Переработка нефти. Переработка нефти. Каталитический крекинг Работу выполнили Чиканова Дарина, Мартиросян Мариам

• Название: Переработка нефти. Каталитический крекинг Работу выполнили Чиканова Дарина, Мартиросян Мариам
• Дата: 07.04.2022
• Размер: 61.77 Kb.
• Имя файла: Переработка нефти.pptx
• Тип: Документы; #449589

Переработка нефти. Каталитический крекинг
Работу выполнили: Чиканова Дарина, Мартиросян Мариам
Ученицы 10 класса
Учитель: Бабаян Анна Михайловна
Содержание

• Физические свойства нефти
• Основные способы переработки нефти
• Крекинг, каталитический крекинг, термический крекинг

Нефть

• Нефть — маслянистая горючая жидкость темно-бурого или почти черного цвета с характерным запахом; легче воды (p=0,73-0,97г/см^3), в воде практически нерастворима. Нефть образовалась из оседавших на дно древних мелководных морей животных и растительных остатков, разлагавшихся без доступа воздуха.
• Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов различной молекулярной массы, поэтому не имеет определенной температуры кипения. Состоит из жидких углеводородов, в которых растворены твёрдые и газообразные углеводороды: алканы (преимущественно нормального строения), циклоалканы и арены, соотношение которых в различных месторождениях нефти колеблется в широких пределах. Например, уральская нефть содержит большое количество аренов, бакинская — циклоалканов. Кроме углеводородов содержит кислородные, сернистые и азотистые органические соединения.
• Над нефтеносным слоем собирается попутный газ, который частично растворён в нефти Он примерно на 75% состоит из метана, содержит небольшие количества этана, пропана, бутана и паров жидких углеводородов.
• Различают первичную и вторичную переработку нефти.

• Первичная переработка нефти заключается в отделении от нефти попутных газов и дальнейшей перегонке.
• Перегонка — физический процесс, в результате которого нефть разделяется на фракции в зависимости от температуры кипения углеводородов. При перегонке нефти получают следующие светлые нефтепродукты:
• бензин (tкип. = 40-200ºC), содержит углеводороды C5-C11,
• лигроин (tкип. = 150-250ºC) содержит углеводороды C8-C14,
• керосин (tкип. = 180-300ºC) содержит углеводороды C12-C18,
• газойль, или соляровое масло (tкип.>275ºC ), содержит углеводороды C14-C25.
• Остаток от перегонки нефти содержит вязкую черную жидкость называется мазутом. Мазут подвергают дальнейшей переработке, перегоняя его под уменьшенным давлением (для предупреждения разложения), и выделяют смазочные масла: веретенное, машинное, цилиндровое и др. Из мазута некоторых сортов нефти выделяют вазелин и парафин. Остаток после отгонки мазута — гудрон — применяется для получения асфальта. Главный недостаток перегонки нефти — малый выход бензина, который составляет не более 20%.

• Вторичная переработка нефти сопровождается изменением структуры углеводородов, входящих в её состав. Вторичная переработка нефти — химический процесс. Существует несколько видов вторичной переработки нефти: крекинг, пиролиз, риформинг.
• Среди вторичных методов переработки нефти большое значение имеет крекинг углеводородов, проводимый с целью повышения выхода бензина (до 65-70 %).

Крекинг

• Процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле.
• Крекинг проводят с целью повышения выхода бензина (до 65-70 %). Различают термический и каталитический крекинг.
• Продуктами термического крекинга являются предельные и непредельные углеводороды:
• C8H18=C4H10+C4H8
• Октан  Бутан  Бутен
• C4H10=C2H6+C2H4
• Бутан Этан  Этен

Каталитический крекинг

• Каталитический крекинг проводится в присутствии катализаторов (обычно алюмосиликатов) при более низком по сравнению с термическим крекингом температуре 450—500ºС и атмосферном давлении. По сравнению с термическим крекингом, каталитический крекинг протекает значительно быстрее, с меньшим расходом тепловой энергии. Этим способом получают авиационный бензин с выходом до 80%. Такому виду крекинга подвергается преимущественно керосиновая и газойлевая фракции нефти.
• При каталитическом крекинге образуется относительно много углеводородов с разветвленной цепью, представляющих большую ценность для органического синтеза. В результате реакции изомеризации образуются предельные углеводороды с разветвленным углеродным скелетом молекул, что улучшает качество бензина.
• Кроме продуктов изомеризации при каталитическом крекинге образуются циклические углеводороды, в том числе ароматические. Бензин, получаемый путём каталитического крекинга, имеет более высокое октановое число по сравнению с бензином термического крекинга.
• Октановое число характеризует устойчивость нефти к детонации — способности горючего выдерживать сильное сжатие в двигателе без преждевременного сгорания. Наиболее устойчивы к детонации разветвлённые алканы и ароматические углеводороды, имеющие высокие октановые числа. Неразветвлённые алканы характеризуются низкими октановыми числами.
• Процесс каталитического крекинга был открыт русским химиком В.Н. Ипатьевым в 1900г.

Термический крекинг

• Высокотемпературная переработка (нагревание без доступа воздуха) углеводородов с целью получения, как правило, продуктов с меньшей молекулярной массой. Термический крекинг нефтяных фракций проводится при температуре 500—540ºС и давлении 2-5 МПа для получения компонентов топлив и сырья для химической и нефтехимической промышленности.
• Наряду с расщеплением тяжелых углеводородов при термическом крекинге протекают процессы полимеризации и конденсации, продуктами которых являются полициклические и полиароматические соединения. При термическом крекинге образуются также отсутствующие в природной нефти непредельные углеводороды, обладающие сравнительно невысокой химической стабильностью. Эти два фактора являются основными недостатками термического крекинга и причиной того, что этот процесс заменяется другими, более прогрессивными методами нефтепереработки, в частности каталитическим крекингом.
• Первые научные исследования высокотемпературных превращений нефти принадлежат отечественному инженеру-химику А. А. Летнему, который впервые обнаружил, что при температуре выше 300°С тяжелые нефтяные остатки частично разлагаются на более легкие продукты — бензин, керосин, газы. Это открытие легло в основу разработки крекинг-процесса.

Классификация
Термический крекинг подразделяют на три основных вида:

• термический крекинг жидкого нефтяного сырья под высоким давлением;
• термический крекинг жидких нефтяных остатков при низком давлении (коксование, деструктивная перегонка);
• пиролиз жидкого и газообразного нефтяного сырья.
Если крекинг-процесс осуществляется при давлении 2-5МПа и температуре +470…540ºС, он называется жидкофазным крекингом, а при давлении 0,2-0,6МПа и температуре 550ºС и выше-парофазным. Например, если при температуре 400ºС для получения 30% бензина из мазута необходимо около 12ч., то при нагреве до +500ºС время процесса составляет всего лишь 30 мин.