А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Парофазний крекінг

Парофазний крекінг як спосіб отримання бензину грає в даний час дуже обмежену роль.

Парофазний крекінг поступово був витіснений крекингом в змішаній фазі при високому тиску і більш низькій температурі, а в даний час перше місце займає каталітичний крекінг.

Парофазний крекінг при зниженому тиску і високій температурі призводить до утворення великої кількості багатого олефинами газу. Приблизно в 2 рази менше газів утворюється при парожідко-фазному крекінгу, що проводиться під високим тиском і при відносно низькій температурі.

Споживання різних продуктів, лиделяемих або вироблених з нафти (але даними Міллера і Нельсона. За 1960р. Дана оріоптіроночная оцінка. | Усереднений матеріальний баланс переробки нафти па залодах США з використанням різних способів (орієнтовні дані (25 J. Парофазний крекінг проводять при 020 і під тиском піже 15 am; крекінгу піддають тільки дистиляти. З найважливіших промислових методів слід назвати процес Джайра (чисто Парофазний процесс1) і процес де-флорез.

Парофазний крекінг здійснюють наступним чином.

Комбінована установка отримання оешшна з нафти термічним крекингом (по Іглофу[42 J. Парофазний крекінг проводять зазвичай зі ступенем перетворення, при якій виходить бензин з виходом близько 20% об'ємно. Подальше підвищення ступеня перетворення пов'язане з небезпекою коксоутворення.

Парофазний крекінг (звичайне або знижений тиск, 600) дає неграничними-ароматичний бензин, що містить 40 - 50% олефінів, 40 - 60% ароматичних вуглеводнів і до 10% парафінів. Вихід бензину зазвичай менше, ніж при Рідкофазний крекінгу. Утворюється велика кількість газів, що містять 40 - 50% олефінів.

Парофазний крекінг (звичайне або знижений тиск, 600 С) дає непредельноароматіческій бензин, що містить 40 - 50% олефінів, 40 - 60% ароматичних вуглеводнів і до 10% парафінів. Вихід бензину зазвичай менше, ніж при Рідкофазний крекінгу. Утворюється велика кількість газів, що містять 40 - 50% олефінів.

Парофазний крекінг (звичайне або знижений тиск, 600 С) дає бензин, що містить 40 - 50% олефінів, 40 - 60% ароматичних вуглеводнів і до 10% парафінів. Вихід бензину зазвичай менше, ніж при Рідкофазний крекінгу. Утворюється велика кількість газів, що містять 40 - 50% олефінів.
 Парофазний крекінг ведуть при нормальному тиску і температурі 500 - 550; в цих умовах важкі вуглеводні приблизно на 90% переходять в пароподібний стан і крекирующую.

Схема каталітичного крекінгу з рухомим каталізатором. Парофазний крекінг - піроліз проводять при 670 - 720 С і атмосферному тиску. У процесі піролізу рідкі продукти збагачуються ароматичними сполуками, а гази - неграничними вуглеводнями.

Парофазний крекінг поступово був витіснений крекингом в змішаній фазі при високому тиску і більш низькій температурі, а в даний час перше місце займає каталітичний крекінг.

Парофазний крекінг при зниженому тиску і високій температурі призводить до утворення великої кількості багатого олефинами газу. Приблизно в 2 рази менше газів утворюється при парожідко-фазному крекінгу, що проводиться під високим тиском і при відносно низькій температурі.

Споживання різних продуктів, що виділяються або вироблених з нафти (за даними Міллера і Нельсона. За 1960р. дана орієнтовна оцінка. | Усереднений матеріальний баланс переробки нафти на заводах США з використанням різних способів (орієнтовні дані. Парофазний крекінг проводять при 620 і під тиском нижче 15 am; крекінгу піддають тільки дистиляти . З найважливіших промислових методів слід назвати процес Джайра (чисто Парофазний процесс1) і процес де-флорез.

Парофазний крекінг здійснюють наступним чином.

Комбінована установка отримання бензину з нафти термічним крекингом (по Іглофу. Парофазний крекінг проводять зазвичай зі ступенем перетворення, при якій виходить бензин з виходом близько 20% об'ємно. Подальше підвищення ступеня перетворення пов'язане з небезпекою коксоутворення. Парофазний крекінг при високих температурах (до 600 С) і низьких тисках також може застосовуватися в цій схемі крекінгування. Найбільш легкі фракції газойлю, з порівняно низьким кінцем кипіння, можуть бути виділені для парофазного процесу, інші ж фракції газойлю крекирующую в умовах смешаннофазного процесу.

Порівняння виходів бензинів і газів при крекінгу. Парофазний крекінг дає в середньому 266 мв газу на 1 л3 сировини при максимальному виході бензину в процесі до коксу.

Парофазний крекінг ведуть при нормальному тиску і температурі 500 - 550; в цих умовах важкі вуглеводні приблизно на 90% переходять в пароподібний стан і крекирующую.

Парофазний крекінг дає в середньому 266 м3 на 1 м3 сировини при максимальному виході бензину в процесі до коксу.

Парофазний крекінг нафтопродуктів при атмосферному тиску і підвищеній температурі 670 - 720 називається піролізом. При піролізі нафтопродукти в трубчастої печі знаходяться в основному в паровій фазі. Вихід газоподібних продуктів і вміст в них етилену і інших ненасичених вуглеводнів при цьому підвищується. Рідкі продукти збагачуються ароматичними сполуками. Гази і рідкі продукти піролізу використовуються як сировина для синтезу органічних сполук. Теплопередача в трубчастої печі від внутрішніх стінок труб до вихідного продукту, що знаходиться в паровій фазі, погіршується. Витрата палива на нагрівання і довжина труб в печі при піролізі значно збільшуються в порівнянні з крекингом в змішаній фазі.

Парофазний крекінг нафтопродуктів при атмосферному тиску і підвищеній температурі 670 - 720 називається піролізом. при піролізі нафтопродукти в трубчастої печі знаходяться в основному в паровій фазі. Вихід газоподібних продуктів і вміст в них етилену і інших ненасичених вуглеводнів при цьому підвищується. Рідкі продукти збагачуються ароматичними сполуками. Гази і рідкі продукти піролізу використовуються як сировина для, синтезу органічних сполук. Теплопередача в трубчастої печі від внутрішніх стінок труб до вихідного продукту, що знаходиться в паровій фазі, погіршується. Витрата палива на нагрівання і довжина труб в печі при піролізі значно збільшуються в порівнянні з крекингом в змішаній фазі.

Переваги парофазного крекінгу перед Рідкофазний, особливо можливість працювати при атмосферному або трохи лише підвищеному тиску, не підлягають сумніву. Однак, незважаючи на ці переваги, розвиток і просування в промисловість крекінгу в паровій фазі відбувається вкрай повільно: до сих пір число установок парофазного крекінгу обчислюється одиницями, тоді як число установок жидкофазного крекінгу - багатьма сотнями. Основна причина такої невідповідності полягає насамперед в ті труднощі, з якими пов'язане економічне нагрівання до таких високих температур пароподібні речовин при їх вкрай малої теплопровідності. Звідси величезний перевитрата палива при крекінгу в паровій фазі: в той час як новітні системи жидкофазного крекінгу витрачають на паливо не більше 3 - 5% від переробленої сировини, при парофазіом крекінгу за цією статтею витрачається нерідко понад 20% сировини. Звідси ясно також, що одним з вирішальних моментів в проблемі парофазного крекінгу є момент теплотехнічний, а саме - питання про раціональної конструкції печі для нагрівання крекіруемого сировини в пароподібному стані.

Гази парофазного крекінгу або піролізу розчиняються у відповідному розчиннику, наприклад в крекінг-бензині (Хімгаз), під тиском (до 15 ат) у спеціальній поглотительной колоні з тарілками, причому розчинник подається зверху, газ же - знизу колони. Потім за рахунок різниці тисків розчинник разом з розчиненим у ньому газом подається послідовно на ряд ректифікаційних колон, де в порядку зниження тиску відбувається послідовне виділення (ректифікація) розчинених газів: в колоні першою ректифікації виділяється головним чином пропілен з домішкою етилену; в наступній колоні відбувається виділення бутиленов, до яких завжди підмішані амілени; нарешті, в останній колоні виділяються амілени з домішкою вищих олефінів. Що стосується етилену, то значна частина його проходить через поглинальну колону вільно і йде разом з метаном і воднем через верхню частину цієї колони в газгольдер. Само собою зрозуміло що разом з олефинами переходять в розчин, а потім виділяються з розчину також нижчі гомологи метану, головним чином пропан, бутан, ізобутан і пентану. Саме виділення газу в окремих колонах регулюється не тільки зниженням тиску, а й належним підвищенням температури. 
Гази парофазного крекінгу, що містять до 50% олефінів, є прекрасною сировиною для переробки їх в спирти сернокислотним методом, що застосовується в промисловості.

Гази парофазного крекінгу або піролізу розчиняються у відповідному розчиннику, наприклад в крекінг-бензині (Хімгаз), під тиском (до 15 ат) у спеціальній поглотительной колоні з тарілками, причому розчинник подається зверху, газ же - знизу колони. Потім за рахунок різниці тисків розчинник разом з розчиненим у ньому газом подається послідовно на ряд ректифікаційних колон, де в порядку зниження тиску відбувається послідовне виділення (ректифікація) розчинених газів: в колоні першою ректифікації виділяється головним чином пропілен з домішкою етилену; в наступній колоні відбувається виділення бутиленов, до яких завжди підмішані амілени; нарешті, в останній колоні виділяються амілени з домішкою вищих олефінів. Що стосується етилену, то значна частина його проходить через поглинальну колону вільно і йде разом з метаном і воднем через верхню частину цієї колони в газгольдер. Само собою зрозуміло, що разом з олефинами переходять в розчин, а потім виділяються з розчину також нижчі гомологи метану, головним чином пропан, бутан, ізобутан і пентану. Саме виділення газу в окремих колонах регулюється не тільки зниженням тиску, а й належним підвищенням температури.

Гази парофазного крекінгу, що містять до 50% олефінів, є прекрасною сировиною для переробки їх в спирти сернокислотним методом, що застосовується в промисловості.

Виходи в процентах з трьох типових нафт в результаті крекінгу. Метод парофазного крекінгу був також розроблений Stockman om70; останній для випаровування нафти застосовує водяна пара або інертний газ. За Sachs72 принципи, на яких грунтується такий процес, такі: повне випаровування нафти до її проходження через зону крекінгу, нагрів сухих парів змішанням їх з гарячими інертними газами і зіткнення цієї гарячої газової суміші тільки з керамічними матеріалами. При цьому процесі виходи високоякісного бензину з прекрасними антидетонаційними властивостями бувають дуже різні в залежності від природи вихідної сировини.

Бензини парофазного крекінгу містять більше олефінів і ароматики. Процентний вміст ароматики в бензинах парофазного крекінгу не обов'язково має бути вищим, якщо температура процесу не дуже висока, близько 700 С.

Для жидкофазного і парофазного крекінгу бензин є вже фактично цільовим продуктом процесу. В якості сировини в переважній більшості сучасних систем крекінгу служить газойль та інші дешеві дестіллати. Однією з основних завдань подальшого розвитку крекінг-процесу є можливе розширення його сировинної бази в ту сторону, щоб сировиною для нього могли служити також важкі нафти і мазут. У цьому напрямку в даний час ужо досягнуті істотні успіхи, але, в основному, безпосередній рідиннофазної крекінг мазуту і важких нафт поки ще не може вважатися вирішеною.

Гази парофазного крекінгу низького тиску, що містять 61 7% ненасичених вуглеводнів, різко відрізняються за цією ознакою від газів термічного крекінгу високого тиску, що містять близько 26% ненасичених.

Для жидкофазного і парофазного крекінгу бензин є вже фактично цільовим продуктом процесу. В якості сировини в переважній більшості сучасних систем крекінгу служить газойль та інші дешеві дестіллати. Однією з основних завдань подальшого розвитку крекінг-процесу є можливе розширення його сировинної бази в ту сторону, щоб сировиною для нього могли служити також важкі нафти і мазут. У цьому напрямку в даний час вже досягнуті істотні успіхи, але, в основному, безпосередній жпдкофазний крекінг мазуту і важких нафт поки ще не може вважатися вирішеною.

Основні показники різних видів термічного крекінгу. До Парофазная крекінгу відноситься також піроліз легкого сировини (гасу, газойлю) з метою отримання ароматичних вуглеводнів (толуолу, бензолу, ксилолу) і газу. Піро-генетичне розкладання (піроліз) рідких нафтопродуктів проводиться в спеціально пристосованої для цього апаратурі при температурі 650 - 700 і атмосферному тиску.

При Парофазная крекінгу тиск істотно впливає на склад продуктів крекінгу, оскільки завдяки тиску збільшується швидкість протікання вторинних реакцій - полімеризації і гідрування ненасичених вуглеводнів, конденсації ароматичних вуглеводнів і ряду інших. При цьому зменшується ЕИХОД газу.

При Парофазная крекінгу вихід газу значно збільшується з підвищенням температури. У табл. 4 наведено середній склад газів, неминуче утворюються при крекирування різними методами.

При Парофазная крекінгу тривалість перебування сировини в рідкій фазі становить зазвичай не більше 9 - 10% від загального часу реакції. У запропонованому ж методі тривалість перебування сировини в рідкій фазі становить 75% від загального часу. Крім того, у фракціях GIS і вище зростає вміст а-олефінів.

При Парофазная крекінгу кількість ненасичених вуглеводнів збільшується головним чином за рахунок етилену і пропилену. Газ парофазного крекінгу містить 19 8% етилену і 22 4% пропілену, а газ термічного крекінгу тільки 2 5% етилену і 9% пропілену. Крім того, в газі парофазного крекінгу низького тиску відзначено наявність 2 6% вагу.

При Парофазная крекінгу тривалість перебування сировини в рідкій фазі становить зазвичай не більше 9 - 10% від загального часу реакції. У запропонованому ж методі тривалість перебування сировини в рідкій фазі становить 75% від загального часу. В результаті при однаковій глибині розкладання вихідної сировини (35% за один прохід) вихід вуглеводнів С9 - Cjg зростає з 35 9% до 48 8% при одночасному зниженні виходу газів і вуглеводнів Cs - Cs-Крім того, у фракціях GJS і вище зростає вміст а-олефінів.

При Парофазная крекінгу надходить для переробки сировину спочатку перетворюється в пароподібний стан, а потім пари піддаються нагріванню до температури 600 - 620 С.

При Парофазная крекінгу тиск нижче зазначеного, але, взагалі кажучи, термічний крекінг при тиску, близькому до атмосферного, не приносить бажаних результатів. Само по собі тиск не робить скільки-небудь серйозного впливу на перебіг початкового мономолекулярного розкладання вуглеводнів.

При Парофазная крекінгу тиск істотно впливає на склад продуктів крекінгу, оскільки завдяки тиску збільшується швидкість протікання вторинних реакцій - полімеризації і гідрування ненасичених вуглеводнів, конденсації ароматичних вуглеводнів і ряду інших. При цьому зменшується вихід газу.

При Парофазная крекінгу вихід газу значно збільшується з підвищенням температури. У табл. 4 наведено середній склад газів, неминуче утворюються при крекирування різними методами.

При Парофазная крекінгу виділяється більше газів з високим вмістом ненасичених вуглеводнів. Ці гази служать сировиною для багатьох хімічних виробництв.

При Парофазная крекінгу на кожен барель (159 л) нафти, підданий крекінгу, нормально утворюється 28 м3 газу. На противагу цьому, при Рідкофазний крекінгу утворюється тільки від 3 до 13 ж3 газу на кожен барель. Нормально при Парофазная крекінгу утворюються, грубо кажучи, однакові вагові кількості газу і моторного палива; якщо ж температуру крекінгу підняти до 700 або вище, вихід газу значно зростає. Високотемпературний крекінг, особливо нізкосортного1 вуглеводневої сировини, цілком може придбати економічне значення для цілей отримання великих кількостей газу, багатого олефкновимі вуглеводнями.

Схема заводу каталітичного крекінгу. При Парофазная крекінгу олефінів виходить в 4 - 5 разів більше, ніж при Рідкофазний. Вони являють собою чудове сировину для синтезу різних органічних сполук.

Високотемпературний (Парофазний крекінг): температура 550 і вище; тиск атмосферний або 2 - 5 ат сировину - дистилятні продукти; призначення процесу - отримання газу і бензину, багатого ненасиченими і ароматичними вуглеводнями.

Піроліз - Парофазний крекінг нафтових продуктів (лигроина, гасу та ін.), Що проводиться при температурі 670 - 720 С і тиску, близькому до атмосферного.

Виробнича установка парофазного крекінгу складається з двох частин: для піролізу і для поділу газів. Процес здійснюють приблизно наступним чином.

У процесах парофазного крекінгу, які в даний час в США постачають всього близько 3% кількості бензину, виробленого термічним способом, застосовують високі температури, малу тривалість крекінгу і низькі тиску. Крім згаданих щойно методів, існує ще багато інших, які відрізняються один від одного тільки технічними деталями. Наведені вище дані щодо температури і тиску повинні служити лише відправними точками, тому що вони в першу чергу залежать від того, який продукт використовують в якості вихідної сировини в даному методі. Оскільки зараз до крекінг-бензину пред'являють все більші вимоги щодо октановим чисел, процеси намагаються проводити при жорсткому режимі, так як це покращує детонационную стійкість бензинів.