Крекінг - це що таке? Крекінг нефти, нафтопродуктів, алканів. Термічній крекінг

Не секрет, что бензин отримуються з нефти. Однако більшість Автолюбителів даже НЕ задаються харчування про ті, як відбувається цею процес превращение нефти в паливо для їх улюбленого автотранспорту. ВІН назівається крекингом, з его помощью нафтопереробні заводи отримуються НЕ только бензин, а й інші необхідні в сучасности жітті нафтохімічні продукти. Цікава історія Виникнення цього способу переробки нефти. Вінахідніком цього процесса и установки вважається російський вчений, а сама установка для цього процесса очень проста и гранично зрозуміла даже НЕ розбірається в хімії людіні.

Що представляет собою крекінг

Чому так назівається крекінг? Це слово походити від англійського cracking, что позначає розщеплення. За суті це процес переробки нефти, а такоже входять до ее складу фракцій. ВІН проводитися для того, щоб отріматі Такі продукти, Які ма ють більш маленьку молекулярну масу. До таких відносіться мастило, моторне паливо та інші подібні. Кроме цього, в результате такого процесса віробляється продукція, необхідна у вікорістанні хімічної и нафтохімічної галузь.

Крекінг алканів Включає відразу кілька процесів, среди якіх конденсація и полімерізація Речовини. Підсумком ціх процесів становится освіту Нафтова коксу и Фракції, закіпає при очень вісокій температурі и званої крекінг-залишком. Температура кіпіння цієї Речовини ставити более 350 градусів. Слід Зазначити, что, кроме зазначену процесів, відбуваються и інші - ціклізація, ізомерізація, синтез.

Винахід Шухова

Крекінг нефти, его історія почінається в 1891 году. Тоді інженер Шухов В.Г. и его колега Гаврилов С.П. вінайшлі промислову установку для Безперервна термічного крекінгу. Це булу перша установка подібного роду в мире. Вінахіднікі відповідно до Законів Російської Імперії запатентувалі ее в уповноваженому органі своєї країни. Звичайно ж, це булу експериментальна модель. Пізніше, через почти чверти століття, технічні решение Шухова були покладені в основу промислової установки для крекінгу в сполучення Штатах. А в Радянському Союзі Перші Такі установки в промисловому масштабі стали виготовляти и віпускаті на заводі «Радянський крекінг» в 1934 году. Цей завод розташовувався в Баку.

Відео: № 56. Органічна хімія. Тема 14. Джерела вуглеводнів. Частина 4. Крекінг нафтопродуктів

Способ англійського хіміка Бартона

На качану двадцятого століття в нафтохімічну галузь неоціненній Внесок ВНІС англієць Бартон, Який займався поиск способів и РІШЕНЬ для Отримання бензину з нефти. Їм Було знайдено абсолютно ідеальний способ, тобто Реакція крекінгу, в результате якої Вихід найбільшу Кількість полегшеніх бензинових фракцій. До цього англійський хімік займався переробка нафтопродуктів, в чіслі якіх БУВ мазут, для вилучення Гасу. Вірішівші проблему з Отримання бензинових фракцій, Бартон запатентував свой способ Отримання бензину.

У 1916 году способ Бартона БУВ застосовання в промислових условиях, а Всього через Чотири роки после цього более восьмисот его установок уже на повну Потужність Працювала на підпріємствах.

Загальновідома залежність температури закипання Речовини від тиску на него. Тобто, если Тиск на якусь рідіну вельми висока, то, відповідно, буде скроню и температура ее закипання. При зніженні тиску на Цю Речовини, воно может закіпіті Вже при більш меншій температурі. Саме ЦІ знання вікорістовував хімік Бартон, домагаючісь найбільш кращої температури, щоб відбулася Реакція крекінгу. Ця температура ставити від 425 до 475 градусів. Звичайний, при такому Високому температурному впліві на Нафту вона буде віпаровуватіся, а працювати з пароподібнімі Речовини й достатньо складно. Тому головні завдання англійського хіміка стало недопущення закипання и випаровуваності нефти. ВІН ставши Проводити весь процес під високого тиску.

Відео: Хімія. Принципи переробки и! Застосування горючих копалин. Центр онлайн-навчання «Фоксфорд»

Установка для крекінгу

Пристрій Бартона Складанний з декількох елементів, в чіслі якіх БУВ котел, что функціонує під високого тиску. Виготовлення ВІН БУВ з й достатньо Товста стала, розташовувався над топкою, та, в свою черга, булу укомплектована дімогарніх труб. Вона булу спрямована вгору до водяного колектора-охолоджувача. Потім весь цею Трубопровід прямував до ємності, прізначеної для збору Рідини. Внизу резервуара розміщувалася РОЗГАЛУЖ труба, шкірні трубка якої мала контрольний вентиль.

Як здійснювався крекінг

Крекінг-процес відбувався Наступний чином. Котел заповнювався нафтопродукти, зокрема, мазутом. Поступово мазут нагрівався за рахунок топки. Коли температура доходила до ста тридцяти градусів, зі змісту котла віддалялася (віпаровувалася) наявна в ньом вода. Проходячи по трубі и охолоджуючісь, ця вода потрапляла в збірний резервуар, а звідті знову по трубі Йшла вниз. В цей же час в котлі чати процес, во время которого з мазуту Зникаю інші СКЛАДОВІ - Повітря и інші гази. Смороду проходили тієї ж шлях, что и вода, прямуючі в Трубопровід.

Позбувшісь від води и газів, нафтопродукт БУВ готов до Подальшого крекінгу. Піч розтоплювалі сільніше, температура ее и котла Повільно підвіщувалася, поки НЕ досягала 345 градусів. У цею годину відбувалося випаровуваності полегшеніх вуглеводнів. Проходячи по трубі до охолоджувача, смороду даже там Залишайся в стані газу, На Відміну Від водяної пари. Потрапивши в збірну Ємність, ЦІ вуглеводні слідувалі в Трубопровід, так як випускний вентиль закрівався и не давав їм піті в канаву. Смороду Повертайся через трубу знову в Ємність, а потім знову повторювалі весь шлях, що не знаходячі виходом.

Відповідно, з Пліній годині їх ставало все более и более. Підсумком Було Зростаючий Тиск в системе. Коли це Тиск доходило до п`яти атмосфер, Легкі вуглеводні Вже були нездатні віпаровуватіся з котла. Вуглеводні, стіскаючісь, підтрімувалі рівномірній Тиск в котлі, трубопроводі, збірної ємності и холодильника. Одночасно починалося через скроню температуру розщеплення Важко вуглеводнів. В результате смороду перетворюваліся в бензин, тобто в легкий вуглеводень. Его Утворення починаєм відбуватіся примерно при 250 градусах, Легкі вуглеводні при розщепленні віпаровуваліся, утворювалі конденсат в охолоджувальній камері, что собирается в збірному резервуарі. Далі по трубі бензин перетікав в підготовлені ємності, в якіх Тиск БУВ зниженя. Такий Тиск спріяло відалення газоподібніх елементів. З Пліній годині Такі гази віддаляліся, а готов бензин перелівався в потрібні резервуари або баки.

Чим более легких вуглеводнів віпаровувалося, тім более пружньою и стійкім до температурного впліву ставав мазут. Тому после превращение половини вмісту котла в бензин подальша робота пріпінялася. Допомагать у встановленні кількості отриманий бензину спеціально встановлений в установку лічильник. Піч гасилась, Трубопровід перекрівався. Вентиль трубопроводу, Який з`єднував его з компресорів, навпаки, відкрівався, парі переміщаліся в цею компресор, лещата в ньом Було менше. Паралельно з ЦІМ перекрівалася труба, ведуча до Отримання бензину, щоб обірваті зв`язок его з установкою. Подальші Дії пролягав в очікуванні охолодження котла, зліві з него Речовини. Для Подальшого использование после цього котел зачіщають від нальотом коксу, и можна Було Проводити новий крекінг-процес.

Етапи переробки нефти и установка Бартона

Слід Зазначити, что можлівість розщеплення нефти, тобто крекінг алканів, Вже давно булу помічена вчений. Однако вона НЕ застосовувалася при звічайній перегонці, так як це розщеплення в такій ситуации Було небажаним. Для цього в процесі БУВ задіяній перегрітій пар. З его помощью нафта НЕ розщеплювалася, но віпаровувалася.

За весь час свого Існування Нафтопереробний галузь пережила кілька етапів. Так, з шістдесятіх років XIX століття до качана Минулого століття Нафту піддавалася переробці з метою Отримання только Гасу. ВІН БУВ тоді матеріалом, Речовини, с помощью которого люди отримувалася освітлення в темний час. Прімітно, что во время такой переробки, одержувані з нефти полегшені Фракції, вважать відходамі. Смороду виливати в канаву и зніщуваліся спалюванням або іншім способом.

Установка крекінгу Бартона и его метод стало основною етапом всієї нафтопереробної сфери. Саме цею способ англійського хіміка дозволив добиться більш високого результату Отримання бензину. Вихід цього продукту нафтопереробки, а такоже других ароматичний вуглеводнів зріс в кілька разів.

Потреба в застосуванні крекінгу

На качану двадцятого століття бензин БУВ, можна Сказати, непотрібнім продуктом нафтопереробки. Автотранспорту, что працює на цьом віді паливо, в тій годину Було очень мало, тому и паливо Було не затребуване. Альо з Пліній годині автопарк стран неухильного зростан, відповідно, БУВ Потрібний и бензин. Тільки за Перші десять-дванадцять років двадцятого століття потреба в бензіні Зросла в 115 разів!

Одержуваній Шляхом простої перегонки бензин, а, точніше, его ОБСЯГИ НЕ задовольнялі споживача, так и самих віробніків. Тому Було вірішено застосовуваті крекінг. Це дозволило наростіті темп виробництва. Завдяк цьом удалось збільшити Кількість бензину для потреб держав.

Трохи пізніше Було встановлен, что крекінг нафтопродуктів можна Було Проводити НЕ только на мазуті або солярці. В якості віхідної сировини для цього Цілком булу прідатна и сира нафта. Такоже виробника и фахівцямі в Цій Галузі Було визначили, что бензин, отриманий способом крекінгу, БУВ більш якісним. Зокрема, при его вікорістанні в автомобілях смороду працювать більш справно и довше звичайний. Це Було пов`язано з тім, что отриманий путем крекінгу бензин зберігав деякі вуглеводні, згоряють при звічайній перегонці. ЦІ Речовини, в свою черга, при вікорістанні в двигун внутрішнього згоряння малі властівість и горіті більш плавно, в результате двигуни Працювала без вібухів паливо.

каталітічній крекінг

Крекінг - це процес, Який можна розділіті на два види. ВІН застосовується для Вироблення паливо, например, бензину. В одних випадка может проводитись Шляхом простої термічної ОБРОБКИ нафтопродуктів - термічній крекінг. У других же випадка можливе Здійснення цього процесса НЕ только с помощью вісокої температури, но и з додаванням каталізаторів. Такий процес назівається каталітічнім.

Вікорістовуючі Останній зазначену способ переробки, Виробники отримуються вісокооктановій бензин.

Вважається, что цею вид є найважлівішім процесом, Який Забезпечує найбільш глибока и якісну переробку нефти. Установка каталітічного крекінгу, впроваджено в промисловість в тридцяті роках минулого століття, дозволила отріматі виробникам безсумнівні Преимущества для Всього процесса. До таких можна Віднести експлуатаційну гнучкість, відносну простоту суміщення з іншімі процесами (Деасфальтізації, гідроочіщення, алкірованіе и т. Д). Саме Завдяк Цій універсальності можна поясніті значний частко использование каталітічного крекінгу в усьому обсязі переробки нефти.

сировина

В якості сировини при каталітічному крекінгу вікорістовується вакуумний газойль, Який представляет собою фракцію, что має Межі кіпіння від 350 до 500 градусів. При цьом Остаточна точка кіпіння встановлюється по-різному и безпосередно Залежить від вмісту металів. Кроме того, на Данії Показник впліває и коксованість сировини. Вона НЕ может буті более трех десяти відсотка.

Попередньо нужно и проводитися гідроочіщення такой Фракції, в результате якої відаляються Всілякі сірчісті з`єднання. Такоже гідроочіщення дозволяє знізіті коксованість.

У Деяк відоміх на нафтопереробний Сайти Вся компаний існує кілька здійснюваніх ними процесів, при якіх відбувається крекінг Важко фракцій. До них можна Віднести коксованої до шести-восьми відсотків мазут. Кроме цього, сировина могут буті Залишки гідрокрекінгу. Самим, мабуть, рідкіснім І, можна Сказати, екзотичних сировини вважається прямогонного мазут. Подібна установка (технологія мілісекунд) є в Республіці Білорусь на Мозірському Нафтопереробний заводі.

Відео: № 57. Органічна хімія. Тема 14. Джерела вуглеводнів. Частина 5. Коксохімічне виробництво

Буквально до последнего годині, коли вікорістовувався каталітічній крекінг нафтопродуктів, застосовувався аморфний кульковий каталізатор. ВІН представляв собою трьох-п`ятіміліметровій кульки. Зараз же для цієї мети застосовуються каталізатори крекінгу ОБСЯГИ НЕ более 60-80 мкм (цеолитсодержащие мікросферіческая каталізатор). Складаються смороду з цеоліту елемента, розташованого на алюмосілікатної матриці.

термічній способ

Зазвічай, термічній крекінг вікорістовується для переробки нафтопродуктів, если нужно отріматі в результате продукт з більш маленькою молекулярної масою. Например, до таких можна Віднести ненасічені вуглеводні, нафтовий кокс, Легкі моторні паливо.

Напрямок цього способу переробки нефти знаходиться в залежності від молекулярної масі и природи сировини, а такоже безпосередно від умов, при якіх відбувається сам крекінг. Це Було підтверджено хімікамі з Пліній годині. Одними з найголовнішіх умів, Які вплівають на ШВИДКІСТЬ и напрямок протікання термічного крекінгу, вважаються температура, лещата и длительность процесса. Останній отрімує видиму фазу при трьохстах-трьохстах п`ятдесяти градусах. При опісі цього процесса вікорістовується кінетічне Рівняння крекінгу первого порядку. На результат крекінгу, а точніше, на склад его продуктов впліває зміна тиску. Причиною цього є зміна швідкості и характеристик Вторинна реакцій, до якіх відносяться, як Вже згадувать Ранее, полімерізація и конденсація, Якими супроводжується крекінг. Рівняння Реакції термічного процесса Виглядає так: С20Н42 = С10Н20 + С10 Н22. Впліває на підсумок и результат ще ОБСЯГИ реактівів.

Потрібно зауважіті, что крекінг нефти, Який здійснюється перерахованого способами, які не є Єдиним. У віробнічій ДІЯЛЬНОСТІ нафтопереробні підприємства Використовують и много других відів цього процесса переробки. Так, в питань комерційної торгівлі випадка вікорістовується так звань окіслювальній крекінг, здійснюваній з Використання кисня. Застосовується у ВИРОБНИЦТВІ и електричний крекінг. С помощью цього методу Виробники отримуються ацетилен Шляхом пропуску крізь електрик метану.