Термическим крекингом называется распад молекул углеводорода с образованием меньших молекул, обычно олефинов, из-за дефицита в системе водорода. Парафины с длинной цепью способны разорваться в произвольном месте. Циклические соединения обычно разрываются в месте присоединения бокового радикала, при его наличии. В результате, тяжелые продукты крекинга
обычно имеют повышенное содержание олефинов, нафтенов и ароматики.
Основное назначение процесса термического крекинга - производство сырья для технического углерода. В качестве сырья используют смесь тяжелых каталитических газойлей и дистиллятных экстрактов, получаемых при селективной очистке масел. Помимо целевого продукта - термогазойля (фракция 200 - 480 °С) - получают также газ, бензиновую фракцию и крекинг-остаток.
Состав установки
Установка состоит из следующих секций:
1. Реакторное отделение, включающее печи крекинга легкого и тяжелого сырья и выносную реакционную камеру;
2. Отделение разделения продуктов реакции, которое включает испарители высокого и низкого давления для отделения крекинг-остатка, вакуумную колонну для дополнительного отпаривания крекинг-остатка с целью увеличения выхода термогазойля, комбинированную колонну для загрузки печей тяжелого и легкого сырья и газосепаратор для отделения газа от нестабильного бензина;
3. Отделение теплообменной аппаратуры, которое состоит из сырьевых теплообменников типа, «труба в трубе», погружных конденсаторов-холодильников, водяных холодильников термогазойля и крекинг-остатка.
Технологическая схема
Сырье из резервуарного парка насосом 1 прокачивается через теплообменники 20 (на схеме показан один), где подогревается за счет тепла крекинг-остатка. Нагретое в теплообменниках сырье двумя потоками подается в нижнюю секцию ректификационной колонны 11.
Колонна 11 разделена полуглухой тарелкой на две части:
- пары из нижней части переходят в верхнюю;
- жидкость из верхней части накапливается в аккумуляторе (кармане) внутри колонны.
Из кармана колонны 11 жидкость (легкая часть сырья) забирается насосом 9 и подается в змеевики печи 3. А с низа колонны 11 тяжелая часть сырья забирается насосом 10 и подается в змеевики печи 2.
Продукты крекинга по выходе из змеевиков печей 2 и 3 поступают в выносную реакционную камеру 4, откуда переходят в испаритель высокого давления 7. Здесь от смеси отделяется жидкий крекинг-остаток, который затем через редукционный клапан поступает в испарительную колонну низкого давления 12 (испаритель).
Газы и пары по выходе из верхней части испарителя 7 направляются в низ колонны 11, с верха которой уходят бензиновая фракция и газ. Пары конденсируются, и смесь охлаждается в холодильнике- конденсаторе 6. Далее газожидкостная смесь разделяется в газосепараторе 5 на газ и бензиновую фракцию. Газ поступает на ГФУ, а балансовое количество бензина — на стабилизацию. Насосом 8 бензин-орошение подается на верхнюю тарелку колонны 11.
В колонне 12 в результате снижения давления из крекинг-остатка выделяются газойлевые фракции, несконденсированные пары направляются в холодильник-конденсатор 13 и конденсат собирается в приемнике 14. Отсюда часть конденсата насосом 15 возвращается в колонну 12 в качестве орошения, а балансовое его количество выводится с установки.
Крекинг-остаток из колонны 12 подается насосом 16 в вакуумную колонну 17. Целевой продукт - термогазойль выводится как промежуточный продукт с 17-й тарелки вакуумной колонны 17.
Во избежание коксования крекинг-остатка и для улучшения транспортирования его разбавляют менее вязким продуктом. Крекинг-остаток можно использовать в производстве битумов, а также как связующее вещество при брикетировании углей. Выход термогазойля на сырье вакуумной колонны составляет около 72% (масс.).
Некоторые установки термического крекинга по получению термогазойля работают по схеме, отличной от описанной. Целевой продукт отбирается из колонны 12, выход термогазойля в этом случае составляет 24-27% (масс.).
Технологический режим
Если статья была вам интересной и полезной, ставьте лайк, а если хотите ежедневно получать новые статьи и узнавать больше о нефтепереработке, то подписывайтесь на канал.