Термічний крекінг - раздел Производство, Технологія переробки нафтопродуктів Термічний Крекінг Для Виробництва Бензину Може Бути Визначений Як Ряд Реакцій...
Термічний крекінг для виробництва бензину може бути визначений як ряд реакцій розкладу і конденсації, які мають місце при високих температурах. Реакції розкладу є звичайно ендотермічними, а реакції конденсації - екзотермічними. Оскільки реакції розкладу звичайно переважають, то сумарний процес проходить з деяким поглинанням тепла.
Первинна реакція термічного крекінгу, який для простоти доцільно розглянути на прикладі н-алкану, є гомолітичним розщепленням вуглець - вуглецевого зв'язку з утворенням двох радикалів:
Радикал RCH2 може далі атакувати алкан, в результаті чого утворюється нижчий вуглеводень RCH3 і новий радикал, у якого неспарений електрон знаходиться при вуглецевому атомі, віддаленому від кінця ланцюга, оскільки вторинні радикали стійкіші, ніж первинні:
Новий радикал підлягає потім beta-розщепленню, при якому виходять alfa- олефін і менший первинний радикал:
Останній в свою чергу підлягає beta- розщепленню з утворенням етилену:
Багаторазове повторення beta-розщеплення в процесі термічного крекінгу призводить до утворення значних кількостей етилену. Вільні радикали не ізомеризуються шляхом міграції алкільних груп або переміщення неспареного електрону від одного вуглецевого атому до сусіднього. Проте внаслідок меншої стійкості первинних радикалів у порівнянні з вторинними і третинними може відбуватися інша ізомеризація: після згинання вуглецевого ланцюга первинного радикалу неспарений електрон переміщується до вторинного або третинного вуглецевого атома, який є п'ятим або шостим від кінця ланцюга:
Ця реакція має велике значення, оскільки завдяки їй утворюється менше етилену і більше вуглеводнів, які є компонентами бензину. Рекомбінація радикалів, що обриває ланцюгову реакцію
протікає з дуже великою швидкістю, але в умовах крекінгу концентрація радикалів настільки низька, що зіткнення їх один з олним відбувається значно рідше, ніж з молекулами вуглеводнів.
Всі процеси крекінгу поділяються на дві категорії - крекінг в рідкій і паровій фазах. Таке розділення має скоріше історичне значення, ніж наукове; але в літературі, особливо в патентній, притримуються зазначеної класифікації. Плутанина у термінах виникла через те, що рідини під високим тиском мають властивості як рідин, так і пари. Це стосується кривої розділу між двома фазами для простої суміші, тобто для таких систем, де не спостерігається хімічних змін. Для крекінг - апаратури проблема ускладнюється, крім того, третім фактором - глибиною крекінгу. Іншими словами, необхідно враховувати три виміри: температуру, тиск і склад продуктів; таким чином, крива розділу між двома станами стає поверхнею розділу. Фазові умови не мають значення для результатів крекінгу.
Виходи і характер продуктів термічного крекінгу визначається трьома головними параметрами: складом сировини, що надходить в реакційну зону, глибиною крекінгу або перетворенням за прохід і тиском. В результаті термічного крекінгу утворюються три продукти: газ, крекінг - бензин і крекінг - залишок або топочний мазут. У деяких випадках проводиться крекінг до коксу, або крекінг без одержання крекінг - остатків, при якому головними продуктами є газ, крекінг - бензин і кокс. Найважливішим фактором, що визначає вихід крекінг - бензину з даної нафти, є зміна у вмісті водню до і після крекінгу. Сировина, що містить менше водню, має меншу потенційну здатність до утворення бензину. Сумарний ефект полягає в тому, що, видаляючи менш ефективний для пониження в'язкості дистилят і замінюючи його ефективнішим в цьому відношенню розріджувачем, який є, проте, поганою сировиною для крекінгу, можна одержати підвищені загальні виходи бензину і нижчі виходи мазуту із стандартною в'язкістю. Ця операція відома під назвою ‘крекінг важких фракцій і повернення назад на змішування'.
Все темы данного раздела:
Найважливіші фізико-хімічні властивості нафти.
Нафта являє собою грузлу маслянисту рідину з характерним запахом. Колір залежить від розчинених у ній смол – від чорного, буро-зеленого, жовто-зеленого до безбарвного. Багато видів
Класифікація нафти.
1) По вмісту сіри:
I - малосерниста vS = 0,5 %;
II - сірчиста vS = 0,51 ¸ 2 %;
III - високосірчиста vS > 2 %.
2) У зале
Теплові властивості нафти.
Теплове розширення і теплоємність – властивість нафтопродуктів при їхньому нагріванні й охолодженні. При нагріванні нафтопродукту збільшується його обсяг – теплове розширення, яких необхідно врахов
Методи видобутку нафти.
I. Фонтанний – нафта природно фонтанує через шпару, витісняючи з покладу пластовим тиском.
II. Механічний:
a)компресорний – підйом нафти енергією стиснутого газу (газліфтний підйо
Витрати паливної енергії на злив нафтопродуктів.
При зливанні нафтопродуктів теплова енергія, затрачувана на розігрів нафтопродуктів у залізничних цистернах, у зливальних колекторах, у резервуарах, підогрів оліє- і мазутопроводів і т.д.
План лекції
2.1.Властивості та асортимент моторних палив
2.2.Класифікація,характеристики і методи оцінки мастил
2.3.Характеристика реактивного палива
2.4.Характеристика дизельного па
Сполука, властивості й асортимент моторних палив.
Моторні палива – це світлі нафтопродукти, застосовувані для спалювання в двигунах. Загальним для усіх є висока теплота згоряння.
Підрозділяються на:
· карбюраторні
· дизе
Класифікація, характеристики і методи оцінки мастил.
Мастильні матеріали, що знаходяться при звичайній температурі в рідкому стані називаються оліями.
Існують наступні групи:
по призначенню:
1) індустріальн
Первинна перегонка нафти.
До первинної перегонки належать процеси:
· атмосферна перегонка нафти;
· вакуумна перегонка мазуту.
Їхнє призначення складається в поділі нафти на фракції, для наступної
Перегонка з дефлегмацією
Заснована на частковій конденсації пар, що утворилися при перегонці, і поверненні конденсату (флегми) назустріч потоку пари. Завдяки цьому однократному й однобічний массообмінну між зустрічними пот
Продукти первинної перегонки нафти.
· Вуглеводний газ – С3Н8+С4Н10 (виходить як у рідкому, так і в газоподібному стані). Використовують як сировину газофракціонірующих уста
Вибір технологічної схеми і режиму.
Вибір технологічної схеми і режиму перегонки залежить від якості нафти.
· Перегонку нафти з невеликою кількістю розчинених газів (0,5 ¸ 1,2 % по бутан включно), відносно невисоким зм
Термічний крекінг. Висбрекинг.
Термокрекинг і коксування – процес перетворення нафтової сировини під дією високих температур у газоподібні, рідкі і тверді продукти. Кількісна і якісна сполука кінцевих продуктів визначається влас
Коксування
Коксування, це один з різновидів термічних процесів, йому характерні ті ж хімічні перетворення, що відбуваються при термічному крекінгу. Важливе місце здобувають питання одержання коксу з заданими
Перегонка однократним (рівноважним) випаром
Вихідну рідку суміш подають у кип'ятильник 2, де вона нагрівається до визначеної кінцевої температури при фіксован
Перегонка з водяною парою й у вакуумі
Нафтові суміші термічно нестійкі. Серед вхідних у їхню сполуку компонентів менш стійки до нагрівання сірчисті й асфальтосмолисті сполуки. Парафінові вуглеводні термічно менш стійкі, чим нафтени. Ос
Основні апарати процесів первинної перегонки нафти
План лекції
6.1.Ректифікаційні колони
6.2.Теплообмінні апарати
6.3.Трубчасті печі
6.4.Апарати, що зменшують тиск
Устаткування першої гру
Термокаталітичні процеси.
1. Каталітичний крекінг – процес каталітичного деструктивного перетворення різноманітних нафтових фракцій у моторні палива, сировину для нафтохімії й алкіліровання, виробництва тех
Коксування
Коксування, це один з різновидів термічних процесів, йому характерні ті ж хімічні перетворення, що відбуваються при термічному крекінгу. Важливе місце здобувають питання одержання коксу з заданими
Особливості апаратного оформлення типових термічних та термокаталітичних процесів
План лекції
9.1.Загальні принципи устаткування реакторів
9.2.Основні параметри роботи термокаталітичних реакторів та резервуарів
9.3.Погонорозподільна апаратура
Характеристика каталізаторів процесу
Алюмосилікатні каталізатори ( як природні так і синтетичні) є високо пористими речовинами із питомою поверхнею від 100 до 600м2/г. Спочатку у якості каталізаторів використовували природн
Регенерація каталізатора
Із збільшенням часу контакту сировини із каталізатором активність каталізатора зменшується , тому що його поверхня покривається смолою та коксовими відкладеннями. Склад відкладень коксу при углубле
Основи механізму, хімізму та кінетики каталітичного крекінгу
Хімічний склад продуктів каталітичного крекінгу має характерні особливості:
- бензин містить багато ізопарафінів та ароматичних вуглеводнів;
- газ виходить «важкий», із високою ко
Каталітичний риформінг
План лекції
11.1.Загальна характеристика процесу
11.2.Каталізатори процесу та їх регенерація
11.3.Гідроочищення дистилятних фракцій
11.4.Апаратне оформлення проц
Гідроочищення дистиллятних фракцій
Призначення: поліпшення якості дистилятів шляхом видалення S, N2, Н2О, смолистих сполук, неоранічних вуглеводнів у середовищі Н2 на каталізаторі.
Каталітичний крекінг та каталітична ізомеризація легких н—парафінів
План лекції
12.1.Загальна характеристика процесу каталітичного крекінгу
12.2.Загальна характеристика процесу каталітичної ізомеризації
12.3.Апаратне оформлення процесів к
Деасфальтизація пропаном.
Призначення процесу: деасфальтизація залишкової сировини (гудрону) призначена для видалення асфальтсмолистих речовин і поліциклічних ароматичних вуглеводнів з метою підготовки сировини до очищення
Загальна характеристика термічних процесів переробки нафти
План лекції
13.1.Основні умови проведення процесу
13.2.Процес термічного крекінгу під тиском
13.3.Коксування важкої нафтової сировини
13.4.Піроліз нафтової сиров
Технологічний опис і режим роботи установки
У промисловій практиці застосовують наступні різновиди термічного крекінгу : глибокий крекінг дистилятної сировини, легкий крекінг гудронів і мазуту (висбрекінг), термічний риформін
Вісбрекінг.
Вісбрекінг проводять за менш тяжких умов, чим термокрекінг, унаслідок того, що по - перше, перероблять важче, отже, сировина, що легше крекінгується; по - друге, глибина крекінгу, щ
Термічний риформінг
Термічний риформінг є особливим виглядом крекінг-процесу, у котрого є метою перетворення низькооктанового лігроїну на високооктанові бензини. Підвищуючи октанове число бензинів, цей
Піроліз
Піроліз - перетворення органічних сполук в результаті деструкції їх під дією високої температури. Зазвичай термін використовують у вужчому сенсі і визначають піроліз як високотемпер
Коксування.
Коксування нафтової сировини - його глибокий термічний крекінг, при 450-540 °С з метою здобуття нафтового коксу, а також вуглеводневих газів, бензинів і керосино-газойлевых фракцій.
Реакційне обладнання термічного крекінгу
План лекції
14.1.Реакційні змійовики та камери установок термічного крекінгу під тиском
14.2.Реакційні апарати установок коксування важких нафтових залишків
14.3.Печі та
Фізико-хімічні основи процесу
Напрямок термічного крекінгу залежить від природи вуглеводневої сировини, її молекулярної маси та умов проведення процесу. Термічний крекінг протікає в основному по радикально-ланцюговому механізму
Залежність крекінг - процесу від температури
Подібно до того, як було спростовано уявлення про вплив фазового стану на крекінг - процес, при подальшій роботі було вияснено, що й інші параметри, ніби-то незалежні, є скоріше інтенсивними, ніж е
Хакактеристика продуктів термічного крекінг - процесу
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску ( від 14 до 70 ати ), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів, здатні легко піддаватись обробці, даючи товар
Загальнозаводське господарство
- сировинні, товарні і проміжні резервуари;
- пристрій для прийому сировини і наливу товарних продуктів;
- система технологічних трубопроводів з н
Товарна продукція.
Товарна продукція НПЗ являє собою до десятка найменувань нафтопродуктів. Асортимент залежить від схеми переробки нафти і глибини переробки. Найбільш традиційними продуктами , одержуваними на НПЗ є:
Охорона навколишнього середовища
План лекції
17.1.Нормування атмосферних забруднень та вмісту шкідливих речовин у зовнішньому середовищі
17.2.Запобігання забруднення повітря сполуками сірки
17.3.Устаткув
Відходи НПЗ
1. Викиди в атмосферне повітря.
Самим великим джерелом забруднення атмосферного повітря є заводські резервуари для нафти і нафтопродуктів. Викид здійснюється через спеціальні дихаль
Очищення технологічних потоків НПЗ
План лекції
18.1.Споруди очищення стичної води НПЗ
18.2.Сушіння заводських газів
18.3.Абсорбенти та їх регенерація
На сучасних НПЗ Н2О
Методи очищення Н2О
1) коагуляція, відстоювання у відстійниках, фільтрація в напірних відкритих піщаних фільтрах;
2) хлорування, озонування;
3) підкислення, подщелачивание, фосфатування (підтримуванн
Новости и инфо для студентов