Образование - легкое углеводород
Cтраница 2
Крекинг нефтепродуктов, являющийся главным направлением современной техники переработки нефти в бензин и другие виды легкого топлива, состоит в нагревании нефтепродуктов до 450 - 650 С, в результате которого высокомолекулярные углеводороды исходного сырья расщепляются с образованием легких углеводородов. Естественно, что часть сырья при этом превращается в горючий газ. Крекинг, осуществляемый в присутствии катализатора, называется каталитическим, а без катализатора - термическим. [16]
Работами русских химиков - Г у с т а в с о н а ( 1881 г.), Зелинского и американца М а к - А ф ф и было установлено, что при нагреве нефти и ее дестиллатов с 5 - 10 % хлористого алюминия ( А1С13) до температуры 260 - 280 С происходит расщепление исходного сырья с образованием газообразных и легких углеводородов бензинового типа. [17]
 |
Схема созревания нефти. [18] |
Обращает на себя внимание другая не менее важная сторона этого исследования. Предложенный механизм образования легких углеводородов, очевидно, является дегидрогенизационным процессом. Поэтому потеря фрагментов ( или радикалов) низкомолекуляр-ных парафинов, вероятно, приведет к появлению одной или нескольких двойных связей в структуре материнской молекулы. По мере протекания процесса фрагментации могут образовываться полиены с сопряженными двойными связями. [19]
Повышение содержания высокооктановых компонентов ( октановое число к-гептана равно нулю, а октановое число смешения толуола 124) путем реакции дегидроциклизации сопровождается большим изменением объема, что связано с увеличением плотности продуктов реакции. Гидрокрекинг, сопровождающийся образованием легких углеводородов ( что ведет к снижению выхода жидких продуктов), происходит и в этом случае, особенно при температурах, необходимых для значительного протекания реакций дегидроциклизации при более высоких давлениях. [20]
С повышением температуры интенсивность изомеризации возрастает, но до определенного предела. Дальнейшее повышение температуры приводит к усилению реакций гидрокрекинга с образованием легких углеводородов. [21]
 |
Зависимость выхода бен - стремятся увеличить выход жид-зина от температуры и времени ких продуктов, процесс проводят пребывания сырья в реакторе r J r r. [22] |
Основным продуктом, производимым на большинстве заводов, является бензин. При некоторой температуре ta начинается разложение малоустойчивых тяжелых углеводородов с образованием более легких углеводородов, входящих в состав бензина. При повышении температуры ( рис. 68) этот процесс ускоряется и выход бензина хб ( при постоянном времени пребывания в реакторе и давлении) увеличивается. Однако дальнейшее повышение температуры вызывает распад легких углеводородов с образованием газов. В результате должен быть максимум выхода бензина, соответствующий оптимальной температуре. [23]
С основными реакциями превращения дивинила в присутствии дегидрирующих катализаторов являются крекинг с образованием легких углеводородов и угля, а также гидрирование дивинила. [24]
Таким образом, на приведенном материале лишний раз подтверждается представление А. Ф. Добрянского о преобразовании органического вещества в породах, приводящем, с одной стороны, к образованию легких углеводородов, а с другой - конденсированных соединений. Рассмотрение изменения битумов по разрезу неизбежно приводит к выводу о непрерывности протекающих в них процессов. Таким образом, если исследования В. В. Ве-бера и Смита доказывают наличие процессов образования углеводородов из органического вещества в современных и четвертичных осадках, то приведенные материалы указывают на продолжение этих процессов в более древних отложениях. Вряд ли эти процессы во времени протекают равномерно. По-видимому, в ходе геологической истории они могут то усиливаться, то ослабевать или даже приостанавливаться при создании неблагоприятной обстановки. [25]
Как известно, существующие катализаторы риформинга являются бифункциональными катализаторами, обладающими гидрирующей и кислотной функциями, сила которых тщательно сбалансирована. При очень высокой активности гидрирующей функции, определяемой наличием высокодисперсного активного металла или группы металлов, на поверхности активированного оксида алюминия наблюдается избыточный гидрогенолиз углеводородов с образованием легких углеводородов, в основном С - С2, а также дегидрирование углеводородов с образованием п ол и ол е ф и н о в как предшественников кокса, что приводит к закоксовыванию катализатора. При очень слабой активности гидрирующей функции катализатор также бысторо дезактивируется вследствие образования кокса на его поверхности, т.к. образующиеся в этом случае предшественники кокса слабо гидрируются и своевременно не удаляются с активных центров. При очень высокой активности кислотной функции катализатора ( например, при избытке хлора) развивается сильный гидрокрекинг, сопровождаемый образованием кокса и дезактивацией катализатора. [26]
В течение следующих двух десятилетий развиваются методы термического крекинга тяжелых нефтепродуктов. Они позволили повысить выход бензина в два и более раза, так как при нагревании тяжелых погонов нефти и мазута без доступа воздуха до высокой температуры происходит образование легких углеводородов. Выход бензина из нефти достигает 50 % и более. Основы этого процесса были разработаны еще в 1886 - 1890 гг. В. Г. Шуховым, которым была спроектирована первая в мире крекинг-установка. По этому проекту нагрев сырья осуществляется в трубчатых печах вместо кубов, применяется повышенное давление и циркуляция сырья в установке. [27]
Экспериментальные данные по скорости реакций излагаются ниже. Методика проведения исследований была выбрана так, чтобы из результатов одной серии опытов можно было найти уравнения скорости дегидрирования ( с учетом обратной реакции) и скорости крекинга ( с образованием легких углеводородов); скорость углеотложения при дегидрировании исследовали отдельно. [28]
В связи с этим обеспечить взрывобезопасность процесса фиксированием содержания углеводородов вне их пределов взрываемости практически невозможно. Дополнительную сложность в стабилизации содержания горючего на безопасном уровне вносят такие трудно контролируемые факторы, как пропуск в теплообменниках нефть - гудрон на АВТ, неполное отделение легких углеводородов на деасфальтизации, образование легких углеводородов в процессе окисления и при повышении температуры в нижней части вакуумной колонны ( легкий крекинг), что практически обусловливает непредсказуемость состава газовой фазы. Для определения безопасной концентрации отгона необходимо ( в соответствии с названным стандартом) учесть влияние температуры и коэффициента безопасности. [29]
Под влиянием высоких температур связи между атомами и молекулами углеводородов ослабевают, они могут разорваться и тогда образуются новые соединения. В каждом гомологическом ряду более легкие низкокипящие углеводороды расщепляются труднее, чем высококипящие. Наряду с расщеплением с образованием более легких углеводородов углеводороды подвергаются и другим превращениям, в том числе уплотнениям с получением более крупных молекул. Процессы, в которых более тяжелые фракций первичной перегонки нефти подвергаются разложению под влиянием повышенных температур, называются термическими процессами. [30]
Страницы: 1 2 3