Виды и варианты термического крекинга
Термический крекинг – это переработка углеводородов под воздействием высокой температуры с целью получения продуктов с меньшей молекулярной массой.
Кроме процесса расщепления, при термическом крекинге протекают такие химические процессы, как полимеризация и конденсация, продуктами которых являются полиароматические и полициклические соединения. Первые научные исследования в области превращений нефти при высоких температурах принадлежат инженеру - химику Летнему А.А., обнаруживший, что при температуре 300 градусов по Цельсию тяжелые остатки нефти разлагаются частично на такие продукты, как газы, бензин и керосин, что было отражено в его работе “Сухая перегонка битуминозных ископаемых” в 1875 году. Именно это открытие стало основой для разработки крекинг-процессов. Первая промышленная установка для непрерывного термического крекинга была создана и запатентована в 1891 году русским инженером В.Г. Шуховым. Внедрение процесса термического крекинга на российских нефтеперерабатывающих заводах началось с массового строительства установок для данного процесса в Баку. Первой такой установкой была установка, которую собрали по схеме Квитко.
Термический крекинг делится на три основных вида:
- Пиролиз жидкого и газообразного нефтяного сырья.
- Термический крекинг нефтяного сырья под воздействием высокого давления.
- Термический крекинг жидких нефтяных остатков под воздействием низкого давления (деструктивная перегонка, коксование).
Существуют следующие варианты термического крекинга: термический крекинг в реакционном змеевике без выделения зоны крекинга в отдельную секцию; крекинг с выносной реакционной камерой; термический крекинг с сокинг секцией; термический крекинг с дополнительной разгонкой крекинг-остатка под вакуумом; повторный термический крекинг дистиллятов в смеси с исходным сырьем или в отдельной печи.
Назначение, задачи и характеристика процесса термического крекинга
Изначально основной задачей термического крекинга было получение из тяжелых нефтяных остатков дополнительного количества бензинов, которые обладали высокой детонационной стойкостью и низкой химической стабильностью. Сейчас у термического крекинга иное назначение, которое заключается в термической подготовке дистиллятного сырья для установок коксования и производства термогазойля, который используется для получения сажи (технический углерод). Основными факторами, которые влияют на процесс термического крекинга, являются давление, температура, длительность процесса, термическая стойкость сырья и т.п.
Детонационная стойкость – это параметр, который характеризует способность топлива противодействовать воспламенению при сжатии
В качестве сырья термического крекинга в основном используются:+
- Асфальты.
- Мазут.
- Гудроны.
- Нефтяные остатки с очистных сооружений.
- Тяжелая смола пиролиза.
- Экстракты, получаемые в результате селективной очистки масел.
- Тяжелые газойли каталитического крекинга.
Основной реакцией при термическом крекинге - реакция разложения. Особенно хорошо разложению поддаются нафтеновые и парафиновые углеводороды, хуже всего - ароматические углеводороды. Основными продуктами термического крекинга являются крекинг-остаток, использующийся в агрегатах замедленного коксования для производства кокса или в качестве составляющей котельного топлива; газ, содержащий предельные и непредельные углеводороды, а также сероводород, который отправляется на переработку в газофракционирующих установках; газойлевые фракции, использующиеся для производства технического углерода или использующиеся, как составляющие топлива для котельной, а также приготовления газотурбинных и дизельных топлив (после процесса гидроочистки); бензин, октановое число которого находится в диапазоне от 54 до 70, содержащий большое количеств непредельных углеводородов и использующийся, как компоненты высокооктановых бензинов.
Выход бензина в результате термического крекинга зависит от вида сырья: из гудрона - 10-12 %, керосина - 60-65%, газойля - 50-55%, мазута - 30-35 %. Бензины, получаемые при помощи термического крекинга, низкого качества и содержат в себе непредельные углеводороды.
Сейчас процесс термического крекинга представляет собой устаревшую технологию. Он заметно уступает процесс каталитического крекинга и используется только на устаревших нефтегазовых месторождениях и заводов по переработке нефти. Поэтому в ближайшем будущем от термический крекинг могут перестать применять, в связи модернизацией старых нефтеперерабатывающих заводов и выработкой нефтегазовых месторождений, срок эксплуатации которых подходит к концу.
