Термические процессы - Химия нефти и газа

Термический крекинг и пиролиз

В переводе с английского термин "крекинг" означает "расщепление". Крекинг и пиролиз - это две разновидности одного и того же процесса гомолитического расщепления связей в углеводородах (в первую очередь, связей С-С, в меньшей степени - связей С-Н). В этих процессах образуются свободные углеводородные радикалы, которые и участвуют в дальнейших превращениях. Основное отличие крекинга от пиролиза состоит в том, что первый проводят при более низких температурах (например, термический крекинг парафинов проводят при 480-550 0С, а их пиролиз - при 650-850 0С).

Термическому крекингу подвергают тяжелые нефтяные остатки, при этом получают газообразные углеводороды, крекинг-бензин, керосиновые фракции, вакуумный газойль и крекинг-остаток (котельное топливо).

Основное назначение процесса пиролиза - получение низших алкенов (этилена, пропилена и др.).

При термическом крекинге и пиролизе протекают все известные реакции свободнорадикального расщепления алканов и циклоалканов (см. разд. 6):

    А) реакции расщепления связей С-С и С-Н в молекулах углеводородов; Б) реакции образующихся свободных углеводородных радикалов - замещение, ?-распад, присоединение по кратным связям, рекомбинация, диспропорционирование, изомеризация и др.

Примеры основных термических реакций углеводородов нефти:

Термические реакции алканов и циклоалканов приводят к образованию более низкомолекулярных алканов, алкенов, алкадиенов и водорода:

1) дегидроконденсация:

2) дегидрирование:

3) расщепление цепи + дигидрирование:

4) расщепление.

Расщеплению подвергаются наиболее слабые связи С-С и С-Н, при этом образуются соответствующие углеводородные монорадикалы (в случае алканов) или бирадикалы (в случае циклоалканов). Их превращения приводят к соответствующим алкенам:

Термические реакции алкенов и циклоалкенов приводят к образованию алкенов, алкадиенов и алкинов, а также аренов и более высокомолекулярных алканов:

    1) дегидрирование: 2) дегидроконденсация:

3) полимеризация приводит к образованию высокомолекулярных компонентов нефти - смолисто-асфальтеновых веществ:

4) расщепление:

Термические реакции аренов приводят к образованию алканов и более низкомолекулярных аренов (стирола, бензола, толуола и др.). Основной термической реакцией аренов является дегидроконденсация:

Похожие статьи




Термические процессы - Химия нефти и газа

Предыдущая | Следующая