Деструктивные процессы переработки нефти без применения катализаторов

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ТОПЛИВА И УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Лекция 6

по дисциплине

(для студентов специальности ХТ)

Теоретические основы термических процессов переработки нефтяного сырья

Составитель: к.т.н., доц. Андриянцева С.А.

Липецк 2013

Первичная прямая перегонка нефти даёт мало бензина (выход от 4 до 25 %).

Увеличение выхода бензина достигается применением вторичной переработки более тяжёлых нефтяных фракций, а также мазута с помощью деструктивных методов.

В промышленности термические процессы переработки различных фракций нефти, предназначенных для получения моторных топлив, смазочных масел, нефтяного кокса, а также сырья для химической и нефтехимической промышленности (ацетилен, олефины, диеновые и ароматические углеводороды и др.) представляют большой интерес.

Причина - преимущество термических процессов конверсии нефтяного сырья по сравнению с термокаталитическими в низкой требовательности к качеству сырья (содержанию металлов, коксуемости).

В зависимости от температуры реакции термические процессы условно можно разделить на:

Ø термический крекинг (400 - 600°С);

Ø коксование

Ø пиролиз (700 - 900°С);

Ø высокотемпературный пиролиз (при 1000 - 1500°С (получение сажи)).

Термический крекинг высококипящего дистиллятного или остаточного сырья.

Условия: повышенное давление (2 - 4 МПа) и температура 500-540°С с получением газа и жидких продуктов.

В связи с внедрением и развитием более эффективных каталитических процессов (каталитический крекинг, риформинг, алкилирование) процесс термического крекинга остаточного сырья как бензинопроизводящий ныне утратил свое промышленное значение.

В настоящее время термический крекинг применяют преимущественно как процесс термоподготовки дисстилятных видов сырья для установок коксования и производства термогазойля.

Применительно к тяжелым нефтяным остаткам промышленное значение в со­временной нефтепереработке имеет лишь разновидность этого процесса, получившая название висбрекинг а, - процесс легкого крекинга с ограниченной глубиной термолиза, проводимый при пониженных давлениях (1,5-3 МПа) и температуре с целевым назначением снижения вязкости котельного топлива.

Коксование - длительный процесс термолиза тяжелых остатков или ароматизированных высококипящих дистиллятов.

Условия коксования: невысокое давление и температура 470-540°С.

Основное целевое назначение - производство нефтяных коксов различных марок в зависимости от качества перерабатываемого сырья.

Побочные продукты коксования - малоценный газ, бензины низкого качества и газойли.

Пиролиз - высокотемпературный (750-800°С) термолиз газообразного, легкого или среднедистиллятного углеводородного сырья.

Условия пиролиза: низкое давление и малая продолжительность процесса.

Основное целевое назначение - производство олефиносодержащих газов.

- Побочный продукт - высокоароматизированнаюя жидкость широкого фракционного состава с большим содержанием непредельных углеводородов:

- при 650°С - наибольший выход ксилолов (до 10 %);

- при 650-670°С - максимальный выход толуола (4-6 % по массе сырья);

- при 700-750°С - максимальный выход бензола (до 8 %).

Об щи й выход ароматических углеводородов при пиролизе не превышает 15-20 % (мас.).

Продукты пиролиза: газ (до 50 %); смола (45-48 %); сажа, кокс (1 – 2%).

Выход продуктов при пиролизе бензина различного состава (% мас.):

метан - 12-16%; этилен - 22-32%; пропилен - 10-17%; фракции С₄ - 5-12%; арены С₆-С₈ - 6-13%; тяжелая смола - 4-8%.

Получение технического углерода (сажи)

- высокотемпературный (свыше 1200°С) малопродолжительности процесс термолиза тяжелого высокоароматизированного дистиллятного сырья, проводимый при низком давлениии.

Процесс можно рассматривать как жесткий пиролиз, направленный не на получение олефиносодержащих газов, а на производство твердого высокодисперсного углерода - продукта глубокого термического разложения углеводородного сырья на составляющие элементы.

Получение нефтяных пеков (пекование)

- новый внедряемый в отечественную нефтепереработку процесс термолиза (карбо­низации) тяжелого дистиллятного или остаточного сырья, проводимый при пониженном давлении, умеренной температуре (360-420°С) и длительной продолжительности.

Помимо целевого продукта - пека - в процессе получают газы и керосино-газойлевые фракции.

Дата добавления: 2014-12-17