Піроліз
 
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
 

Піроліз

Піроліз (від греч.(грецький) pýr — вогонь, жар і lýsis — розкладання, розпад), перетворення органічних сполук в результаті деструкції їх під дією високої температури. Зазвичай термін використовують у вужчому сенсі і визначають П. як високотемпературний процес глибокого термічного перетворення нафтової і газової сировини, що полягає в деструкції молекул вихідних речовин, їх ізомеризації і ін. змінах (див. також Крекінг ). П.— один з найважливіших промислових методів здобуття сировини для нафтохімічного синтезу . Цільовий продукт П.— газ, багатий неграничними вуглеводнями: етиленом, пропиленом, бутадієном . На основі цих вуглеводнів отримують полімери для виробництва пластичних мас, синтетичних волокон, синтетичних каучуків і ін. найважливіших продуктів.

  Перші заводи П. були побудовані в Росії (у Києві і Казані) в 70-х рр. 19 ст П. піддавали переважно гас з метою здобуття газу для освітлення. Пізніше була доведена можливість виділення із смоли, що утворюється при П., ароматичних вуглеводнів. П. отримав широкий розвиток в час 1-ої світової війни 1914—18, коли виникла велика потреба в толуолі — сировина для виробництва тротилу ( тринітротолуолу ) .

  Сировина для П. вельми всіляко: від газоподібних вуглеводнів (етану, пропана) до важких дистилятів і сирої нафти. Проте основна маса П. сировини, що переробляється, представлена газоподібними вуглеводнями і бензинами. Ці види сировини дають найбільші виходи цільових продуктів при найменшому коксообразованії. Основного поширення набули в промисловості піролізниє установки трубчастого типа. Сировина (наприклад, бензин) проходіт через паровий підігрівач, змішується перед вступом в піч з перегрітою водяною парою і піддається в печі подальшому нагріванню і піролитичному розкладанню. Кінцева температура реакції (на виході з печі) складає 750—850 °С. Високі температури, коротке час перебування сировини в зоні реакції і розбавлення сировини водяною парою сприяють переважному розщеплюванню з утворенням значної кількості газу. Поряд з газом утворюється і побічний рідкий продукт П.— смола. Вихід смоли для газової сировини в середньому 5%, для бензинів — близько 20% (по масі). Для припинення реакцій П. парогазовая суміш, що виходить з печі, піддається швидкому охолоджуванню в змішувачі — так званому гартівному апараті (шляхом прямого контакту з водяним конденсатом, який при цьому випаровується). Подальше охолоджування проходіт в казані-утилізаторі, де виробляється пара високого тиску. Частково охолоджена парогазовая суміш після казана-утилізатора проходіт масляне промивання для видалення часток сажі і коксу і з неї виділяється важка частина смоли. Полегшена парогазовая суміш піддається подальшому охолоджуванню з подальшим відділенням водного і легкого вуглеводневого конденсату від власне газів П., які прямують на установку, що газофракціонує, для виділення етилену і пропилену.

  Смола П. характеризується високою концентрацією ароматичних вуглеводнів — бензолу, толуолу, нафталіну і ін., а також містить неграничні вуглеводні, у тому числі циклопентадієн — сировина для синтезу багатьох органічних продуктів. Компоненти смоли використовуються для виробництва високооктанового бензину, ароматичних вуглеводнів, єднальних речовин (кумароно-інденових смол), електродного нафтового коксу. У таблиці дані зразкові виходи найбільш коштовних компонентів газу і смоли П. для типових видів сировини.

  Виходи основних продуктів піролізу ( % по масі)

Прдукти піролізу

Сировина

 

етан

 

пропан

бензин

(легкий)

газойль

(лег
кий)

Етилен.....

Пропилен...

Дивініл і

Бутилен....

Бензол...

Толуол.....

77,7

2,8

 

2,7

0,9

0,2

42,0

16,8

 

4,3

2,5

0,5

33,5

15,5

 

8,8

6,7

3,3

26,0

16,1

 

9,4

6,0

2,9

 

  П. нафти і ін. найбільш важких видів сировини супроводиться значними відкладеннями коксу і потребує спеціального апаратурного оформлення. Розроблені модифікації П. з використанням циркулюючого теплоносія. Це дозволяє інтенсифікувати процес, спалюючи кокс, що утворюється, усередині системи (якщо застосовується твердий теплоносій — кварцевий пісок, нафтовий кокс), або значно понизити коксоотложеніє (при газовому теплоносії, наприклад водяній парі). З метою поліпшення техніко-економічних показників П. розробляється технологія каталітичних процесів. Здійснення П. газоподібної сировини при температурах близько 1200 °С сприяє глибшому перетворенню сировини: основним продуктом П. є в цьому випадку ацетилен (сировина для виробництва хлоропренового каучуку, ацетальдегіду і ін.).

  Літ.: Смідовіч Е. Ст, Деструктивна переробка нафти і газу, 2 видавництва, М., 1968 (Технологія переробки нафти і газу, ч. 2); Паушкин Я. М., Адельсон С. Ст, Вішнякова Т. П. Технологія нафтохімічного синтезу, ч. 1, М., 1973.

  Е. Ст Смідовіч.