Превращения углеводородов нефти при термическом крекинге

1. Термическая деструкция алканов:

, где: п = т +р; т = q + x

При этом из продуктов реакции деструктируются далее в первую очередь алканы. Для низших алканов помимо реакции деструкции по связи С-С, энергия которой равна 315—370 кДж/моль, становится возможной и реакция дегидрирования с разрывом связи С-Н, энергия которой составляет 380—410 кДж/моль и становится соизмеримой с первой. Поэтому в газе крекинга всегда содержится водород.

2. Превращения нафтенов, в том числе реакции:

· дегидрирования

· деалкилирования

· гидрирования с разрывом цикла

3. Превращения алкенов, в том числе реакции:

· деструкции с разрывом цикла образованием низших алкенов, алканов и алкадиенов

· изомеризации

· полимеризации

4. Синтез и превращения ароматических углеводородов по реакциям конденсации алкенов и алкадиенов, например

· деалкилирования

· конденсации с алкадиенами

Из этих реакций реакции деструкции алканов и алкенов, деалкилирования и превращения ароматических углеводородов протекают по радикально-цепному механизму, а реакции термического распада нафтенов по молекулярному механизму.

Состав продуктов крекинга зависит не только от температурного интервала, но и от времени проведения процесса. Относительно большая длительность крекинга благоприятствует образованию тяжелых ароматических остатков и кокса, кратковременный крекинг при высоких температурах способствует получению олефинов и ароматических углеводородов низкой и средней молекулярной массы.

В первую очередь деструкции подвергаются алканы и нафтены преимущественно с высокой молекулярной массой, а наиболее устойчивыми являются ароматические углеводороды и низшие алкены, которые затем вступают во вторичные реакции полимеризации. Таким образом, максимальный выход бензина при крекинге достигается при некоторых оптимальных значениях параметров процесса.

В настоящее время термический крекинг используется ограниченно.

Недостатки термического крекинга:

1. Процесс протекает медленно, образуются углеводороды с неразветвленной цепью атомов углерода (низкое октановое число).

2. В бензине термического крекинга содержится много непредельных углеводородов, которые легко окисляются и полимеризуются. В связи с этим этот бензин менее устойчив при хранении. При его сгорании могут засориться различные части двигателя.

Для устранения этого вредного действия к такому бензину добавляют окислители.