Самостійна робота - 25
Високотемпературна переробка нафти
Види термічного перероблення нафтопродуктів
Термічне перероблення нафтопродуктів поділяють на термічний та каталітичний крекінг, каталізний реформінг, піроліз і коксування.
Суть термічного та каталітичного крекінгу ми розглядали на лекції.
Піролізом (від грецьк. - вогонь і розпад) називають розщеплення великих молекул вуглеводнів на простіші за високої температури.
Мета процесу - отримання етилену та пропілену. Поряд із газом утворюється смола, яка містить ароматичні сполуки - бензол, толуол, ксилол.
Коксуванням нафтопродуктів називають розкладання нафтових залишків (мазуту, гудрону, крекінг-залишку) при нагріванні без доступу повітря.
Цей процес проводять для отримання додаткової кількості рідинного пального та нафтового коксу, який згоряє без твердого залишку (жужелиці).
Процес коксування здійснюється при температурі 510-530°С з високим виходом коксу та легких продуктів розкладу - газойлю, бензину, газу.
Піроліз нафтопродуктів
Піроліз нафтопродуктів проводять для отримання газів і рідинних ароматичних вуглеводнів. Це найбільш жорстка форма термічного крекінгу, бо температура процесу 700-1000°С, а тиск близький до атмосферного.
Сировина, яка використовується для піролізу може бути:
• газова - етан, бутан, пропан;
• рідинна - бензин, гас-газойлеві фракції та нафтові залишки.
На даний час із зростанням цін на бензин найбільший інтерес викликають гасо-газойлеві фракції.
Внаслідок розщеплення молекул гасу або легкого газойлю отримують до 50% газу, ароматичні вуглеводні та смолу.
Гази піролізу відрізняються від газів крекінгу більшою кількістю етилену, пропілену, бутилену, які є сировиною для виробництва продукції хімічної промисловості.
У наш час відомо багато нових видів піролізу: із застосуванням каталізаторів, у присутності водню (гідропіроліз) тощо.
Коксування нафтопродуктів
Головною метою коксування є отримання нафтового коксу, потреба в якому безперервно зростає.
Отриманий кокс використовують для виробництва:
• електродів, що необхідні металургії;
• карбідів для авіаційної та ракетної техніки;
• ядерної енергії, тому що чистий вуглець використовують як сповільнювач нейтронів у атомних реакторах
• сірковуглецю тощо.
Коксування проводять у технологічних системах періодичних, напівбезперервних і безперервних. Найпоширенішими є напівбезперервні системи, в яких сировина подається безперервно, а вихід коксу періодичний.
Каталізний реформінг нафтопродуктів
Щоб поліпшити якість бензину та збільшити його октанове число, впроваджують каталізний реформінг.
На відміну від крекінгу реформінг проводять з участю водню у присутності каталізаторів платини, оксиду молібдену тощо.
Відомо кілька промислових способів реформінгу, які різняться каталізаторами, температурою, тиском і способом регенерації каталізаторів.
Найчастіше застосовують каталізний реформінг із використанням платинового каталізатора (платина нанесена на поверхню оксиду алюмінію) в середовищі водню за температури 470-540°С і тиску 2-4 МПа. Цей процес називають платформінгом.
Переробляють легкі нафтові фракції - малооктанові бензини, які отримують у процесі дистиляції нафти або бензино-легроїнової суміші. У результаті такого перероблення отримують бензин з великим октановим числом або ароматичні вуглеводні (бензол, толуол, ксилол).
Якщо платформінг проводять за тиску 1,5-3,0 МПа, то отримують бензол, толуол, ксилол; за тиску 5 МПа утворюється дуже якісний бензин з октановим числом 98. Отриманий бензин має незначний вміст сірки, є стійким під час зберігання та використання. Незалежно від умов процесу у ході реформінгу паралельно з рідинною продукцією отримують 5-15% газової, яка містить водень, метан, етан, пропан, бутан та ізобутан. Деякі з них використовують у виробництві метанолу, формальдегіду тощо, які додають до бензину.
