Cracking is wat? Kraken fan oalje, oalprodukten, alkanes. Thermal rissing

It is gjin geheime dat gasoline út oalje is. De measte autofrijers lykwols net sels freegje hoe't dit proses fan oalje oalje yn brânstof foar har favorite auto's giet. It wurdt krûpt neamd, mei har helpferlieners ûntfange net allinich gasoline, mar ek oare petrochemyske produkten dy't nedich binne yn it moderne libben. Nijsgjirrige skiednis fan it ûntstean fan dizze metoade fan oalje raffinaazjetechnyk foar. De útfining fan dit proses en ynstallaasje wurdt beskôge as in Russysk wittenskipper, en de ynstallaasje foar dit proses is hiel ienfâldich en tige ferrassend sels oan in persoan net te fersoargjen yn de kym.

What is cracking?

Wêrom is it risseltaat sa neamd? Dit wurd kaam fan 'e Ingelske knippe, dat betsjut te splitsen. Yn feite is dit it proses fan oaljeferfining, krektas de fraksjes dy't diel dêrfoar foarmje. It wurdt produkt makke om produkten te krijen dy't in lytsere molekulêre masse hawwe. Dizze steane ûnder oaren lûke oalje, motorburo en sa. Boppedat wurde as resultaat fan dat proses de produkten nedich yn it gebrûk fan gemyske en petrochemyske yndustry makke.

Kraken fan alkanes befet in tal prosessen, ûnder harren kondensaasje en polymerisearring fan stoffen. It gefolch fan dizze prosessen is de formaasje fan petroleumkoek en in fraksje dy't op in hege temperatuer siedet en in rissingreste hjit. It siedpunt fan dizze substansje is mear as 350 graden. It moat fêststeld wurde dat, neist dy prosessen, der binne oare - fytsing, isomerisaasje, synteze.

De útfining fan Shukhov

De kraak fan oalje, syn skiednis begjint yn 1891. Dêrnei yngenieur Shukhov VG. En syn kollega Gavrilov SP Inventearre in yndustryterrein foar kontinuorrend thermal kraken. Dit wie de earste ynstallaasje fan har soarte yn 'e wrâld. Undersikers neffens de wetten fan it Russyske Ryk patentearre it yn it autorisearre lichem fan har lân. Fansels wie dit in eksperimintele model. Letter, nei hast in fearn fan 'e ieu, waarden Shukhov's technyske oplossings brûkt as basis foar in yndustryke cracker yn' e Feriene Steaten. En yn 'e Sovjet-Uny begûnen de earste soksoarte ynstallaasjes op in yndustrial skaal yn 1934 te meitsjen en te produsearjen yn' e Sovetskiy Cracking-plant. Dit fabryk leit yn Baku.

De manier fan 'e Ingelsktalist Barton

Oan it begjin fan 'e tweintichste ieu waard in ûnbrûkber bydrage oan' e petrochemyske yndustry makke troch de Ingelskman Barton, dy't nei sykjen en oplossingen socht foar it krijen fan gasoline fan oalje. Hy waard folslein perfekt wize fûn, dat is de reaksje fan it krokken, wêrtroch't it grutste oantal lichtegewicht fan gasolinefraksjes lei. Dêrfoar wie in Ingelske wittenskipper dwaande mei de ferwurking fan ierdprodukten, wêrûnder brânstof oalje, kerosene te ûntstean. Nei it beslút fan it probleem fan it krijen fan gasolinefraksjes patentearre Barton syn metoade om gasoline te krijen.

Yn 1916 waard de Barton-metoade brûkt yn bedriuwsbetingsten, en krekt fjouwer jier letter, waarden mear as achthûndert fan har ynstallaasjes al hurd wurke oan de bedriuwen.

De ôfhannelingen fan 'e temperatuer fan it siedjen fan' e substansje op 'e druk dêrfan is goed bekend. Dat is, as de druk op guon flüssigens tige heech is, dan is de temperatuer fan har siedwaach heech. Mei in ôfnimming fan 'e druk op dizze substân kin it al op in legere temperatuer koelje. It wie dizze kennis dat de chemiker Barton brûkt, de bêste temperatuer foar de reaksje fan it risseljen makket. Dizze temperatuer is fan 425 oant 475 graden. Natuurlijk, mei sa'n hege temperatuer-effekt op oalje, sil it dampen wurde, en it is earder lestich om mei dampenstoffen te wurkjen. Dêrom wie de wichtichste taak fan 'e Ingelske chemist om it sied en it oansjen fan oalje te foarkommen. Hy begon it hiele proses út te fieren ûnder hege druk.

Cracking plant

It Burton-apparaat bestie út ferskate eleminten, wêrûnder in boiler dy't ûnder hege druk operearret. It waard makke fan frij dikke stiel, waard boppe de oven befreon, dy't, op 'e nij, bestiet út in smookpoar. It waard nei boppen rjochte oan de wettersammelkolleur. Dêrnei waard de folsleine pipeline rjochte oan in kontener foar it sammeljen fan flüssigens. Oan 'e boaiem fan' e tank wie in branche pylk, elke buis hie in kontrôleventyl.

Hoe't it krokken dien waard

It spronkproses wie as folgjend plak. De kessel wie folle mei oalje, benammen brânstof olie. Gradich waard it brânstof oeral troch de oven beheine. As de temperatuer hûndert en tritich graden berikte, waard it wetter yninoar ferdwûn (ôfgroeven). It trochgean troch de pylk en it koeljen kaam dit wetter yn 'e sammeletank, en fanôf dêrnei gie it wer troch de pijp. Tagelyk bleau it proses yn 'e kessel, wylst oare komponinten, lucht en oare gasen ferdwûnen fan it brânstofol. Se passe itselde paad as it wetter, de titel foar de pipeline.

Troch wetter en gas te ferwiderjen, wie it oalje klear foar it folgjende risseltaat. De hoofte hurde hurder, de temperatuer fan har en de kessel stoaren stadichoan oant it berikte 345 graden. Op dit stuit is it evaporearjen fan ljochte hydrokarben foar. It trochgean troch it pylk nei de kâlder, se bliuwe sels yn in steat gas, oars as wetterdamp. Ien kear yn 'e sammeljen container, dizze koalwetterstoffen wurde folge wêrby't de mooglikheden, lykas it Outlet klep ticht en net litte se gean yn' e sleat. Se kamen wer troch de pûr wer yn 'e kontener, en doe wer opnij op' e manier, net fûnen út.

Dęrby waarden se yn 'e rin fan' e tiid hieltyd mear. It resultaat wie de groeiende druk yn it systeem. Doe't dizze druk fiif atmosfearren berikte, ljochte koalstofboarnen koenen net al út 'e kessel te evaporatearje. Hydrokarben, opnimmen, bewarre in unifere druk yn 'e kessel, de pipeline, de kolleksje tank en de kuolkast. Tagelyk begûn de splitsing fan swiere kearnwapen bywege de hege temperatuer. Dêrtroch wiene se yn gasoline, dat is yn in licht koperbalkon. De formaasje begon te ûntstean by ûngefear 250 graden, ljochte kohlewakboarnen yn 'e ferwidering fan' e ûntwikkeling, in kondensat yn 'e koelkast foarme, in sammelstank sammele. Dęrnei, troch de pûr, streamde de gasoline yn 'e tariearde tanks, wêrby't de druk ferfong waard. Dit druk facilitearre it fuortheljen fan gas-eleminten. Mei de oergong fan 'e tiid waarden sokke gassen fuortsmiten, en de fermannige gasoline waard yn' e needsaaklike reservoirs of tanks opslein.

De mear licht kohorkrocars binne ferdwûn, de fêstiger en resistint oan temperatuer effekten brânstof oalje waard. Dêrom, nei't de helte fan 'e yndieling fan' e boiler yn 'e gasoline draaide, waard noch wurk dien. Helpd by it bepalen fan it bedrach fan spesjaal yn 'e ynstallaasje fan' e meter krigen. De oven waard fuortslein, de pipeline waard blokkearre. It pipeline-valp dat it ferbûn mei de kompresje, op 'e iene kant, iepene de dampen nei dizze kompressor, de druk yn dat wie minder. Tagelyk waard it pún liedend ta de gasoline blokkearre om syn ferbining mei de plant te fertsjinjen. Fierders waarden aksjes wachte foar de kessel om te fleanen, it draaien fan de substân út. Foar it folgjende gebrûk waard de kessel suverrein fan koekjild, en in nije rissingproses koe útfierd wurde.

Oalje-raffinearrings en Barton-ynstallaasje

It moat bepaald wurde dat de mooglikheid om oalje te fertsjinjen, dat is krokjende alkanes, is langer fan wittenskippers beken. It waard lykwols net brûkt yn konvinsjonele destillaasje, om't dizze splitsing yn dizze situaasje net winsklik wie. Hjirfoar waard oerhehearre stoom brûkt yn it proses. Mei har help waard oalje net spalt, mar ferdwûn.

Yn 'e rin fan har bestean hat de oaljeferfiersindustry ferskate etappe erfitten. Sa, fan 'e jierren sechtich fan' e XIX ieu oant it begjin fan 'e foarige ieu, waard oalje ferwurke foar it doel om allinnich kerosine te krijen. Hy wie doe in materiaal, in substân troch dêr't minsken ljocht yn 'e tsjustere krigen. It is dúdlik dat by dizze ferwurking lichtgewichtige fraksjes fan oalje kamen as ôffal. Se setten har yn graven en waarden ferwoaste troch it brânen of oare middels.

De ynstallaasje fan it knipjen fan Barton en syn metoade tsjinne as basisfoarstel yn 'e hiele oaljeferfearndustry. It wie dizze metoade fan 'e Ingelske chemist dy't it makket om in heegere resultaat te meitsjen fan it krijen fan gasoline. Rinte fan raffinearre piteroalje produkt en yn oare aromatics tanommen ferskate kearen.

De needsaak foar kraakjen

Yn 'e begjin fan' e tweintichste ieu wie benzine, jo soene sizze kinne, in unnotaal produkt fan oaljeferfining. Der wie in soad lyts motorferfier dy't op dit type brânstof wurke yn dy tiid, sadat de brânstof net fereaske. Mar oer de tiid hat de fleat fan lannen stil, respektivelik, en needsaakliker gasoline. Allinich yn 'e earste tsien oant tolve jier fan' e tweintichste ieu is it ferlet fan gasoline om 115 kear ferhege!

Gasoline krige troch ienfâldige destillaasje, en, krektlyk, har voluminten joegen de konsumint net tefreden, en sels de producers sels. Dêrom waard besletten om kraak te brûken. Dit hat ús tastien ta stân fan produksje. Troch dêrtroch wie it mooglik om de bedrach fan 'e gasoline te ferheegjen foar de behoeften fan' e steaten.

In bytsje letter waard festige dat de kraakjen fan petroopprodukten net allinne op brânstof oalje of diesel oalje kin wurde. As roh materiaal foar dat, wie grûnoal ek gaadlik. Ek de fabrikanten en spesjalisten op dit fjild hawwe bepaald dat de gasoline dy't troch de rissingmetoade produsearre wie kwalitatyf. Benammen as se yn auto's brûkt hawwe, wurken se geregeld en langer dan gewoanlik. Dit wie dus it feit dat de gasoline dy't troch it krokken ûntstie, bewarre bepaalde koalstofbaanen dy't yn 'e normale destillaasje ferbruts wurde. Dizze stoffen, op 't plak, doe't yn gebrûk fan motoren ynbeard waarden, lûke en rûchere te lûken, as gefolch, wurken de moters sûnder brânsen eksplosjes.

Catalytyske knipsen

Cracking is in proses dat ferdield wurde kin yn twa soarten. It wurdt brûkt om brânstof te meitsjen, bygelyks gasoline. Yn guon gefallen kin it útfierd wurde troch ienfâldige thermyske behanneling fan petroleumprodukten - thermyske kraaking. Yn oare gefallen is dit proses mooglik net allinich mei help fan hege temperatuer, mar ek mei de tafoeging fan katalysts. Soks in proses hjit katalysjoneel.

Mei de lêste neamde ferwurkingsmetoade krije de fabrikanten hege octane gasoline.

It wurdt leauwe dat dizze soarte it wichtichste proses is, dat de djipste en heechweardige ferwurking fan oalje biedt. De ynstallaasje fan katalytikaal rissing, ynfierd yn yndustry yn 'e tritiger jierren fan' e tweintichste ieu, makket produkten te winnen sûnder droegen foardielen foar it hiele proses. Dêrnjonken binne operative fleksibiliteit, relative relaasje fan ôfstimming mei oare prosessen (deasfalting, hydrotreatment, alkylaasje, ensfh.). It is troch dizze soartfâldigens dat in wichtige oandiel fan it gebrûk fan katalytikaal risseltaat yn 'e folsleine oalje fan oaljeferfining kin ferklearre wurde.

Roze materialen

As feedstock foar katalytyske rissing wurdt in fakuümgas oeral brûkt, dat is in fraksje dy't in siedpunt fan 350 oant 500 graden hat. Yn dat gefal wurdt de definitive siedpunt is ynsteld oars en is ôfhinklik fan it metaal ynhâld. Dêrnjonken wurdt dizze yndeeks ek beynfloede troch de koöpperfermogen fan grûnstoffen. It kin net mear as trije-tenths fan in persint wêze.

Foarôfgeand is it ferplicht en hyfroedere soksoarte fraksje, as gefolch dêrfan wurde alle soarten sulverboarnen fuortsmiten. Ek hydrotreatment makket it fergrutsjen fan koekfeardigens.

Op guon bedriuwen dy't bekend binne op de oaljeferfarskermerk, binne der ferskate prozesses dy't se útfiere, wêrby't kraakjen fan swiere fraksjes plakfynt. Se kinne oan seis oant acht persint brânstof oalje. Dêrnjonken kin de grûnstoffen de residuen fan hydrocracking wêze. De meast wierskynlik, seldsum en, it kin sein wurde, eksoatyske grûnmateriaal wurdt brânstof oalje. In fergelykbere ynstallaasje (millisekondtechnology) is beskikber yn 'e Republyk Wyt-Ruslân oan de Mozyr Oaljeffiniging.

Krekt oant foar koart, doe brûkte catalytic kreake fan piteroalje, brûkt bal amorphous catalyst. It wie in trije-fiif-milimeter bal. No, foar dizze doelen wurde kraken katalysers mei in fermogen fan net mear as 60-80 μm (zeolit-hantlizzende mikroksen-katalysator) brûkt. Se besteane út in zeolitysk elemint, lizzend op in aluminosilikaatmatrix.

Thermal metoade

As gewoanlik wurdt thermikaal brûkt foar de ferwurking fan ierdprodukten, as it nedich is om in produkt te krijen mei in lytser molekulargewicht as gefolch. Bygelyks, sa kin befetsje unsaturated koalwetterstoffen, piteroalje coke, licht motor brânstoffen.

De rjochting fan dizze metoade fan oaljeabhanking is ôfhinklik fan it molekulêre gewicht en aard fan 'e grûnstoffen, en ek streekrjocht op' e betingsten wêryn't it sels ûntbrekt. Dit waard troch de tiid troch keamers befestige. Ien fan 'e wichtichste omstannichheden dy't de snelheid en rjochting fan thermyske kraakiging beynfloedzje is de temperatuer, druk en duorsumens fan it proses. De lêste kriget in sichtbere faze op trijehûndert oant trijehûndert en fyftich graden. By it beskriuwen fan dit proses wurdt de kreakende kinetyske lykweardigens fan 'e earste regels brûkt. It resultaat fan it krokken, of leaver, is de gearstalling fan har produkten beynfloede troch drukwizingen. De reden dêrfoar is in feroaring yn 'e snelheid en skaaimerken fan' e sekundêre reaksjes, dy't, lykas earder neamd, polymearearjen en kondensaasje beynfloedzje, dy't begeliede wurde troch kraken. Reaksje fergeliking termyske proses is as folget: S20N42 S10N20 + = C10 H22. It effekt is op it resultaat en it resultaat is noch altiten it volume fan reagenzjes.

It moat bepaald wurde dat it kraken fan oalje, útfierd is troch de opnommen metoade, is net de ienige. Yn 'e produksjeaktiviteiten brûke oaljeraffineries in soad oare soarten fan dit proses fan ferwurkjen. Sa wurde yn beskate gefallen de saneamde oxidative rissing, útfierd mei it brûken fan soerstof, wurdt brûkt. It wurdt brûkt yn produksje en elektryske kraaking. Mei dizze metoade krije de fabrikanten acetylen troch troch te gean troch elektrisiteit.