Глубина переработки нефти (а значит и коэффициент ее полезного использования) при первичной переработке обычно составляет не более 60–65%.
Для увеличения глубины переработки необходимо применение целого класса процессов, позволяющих превращать тяжелые нефтяные фракции — масляные фракции, мазут, гудрон — в моторные топлива и сырье для нефтехимии. При этом применяются особые подходы для дистиллятных (масляные) и остаточных (мазут, гудрон) фракций
Для переработки дистиллятных фракций применяют каталитические процессы крекинга и гидрокрекинга. Сущность обоих процессов состоит в разрыве длинных молекул углеводородов тяжелых фракций с образованием более легких углеводородов бензинового и дизельного рядов.
Катализатор, содержащий цеолиты типа Y и ZSM-5 в качестве кислотной основы, обеспечивает также протекание ряда реакций, приводящих к улучшению качества получаемых топлив — изомеризации, циклизации, дегидрирования.
Различие процессов — в их направленности. Каталитический крекинг направлен на синтез высокооктанового бензина и низших олефинов (пропилена, бутиленов), являющихся сырьем нефтехимических синтезов. Этому способствует катализатор с высоким содержанием цеолитов и высокая температура, вплоть до 540°C. В этих условиях выход олефинов составляет 12–15%, а выход бензина с октановым числом 92 п. достигает 50–55%.
Каталитический крекинг — самый распространенный процесс глубокой переработки нефти; общая мощность установок достигает 840 млн т/год; в России функционирует 25 установок общей мощностью 25 млн т/год. Существуют отдельные модификации процесса крекинга, направленные на переработку остаточного сырья или на селективный синтез легких олефинов. В последнем случае выход олефинов возрастает до 38–42% за счет уменьшения выхода бензина.
Развитие технологии каталитического крекинга, повышение выхода низших олефинов обеспечили сырьевую базу для ряда процессов синтеза высокооктановых компонентов бензина. Исторически первый процесс такого рода — алкилирование изобутана бутиленами.
В реакции алкилирования в присутствии кислотных катализаторов происходит соединение двух молекул с образованием изооктанов — углеводородов с очень высоким октановым числом. Бутилены для этого процесса поставляются с установок каталитического крекинга, а изобутан — с установок газоразделения в составе первичной переработки нефти.
Если понравилась статья просим оценить ее лайком и оставить своё мнение в комментариях! Советуем подписаться, чтобы не пропустить много интересных статей в будущем!
#технологии #наука #оборудование #промышленность #экология #нефтепереработка
