Какие продукты получают при крекинге
Этот метод переработки нефтяных продуктов был открыт в 1891 г. русским инженером (впоследствии — академиком) В.Г.Шуховым.
Различают два основных типа крекинга — термический и каталитический.
Термический крекинг проводят при температуре 470—650 °С и давлении до 7 МПа. Углеводороды с большой молекулярной массой при крекинге превращаются в более ценные продукты — предельные и непредельные углеводороды с более низкой молекулярной массой. Например, при крекинге бутана можно получить:
Строение продуктов крекинга определяется структурой исходного алкана и условиями проведения крекинга.
Термический крекинг — свободнорадикальный процесс. При гемолитическом расщеплении связи С-С образуются свободные радикалы:
Эти радикалы затем взаимодействуют с молекулами алкана:
Образующиеся более сложные радикалы могут вступать в дальнейшие превращения. Так, при соединении двух радикалов получаются новые предельные и непредельные углеводороды:
Продукты крекинга разделяют на ректификационной колонне. Наиболее ценная жидкая фракция — бензиновая. Бензин, полученный при крекинге, имеет более высокое октановое число, чем бензин прямой перегонки нефти. Однако химическая стойкость такого бензина невысокая, так как в его состав входят алкены, которые со временем окисляются и образуют смолообразные продукты.
Каталитический крекинг протекает в присутствии катализаторов (AICI3, СГ2О3, алюмосиликаты) при температуре 470—500 °С и давлении 0,01—0,1 МПа. Каталитическому крекингу подвергают в основном дизельную фракцию. При этом происходит не только разрыв углеводородных цепей в молекуле (как при термическом крекинге), но и процессы изомеризации — превращение неразвет- вленных углеводородов в разветвленные. Это способствует образованию высокооктанового горючего.
Каталитический крекинг — более прогрессивный метод переработки нефтяного сырья, чем термический.
В результате каталитического крекинга образуется смесь жидких и газообразных углеводородов, которые разделяют на ректификационных колоннах. Газы каталитического крекинга содержат предельные (пропан и бутан) и непредельные (пропен и бутен) углеводороды. После разделения их используют для синтеза разнообразных органических соединений.
Пиролиз и риформинг. Если продукты нефтепереработки нагревать до температуры 650—700 °С при обычном давлении, то такой процесс называют пиролизом. При этом также происходит разрыв длинных углеродных цепей на более короткие. В результате увеличивается выход газообразных продуктов.
Бензин, полученный перегонкой нефти, можно превратить в высокосортный путем каталитическою риформинга. Он протекает при 500 «С в присутствии платинового катализатора. Если при крекинге в качестве сырья используют различные фракции нефти (от лигроина до мазута), то при риформинге сырьем служат низкооктановые бензины или лигроины, из которых получают высокооктановые бензины и ароматические углеводороды (в основном бензол).
С х е м а 5. Продукты переработки нефти
Пиролиз и каталитический риформинг являются разновидностью крекинга нефтепродуктов.
Основные продукты, получаемые из нефти, показаны на схеме 5.
ЭМПИРИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫХОДОВ КРЕКИНГ-ПРОДУКТОВ [c.226]
В нефти и ее фракциях, особенно в продуктах крекинга, содерн атся фенолы, в первую очередь крезол, а также ксиленол с небольшим количеством высокомолекулярных фенолов. Из крекинг-продукта, кипящего в интервале 150—230 , выделяются фенолы, состоящие из 45% крезола, 25% ксиленола, 20% фенола и 10% загрязнений. Выделение производится экстракцией щелочью с последующим отделением карбоновых кислот и нейтральной части. От сернистых соединений фенолы освобождаются путем продувки воздуха через щелочной раствор. [c.275]
Пиже расположена четвертая зона, служащая для отделения паров продуктов реакции от катализатора. Разделительное устройство состоит из нескольких рядов колпачков высоте большого числа вертикальных труб. Последние имеют под каждым колпачком отверстия для отвода крекинг-продуктов в пя-гую зону. Катализатор и пары продуктов двигаются вниз, параллельно вертикальным трубам с колпачками. Пары заходят под колпачки и, пройдя отверстия вертикальных труб, опускаются и поступают в сборную камеру 4 (пятая зона), расположенную под трубной решеткой 5. Дальше пары направляются ид реактора в ректификационную колонну. [c.99]
Каталитические газойли состоят из непрореагировавших, стойких компонентов сырья, а также крекинг-продуктов, выкипающих приблизительно в тех же температурных пределах, что и свежее сырье. [c.8]
Реактор этого типа (рис. 49) с движением паров сырья навстречу опускающемуся слою естественного таблетированного катализатора и с отводом крекинг-продуктов из верхней половины аппарата применялся на установках первоначальных конструкций [108]. [c.108]
По некоторым данным известно, что приведенная выше формула имеет погрешность 5 9 о [261]. По-видимому, она применима к прямогонным дистиллятам, особенно к парафинам у более высших ароматических продуктов более низкие значения, у крекинг-продуктов еще ниже [262]. [c.198]
Особенностью процесса является то, что первая стадия крекинга свежего и циркулирующего сырья (рис. 5) проводится раздельно в их транспортных линиях (лифт-реакторах) 4 и 5. Выход из лифт-реактора свежего сырья 4 располагается в реакторе 2 выше уровня катализатора, пары поступа от нисходящим потоком через специальное разделяющее устройство под небольшим углом к коническому реактору. Продукты крекинга из лифт-реактора рисайкла 5 направляются непосредственно в центральную часть кипящего слоя через отпарную зону 3. Вторая стадия крекинга продуктов обоих лифт-реакторов проводится в реакторе в плотном слое катализатора. [c.14]
Первые 30 мин крекинг-продукты сбрасывают периодически, затем продукты через 15 мин вводят в хроматограф. Пик непревращенного изооктана получают при обратной продувке колонки после выхода пика г ис-бути-лена-2. Продолжительность анализа, включая выход [c.160]
Из каталитических камер пары крекинг-продукта через теплообменники 7 направляются в ректификационную колонну 10, сверху которой выходят газ и пары бензина, а снизу крекинг- [c.37]
Из реактора пары продуктов крекинга и газ, пройдя циклонную систему, поступают в ректификационную колонну 12. Сверху колонны уходят крекинг-газ и бензиновые пары, боковые погоны — легкий и тяжелый газойли, а снизу колонны — шлам (тяжелая часть крекинг-продукта в смеси с катализатором, унесенным из реактора). [c.49]
Стабильность непредельных радикалов является основной причиной торможения крекинга продуктами распада [231, 255—259]. [c.40]
При любой системе крекинга продукты после их охлаждения разделяют на жидкость и газ. Дополнительное количество газа выделяется при стабилизации крекинг-бензина, т. е. при отгонке из него летучих веществ. Эти газы и являются источником олефинов для органического синтеза. [c.46]
Очистка нефтепродуктов. Очистка нефтепродуктов необходима потому, что получаемые при перегонке и крекинге продукты содержат олефины, диолефины, сернистые, кислородсодержащие и азотистые соединения, которые обусловливают нестабильность их свойств, способность давать нагар в цилиндрах двигателей, темный цвет, неприятный запах и т. п. Очистка — это завершающая стадия в производстве моторных топлив и смазочных масел. [c.70]
Как уже отмечалось выше, одним, из решаю—щих факторов, определяющих применимость крекинг-продуктов в качестве дизельного топлива, является недостаточная их стабильность, вызываемая повышенным содержанием непредельных углеводородов. В эготоплива каталитического крекинга резко отличаются от топлив термического крекинга и приближаются но стабильности к топливам прямой гонки. [c.154]
Все сорта легких дестиллатных топлив, за исключением сорта ДС, взаимозаменяемы, если это позволяют температурные условия применения. В случае отсутствия они также могут быть заменены осветительным керосином. Замена тракторным керосином нежелательна вследствие наличия в нем значительных количеств крекинг-продуктов и низкого цетанового числа. [c.168]
Крекинг-продукты (от бензина до газойля включительно) сжигают, когда вода в бомбе отсутствует (нри подготовке к опыту в бомбу не наливают, как обычно, 10 мл дистиллированной воды). Для защиты дна бомбы от повреждения шариками раскаленной окиси железа, образующейся при сгорании железной проволоки, на дно кладут кружок из тонкой слюды. [c.361]
В остальном методика сжигания крекинг-продуктов такая же, как и для продуктов прямой гонки. [c.361]
Предложен нефтехимический вариант процесса нефтепереработки [14], обеспечивающий максимальные выходы основных продуктов нефтехимического сырья олефинов (47,4—52,2%) и ароматических углеводородов (9,8—10,9%), сырья для производства сажи и игольчатого кокса (смесь пиролизной смолы и тяжелого дистиллята каталитического крекинг-мазута). Строго говоря, этот вариант нельзя отнести к процессам переработки тяжелых нефтяных остатков, это скорее процесс безостаточной комплексной переработки нефти, как бы в обход процессов, ведущих к созданию тяжелых остатков. В основе его лежит несколько модифицированных технологических процессов, широко применяемых в современной нефтеперерабатывающей промышленности. Конечный (хвостовой) продукт процесса прямой перегонки пефти (мазут) становится сырьем для второго процесса — процесса каталитического крекинга. Продукты прямой атмосферной перегонки, выкипающие до 343° С, подвергаются пиролизу для получения олефинов. Прямогонный (60%-ный) мазут подвергается каталитическому крекингу на цеолитном катализаторе с резко выраженной крекирующей (и слабее — дегидрирующей) активностью. Обычно в качестве сырья для каталитического крекинга берут дистиллятные фракции нефти, чтобы избежать интенсивного закоксовывания катализатора, обусловленного наличием в сырье смолисто-асфальтеновых веществ нефти. Здесь не боятся интенсивно протекающего процесса коксования, так как выжиг кокса служит источником энергии для компенсации затрат энергии на осуществление процесса крекинга, а также для производства технологического пара. Кроме того, интенсивно протекающий процесс коксования в сильной степени освобождает сырье от асфальтенов и конституционно связанных с ним атомов металлов (V и N1). Процесс крекинга мазута осуществляется в системе флюид. Он характеризуется высокими выходами пропилена и бутиленов, а также легких и средних дистиллятных фракций, которые после гидроочистки и освобождения от содержащихся в них ароматических углеводородов поступают на пиролиз. Тяжелые дистилляты могут быть использованы как ко- [c.251]
Линии I — крекинг-продукты из сепаратора II — гаа 4- бензин III — абсорбент /V — газ V — бедный газ из абсорбера VI — крекинг-Оензнн па стабилизацию VI] — абсорбент, насыщенный га-аообразными углеводородами VIII — остаток обратно на крекинг-установку. [c.42]
Дистиллят, кипящий выше 350°, состоит в основном из неиз-менившихся соляровых фракций мазута концентрация крекинг-продуктов в этом дистилляте не превышает 17%. Как видно из приведенных ниже данных, этот дистиллят мало отличается от солярового вакуумного дистиллята с теми же пределалш кипения. [c.64]
Из сборной камеры, ограниченной снизу слоем катализатора, а сверху трубной решешой, крекинг-продукты направляются [c.112]
Эти углеводороды являются малостабильными соединениями,, которые под действием кислорода воздуха даже при обычных температурных условиях легко окисляются, образуя смолистые вещества, частично растворимые в нефтепродукте, частично выпадающие в осадок. При длительном хранении крекинг-продуктов содержание в них смолистых веществ повышается, что приводит к взменению [c.197]
Куртц и Хедингтон [383] применили этот метод к бензинам, включающим крекинг-продукты после дистилляции и химической обработки. Кривые зависимости между интерцептом рефракции и пределами разгонки могут быть применены к крекинг-продуктам [384—385] если кривая расположена напротив средних значений плотностей для углеводородных типов, то получаются треугольные диаграммы, которые могут быть использованы, чтобы получить процентное содержание ароматических углеводородов и нафтенов в прямогопных бензинах. Видоизмененный интерцепт рефракции и номограмма для его использования были предложены Томсоном [386]. В таблице даны значения интерцепта рефракции, вычисленные с применением Д-линии Na. [c.211]
Дальнейшее направление крекинга состоит, по-видпмому, в том, что сложные молекулы еще более усложняются до тех пор, пока реакция не заканчивается образованием смол и кокса, в то время как из нпзкомолекулярных обломков образуются простейшие ароматические и парафиновые или олефиновые углеводороды, которые находят в крекинг-продуктах. Что же касается кокса как конечного продукта разложения ароматики, то следует иметь в виду, что он ни в коей мере не является чистым углеродом обычно он содержит большое колпчество (50—80%) углерода, растворенного в сероуглероде [65]. [c.303]
При увеличении времени крекинга продукты становятся более насыщенными, так как олефины обладают склонностью к полимеризации и, возможно, — к реакциям алкилирования ароматики и циклизации. На начальных стадиях крекинга увеличение времени, в течение которого происходит разложение, и повышение выхода продуктов, находятся приблизительно в линейном соотношении. Линейность наблюдалась для газойля, остаточного печного топлива и для рисайкла, подвергшегося однократному крекингу [106]. В табл. у1-4 приведены данные, которые показывают, какое время выдержки необходимо для того, чтобы при различных температурах получить максимальные выходы бензина [110]. [c.312]
Бензином называется смесь углеводородов, выкипающих в пределах от 40 до 220° С и получаемых либо непосредственно из нефти и природного газа, либо в результате термического или каталитического крекинга. На состав прямогонных и полученных легким крекингом продуктов сильно влияет природа сырья, из которого они нолучеры. Так, в составе бензиновых фракций пенсильванских, А1ичиганских и мексиканских нефтей много парафиновых углеводородов, а бензины, получаемые перегонкой нефтей Западного побережья и некоторых советских нефтей, содержат много нафтеновых в свою очередь бензиновые фракции нефтей Калифорнии и Борнео весьма ароматизированы. [c.385]
Крекинг-продукты обладают некоторыми преимуществами и недостатками, не связанными с их нестабильностью. Малая вязкость уменьшает величину предварительного нагрева, требующегося для облегчения транспортировки продуктов, до 50— 65° С вместо 150° С для некрекировапных нефтепродуктов той же плотности. В то же время большая плотность позволяет получить большую теплотворную способность на единицу объема. К недостаткам следует отнести более медленное горение ароматических углеводородов, что, кроме более высокой температуры в топке, требует обеспечения длинного пламени и предотвращения внезапного охлаждения пламени до завершения горения [109, 110]. [c.483]
Полученные в результате крекинга продукт 1.1 — газ, катализат, кокс — исследовались в следующем порядке. Катализат подвергался фракциоиирои-ке и из него отбирались автобензин (фракция до 200 С ), дизельное топливо и остаток (фракция выше 350 °С). Газ фракционировался на аппарате Под-бильняка в жидких продуктах определялись уделЕ.ны вес, фракционный состав, йодное число, химический состав, а также содержание углерода и водорода элементным микроанализом, а в коксе — углерод и водород. О содержании водорода в продуктах крекинга судили и но данным элементного анализа. [c.278]
Впервые бензологи пиррола найдены в крекинг-продуктах и в сланцевом масле [715] затем из нефти был выделен карбазол и установлено присутствие его гомологов [343], а позднее были обнаружены алкилиндолы, бензок рбазолы и т. д. [207]. Убедительных доказательств наличия в сырых нефтях пиррола или его гомологов до сих пор не получено. [c.130]
При одинаковом фракционном составе очистка от серы продуктов вторичного происхождения (коксования, каталитического крекинга) происходит значительно труднее. Связано это с тем, что подвергшиеся крекингу продукты содержат гетероатомы в структуре наиболее термически стабильных, трудно гидрирующихся соединений. Кроме того, продукты вторичного происхождения содержат много ароматических и непредельных углеводородов, обладающих высокой адсорбируемостью на катализаторе и тормозящих в результате гидрирование гетероорганичеоких соединений. [c.272]
Выработка бензина прямой перегонкой нефти не могла удовлетворить ни в количественном, ни в качественном отношении потребности в нем уже в первое десятилетие XX в. п особенно в. период первой мировой войны вследствие огромного роста автомобильного, а затем и авиацпонного парков. Потребовалась разработка новых методов переработки нефти, которые дали бы возможность получить пз нефти дополнительное количество бензина, кроме потенциально содержан ейся в ней бензиновой фракции. Таким методом явился крекинг-процесс, в результате которого из тяжелых нефтепродуктов (солярового дистиллята, мазута) получаются легкие — бензин, керосин, которые в отличие от продуктов прялюй перегонки называют крекинг-продуктами. [c.47]
При однократном крекинге дистиллятного сырья с пределами выкипания 200—350° получаются газ, 25—30% бензина, крекинг-остаток и 50—60% промежуточной фракции, выкипающей в тех же пределах, что и исходное сырье. Эту промежуточную фракцию, или крекинг-флегму, состоящую частично из ненрореагировавшего сырья и частично из продуктов крекинга, можно направить на повторный крекинг с целью получения дополнительного количества бензина. Для этого продукты однократного крекинга разгоняют на собственно крекинг-бензин и промежуточную фракцию, которую, отделив от тяжелого остатка, подмешивают к свежему сырью и направляют на повторный крекинг. Продукты двукратного крекинга снова можно разогнать и новую промежуточную фракцию опять подкачать к свежему сырью и таким образом направить ее снова на крекинг и т. д. [c.232]
В отличие от каталитического крекинга продукты гидрокрекинга имеют насыщенный характер. Ф )акция Сз—С4 представлена пропаном и изобутаном. Бензин также практически не содержит алкенов. Газойли гидрокрекинга, кроме того, менее ароматизированы, чем газойли каталитического ьрекннга. При гидрокрекинге происходит одновременно очистка н( фтяных фракций от серы и других гетероатомов. Таким образом, гидрокрекинг как бы сочетает в себе каталитический крекинг, 1 идрированпе и гидроочистку. [c.308]
Согкягение крекинг-продуктов в отсутствие воды вызывается необходимостью избежания взрывов, которые получаются, если в бомбу загруягают воду. Причина этого явления еще не объяснена достаточно ясно с теоретической точки зрения, однако с ной приходится считаться в практическо) работе. [c.361]
Переработка нефти (1947) — [
c.106
]