تكسير - ما هذا؟ تكسير البترول والمنتجات البترولية والألكانات. التكسير الحراري

وليس سرا أن البنزين ينتج من النفط. ومع ذلك، فإن معظم سائقي السيارات حتى لا يتساءل كيف هي عملية التحول هذه من النفط الى وقود للسيارات المفضلة لديهم. ومن دعا تكسير، مع مساعدة من المصافي هي البنزين ليس فقط، ولكن أيضا البعض ضرورية في الحياة العصرية البتروكيماويات. تاريخ مثير للاهتمام من أصل هذه الطريقة من تكرير النفط. مخترع هذه العملية، ويعتبر التثبيت ليكون عالما الروسي والمصنع نفسه في هذه العملية بسيطة جدا وواضحة جدا حتى لا ضليع في علم الكيمياء البشري.

ما هو متصدع

لماذا يطلق عليه وحدة تكسير؟ هذه الكلمة تأتي من تكسير اللغة الإنجليزية، مشيرا إلى الانقسام. في الواقع، هذه العملية هي تكرير النفط، فضلا عن أجزاء المكونة لها. يتم إنتاجه من أجل الحصول على هذه المنتجات، والتي لها وزن جزيئي صغير. هذه المخاوف زيوت التشحيم، الزيوت وأخرى مماثلة. وبالإضافة إلى ذلك، ونتيجة لهذه العملية تنتج المنتجات، والحاجة للصناعات الكيميائية والبتروكيميائية.

يشمل الألكانات تكسير العديد من العمليات، بما في ذلك التكثيف والبلمرة وكلاء. ونتيجة لهذه العمليات هو تشكيل فحم الكوك يصبح، والكسور يغلي عند درجة حرارة عالية جدا، ودعا تكسير مخلفات. نقطة الغليان من هذه المادة أكثر من 350 درجة. وتجدر الإشارة إلى أنه، إلى جانب هذه العمليات، هناك غيرها - cyclization، المماكبة، والتوليف.

اختراع شوخوف

تكسير النفط، ويبدأ تاريخها في عام 1891. ثم مهندس VG شوخوف وزميله جافريلوف SP اخترع المنشآت الصناعية للتكسير الحراري المستمر. وكان هذا هو التثبيت الأول من نوعه في العالم. المخترعين، وفقا للقوانين الإمبراطورية الروسية على براءة اختراع في الجسم المصرح به البلاد. وبطبيعة الحال، كان هذا النموذج التجريبي. وفي وقت لاحق، بعد ربع قرن تقريبا، كانت الحلول التقنية شوخوف أساس تكسير الصناعي في الولايات المتحدة. وفي الاتحاد السوفياتي كان الأول من نوعه التثبيت في نطاق صناعي بدأ لانتاج واطلاق سراح في "تكسير السوفياتي" في عام 1934. يقع هذا المصنع في باكو.

طريقة الإنجليزية الكيميائي بارتون

في أوائل القرن العشرين، حققت صناعة البتروكيماويات مساهمة لا تقدر بثمن لالانكليزي بارتون، والبحث عن السبل والحلول لإنتاج البنزين من النفط الخام. انهم عثروا على وسيلة مثالية تماما، وهذا هو، فإن رد الفعل تكسير، ونتيجة لذلك الناتج هو أكبر عدد من الكسور البنزين خفيفة الوزن. وقبل ذلك، كان الكيميائي الإنجليزي تعمل في مجال المنتجات النفطية المعالجة، بما في ذلك زيت الوقود لاستخراج الكيروسين. حل مشكلة لإنتاج الكسور البنزين، على براءة اختراع بارتون طريقته في إنتاج البنزين.

في عام 1916، تم استخدام طريقة بارتون في بيئة صناعية، وبعد أربع سنوات فقط بعد أكثر من ثمانمائة وحداتها بالفعل يجري العمل في المصانع.

المغلي الاعتماد درجة الحرارة شيء على ما يرام مادة معروفة من الضغط عليها. وهذا هو، إذا كان الضغط على بعض السائل عالية جدا، ثم، وفقا لذلك، سوف تكون عالية ودرجة حرارة الغليان. مع تناقص الضغط على الجوهر، يمكن أن تبدأ بالفعل ليغلي عند درجة حرارة أقل. ومن هذه المعرفة المستخدمة الكيميائي بارتون، وتحقيق معظم أفضل درجة الحرارة إلى حدوث تكسير رد فعل. وتتراوح درجة الحرارة هذه 425-475 درجة مئوية. بطبيعة الحال، مع مثل هذا التأثير ارتفاع درجة الحرارة على النفط سوف تتبخر، والعمل صعب مع المواد ضبابي. ولذلك، فإن المهمة الرئيسية للالكيميائي الإنجليزي الوقاية من الغليان والتبخر من النفط. بدأ لقضاء الضغط العالي العملية برمتها.

التثبيت لتكسير

جهاز بارتون يتكون من عدة عناصر، التي كان من بينها المرجل، التي تعمل تحت ضغط عال. هو كان جعلت من الصلب السميك جدا، ويقع فوق الفرن، التي، بدورها، كانت مجهزة أنابيب الدخان. كانت لافتا إلى مشعب المياه أكثر برودة. ثم، القناة كلها موجهة إلى حاوية تهدف لجمع السائل. في الجزء السفلي من خزان يضم أنبوب متفرعة، كل أنبوب الذي كان صمام السيطرة.

كيف هي تكسير

عملية تكسير هي على النحو التالي. شغل في المرجل مع المنتجات النفطية مثل زيت الوقود. تدريجيا، ويتم تسخين النفط من الفرن. وعندما وصلت درجة حرارة 130 درجة، من محتويات المرجل تمت إزالة (تبخرت) المياه فيها المتاحة. ويمر عبر الأنبوب وتبريده، وهذا الماء يدخل خزان التجميع، ومن هناك مرة أخرى من خلال الأنابيب وتنخفض. وفي الوقت نفسه واصلت عملية في المرجل، والذي اختفى زيت الوقود من المكونات الأخرى - الهواء والغازات الأخرى. أخذوا نفس الطريق كما ان من الماء، تسير في خط أنابيب.

التخلص من الماء وكان المنتج زيت الغاز جاهزة للتكسير لاحق. فرن أقوى ذاب، ودرجة حرارة المرجل ارتفع ببطء حتى وصلت إلى 345 درجة. في هذا الوقت، وتبخر النفط والغاز خفيفة الوزن. تمر عبر أنبوب إلى المبرد، حتى حيث ظلوا في حالة الغاز، على عكس بخار الماء. مرة واحدة في حاوية جمع، وهذه الهيدروكربونات المتبعة في خط الانابيب الذي أغلق صمام مأخذ وعدم السماح لهم بالرحيل في حفرة. عادوا عبر الأنابيب إلى خزان، ثم كرر على طول الطريق، لا سبيل للخروج.

وفقا لذلك، وأنها أصبحت أكثر وأكثر مع مرور الوقت. وكانت النتيجة تزايد الضغوط في النظام. عند الوصول إلى هذا الضغط إلى خمسة الأجواء، كانت الهيدروكربونات الخفيفة غير قادر على تتبخر من المرجل. الهيدروكربونات، وتقلص، واستمر ضغط موحد في قناة المرجل والثلاجة جمع الحاويات. في الوقت نفسه بدأت بسبب الهيدروكربونات الثقيلة عالية درجة الحرارة تقسيم. ونتيجة لذلك، فإنها تحولت إلى البنزين، وهذا هو، في الهيدروكربونية الخفيفة. تشكيلها بدأت تحدث في حوالي 250 درجة، والهيدروكربونات الخفيفة الانقسام تبخرت، والمكثفات التي شكلت في غرفة التبريد، والتي تم جمعها في خزان جمع. بعد ذلك، من خلال البنزين الأنابيب تدفقت على استعداد في الحاوية التي تم تخفيض الضغط. ساهم هذا الضغط لإزالة العناصر الغازية. مع أزيلت هذه الغازات مع مرور الوقت، وسكب البنزين انتهى في الحاويات الصحيحة أو الدبابات.

تبخرت الهيدروكربونات المزيد من الضوء، والنفط أكثر مرونة ومقاومة لدرجات الحرارة أصبح. ولذلك، بعد تحويل نصف محتوى المرجل في البنزين إلى تعليق مزيد من العمل. ساعد تثبيت خصيصا في تركيب العدادات في تحديد عدد من الناتج البنزين. يتداخل الفرن خط أنابيب مروي. تنفيس الأنابيب الذي يربط ضاغط، على العكس من ذلك، فتح، تحرك الزوج في هذا ضاغط، كان الضغط فيها أقل. بالتوازي مع هذه الأنابيب المتراكبة مما يؤدي إلى إنتاج البنزين، لكسر علاقتها مع التثبيت. اتخاذ مزيد من الإجراءات غير تحسبا لتبريد المرجل، استنزاف منه مادة. لاستخدامها لاحقا ثم نقوم بتنظيف المرجل من العيب من فحم الكوك وكان من الممكن لإجراء عملية تكسير جديدة.

مراحل التكرير وتركيب بارتون

وتجدر الإشارة إلى أن إمكانية تقسيم النفط، أي تشقق الألكانات، وقد شوهد منذ فترة طويلة من قبل العلماء. ومع ذلك، لم يتم استخدامه في التقطير التقليدية، كما هو تقسيم في مثل هذا الوضع كان غير مرغوب فيه. تحقيقا لهذه الغاية، شارك بخار المسخن في هذه العملية. مع عدم هضم مساعدة من النفط ولكن تتبخر.

وقد ذهبت صناعة تكرير النفط طيلة فترة وجودها من خلال عدة مراحل. وهكذا، منذ الستينات من القرن التاسع عشر إلى بداية القرن الماضي، ومعالجة النفط لإنتاج الكيروسين فقط. وكان بعد ذلك الجوهر المادي، والتي تلقى الناس التغطية في الظلام. ومن الجدير بالذكر أنه في وقت من هذه المعالجة، والمستمدة من كسور البترول خفيفة الوزن، تعتبر النفايات. أنها تصب في خندق ودمرت عن طريق الحرق أو وسائل أخرى.

تثبيت تكسير بيرتون وخدم طريقته كخطوة أساسية في قطاع تكرير النفط بأكمله. هذا هو طريق الكيميائي الإنجليزي الممكن تحقيق نتيجة أفضل إنتاج البنزين. العائد من المنتجات البترولية المكررة فضلا عن غيرها من المواد العطرية وزادت عدة مرات.

الحاجة إلى تطبيق تكسير

في أوائل القرن العشرين، وكان البنزين، قد أقول لكم، منتج النفايات من تكرير النفط. سيارة تعمل على هذا الوقود، في حين كان هناك عدد قليل جدا، لذلك لم ادعت الوقود. ولكن مع مرور الوقت نمت الدول أسطول باطراد، على التوالي، المطلوبة والبنزين. فقط لعشرة أو اثني عشر عاما الأولى من القرن العشرين، زادت الحاجة إلى البنزين بنسبة 115 مرة!

الحصول عليها عن طريق التقطير بسيطة من البنزين، وعلى نحو أدق، حجمه لا يفي المستهلكين والمنتجين أنفسهم. لذا فقد تقرر استخدام تكسير. وهذا ما سمح لزيادة معدل الإنتاج. وهذا ما سمح لزيادة كمية البنزين لتلبية احتياجات الدول.

وبعد ذلك بقليل، وجد أن تكسير المنتجات البترولية يمكن القيام بها ليس فقط على زيت الوقود أو وقود الديزل. كمادة خام لهذه البئر كان النفط الخام صالح و. أيضا، وقد تم تحديد المصنعين والمختصين في هذا المجال أن البنزين حصلت عملية تكسير وذات نوعية أفضل. على وجه الخصوص، عندما تستخدم في السيارات التي عملت بشكل أكثر انتظاما ولفترة أطول من المعتاد. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن البنزين التي تم الحصول عليها عن طريق تكسير احتفظت بعض الهيدروكربونات، حروق في التقطير التقليدية. هذه المواد، في المقابل، عندما تستخدم في محركات الاحتراق الداخلي لديها خاصية لإشعال وحرق أكثر سلاسة، وذلك نتيجة للمحرك ليس الانفجارات الوقود.

التكسير التحفيزي

تكسير - وهي العملية التي يمكن تقسيمها إلى نوعين. فهو يستخدم لتوليد الوقود، مثل البنزين. في بعض الحالات، قد يتم تنفيذه من قبل المعالجة الحرارية بسيطة من المنتجات البترولية - التكسير الحراري. في حالات أخرى هو إمكانية تنفيذ هذه العملية ليس فقط من ارتفاع في درجة الحرارة ولكن أيضا مع إضافة المواد الحفازة. وتسمى مثل هذه العملية الحفاز.

باستخدام هذا الأخير، وطريقة المعالجة والمصنعين الحصول على البنزين عالي الاوكتان.

ويعتقد أن هذا النوع هو أهم عملية التي توفر التكرير الأكثر عمقا والنوعي. الحفاز تكسير أدخلت هذه الصناعة في الثلاثينيات من القرن الماضي، فقد سمح المنتجين للحصول على مزايا معينة للعملية برمتها. وتشمل هذه المرونة، والسهولة النسبية ليتوافق مع العمليات الأخرى (deasphalting، المعالجة الهيدروجينية، alkirovanie ور. د.). ومن هذا التنوع يمكن أن يعزى إلى نسبة كبيرة من استخدام وحدة تكسير بالحفز في كامل حجم تكرير النفط.

مواد خام

المواد الخام المستخدمة في التكسير التحفيزي من زيت الغاز الفراغ الذي هو جزء جود مجموعة الغليان 350-500 درجة مئوية. في هذه الحالة الأخيرة نقطة الغليان يتم تعيين بشكل مختلف ويعتمد على المحتوى المعدني. وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذا المؤشر يؤثر على المواد الخام فحم الكوك. لا يمكن أن يكون أكثر من ثلاثة أعشار من المئة.

المعالجة الهيدروجينية الأولية المطلوبة وأنتجت جزء التي يتم إزالتها نتيجة للمركبات الكبريت المختلفة. يقلل المعالجة الهيدروجينية أيضا الكوك.

بعض المعروفة، وهناك العديد من العمليات التي يقومون بها، والتي لا يوجد تكسير الكسور الثقيلة في شركات السوق مصفاة. وتشمل هذه الكوك تصل إلى ستة إلى ثمانية في المئة من النفط. وبالإضافة إلى ذلك، قد تكون المواد الخام بقايا التكسير الهيدروجيني. الأكثر نادرة ربما، يمكن القول تعتبر غريبة النفط الخام البكر. وحدة مماثلة (تكنولوجيا ميلي ثانية) متاحة في جمهورية بيلاروس في مصفاة موزير.

فقط حتى وقت قريب، عندما تستخدم التكسير التحفيزي للنفط، وتستخدم الكرة محفز غير متبلور. وكانت ثلاث إلى خمس حبات ملليمتر. الآن لهذا الغرض تستخدم المحفزات تكسير لا تزيد عن 60-80 ميكرون (الزيوليت microspheroidal محفز). وهي تتألف من يتم التخلص على مصفوفة سيليكات الألومنيوم عضو الزيوليت.

طريقة الحراري

وكما جرت العادة، يتم استخدام التكسير الحراري لمعالجة النفط، وإذا لزم الأمر في الحصول على المنتج النهائي مع الوزن الجزيئي الصغير. على سبيل المثال، فإنه قد تشمل الهيدروكربونات غير المشبعة، و فحم الكوك، وقود السيارات الخفيفة.

اتجاه هذه طريقة معالجة البترول تعتمد على الوزن الجزيئي وطبيعة المواد الخام، وكذلك مباشرة على الظروف التي وتكسير نفسها. وهذا ما أكده الكيميائيين على مر الزمن. ويعتبر واحدا من الشروط الرئيسية التي تؤثر على سرعة واتجاه تدفق التكسير الحراري لدرجة الحرارة والضغط ووقت المعالجة. يتلقى آخر مرحلة واضحة في ثلاثمائة وثلاثمائة وخمسين درجة. عندما يصف هذه العملية تستخدم المعادلة الحركية من أول تكسير النظام. في النتيجة من الانشقاق، وعلى نحو أدق، على المنتجات تكوينه يؤثر على التغير في الضغط. والسبب هو تغيير في سرعة وخصائص التفاعلات الثانوية، والتي تشمل، كما ذكر سابقا، فإن البلمرة والتكثيف الذي يكون مصحوبا تكسير. رد فعل معادلة العملية الحرارية هي على النحو التالي: S20N42 S10N20 + = C10 H22. التأثير على نتائج والنتيجة لا تزال هي حجم الكواشف.

وتجدر الإشارة إلى أن تكسير النفط، التي تقوم بها هذه الأساليب، ليست واحدة فقط. المصافي النشاط الإنتاجي تستخدم وأنواع أخرى عديدة من عملية العلاج. وهكذا، في بعض الحالات ما يسمى الأكسدة تكسير، نفذت باستخدام الأوكسجين. المستخدمة في الإنتاج وتكسير الكهربائية. مع هذا الأسلوب، والأسيتيلين الشركات المصنعة عن طريق تمرير الكهرباء خلال الميثان إعداد.