С. С. Наметкин айтып кеткендей, крекинг процесінің мағынасы мұнайды өңдеу арқылы алынатын негізгі өнім бензинмен тоқтап қалған жоқ. Осы мәселені шешумен қатар крекинг процесінің дамуы химиялық өңдеудің өнімін ғылы
жүктеу/скачать 3,34 Mb.
|
Органикалық синтез химия технология теориясының методикалық оқу құралы
| Екіншілік мұнайды өңдеу. мұнайдың біріншілік айдау фракциясы (бензин, авиациялық немесе автомобильдік, лигроин, керосин, дизель жанармайы және мазут) екіншілік мұнай өңдеудің шикізаты болып табылады, термиялық деструкция және синтезді қосқанда (термиялық крекинг, каталитикалық крекинг, гидрокрекинг, каталитикалық риформинг, гидроформинг, платформинг, жоғары рктанды компонентердің синтезі, пиролиз, кокстеу). Парафинді және нафтенді мұнайдан алынатын жоғары температура фракциясының тәсілі крекинг және ароматизациялау.
Крекинг алкандарды жоғары температурада ауа қатысынсыз қыздырады. Мұнайды жай айдауда 15-20% бензин алуға болады. Крекинг бұл көрсеткіштерді бірнеше есе жоғарлатады. Крекинттің екі түрі бар –термиялық және каталитикалық. Термиялық крекинг қиын фракцияларды жоғары температура қатысында бөлу процесі. Термиялық крекингтің үш түрі бар. 1) жоғары қысымда бензин алу үшін 2) төменгі қысымда (кокстеу) фракциялар алу үшін және мұнай коксі үшін 3)құрамында олефиндермен арендер бар газдар алу үшін жоғары температура төмен қысым қатысында (пиролиз). Термиялық крекинг процесі вакуумда газойль, мазут немесе гудрон висбрекинг деп аталады. Цикландар крекинг әсерінен өздерінің байланыстарын жоғалтады, сақинадан алыстағасын алкандар сияқты ыдырайды, бір уақытта цикланның дигидрлеуі жүреді. Бұл процесс 470-540о С қысым 2-7 МПа жүреді. Автомобильді бензин алу үшін шикізат ретінде газойль фракциясы, ал кательдік жанармай үшін – гудрон. Крекинг – бензин құрамындағы алкен мен алкадиеннің болуына байланысты химиялық тұрақтылығы төмен болып сипатталады. Қазіргі таңда термиялық крекинг өнімнің төмен сапасына байланысты (бензин), заманауи моторларды қанағаттандырмайды, сондықтан екіншілік айдау өнімнің жаңа нұсқаларын қолданылады. Термиялық крекинг құрылғысын каталитикалық крекинг құрылғысына және басқа жаңа құрылғыға ауыстырады. Қазақстанға каталитикалық крекинг процесін дамыту маңызды, өйткені Қазақстан мұнайы ауыр, күкіртті және жоғары күкіртті, құрамында ашық фракциялар аз. Каталитикалық крекинг – бұл процес жоғары температура қатысында бір уақытта катализатор қатысында жүретін процесс. Термиялық крекинг процесі иондық механизмі және 0,06-0,14 МПа қысымда және 450-500о С температурада жүреді. Катализатор ретінде табиғи алюмосиликат немесе цеолиті бар катализатор. Шайырлы қалдықты 550-680о С катализатор ауасы арқылы өртейді. Каталитикалық крекингтің негізгі сипаттамалары; реакция жүруі тез ( өте жоғары, термиялық крекингке карағанда), изомеризацияға қарқынды ұшырайды. Каталитикалық крекинг натижесінде изоалкандармен ароматты көмірсутектер 55% жетіп, цикландар 20-25% алкен мен алкадиеннен тұрады. Бензиннің фракциясы 50% немесе одан көп болады. Каталикалық крекингтің негізгі өнімі детонацияға қабілеті жоғары бензин ( октан саны 87 ден 91 жетеді). Процестің кемшілігі. Катализаторды шайырлы калдықтармен ластауы, соның нәтижесінде регенерацияны көп қажет етуі; Алкеннін түзілуі, өнімнің химиялық тұрақтылығын төмендетеді. Механизм процесі: Парафинді көмірсутекті гибрид-ионы айырған кезде катализаторда карбкатион түзіледі. Al3X + CnH2n+2 [HAlX3]- + CnH2n+1 Біріншілік ионмен екіншілік, содан кейін үшіншілік изомеризация реакциясы схемадағыдай тез жүреді. H H C + H2 – CH – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – C+ H – CH – CH2 CH3 CH3 – CH2 – C+ H – CH2 – CH3 CH3 CH3 C H3 – CH2 - C+ H - CH2 - CH3 CH3 – CH2 – C+ H – CH2 CH3 – CH2 - C+ - CH3 Бұл жағдайда кобі изомеризацияға ұшырап төртіншілік карбкатион түзеді, сол кезде өнімде н-парафиндер 4 көміртегі бар изоқұрылымды иемденеді. Түзілген карбкатион келесі алкан молекуласынан гидрид-ионын үзеді. Риформингте алкандар изомеризацияға, дегидроциклизация және гидрокрекингке ұшырайды. Механизм катализатор қатысында алкан --> циклоалкан → арен CH3 С8Н18 → CH3 + 4Н2 Риформинг екіфункционалды катализаторда жүзеге асады, гидрлеу және дигидрлеуге үйлесетін : платина( платина алюминий оксидке жағылған) немесе полиметалдық , платинадан басқа рений, иридий, қорғасын, германий. Бензин каталитикалық риформингте 50-60 % арен, 10-15% циклоалканнан тұрады. Каталитикалық риформингте бензин жоғары арендерден тұратындықтан, күйікке әкеледі және сапалы таза отын ретінде қолданылмайды. Каталитикалық риформингте бензин индивидуальды арендерді бөлу үшін, органикалық синтезде қолданады. Октандық сан – сапалы шартты маңызды көрсеткіш, н- гептан және эталонның қоспасы изоактан қарағанда бензиннің детонациясы тұрақты, бензиннің көмірсутек құрылысына байланысты, оның фракциондық құрамы, химиялық және физикалық тұрақтылығы, және т.б Басқа жолмен мұнайөнімін өңдеу, парафин мен нафтенді айдау арқылы алады, ароматты процессте жүреді. Отын және химиялық шикізат ілеспе газдарға ие және мұнай крекинг газы. Ілеспе газ пропан мен бутаннан тұрады жәнемұнайдан бөлініп шығады. Ілеспе газ және крекинг газы әдетте айдау арқылы, индивидуальды көмірсутектерді бөліп шығарады. Пропан және бутан фракциясы төмен газ ретінде қолданады, отын және химиялық шикізат ретінде атқарады. Пропан және бутан хлорлауға душар, тотығуға және т.б жүктеу/скачать 3,34 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|