Термические процессы

Термические процессы нефтепереработки позволяют получать различные нефтепродукты под воздействием тепла и высокого давления. Первым из таких процессов стал термический крекинг. В настоящее время различные варианты термических процессов (коксование, пиролиз, флексикокинг, висбрекинг) используются в первую очередь для переработки тяжелых фракций нефти и нефтяных остатков.

К примеру, коксование позволяет получать из них твердый нефтяной кокс (состоящий преимущественно из углерода), а также низкокипящие углеводороды, которые можно использовать в качестве сырья для других процессов с последующим получением ценных моторных топлив.

Висбрекинг применяют для получения главным образом котельных топлив (топочных мазутов) из гудронов. Флексикокинг предназначен для переработки остатков различных процессов, которые смешиваются с нагретым коксовым порошком и дают на выходе разнообразные компоненты жидких топлив и газ.

Пиролиз

Пиролиз используется для получения углеводородного газа, содержащего такие вещества, как этилен, пропилен и дивинил — сырье для нефтехимической промышленности. Самые важные с точки зрения дальнейшей переработки олефины — этилен (с формулой С₂Н₄) и пропилен (с формулой С₃Н₆), а пиролиз — главный процесс для их получения. При этом пропилен может производиться еще и в процессе дегидрирования пропана и на НПЗ в процессе каталитического крекинга. Этилен же — достижение исключительно пиролиза. В нефтянке пиролиз — самый горячий процесс. Он протекает при температурах 700–900°C и давлениях, близких к атмосферному. В результате такой сильной термической обработки молекулы исходного вещества расщепляются на менее длинные — углеводородные цепочки алканов становятся короче, а заодно и теряют в процессе часть молекул водорода. Например, из бутана (С₄Н₁₀) получается пропилен (С₃Н₆) и метан (СН₄). Помимо пропилена и этилена, пиролиз позволяет получить ароматические углеводороды.

Дегидрирование

В отличие от пиролиза, где на выходе получаются смеси важнейших олефинов, а сам процесс сложен и очень энергоемок, в ходе дегидрирования алканы* превращаются в индивидуальные олефины. В этом случае в качестве сырья выступают отдельные компоненты сжиженных углеводородных газов, а сам процесс заключается в «отъеме» у них молекулы водорода (Н₂).Так, например, из молекулы пропана (С₃Н₈) получается пропилен (С₃Н₆), а из бутана (С₄Н₁₀) — бутилен (С₄Н₈). Многокомпонентные продукты пиролиза должны проходить дальнейшее дорогое и сложное фракционирование, в то же время при дегидрировании достаточно отделить целевой олефин от исходного, не вступившего в реакцию алкана и незначительного количества побочных продуктов. Среди недостатков процесса можно отметить высокую стоимость его катализаторов и ограниченный состав сырья, требующего предварительного фракционирования.

Химия и нефть