значительной затрат теплоты на нагрев сырья и эндотермодинамически реакции расщепления. Так, суммарный тепловой эффект реакций Так как составляет 1250-1670 кДж/кг получаемого бензина, при висбрекинге 117-234, замедленном коксовании 84-118 кДж/кг сырья.

При создании установок большой мощности из-за повыш. отложения кокса на теплообменных поверхностях передачу теплоты через поверхности трубчатых печей стремятся заменять не-посредств. контактом сырья с перегретым паром или нагретыми циркулирующими порошками. При термоконтактном крекинге (рис. 4), называют по типу установок также "флюидкокинг" либо "флексикокинг", теплоносителем служит побочный продукт-порошкообразный кокс со средним диаметром частиц около 250 мкм. Теплоноситель циркулирует (установка "флюидкокинг") между реактором и коксонагревате-лем, где за счет частичного сжигания в псевдосжиженном слое нагревается до 590-600 °С. Нагрев и крекинг сырья происходят в тонком слое на поверхности кокса. Продукты реакций обеспыливаются в циклонных сепараторах и разделяются в парциальном конденсаторе на целевые продукты (выкипают до 500-560 °С), направляемые на фракционирование, и тяжелые фракции (рецикл), возвращаемые в реактор. Избыточное количество кокса выводится как товарный продукт либо поступает в спец. аппарат (на рис. не показан), где подвергается тирокислородной конверсии с образованием низкокалорийного топливного газа.


Рис. 4. Технологический схема термоконтактного крекинга: 1-реактор; 2-парциальный конденсатор; 3-коксонагреватель; 4-сепаратор кокса; I-сырье; II-рецикл; III-продукты крекинга на разделение; IV- охлажденный кокс; V-воздух; VI-горячий кокс; VII-дымовые газы; VIII-водяной пар; IX-вода.

При необходимости на установках "флексикокинг" устанавливают два реактора-газификатора, причем в первом, куда подается только воздух, протекает газификация кокса, а во втором (в него поступает пар)-паровая конверсия. При снижении выработки топливного газа на 20% обеспечивается производство синтез-газа с молярной долей Н2 50%.

С целью увеличения глубины превращения сырья и выхода светлых нефтепродуктов разработаны новые технол. схемы Так как в присутствии водорода.

Литература: Технология переработки нефти и газа, ч. 2-Смидович Е. В., Кре-кинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов, 3 изд., М., 1980; Справочник нефтепереработчика, под ред. Г. А. Ластовкина [и др.],• Л., 1986, с. 81-106; Химия нефти и газа, под ред. В. А. Проскурякова, А. Е. Драбкина, Л., 1989, с. 284-310. Д.М. Соскинд.


Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
детские бутсы спб
образец щита информационного о строительстве объекта
vs-40-r-h/s цена
в какой больнице в москве есть ударно волновая терапия

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.09.2017)