Вторинна переробка нафти: крекінг і риформінг

Основним способом переробки нафтових фракцій є крекінг. Вперше крекінг нафти був здійснений у лабораторному та напівпромисловому масштабі співробітником Петербурзького технологічного інституту А.А. Летнім у 1871–1878 роках.

Крекінг ‒ це термічний розклад вуглеводнів та інших складових частин нафти, в результаті якого утворюються вуглеводні з меншим числом атомів Карбону в молекулі. Розрізняють наступні основні види крекінгу нафтопродуктів:

· рідкофазний крекінг,

· парофазний крекінг,

· піроліз нафти,

· каталітичний крекінг,

· каталітичний риформінг.

Основними реакціями при крекінгу є реакції розщеплення вуглеводневих ланцюгів, ізомеризації та циклізації.

Термічний крекінг ‒ це поділ та розклад вуглеводнів при високій температурі та під тиском. Розрізняють термічний крекінг:

· рідкофазний,

· парофазний.

Рідкофазний крекінг (20÷60 атм, 430÷500°С) дає ненасичено-насичений бензин, що містить 25÷30% олефінів, 60÷70% парафінів та 5÷10% ароматичних вуглеводнів. Процес іде повільно. Вихід бензину біля 50%, газів ‒ 10%. В газоподібній частині продуктів переважають парафіни (метан та його найближчі гомологи). Бензин, що добувають, стійкий до детонації.

Парофазний крекінг (звичайний або знижений тиск, 600°С) дає ненасичено-ароматичний бензин, що містить 40÷50% олефінів, 40÷60% ароматичних вуглеводнів ідо 10% парафінів. Вихід бензину звичайно менший, ніж при рідкофазному крекінгу. Цей бензин не стійкий при зберіганні (оскільки містить ненасичені вуглеводні, які легко окиснюються). Утворює велику кількість газів, що містять 40÷50% олефінів.

Каталітичний крекінг (300÷600°С у присутності каталізатора – А1С1₃, алюмосилікатів, МоS₃, Сr₂О₃ та ін.) дає поряд із газоподібними продуктами високосортний бен­зин з перевагою ароматичних та насичених вуглеводнів з ізобудовою, утворюється менше ненасичених вуглеводнів. Процес іде швидко. Бензин, що добувають, більш стійкий до детонації та стійкий при зберіганні.

У крекінг-бензині міститься багато ненасичених вуглеводнів. Якісною реакцією на них є знебарвлення бромної води. Тому в безбарвному крекінг-бензині жовто-коричнева бромна вода знебарвлюється.

При каталітичному крекінгу утворюється багато ароматичних та насичених вуглеводнів з розгалуженим ланцюгом, менше ‒ ненасичених вуглеводнів.

При термічному крекінгу утворюються вуглеводні з нерозгалуженим ланцюгом атомів Карбону, багато насичених вуглеводнів та багато ненасичених вуглеводнів.

При крекінгу добувають гази, до складу яких входять Н₂, СН₄, С₂Н₆, С₂Н₄, С₃Н₆.

Ці гази знаходять застосування у промисловості:

· метан СН₄ ‒ для добування синтез-газу, ацетилену, технічного вуглецю, синильної кислоти та інших органічних речовин;

· етен С₂Н₄ ‒ використовується у виробництві етилового спирту, каучуку, синтетичних волокон, розчинників, пального;

· пропілен С₃Н₆ ‒ для добування поліпропілену, акрило­нітрилу, кумолу та інших органічних речовин.

Інші вуглеводні використовуються для виробництва вибухівки, антифризів, лікарських мазей, у парфумерії.

Ароматизаціянафти ‒ це процес насичення нафти ароматичними вуглеводнями за рахунок їх утворення при піролізі та каталітичному крекінгу нафти.

Ароматичні вуглеводні можна добути:

1. З кам'яновугільної смоли, що утворюється при коксуванні вугілля, — виділенням їх у чистому вигляді.

2. З нафти ‒ ароматизацією насичених вуглеводнів. Ароматичні вуглеводні утворюються в результаті дегідрування циклогексану та його гомологів, ізомеризації та дегідрування гомологів циклопентану та дегідроциклізації парафінів. Ароматизації піддаються головним чином бензино-лігроїнові фракції. Способи, що найбільш широко вико­ристовуються, — каталітичний крекінг та каталітичний реформінг.

Існують два різновиди каталітичного реформінгу:

1) платформінг ‒ нагрівання нафти при 500°С та тиску 25–50 атм у присутності платинового каталізатора;

2) гідроформінг ‒ нагрівання нафтових фракцій при 500ºС та тиску 17–20 атм у присутності алюмокобальтового ката­лізатора.

Поиск по сайту: