Piroliza diferă de cracare
Deci, pentru începători - ce sunt alkenurile? Acestea sunt hidrocarburi aciclice nesaturate care conțin în moleculă o legătură dublă de tip C = C. Primul membru al seriei este etilenă (etenă) CH2 == CH 2. Un gaz incolor cu punct de fierbere de -103,8 ° C După aceasta este propilen (propen) CH2CH == CH2. Punctul de fierbere al acestui gaz este deja -47,7 ° C. În plus, n-butilene și izobutilenă au un punct de fierbere ușor sub 0 ° C.
Acești compuși sunt principalii monomeri inițiali pentru prepararea polimerilor. Ele sunt obținute din petrol și gaze ca urmare a pirolizei. Acest proces este într-o oarecare măsură aproape de crăpare, dar are propriile particularități.
Realizați piroliza în cuptoare speciale echipate cu bobine. Imaginati-un tub continuu, răsucite într-o spirală cu o rază de două până la trei metri (aceasta este bobina) și plasat într-un cilindru metalic, al cărui perete interior rezervat strat gros de material refractar. Acesta va fi cuptorul de piroliză. Doar nu uitați de duze, montate în cuptor la diferite înălțimi. Prin ele, un gaz de furnal este introdus în cuptor.
Încărcarea este furnizată bobinei - un amestec de materii prime hidrocarbonate și vapori de apă. Și în spațiul inter-tub, combustibilul gazos este ars. Temperatura din bobină se ridică la 900 ° C și, dacă este necesar, apoi mai sus, iar hidrocarburile se descompun pentru a forma un gaz conținând alchenă. Dar, în contrast cu deja cunoscute pentru a vă cracare termică, sarcina principală de piroliză nu este de a obține mai ușor decât materiile prime, hidrocarburile lichide, și pentru a transforma toate materiile prime într-un gaz, și, astfel, să-l păstrați apare deja în primele etape ale procesului alkenele individuale, deoarece acestea sunt produsele de piroliză țintă.
Prin urmare, metoda de stingere este utilizată în piroliză. Sensul său este de a opri reacțiile în lanț de recombinare a radicalilor chimici printr-o scădere bruscă a temperaturii. În practică, această creștere maximă a temperaturii în cuptoarele de piroliză, a maximiza viteza de alimentare a bobinei, și în cele din urmă, la ieșirea produselor de piroliză din cuptor, le stins într-un dispozitiv special - aparat de stingere-evaporare.
Aceasta este, de asemenea, o bobină, dar spațiul din jurul țevilor nu este încălzit, ci, dimpotrivă, este răcit de apă curentă. Temperatura amestecului scade cu un factor de trei, sau chiar mai mult, în câteva secunde. Acest truc tehnologic permite păstrarea alchenelor inferioare, împiedicându-le să intre în reacții ulterioare cu conversia, de exemplu, la benzen și la omologii săi. În pirolizele moderne, un zeu este rigiditatea procesului. Temperatura plafonului este determinată numai de calitatea oțelului din care este fabricată bobina. Timpul de staționare a materiei prime în zona de reacție trebuie să fie minimă (de secundă), și, prin urmare, trebuie sa prezinte șarja la o rată care permite dinamica gazelor și a căldurii și a transferului de masă, de exemplu, la o temperatură în bobina 950 ° C. Nu fără nici un motiv, una dintre cele mai recente modificări ale cuptorului de piroliză, proiectată în Țările de Jos, are numele de proprietate "Millisecond". Astfel, în atenția potențialului cumpărător, se spune în mod discret că timpul de ședere este calculat în mii de secunde.
În ceea ce privește temperatura de piroliză, specialiștii în polushutku oferit pentru a caracteriza rata progresului tehnologic în această tehnologie, viteza de creștere a temperaturii în cuptor, în grade pe an. Și ce! Semnificația acestui fapt este, mai ales dacă luăm în considerare faptul că, în ultimii 25 - 30 de ani pirozmeevikah temperatura a crescut cu aproape 200 ° C
Ca și în cazul cracării, în transformările de piroliză, carbonul și hidrogenul sunt redistribuite între materii prime și produse. Împreună cu alchene, se formează hidrogen și metan, precum și rășini și alte produse, inclusiv cocs.
Se pare că un astfel de soi ar trebui să se bucure, mai ales că producția de cocs, necesară pentru industria metalurgică, trebuie să fie tratată în mod special. Cu toate acestea, în acest caz, așa cum se spune, cocsul este un fel de cocs, dar nu unul! Este depozitată pe pereții pyromidian și, dimpotrivă, este necesar să se lupte cu ea. Cuptoarele de piroliză se opresc periodic pentru incendiile de cocs, altfel conductivitatea termică a peretelui bobinei scade.
Rășinile de piroliză sunt, de asemenea, un produs secundar. Este adevărat că recent încearcă să-i folosească pentru producerea de termopolimeri, ca materie primă pentru producerea funinginii, necesară în industria cauciucului și în alte scopuri. Saturați-le și cu hidrogen, crescând astfel raportul hidrogen: carbon aproape până la nivelul materiei prime inițiale și revenind la stadiul de piroliză. Desigur, o astfel de operațiune necesită anumite costuri, însă cu o soluție tehnologică de succes, cheltuielile suplimentare se repară rapid.
Dar cu metanul în producția de piroliză nu se poate face nimic până acum. Aceasta este o pierdere iremediabilă când materiile prime de piroliză relativ costisitoare sunt transformate în gaze de combustibil. Cel mai rău dintre toate, randamentul metanului este dificil de redus, deoarece crește odată cu creșterea rigidității pirolizei.
Dar nu disperați. Cu toate acestea, există speranță de maximizare a eficienței pirolizei și, prin urmare, de reducere a formării metanului, selecția și pregătirea corespunzătoare a materiilor prime, ajustarea compoziției sale de hidrocarburi.
Faptul este că, cu aceeași rigiditate a pirolizei, diferite hidrocarburi dau diferite descompuneri în gaz. Cel mai bine este de a trata etanul: 80% este transformat în etilenă. Rezultatele bune sunt, de asemenea, date de alcani mai mari. În spatele lor sunt ciclohexan și alchilciclohexani. Apoi, în direcția deteriorării, această serie este continuată cu alcani izomerizați.
Aproximativ la același nivel este eficiența pirolizei propanului - pentru fiecare moleculă de etilenă, formarea unei molecule de metan este inevitabilă. În ceea ce privește hidrocarburile aromatice, în cel mai bun caz nu reduc formarea de gaz și, în cel mai rău caz, devin rășini și cocs.
Eficacitatea destul de ridicată, ca piroliză brută, arată gazele pe benzină directă. Sub schema optimă, pe lângă alchenii bogați în piroliză, se formează, de asemenea, piro-condensat, conținând o cantitate semnificativă de benzen. În general, randamentul produselor țintă cu piroliza benzinei primare poate fi crescut la 70%. Restul se încadrează în ponderea fracțiunii metan-bentonice, a rășinii și a cocsului.
Din păcate, piroliza, folosind cele mai bune materii prime, probabil nu este întotdeauna cazul. Etanul este mic, iar benzina de benzină este folosită în multe alte scopuri. Prin urmare, pentru a spori eficiența pirolizei, se folosesc adesea fracțiuni grele de țiței, inclusiv motorina. Producția de alkenuri țintă scăzută cu utilizarea unor astfel de materii prime, desigur, a scăzut în mod semnificativ, echipamentul a devenit mai scump, dar în ansamblu, această prelucrare este încă o afacere destul de profitabilă.
Problema constă în faptul că fracțiunile preliminare ale păcurii sunt supuse unei hidrotratări catalitice, iar produsele de piroliză sunt utilizate într-un mod complex. În plus față de etilenă și propilenă (etena și propena) este utilizat ca C4 și C5, care sunt apoi butenele preparate, 1,3-butadienă, 2-metil-1,3-butadienă (izopren), și 2,4-pentadienă. Partea lichidă a piro-condensatului este apoi trimisă la producerea benzenului, iar pirogatele sunt prelucrate în coloane de distilare, obținându-se alchenele dorite.
Trimiteți-le prietenilor: