Под действием высокой температуры происходят разнообразные химические реакции углеводородов нефтяного сырья. При этом в зависимости от условий крекинга и химического состава исходного сырья состав продуктов реакции будет различен.
Чем больше число атомов углерода в молекуле сырья, тем легче эта молекула подвергается крекингу.
Вторым фактором, влияющим на результат крекинга, является химический состав исходного сырья.
Продукты прямой перегонки нефти, применяемые в качестве сырья для крекинга, состоят из трех основных классов углеводородов: алканов, цикланов и ароматических.
Сырье вторичного происхождения содержит еще и непредельные углеводороды.
Наиболее легко подвергаются крекингу алканы: первоначальным направлением распада является образование двух углеводородов – предельного и непредельного, причем распад в основном происходит симметрично, то есть по середине цепи молекулы.
С16Н34 à C8Н18 + С8Н16
Цетан Октан Октилен
Наряду с этим будет протекать расщепление и по другим связям молекулы с образованием углеводородов с пятью, девятью атомами углеводорода и других.
Термическая устойчивость парафиновых углеводородов с увеличением молекулярного веса падает, поэтому легкий крекинг тяжелого сырья ведется при более низких температурах, чем глубокий крекинг легкого сырья.
Нафтеновые углеводороды простейшего типа в условиях термического крекинга устойчивы и только при температуре выше 500 оС частично распадаются с разрывом кольца и образованием одного или двух непредельных углеводородов:
Легче всего из нафтеновых углеводородов распадаются углеводороды с длинными боковыми цепями:
Нафтеновые углеводороды подвергаются при крекинге также реакциям дегидрогенизации с образованием ароматических углеводородов :
Ароматическое кольцо не подвергается расщеплению, а наоборот, способно уплотняться. Продуктом уплотнения ароматических углеводородов совместно с непредельными является кокс. От ароматических углеводородов с длинными боковыми цепями в условиях термического крекинга полностью или частично отрываются боковые цепи, ядро же ароматических углеводородов сохраняется. В результате этого отрыва получается более простой ароматический углеводород и непредельный или предельный углеводород с открытой цепью.
Простейшие ароматические углеводороды могут частично конденсироваться:
2 С6Н6 à С6Н5 -- С6Н5 + Н2 (дифенил)
Присутствие ароматических углеводородов в бензине повышает его октановое число. Количественное увеличение их в соляровых фракциях при повторном крекинге нежелательно, так как повышает термическую устойчивость фракций и их склонность к коксообразованию.
При термическом крекинге непредельные углеводороды подвергаются различным химическим превращениям:
1. При температуре 500 оС и выше и пониженном давлении начинают преобладать реакции распада с образованием непредельных углеводородов, но с меньшим числом атомов углерода:
С6Н12 --> С4Н8 + С2Н4
гексилен бутилен этилен
2. При температуре 450 -500 оС и повышенном давлении идут реакции полимеризации:
2 С2Н4 à С4Н8
этилен бутилен
Полимеризация газообразных алканов приводит к образованию бензина, а уплотнение более высокомолекулярных углеводородов к образованию тяжелого остатка и кокса.
При высоких температурах непредельные углеводороды изменяют свое строение и превращаются в циклические углеводороды:
Основное оборудование
Емкости и резервуары Нефть и нефтепродукты, в том числе и сжиженные углеводородные газы, хранят в специальных емкостях и резервуарах. Их изготавливают из спокойной мартеновской стали, они имеют цилиндрическую или сферическую форму. Все резервуары оборудованы указателями для отбора проб, незамерзающ ...
Физико-химические характеристики оксидов азота
Основные физико-химические константы оксидов азота приведены в таблице 3. Таблица 3. Физико-химические свойства оксидов азота [3]. Параметр NO Оксид азота NO2 Диоксид азота N2O Оксид диазота Относительная молекулярная масса 30,006 46,008 44,012 Плотность при 200С, г/м3 1,340 1,491 1,9778 Мольный об ...
Каталитическое аллилирование НБД аллиловым спиртом
Как показано в пункте 1.3, протекание реакции каталитического аллилирования НБД при использовании аллилового спирта, в обычных условиях проведения данного процесса, невозможно. Анализируя механизм реакции (рис.3.1), нами было установлено, что для протекания реакции необходимо, чтобы аллильные произ ...
Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.