Каталитический крекинг нефти

Видео: Каталитический крекинг нефти

Каталитический крекинг нефти (в переводе с английского – расщепление) – технологический процесс, направленный на увеличение выхода бензина путем специальной переработки компонентов тяжелых фракций нефти. При первичной переработке продукта получают в среднем 5-14% от общей массы бензина. Качество получаемого топлива после прямой перегонки не удовлетворяет требованиям современной техники.

Каталитический крекинг повышает выход бензина и улучшает его качество.

Различают два вида термического (каталитического) крекинга: жидкостный и газофазный. Для первого сырьем является мазут, который подают в печи при 600-625 °С под давлением, близким к атмосферному. Газофазный каталитический крекинг проводится при тех же условиях, но сырьем для него является газойль (солярные масла). При термическом крекинге в структуре высокомолекулярных алканов разрываются карбоновые связи и образуются молекулы низкомолекулярных углеродов, входящих в бензиновую фракцию:

С10Н22 – С5Н12+С5Н10.

Таким образом, из высокомолекулярного декана образуются два вещества (предельные и непредельные углеводороды) с меньшей молекулярной массой.

Каталитический крекинг осуществляется в присутствии катализаторов (активированная глина или алюмосиликаты) при температуре 470-530 градусов под давлением от 70 до 370 кПа. Основным сырьем для осуществления процесса является газойль, выход бензина с общей массы нефти может достигать 30-40%. Поэтому производство бензина – это непростой и трудоемкий процесс. Для улучшения качества продукта из его состава удаляют алкены и алкины, которые иногда занимают до 30% общей массы.

Благодаря использованию инновационных технологий, выход бензина в процессе перегонки нефти может составлять до 80 процентов. Для оценки качества жидкого топлива пользуются октановым числом. В качестве образца топлива с высокими антидетонационными свойствами был избран изооктан или 2,2,4-триметилпентан.

Видео: Московский НПЗ: установки изомеризации, Евро+, каталитический крекинг, резервуары, очистные

Его октановое число считают равным 100. В качестве образца с наиболее низкими антидетонационными свойствами берут н-гептан: С7Н16, октановое число (ОЧ), которого считают равным 0. Для определения данного показателя сравнивают детонационные свойства бензина со свойствами смеси изооктана и н-гептана.

К примеру, продукт с октановым числом 80 имеет такие же детонационные свойства, как смесь 80% изооктана и 20% н-гептана. Чем выше октановое число, тем выше качество топлива. Повышение этого показателя экономит топливо и сохраняет мощность двигателей внутреннего сгорания. В продукт добавляют и другие компоненты, в том числе и углероды синтетического происхождения, и антидетонаторы (это вещества, которые в минимальных концентрациях (не больше 0,5 %) улучшают антидетонационные свойства топлива). Раньше для этих целей использовали тетраэтилплюмбум. В связи с тем, что это вещество очень токсично, его заменили другими антидетонаторами, которые изготовляют из марганцевоорганических соединений. Эти вещества менее токсичны для нашего организма и дают возможность получения топлива с ОЧ в сто двадцать пять-сто тридцать единиц.

Видео: Oil

Технология производства бензина

Путем прямой перегонки нефти получают бензин с ОЧ до 91. Указанный метод на сегодня – непозволительная роскошь, поскольку выход самого бензина невелик. Для повышения выхода топлива и улучшения его качества используют повторную перегонку, каталитический, термический крекинг, риформинг и т.д.

Перечисленные методы повышают затраты труда, времени и средств, однако, только они позволяют получить менее вредный бензин для окружающей среды. Для увеличения ОЧ на сегодня очень часто используют разнообразные химические средства (спирты, металлоорганические соединения, эфиры и т.д.).