Jaký je rozdíl mezi krakováním a pyrolýzou?

Olej ve své původní podobě se velmi liší od komerčních produktů prodávaných na trhu. První věc, kterou ropné rafinérie udělají, je start frakční destilace ropy – nejprve primární a poté sekundární.

Primární destilace

Veškerá ropa vstupující do rafinérie je před procesem rafinace očištěna od nečistot – ať už jde o plyny, anorganické sloučeniny nebo podzemní vody.

Za tímto účelem jsou uhlovodíky zasílány do jednotek ELOU. Suroviny procházejí elektrickými dehydratátory pro dehydrataci a odsolení: tento postup zlepšuje kvalitu budoucích ropných produktů a také chrání procesní zařízení před korozí.

Po vyčištění začnou rafinérie primární destilací ropy. Skládá se ze 2 klíčových procesů:

• atmosférická destilace

• vakuová destilace

Z ELOU se vyčištěný olej pro atmosférickou destilaci posílá do jednotky AVT. Během zahřívání se uhlovodíky dostávají do destilačních kolon. Uvnitř jsou přepážky nebo jinými slovy desky, které fungují jako filtry.

Přívod tepla je umístěn ve spodní části destilační kolony instalace AVT a odvod tepla je umístěn v horní části. Díky tomu teplota uvnitř instalace postupně klesá zdola nahoru. Při průchodu deskami kolony stoupají páry lehkých frakcí nahoru a těžké uhlovodíky padají dolů.

Teplota při atmosférické destilaci by neměla přesáhnout 360 °C, jinak může řada uhlovodíkových sloučenin ztratit své prospěšné vlastnosti.

Ve fázi atmosférické destilace ropy továrny vyrábějí benzín, petrolej, lehkou a těžkou motorovou naftu. Benzínové frakce se odstraňují z horní části instalace AVT a petrolej a nafta se kondenzují a odstraňují v jiných částech kolony.

Zbytkový topný olej se hromadí na dně destilační kolony, protože jeho bod varu přesahuje 360 ​​°C. K tomu slouží vakuová destilace.

Faktem je, že ve vakuu jakákoli kapalina vře při nižších teplotách, takže topný olej lze rozdělit na několik dalších frakcí: širokofrakční vakuový plynový olej (350-500 °C), dehet nebo úzké ropné destiláty.

Téměř všechny rafinerie používají pro primární destilaci komplexní jednotky ELOU-AVT. Současně provádějí všechny procesy: dehydrataci a odsolování, stejně jako atmosférickou a vakuovou destilaci.

Po primární destilaci tedy ropné rafinérie dostávají ropné produkty, které ještě plně neodpovídají produktům na trhu. Pro zlepšení jejich kvalitativních vlastností jsou frakce odesílány k dalšímu zpracování.

Sekundární destilace

Recyklace se provádí za účelem zvýšení výtěžnosti ropných produktů. Existují dva způsoby – termální a katalytické, ty zase mají spoustu větví.

Tepelné metody

Praskání. Separace dříve získaných meziproduktů do frakcí s nižší molekulovou hmotností. Provádí se při teplotách 470-550 °C pod tlakem 2-7 MPa. Jako zařízení se používají trubkové pece – právě v nich dochází k ohřevu s různými chemickými přeměnami, které mění složení uhlovodíků.

Výstupem jsou: lehké frakce krakovaného benzínu, petrolejová frakce, termální plynový olej, plyn s vysokým obsahem nenasycených uhlovodíků a krakovaný zbytek.

Pyrolýza. Ropné suroviny se zpracovávají ve speciálních zařízeních nebo plynových generátorech při teplotách 700-1000 °C. Tam se uhlovodíky přemění na plynnou formu, načež se zháší pomocí vstřikování vody. V konečné fázi procházejí plyny čištěním a následnou separací na frakce v destilačních kolonách.

Pyrolýzou vzniká etylen, propylen a další uhlovodíkové plyny s vysokým obsahem nenasycených uhlovodíků.

Koksování. Je to nejtěžší forma tepelného krakování ropných zbytků. Rovnoběžné uhlovodíky procházejí tepelným zpracováním při 480-550 °C s následným štěpením na různé frakce.

Proces může probíhat různými způsoby: v závislosti na požadavcích na konečný produkt se dělí zpožděné koksování v komorách, periodické koksování v kostkách koksu nebo kontinuální koksování v nosné vrstvě koksu.

Pomocí této metody rafinerie vyrábí ropný koks, uhlovodíkové plyny, benzín a petrolej.

Katalytické metody

Katalytické krakování. Provádí se za normálního atmosférického tlaku za působení teplot 450-500 °C. Tato metoda zahrnuje použití katalyzátorů (směs oxidu hlinitého a oxidu křemičitého). Výrazně urychlují reakci dělení surovin na frakce, což vede k vyšší kvalitě ropných produktů.

Katalytická metoda je nejrozšířenější, protože umožňuje štěpení uhlovodíků prakticky bez ztrát (méně než 1,5 %). Navíc se snadno kombinuje s dalšími sekundárními destilačními metodami – hydrogenační rafinací, alkingem, odasfaltováním atd.

Metoda katalytického krakování se používá k výrobě vysokooktanového benzínu, lehkého plynového oleje a plynů s 80–90 % nenasycených uhlovodíků.

Hydrokrakování: Od katalytického krakování se liší tím, že uhlovodíky se štěpí pod tlakem vodíku při teplotách 420-500 °C. Používají se také katalyzátory s hydrogenačními a kyselými vlastnostmi.

Hydrokrakování se dělí na lehké (tlak 5-10 MPa, stupeň konverze 50-60 %) a hloubkové (tlak 10-20 MPa, stupeň konverze 90 %).

Hydrorafinace ropných frakcí zlepšuje kvalitu produktů snížením dehtů, síry a sloučenin obsahujících kyslík. Výstupem je nízkosirný benzín, trysková, nafta a kotlová paliva.

Reformování. Provádí se při teplotách 480-520 °C a tlaku 1,2-4 MPa. Katalyzátorem je oxid hlinitý proložený krystaly platiny.

Tato metoda má různé variace. Někdy se reformování provádí kontinuálně ve 3-4 reaktorech najednou, zatímco katalyzátor dosáhne svého plného potenciálu a zařízení se zastaví v okamžiku jeho úplného zotavení.

Dalším způsobem je zajistit periodickou regeneraci v každém reaktoru, protože výroba probíhá bez zastavení procesu.

Hlavním účelem katalytického reformování je výroba lehkých aromatických uhlovodíků a vysokooktanových složek benzinu.