Крекінг
 
а б в г д е 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
 

Крекінг

Крекінг (англ. cracking, від crack — розщеплювати), переробка нафти і її фракцій для здобуття головним чином моторних палив, а також хімічної сировини, що протікає з розпадом важких вуглеводнів. Поряд з розпадом при До, відбуваються ізомеризація і синтез нових молекул, наприклад в результаті циклізації, полімеризації і конденсації.

  До. є одним з основних методів здобуття моторних палив (зокрема, бензинів ) і може здійснюватися як чисто термічний процес — термічний До., так і у присутності каталізаторів — каталітичний К. Реакциі розпаду при термічному До. зазвичай розглядаються як ланцюгові, протікаючі по вільнорадикальному механізму. Продукти термічного До., здійснюваного зазвичай при 470—540°С і тиску 4—6 Мн/м 2 (40—60 am ), містять багато неграничних вуглеводнів, нестабільні при зберіганні, бензини з цих продуктів мало сприйнятливі до тетраетіл-свінцю і вимагають подальшої переробки дорогою ріформінга . Термічний До. піддають низькосортні види важкої залишкової нафтової сировини. Термічний До. низького тиску, що проводиться при 500— 600°С і під тиском декілька десятих доль Мн/м 2 (декілька am ), називається також коксуванням і застосовується для перетворення важких продуктів, наприклад гудронов, в легші (вихід 60—70%), використовувані для подальшої переробки в моторні палива. Поряд з цим отримують до 20% коксу, вживаного в різних цілях, наприклад при виготовленні електродів (для дугових печей, гальванічних елементів). Високотемпературний (650—750°С) До. низького тиску, званий також піролізом, проводять під тиском, близьким до атмосферного; цим способом переробляють важку залишкову нафтову сировину в газ, що містить до 50% неграничних вуглеводнів (етилен, пропилен і ін.), і ароматичні з'єднання; отримані продукти служать головним чином хімічною сировиною. Термічні До. зазвичай здійснюють в трубчастих печах або в реакторах з твердим циркулюючим теплоносієм, як який може бути використаний кокс, що утворюється.

  Каталітичний До., що проводиться у присутності каталізаторів — синтетичних або природних алюмосилікатов (активовані глини, наприклад монтморіллоніт), служить для здобуття основним компонента високоякісного моторного бензину з октановим числом до 85, використовуваного в автотранспорті і авіації. При цьому отримують також керосино-газойльовиє фракції, придатні як дизельне або реактивне паливо. Процес здійснюють при 450—520°С, під тиском 0,2—0,3 Мн/м 2 (2—3 am ) в реакційних колонах з нерухомим або безперервно циркулюючим каталізатором. І в тому і в ін. випадку каталізатор потребує регенерації, т. до. при До. на нім накопичуються вуглецеві відкладення (кокс), що дезактивують каталізатор. Кокс видаляють випалюванням.

  При каталітичному До. розпад набагато швидший, ніж при термічному. Крім того, в цьому випадку відбувається ізомеризація з утворенням насичених вуглеводнів. В результаті вихід легких продуктів більший, ніж при термічному До., а отримуваний бензин містить багато ізопарафінов і мало неграничних вуглеводнів, що обумовлює його високу якість. Сировиною для каталітичного До. служить зазвичай газойль, з якого отримують 30—40% бензину (з вмістом ізопарафінов до 50%), 45—55% каталітичного газойля, 10—20% газу (в т.ч. 6—9% бутиленовій для Бутану фракції, що є хімічною сировиною) і 3—6% коксу.

  Для переробки середніх і важких нафтових дистилятів з великим вмістом сірчистих і смолистих з'єднань, непридатних тому для переробки чисто каталітичним способом, великого поширення набув каталітичний До. у присутності водню, т.з. гідрокрекінг. Він здійснюється при температурах 350—450°С, тиску водню 3—14 Мн/м 2 (30—140 am ) і витраті водню 170—350 м 3 на 1 м 3 сировини. Каталізаторами служать оксиди або сульфіди молібдену і нікелю, молібдат кобальту і ін. на крекінгуючих носіях, наприклад на алюмосилікатах. Вживання водню забезпечує ефективне гідрування на каталізаторі високомолекулярних і сірчистих з'єднань з їх подальшим розпадом на крекінгуючому компоненті. Завдяки цьому вихід світлих продуктів підвищується до 70% (у перерахунку на нафту) і сильно знижується вміст в продуктах сірки і неграничних вуглеводнів. Отримувані моторні палива (бензин, реактивне і дизельне палива) відрізняються високою якістю. Значне вживання для здобуття неграничних вуглеводнів, використовуваних як хімічна сировина, знаходить До. з водяною парою. Вихідними продуктами служать різні види нафтової сировини — від газів нафтопереробки до залишків після перегонки нафтопродуктів. До. проводять при 650—800°С у присутності каталізаторів, наприклад окисли нікелю, на огнеупоре. Перевага методу — низьке коксообразованіє і великий вихід олефінов.

  Окрім вказаних, існують і частково використовуються на практиці ін. види До., наприклад До. у присутності кисню (окислювальний До.), електрокрекінг при здобутті ацетилену (метан пропускають через електричну дугу).

  Літ.: Смідовіч Е. Ст, Деструктивна переробка нафти і газу, 2 видавництва, М., 1968 (Технологія переробки нафти і газу, ч. 2)

  Ст Ст Щекин.