Acasă | Despre noi | feedback-ul
La viteze ridicate de dezvoltare a transportului auto-mobil și aviatic, cantitatea de benzină obținută în timpul distilării petrolului sa dovedit a fi insuficientă. A existat o nevoie de producție suplimentară. Sa constatat o metodă de obținere a benzinei din fracțiunile de ulei cu punct de fierbere ridicat. Această metodă a fost numită cracare (de la engleză la crack).
Crackingul este procesul de descompunere termică sau catalitică a hidrocarburilor conținute în ulei.
Cracarea industrială a fost dezvoltată de inginerul rus (mai târziu academicianul) VG Shukhov în 1891. Cu toate acestea, primele creații din țara noastră au fost construite în perioada sovietică.
Cracarea termică se efectuează la o temperatură de 470-550 ° C și la o presiune de 2-6 MPa. Cracarea termică este, de obicei, supusă la păcura greu. Hidrocarburile mai mari (hidrocarburi cu greutate moleculară mare), incluse în compoziția sa, sunt transformate în produse mai valoroase - hidrocarburile marginale și nesaturate cracate. Cracarea continuă de-a lungul unui mecanism radial. Sub influența temperaturii ridicate, hidrocarburile mai mari se descompun în radicali liberi. Pentru "viața" lor foarte scurtă (mii de secunde) reușesc să efectueze diverse transformări chimice, rezultatul căruia sunt hidrocarburile noi - extreme și nesaturate:
alchenă nou alcan
Hidrocarburile formate participă, de asemenea, la procesul de cracare, descompunându-se în hidrocarburi limitate și nesaturate cu lanțuri de carbon chiar mai scurte.
Produsele de cracare lichide și gazoase sunt separate într-o coloană de rectificare. Cea mai valoroasă fracție lichidă este benzina. Numărul de cifre octanice obținute prin cracare este puțin mai mare decât cel al benzinei, care se formează ca urmare a distilației uleiului. Dar rezistența chimică a benzinei de acest tip este destul de scăzută. Acest lucru se explică prin faptul că compoziția benzinei include compuși nesaturați - alchene, care în timpul depozitării benzinei sunt oxidate și formează produse asemănătoare gudronului. Pentru a preveni aceste procese nedorite, la benzină se adaugă inhibitori de substanțe speciale.
Gaze de cracare termică, care conțin până la 50% alcene, sunt utilizate pentru sinteza diferiților compuși organici.
Cracarea catalitică are loc în prezența catalizatorilor (AlCl3, Cr2O3, aluminosilicați) și la o temperatură de 470-500 ° C. Cracarea catalitică este supusă unei fracțiuni diesel. Când acest lucru se întâmplă nu rupe doar lanțurile de carbon în moleculă (ca de cracare termică), dar un procedeu de izomerizare - conversia hidrocarburilor unbranched în hidrocarburi cu o structură ramificată. Cu cracarea catalitică, cantitatea de hidrocarburi necontinuale scade datorită creșterii conținutului benzenului și a derivaților săi.
Cracarea catalitică este o metodă progresivă de rafinare a petrolului, deoarece se caracterizează prin conversia mai rapidă a materiilor prime în produse finale decât prin cracarea termică. Cum funcționează cracarea catalitică?
Materialul brut, încălzit la 470 ° C, este alimentat în reactor printr-un jet de abur (Figura 3). Un catalizator fierbinte este adăugat la furaj. Reactorul rupe lanțurile lungi de hidrocarburi cu formarea de hidrocarburi ramificate cu catenă scurtă - limită și hidrocarburi nesaturate, benzen și derivații săi. În același timp, particulele de catalizator sunt acoperite cu cocs, un amestec de hidrocarburi și rășini mai mari. Acesta este un proces nedorit, deoarece catalizatorul devine inactiv. Debitul de aer este trimis la regenerator, unde arderea cocsului de pe suprafața catalizatorului. Ca rezultat, catalizatorul din nou dobândește activitate și din nou participă la proces.
Figura 3 - Diagrama de instalare pentru cracarea catalitică
Figura 4 - Schema exemplelor de utilizare a produselor rafinate cu ulei
Ca urmare a cracării catalitice, se formează un amestec de produse lichide și gazoase, care se separă pe coloanele de rectificare. Benzina, formată în timpul cracării catalitice, are un număr mare de cifre octanice (aproximativ 90), fiind stabilă în timpul depozitării.
Gazele de cracare catalitică conțin hidrocarburi limită (propan și butan) și nesaturate (propen și butenă). După separare, ele sunt utilizate pentru sinteza multor compuși organici.
Benzina obținută prin distilarea uleiului poate fi transformată în benzină de înaltă calitate (cu cifră octanică ridicată) prin reformare catalitică. Acest procedeu se desfășoară la 500 ° C în prezența unui catalizator. Ca rezultat, se formează hidrocarburi aromatice din alcani și, în primul rând, benzen.
Dacă produsele rafinării sunt supuse încălzirii la o temperatură de 650-700 ° C, atunci un astfel de proces se numește piroliză. În timpul pirolizei, lanțurile lungi de hidrocarburi se sparg pe cele mai scurte. Aceasta duce la o creștere a randamentului produselor gazoase.
Prelucrarea chimică a hidrocarburilor petroliere face posibilă obținerea nu numai a benzinei de înaltă calitate, ci și a unei game întregi de substanțe organice necesare economiei naționale (a se vedea Figura 4).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: