КРЕКИНГ
(англ. cracking, от
crack - расщеплять), переработка нефти и её фракций для получения гл. обр.
моторных топлив, а также хим. сырья, протекающая с распадом тяжёлых углеводородов.
Наряду с распадом при К. происходят изомеризация и синтез новых
молекул, напр. в результате циклизации, полимеризации и конденсации.
К. является одним из осн. методов получения
моторных топлив (в частности, бензинов) и может осуществляться как
чисто термич. процесс - термический К., так и в присутствии катализаторов
- каталитический К. Реакции распада при термическом К. обычно рассматриваются
как цепные, протекающие по свободнорадикальному механизму. Продукты термического
К., осуществляемого обычно при 470-540 °С и давлении 4-6 Мн/м2(40-60
am), содержат много непредельных углеводородов, нестабильны при
хранении, бензины из этих продуктов мало восприимчивы к тетраэтил-свинцу
и требуют дальнейшей переработки путём риформинга. Термич. К. подвергают
низкосортные виды тяжёлого остаточного нефт. сырья. Термич. К. низкого
давления, проводимый при 500- 600 °С и под давлением неск. десятых долей
Мн/м2
(неск. am), наз. также коксованием и применяется для превращения
тяжёлых продуктов, напр. гудронов, в более лёгкие (выход 60-70% ), используемые
для дальнейшей переработки в моторные топлива. Наряду с этим получают до
20% кокса, применяемого в различных целях, напр. при изготовлении электродов
(для дуговых печей, гальванич. элементов). Высокотемпературный (650- 750
°С) К. низкого давления, называемый также пиролизом, проводят под давлением,
близким к атмосферному; этим способом перерабатывают тяжёлое остаточное
нефт. сырьё в газ, содержащий до 50% непредельных углеводородов (этилен,
пропилен и др.), и ароматич. соединения; полученные продукты служат гл.
обр. хим. сырьём. Термич. К. обычно осуществляют в трубчатых печах или
в реакторах с твёрдым циркулирующим теплоносителем, в качестве к-рого может
быть использован образующийся кокс.
Каталитический К., проводимый в присутствии
катализаторов - синтетич. или природных алюмосиликатов (активированные
глины, напр. монтмориллонит), служит для получения осн. компонента высококачеств.
моторного бензина с октановым числом до 85, используемого в автотранспорте
и авиации. При этом получают также керосино-га-зойлевые фракции, пригодные
в качестве дизельного или реактивного топлива. Процесс осуществляют при
450-520 °С, под давлением 0,2-0,3 Мн/м2 (2-3 am) в
реакционных колоннах с неподвижным или непрерывно циркулирующим катализатором.
И в том и в др. случае катализатор нуждается в регенерации, т. к. при К.
на нём накапливаются углеродистые отложения (кокс), дезактивирующие катализатор.
Кокс удаляют выжиганием.
При каталитич. К. распад гораздо быстрее,
чем при термическом. Кроме того, в этом случае происходит изомеризация
с образованием насыщенных углеводородов. В результате выход лёгких продуктов
больше, чем при термич. К., а получаемый бензин содержит много изо-парафинов
и мало непредельных углеводородов, что обусловливает его высокое качество.
Сырьём для каталитич. К. служит обычно газойль, из к-рого получают
30-40% бензина (с содержанием изопа-рафинов до 50% ), 45-55% каталитич.
газойля, 10-20% газа (в т. ч. 6-9% бутан-бутиленрвой фракции, являющейся
хим. сырьём) и 3-6% кокса.
Для переработки средних и тяжёлых нефт.
дистиллятов с большим содержанием сернистых и смолистых соединений, непригодных
поэтому для переработки чисто каталитич. способом, большое распространение
получил каталитич. К. в присутствии водорода, т. н. гидрокрекинг. Он осуществляется
при температурах 350-450 °С, давлении водорода 3-14 Мн/м2(30-140
am) и расходе водорода 170-350м3 на 1 л3 сырья.
Катализаторами служат окислы или сульфиды молибдена и никеля, молибдат
кобальта и др. на крекирующих носителях, напр. на алюмосиликатах. Применение
водорода обеспечивает эффективное гидрирование на катализаторе высокомолекулярных
и сернистых соединений с их последующим распадом на крекирующем компоненте.
Благодаря этому выход светлых продуктов повышается до 70% (в пересчёте
на нефть) и сильно снижается содержание в продуктах серы и непредельных
углеводородов. Получаемые моторные топлива (бензин, реактивное и дизельное
топлива) отличаются высоким качеством. Значит. применение для получения
непредельных углеводородов, используемых как хим. сырьё, находит К. с водяным
паром. Исходными продуктами служат различные виды нефт. сырья - от газов
нефтепереработки до остатков после перегонки нефтепродуктов. К. проводят
при 650-800 °С в присутствии катализаторов, напр. окиси никеля, на огнеупоре.
Преимущество метода - низкое коксообразование и большой выход олефинов.
Помимо указанных, существуют и частично
используются на практике др. виды К., напр. К. в присутствии кислорода
(окислительный К.), электрокрекингпри получении ацетилена (метан
пропускают через электрич. дугу).
Лит.: Смидович Е" В., Деструктивная
переработка нефти и газа, 2 изд., М.. 1968 (Технология переработки нефти
и газа, ч. 2).
В. В. Щекин.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я