Химизм крекинга углеводородов.

Назначение установки

Установка термического крекинга предназначена для получения дополнительного количества светлых нефтепродуктов термическим разложением остаточых фракций, улучшения качества котельного топлива. Используется также для выработки термогазойля (сырья для производства технического углерода). В настоящее время получил новое назначение – термоподготовка дистиллятных видов сырья для установок коксования и производства термогазойля – сырья для последующего получения технического углерода.

Сырье установки

В качестве сырья предпочтительно используют ароматизированные высококипщие дистилляты: тяжелые газойли каталитического крекинга, тяжелую смолу пиролиза и экстракты селективной очистки масел. Если продукты, поступающие на термический крекинг, сильно различаются по температурам кипения, то легкокипящее сырье не смешивают с высококипящим.

Продукция установки

1. Газ, содержащий непредельные и предельные углеводороды. Он направляется для дальнейшей переработки на ГФУ.

2. Бензин, содержащий значительное количество непредельных и ароматических углеводородов. Его октановое число – 66-68 пунктов по моторному методу. Его следует подвергать очистке. Обладает низкой химической стабильностью. Поэтому, при использовании в качестве компонента автомобильных бензинов, необходима добавка ингибиторов окисления.

3. Керосино-газойлевая фракция (200-250°С). Является ценным компонентом флотского мазута. После гидроочистки может применяться как компонент дизельных топлив.

4. Крекинг-остаток (выше 350°С). Используется как котельное топливо. Имеет более высокую теплоту сгорания, более низкую температуру застывания и вязкость, чем прямогонный мазут.

5. Термогазойль. Является сырьем для производства технического углерода. Получается при крекировании смеси газойля каталитического крекинга и экстрактов селективной очистки фракций.

Химизм крекинга углеводородов.

Крекинг представляет собой сложный комплекс одновременно протекающих разнообразных параллельных, последовательных и параллельно-последовательных реакций. Сложность здесь в том, что:

1. Один и тот же углеводород может испытывать разные превращения и главное направление превращения можно изменить, изменив внешние условия.

2. Углеводороды разных групп испытывают превращения по разным схемам.

3. Характер превращения каждого углеводорода в смеси определяется также и природой присутствующих в смеси других углеводородов.

У алканов энергия активации связи С-С в среднем составляет 71 ккал/моль, а связи С-Н – 92 ккал/моль. Поэтому при крекинге разрыв происходит преимущественно по связи С-С. Только простейшие алканы претерпевают и дегидрирование, то есть распад по связи С-Н, причем изоалканы легче, чем нормальные. Связи С-С по краям молекулы прочнее, чем в середине цепочки, поэтому разрыв С-С связи происходит преимущественно по середине молекулы, давая два радикала.

В настоящее время общепризнанно, что в основе процессов термолиза нефтяного сырья лежат реакции распада и поликонденсации, протекающие через ряд промежуточных стадий по радикально-цепному механизму, а также что в реакции крекинга ведущими являются короткаживущие радикалы алкильного типа, а поликонденсации – долгоживущие бензильные или фенильные радикалы.