Термический крекинг

ВТОРИЧНАЯ (ГЛУБОКАЯ) ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ

Установление границ фракций.

Когда мы рассматривали температурные границы фракций. Могло сложится впечатление, что. что эти величины для каждой фракции точно установлены. На самом деле в реальном процессе в конкретной эти границы можно несколько смещать. И тем самым изменять объемы получения конкретного продукта и несколько изменять его физико-химические параметры. Например смещение границы между нафтой (лигроином) и керосином может иметь следующие последствия. Предположим, что температурная граница сместилась от 152 до 162 гр. При этом изменится объем продуктов ректификации – получится больше нафты и меньше керосина. То есть фракция кипящая при 157 – 162 гр теперь будет выходить через отверстия для нафты, а не для керосина.

Продукты полученные при перегонке поступают для дальнейшей переработки: легкие фракции,(верхний погон), поступают на установку газофракционирования. Прямогонный бензин отправляется на компаундирование для получения автомобильного бензина. Нафта (лигроин) подается на установку риформинга, керосин поступает на установку гидроочистки, легкий газойль направляется на смешивание для получения дистиляторного дизельного топлива, тяжелый газойль служит сырьем для каталитического крекинга и наконец прямогонный остаток подается на вакуумную перегонку.

На ранних стадиях нефтеперерабатывающей отрасли потребность в автомобильном бензине опережала потребность в тяжелом жидком топливе (например, дизельном).

Рост производства бензина требовал роста добычи сырой нефти и сопровождался перепроизводством дизельного топлива.

При простой перегонки методом ректификации требовалось большое количество нефти, одновременное происходило затоваривание дизельным топливом. С экономической точки зрения это не выгодно вследствие постоянного роста цен на бензин и снижения цен на тяжелые (дизельные) виды топлива.

Существует проблема смещения границы производства легких (бензиновых) фракций и снижения производства тяжелых (дизельных) топлив и мазута.

Другими словами существует необходимость более в более глубокой (вторичной) переработке нефти.

Классификация методов вторичной переработки нефти приведена на рис. № … и они делятся на две основные группы: термические и каталитические.

К термическим – относятся: термический крекинг, коксование и пиролиз.

Явление крекинга.

Рассматривая кривые разгонки нефти можно наблюдать следующую закономерность. При достижении температуре 480 гр С форма кривой резко изменится. От 480 до 540 общий объем собранной жидкости (конденсата) окажется более 100%, а в кубе еще будет кипеть нефть.

Это происходит потому, что сложные тяжелые углеводороды, которые не испарились при 480 гр. С нагреваются до более высоких температур, происходит разрыв молекулярных связей, расщепление больших молекул на более малые. Например: молекула С16Н34 расщепляется на С8Н18. С6Н12 и С2Н4. Происходит термохимическая реакция расщепления. (Схема № …)

Но, легкие молекулы кипят при более низких температурах и занимают больший объем, чем первоначальный продукт расщепления. В результате весовые проценты компонент остаются те же. А объемные проценты (за счет расщепления плотных молекул на более легкие и объемные) увеличиваются.

В боле крупных молекулах атомы упакованы плотнее.

В 1891 г. русские инженеры Шухов и Гаврилов изобрели способ получения легких (бензиновых) углеводородов расщеплением тяжелых углеводородов при высокой температуре и давлении или процесс крекинга.

Позднее в 1926 г. была создана первая промышленная установка крекинга продуктов нефти.

Термический крекинг протекает в диапазоне температур 47О...54О°С и давлении 4...6 МПа. Сырьем для термического крекинга является мазут и другие тяжелые нефтяные остатки.

Прямогонный остаток после ректификационной колонны поступает на установку крекинга. Продукты реакции разделяются с получением топливных компонентов, газа и крекинг - остатка.

Крекинг выгоден только в том случае, если им управлять. В ректификационной колонне этот процесс неуправляем, поэтому там поддерживается температура не выше 400 гр. С.

Процесс крекинга можно проводить при более низких температурах, чем это требуется в естественных условиях, то есть не нагревать до температур 480 – 500 гр. С. Для этой цели существует технологический процесс переработки нефти называемый ВАКУУМНАЯ ПЕРЕГОНКА.

Дата добавления: 2014-12-07