Cracking - čo je to? Krakovania ropy, ropných produktov, alkány. tepelné krakovanie

Nie je žiadnym tajomstvom, že benzín sa vyrába z ropy. Avšak, väčšina motoristov ani čudovať, ako je tento proces transformácie oleja do paliva pre svoje obľúbené vozidlá. Nazýva sa praskanie, s pomocou rafinérií sú nielen benzín, ale aj ďalšie nevyhnutné v modernom živote petrochémii. Zaujímavá história vzniku tohto spôsobu spracovania ropy. Vynálezca procesu a inštalácia je považovaný za ruský vedec a samotný závod v tomto procese je veľmi jednoduché a veľmi jasné ani zbehlý v ľudskej chémii.

Aký je prasknutá

Prečo sa volá cracker? Toto slovo pochádza z anglického krakovania, čo naznačuje štiepenie. V skutočnosti je tento proces rafinácie ropy, ako aj jeho jednotlivých frakcií. Vyrába sa tak, aby sa získali také produkty, ktoré majú malú molekulovú hmotnosť. Tieto obavy mazací olej, motorový olej a iné podobné. Okrem toho, v dôsledku tohto procesu vyrobené produkty, je potrebné, aby chemický a petrochemický priemysel.

alkánov krakovanie zahŕňa rad procesov, vrátane kondenzačných a polymerizačných činidiel. Výsledkom týchto postupov je vznik ropného koksu sa stáva, a frakcie vrie pri veľmi vysokej teplote, a nazýva praskanie zvyšku. Bod varu tejto látky je vyššia ako 350 stupňov. Je potrebné poznamenať, že okrem týchto procesov, existujú iné - cyklizace, izomerizácie, syntéza.

vynález Shukhov

Krakovania ropy, jej história začína v roku 1891. Potom inžinier VG Shukhov a jeho kolega Gavrilov SP vynašiel priemyselný závod pre kontinuálne tepelné krakovanie. Jednalo sa o prvú inštaláciu svojho druhu na svete. Vynálezcovia, v súlade so zákonmi Ruskej ríše je patentovaný v autorizovanej osoby v krajine. Samozrejme, že to bolo experimentálny model. Neskôr, po takmer štvrť storočia, technické riešenia Shukhov boli základom priemyselnej krakovania v Spojených štátoch. A v Sovietskom zväze bol prvý takéto zariadenie v priemyselnom meradle začala vyrábať a uvoľnenie na "sovietskeho praskanie" v roku 1934. Tento závod sa nachádza v meste Baku.

Metóda anglický chemik Barton

Na začiatku dvadsiateho storočia, petrochemický priemysel urobil neoceniteľný prínos k Angličan Barton, hľadať spôsoby a riešenia pre výrobu benzínu z ropy. Našli úplne dokonalý spôsob, to znamená, že krakovacie reakciu, v dôsledku ktorého je výstup je najvyšší počet ľahkých benzínových frakciách. Pred tým, anglický chemik zaoberajúce sa spracovaním ropných produktov, vrátane vykurovacieho oleja bolo získať petrolej. Riešenie problému produkovať benzínové frakcie, Bartoň patentoval jeho spôsob výroby benzínu.

V roku 1916, metóda Barton bol použitý v priemyselnom prostredí, a len o štyri roky neskôr po viac ako osemsto jej jednotiek už pracoval v továrňach.

Varu teplotná závislosť je dobre známa látka tlaku na to. To znamená, že v prípade, že tlak na nejakú tekutinou je veľmi vysoká, potom sa podľa toho bude vysoká a teplota varu. S klesajúcou tlak na látky, môžu sa už začne variť pri nižšej teplote. Je to práve táto znalosť použitá chemik Barton, dosiahnuť čo najväčšiu najlepšie teploty nastať praskanie reakcie. Táto teplota sa pohybuje v rozmedzí od 425 do 475 stupňov. Samozrejme, že s takým vplyvom vysokej teploty na rope sa bude vyparovať, a práca je ťažké sa prchavých látok. Preto je hlavnou úlohou anglickú lekárňou bola prevencia varu a odparovanie oleja. Začal tráviť vysokého tlaku celý proces.

Inštalácia pre krakovanie

Bartoň prístroj pozostával z niekoľkých prvkov, medzi ktorými bol kotol, ktorý pracuje pod vysokým tlakom. Bol vyrobený z pomerne silného oceľového plechu, ktorý sa nachádza nad pecou, ktorý, podľa poradia, bol vybavený dymových rúr. Bola hore k potrubiu vody chladnejšie. Potom sa celý kanál týka nádoby určené pre zber kvapaliny. V dolnej časti nádrže umiestnené rozvetvený trubice, každú skúmavku, ktorá mala kontrolný ventil.

Ako ich praskanie

Krakovacie proces je nasledujúci. Kotol je naplnený ropných produktov, ako je napríklad vykurovací olej. Postupne sa olej je zahrievaný v peci. Keď teplota dosiahla sto tridsať stupňov, z obsahu kotla bol odstránený (odparí) k dispozícii v sebe vodu. Prechádzajúce trubice a ochladí sa, táto voda vstupuje do zbernej nádrže, a odtiaľ opäť skrz potrubie klesá. V rovnakej dobe sa proces pokračoval v kotli, kde vykurovací olej zmizol od ostatných zložiek - vzduch a iné plyny. Vzali rovnakú cestu ako z vody, mieri do potrubia.

Ako sa zbaviť vody a plynový olej produkt bol pripravený pre následné praskanie. Rúra silnejší roztavený a teplota kotla pomaly zvyšuje až do dosiahnutia 345 stupňov. V tomto okamihu, odparovanie ľahkých uhľovodíkov. Prechádzajúce cez trubicu do chladiva, aj tam, kde oni zostali v stave plynu, na rozdiel od vodnej pary. Potom, čo v zbernej nádoby, tieto uhľovodíky sú dodržiavané v potrubí, ako vypúšťací ventil uzavretý, a nie nechať ísť do priekopy. Vrátili potrubím späť do nádrže, a potom opakovať po celú cestu, žiadna cesta von.

V súlade s tým, že stále viac a viac v priebehu času. Výsledkom bol rastúci tlak v systéme. Ak je tento tlak dosiahne piatich atmosfér, ľahké uhľovodíky neboli schopní odpariť z kotla. Uhľovodíky, zmršťovanie, je rovnomerný tlak bol udržiavaný v kotli potrubí a zbernej nádoby chladničke. Súčasne začala kvôli vysokým teplotám štiepanie ťažkých uhľovodíkov. V dôsledku toho, že sa zmenil na benzín, to znamená, že vo svetle uhľovodíka. Jeho tvorba začne nastať pri asi 250 °, sú ľahké uhľovodíky štiepením odparí, kondenzát vytvorený v chladiacej komore, zhromažďujú v zbernej nádrži. Ďalej, a to prostredníctvom rúrky benzínu tiekla pripravená v nádobe, v ktorej sa tlak zníži. Tento tlak prispela k odstráneniu plynných prvkov. Takýmito plyny boli odstránené v priebehu času, a hotový benzínu naleje do príslušných nádob alebo nádrží.

Čím viac ľahké uhľovodíky odparí, odolnejšie a odolné proti teplote sa stal olej. Preto sa po premene polovice obsahu kotla v benzíne pozastaviť ďalšiu prácu. Asistovaná špeciálne nainštalovaný pri inštalácii elektromera pri určovaní počtu výsledný benzín. Rúra rozloží potrubia prekrýva. Vetracie potrubie, ktoré spája kompresor, naopak, sa otvoril, pár pohybuje v tomto kompresora, tlak v ňom bolo menej. Súbežne s týmto prekrývajúcim potrubia vedúce k výrobe benzínu, prerušiť jeho spojenie s inštaláciou. Ďalšie kroky v očakávaní ochladzovanie kotla, vypúšťanie z nej látky. Pre neskoršie použitie potom vyčistiť kotol od nakaziť koksu a bolo možné vykonať nové krakovania.

Etapy rafinácie a inštalácia Barton

Je potrebné poznamenať, že možnosť rozdelenia oleja, tj praskanie alkány, už dlhú dobu videl vedci. Avšak, nebol použitý v konvenčnom destilácie, ako je rozdelenie v takejto situácii bolo nežiaduce. Za týmto účelom sa prehriata para sa zúčastňuje procesu. S pomocou oleja nie je štiepený ale odpariť.

Po celú dobu svojej existencie, rafinácia ropný priemysel prešiel niekoľkých etapách. Takže, od šesťdesiatych rokov XIX storočia do začiatku minulého storočia, olej sa spracováva na výrobu iba petrolej. Potom bol materiál látka, s ktorými sa ľudia dostali pokrytie v tme. Je pozoruhodné, že v čase tohto spracovania, odvodené od ropných frakcií ľahkých, považovaný za odpad. Sú naleje do priekopy a zničený spálením alebo inými prostriedkami.

Inštalácia praskanie Burton a jeho metóda slúžil ako zásadný krok v celom odvetví rafinácie ropy. Je to spôsob, ako anglické možného chemika, aby sa dosiahlo lepšieho výsledku výrobu benzínu. Výťažok rafinovaného ropného produktu, ako aj ďalšie aromatické látky zvýšil niekoľkokrát.

Nutnosť použitia krakovania

Na začiatku dvadsiateho storočia, benzín bol, dalo by sa povedať, odpadový produkt rafinácie ropy. Vozidlo s týmto palivom, zatiaľ čo tam bolo veľmi málo, takže palivo nebolo čerpané. Ale s postupom času sa flotila krajín neustále rastie, v tomto poradí, nutná a benzín. Len za prvých desať alebo dvanásť rokov dvadsiateho storočia, je potreba benzínu vzrástli o 115 krát!

Získané jednoduchou destiláciou benzínu, a, presnejšie povedané, jej objem nespĺňa spotrebiteľa aj samotní výrobcovia. Preto bolo rozhodnuté použiť praskanie. To umožnilo zvýšiť rýchlosť výroby. To umožnilo zvýšiť množstvo benzínu pre potreby štátov.

O niečo neskôr, bolo zistené, že krakovania ropných produktov by mohla byť vykonaná iba na vykurovací olej alebo motorovej nafty. Ako surovina na to dobre platnosti a ropa. Tiež výrobcovia a odborníci v tejto oblasti sa zistilo, že benzín získaný praskanie proces bol kvalitnejší. Najmä pri použití v automobiloch, ktoré pracovali viac pravidelne a po dlhšiu dobu, ako je obvyklé. To bolo spôsobené tým, že benzín získaný krakovaním zachované niektoré uhľovodíky, spaľuje pri konvenčné destiláciou. Tieto látky, podľa poradia, pri použití v spaľovacích motoroch majú vlastnosť k vznieteniu a vypáliť viac hladko, ako dôsledok motora nie je palivové explózie.

katalytické krakovanie

Krakovania - proces, ktorý možno rozdeliť do dvoch typov. To sa používa na výrobu paliva, ako je benzín. V niektorých prípadoch môže byť vykonaná jednoduchým tepelným spracovaním ropných produktov - tepelné krakovanie. V iných prípadoch je možné vykonanie tohto procesu nielen vysokej teplote, ale aj s pridaním katalyzátorov. Takýto spôsob sa nazýva katalytická.

Použitie druhej, spôsob spracovania, výrobcovia získať vysoko oktánový benzín.

Predpokladá sa, že tento druh je najdôležitejší proces, ktorý poskytuje najhlbší a nastavenie kvality. Katalytického krakovania zavedená do priemyslu v tridsiatych rokoch minulého storočia, to umožnilo výrobcom získať určité výhody pre celý proces. Medzi ne patrí pružnosť, relatívna jednoduchosť zarovnanie s ostatnými procesmi (deasfaltace, hydrogenačného, alkirovanie a t. D.). Je to práve táto univerzálnosť možno pripísať na významný podiel použitie katalytické krakovacie jednotky v celom objeme spracovania ropy.

suroviny

Suroviny použité v katalytickom krakovaní vákuového plynového oleja, čo je frakcia s teplotou varu v rozmedzí od 350 do 500 stupňov. V tomto prípade je konečný bod varu je nastavený odlišne a závisí od obsahu kovu. Okrem toho, tento ukazovateľ ovplyvňuje koksovanie suroviny. To nemôže byť viac ako tri desatiny percenta.

Predbežné hydrogenačné potreby a produkoval frakciu, ktorá je odstránená v dôsledku rôznych zlúčenín síry. hydrogenácia tiež znižuje koksovanie.

Niektorí dobre známe, existuje niekoľko procesy vykonávané nimi v ktorom je krakovania ťažkých frakcií v spoločnostiach, ktoré rafinérie trhu. Patrí medzi ne koksovanie až šesť až osem percent oleja. Okrem toho, sa surovina, môže byť zvyšok hydrokrakovania. S najväčšou pravdepodobnosťou vzácne, možno povedať, je považované za exotické surový panenský olej. Podobný prístroj (milisekúnd technológia) je k dispozícii v Bieloruskej republiky v Mozyr rafinérie.

Len až do nedávnej doby, kedy použiť katalytické krakovanie ropy, používajú gule amorfného katalyzátora. Jednalo sa o tri až päť milimetrové guličky. Práve pre tieto účely sa používajú katalyzátory popraskaniu nie viac ako 60 až 80 mikrometrov (zeolit mikroguľôčok katalyzátor). Skladajú sa z zeolitu člen je usporiadaný na kremičitanu hlinitého matrice.

tepelný spôsob

Ako obvykle, tepelné krakovanie sa používa pre spracovanie ropy, v prípade potreby sa v konečnom produkte s malou molekulovou hmotnosťou. Napríklad, také môžu obsahovať nenasýtené uhľovodíky, ropný koks, ľahkých motorových palív.

Smer tejto metódy spracovania ropy je závislá na molekulovej hmotnosti a povahe suroviny, tak aj priamo na podmienkach, pri ktorom krakovacie sám. To bolo potvrdené chemikov v priebehu času. Jednou z hlavných podmienok, ktoré ovplyvňujú rýchlosť a smer prúdenia tepelného krakovania sú považované za teploty, tlaku a doby spracovania. Posledné dostáva viditeľnú fáze na tristo, tristo päťdesiat stupňov. Pri popisovaní tohto procesu využíva kinetickú rovnicu prvého rádu krakovania. V dôsledku vzniku trhlín, a presnejšie povedané, na jeho zloženie výrobkov, má vplyv na zmenu tlaku. Dôvodom je zmena rýchlosti a charakteristík vedľajšie reakcie, medzi ktoré patrí, ako už bolo uvedené, polymerizácie a kondenzácie, ktoré je sprevádzané praskanie. Reakčná rovnica tepelný proces je nasledujúci: S20N42 S10N20 + = C10 H22. Ovplyvniť výsledok a výsledkom je stále objem činidiel.

Je potrebné poznamenať, že krakovania ropy, vykonávané týmito metódami, nie je jediný. rafinérie výrobnej činnosti len a mnoho ďalších druhov procesu spracovania. Preto v niektorých prípadoch tzv oxidačné krakovania, vykonáva za použitia kyslíka. Používa sa pri výrobe elektrických a praskanie. Pri použití tejto metódy, výrobcovia acetylén pripravená prechodom elektrického prúdu skrz metánu.