Keretakan adalah apa? Keretakan minyak, produk minyak, alkana. Retak haba

Bukan rahsia lagi bahawa petrol dihasilkan daripada minyak. Walau bagaimanapun, kebanyakan pemandu tidak menanyakan bagaimana proses pemanduan minyak menjadi bahan bakar untuk kenderaan kegemaran mereka. Ia dipanggil retak, dengan penapisan bantuannya tidak hanya menerima petrol, tetapi juga produk petrokimia lain yang diperlukan dalam kehidupan moden. Kisah menarik adalah asalnya kaedah penapisan minyak ini. Pencipta proses dan pemasangan ini dianggap sebagai saintis Rusia, dan pemasangan untuk proses ini sangat mudah dan sangat difahami walaupun kepada orang yang tidak memahami kimia.

Apa retak?

Kenapa retak dipanggil? Perkataan ini berasal dari bahasa Inggeris retak, yang bermaksud membelah. Malah, ini adalah proses penyulingan minyak, serta pecahan yang membentuk sebahagian daripadanya. Ia dihasilkan untuk mendapatkan produk yang mempunyai massa molekul yang lebih kecil. Ini termasuk minyak pelincir, bahan bakar motor dan sebagainya. Di samping itu, hasil daripada proses ini, produk yang diperlukan dalam penggunaan industri kimia dan petrokimia dihasilkan.

Pemecahan alkana melibatkan beberapa proses, di antaranya pemeluwapan dan pempolimeran bahan. Hasil dari proses ini adalah pembentukan kokas petroleum dan fraksi yang mendidih pada suhu yang sangat tinggi dan dipanggil residu retak. Titik mendidih bahan ini lebih daripada 350 darjah. Perlu diperhatikan bahawa, sebagai tambahan kepada proses-proses ini, ada yang lain - siklisasi, isomerisasi, sintesis.

Ciptaan Shukhov

Keretakan minyak, sejarahnya bermula pada tahun 1891. Kemudian jurutera Shukhov VG. Dan rakannya Gavrilov SP Mencipta loji perindustrian untuk keretakan terma berterusan. Ini adalah pemasangan pertama seumpamanya di dunia. Pencipta sesuai dengan undang-undang Empayar Rusia yang dipatenkan di badan sah negara mereka. Sudah tentu, ini adalah model eksperimen. Kemudian, selepas hampir seperempat abad, penyelesaian teknikal Shukhov digunakan sebagai asas untuk keropok perindustrian di Amerika Syarikat. Dan di Kesatuan Soviet, pemasangan pertama pada skala industri mula dihasilkan dan dihasilkan di kilang Sovetskiy Cracking pada tahun 1934. Kilang ini terletak di Baku.

Cara ahli kimia Inggeris Barton

Pada permulaan abad kedua puluh, sumbangan yang tidak ternilai kepada industri petrokimia dibuat oleh Barton Inggeris, yang mencari jalan dan penyelesaian untuk mendapatkan minyak dari minyak. Dia didapati benar-benar sempurna, iaitu tindak balas retak, yang menghasilkan sejumlah besar pecahan petrol ringan. Sebelum itu, seorang ahli kimia Inggeris terlibat dalam pemprosesan produk petroleum, termasuk minyak bahan api, untuk mengeluarkan minyak tanah. Setelah menyelesaikan masalah mendapatkan pecahan petrol, Barton telah mematenkan kaedahnya untuk mendapatkan petrol.

Pada tahun 1916, kaedah Barton digunakan dalam keadaan perindustrian, dan hanya empat tahun kemudian, lebih daripada lapan ratus pemasangannya telah bekerja keras di perusahaan.

Ketergantungan suhu mendidih bahan pada tekanan di atasnya diketahui. Iaitu, jika tekanan pada sesetengah cecair sangat tinggi, maka, dengan itu, suhu mendidihnya akan tinggi. Dengan penurunan tekanan pada bahan ini, ia boleh mendidih pada suhu yang lebih rendah. Pengetahuan ini bahawa ahli kimia Barton digunakan, mencapai suhu terbaik untuk reaksi retak. Suhu ini dari 425 hingga 475 darjah. Sudah tentu, dengan kesan suhu tinggi pada minyak, ia akan menguap, dan agak sukar untuk bekerja dengan bahan-bahan yang berair. Oleh itu, tugas utama ahli kimia Inggeris itu adalah untuk mencegah penyejukan dan penyejatan minyak. Dia mula menjalankan keseluruhan proses di bawah tekanan tinggi.

Loji retak

Peranti Burton terdiri daripada beberapa unsur, termasuk dandang yang beroperasi di bawah tekanan tinggi. Ia diperbuat daripada keluli yang agak tebal, terletak di atas relau, yang pada gilirannya dilengkapi dengan paip asap. Ia diarahkan ke atas ke pengumpul air sejuk. Kemudian keseluruhan saluran paip diarahkan ke wadah untuk mengumpul cecair. Di bahagian bawah tangki adalah paip bercabang, setiap tiub yang mempunyai injap kawalan.

Bagaimana retak dilakukan

Proses retak berlaku seperti berikut. Dandang dipenuhi dengan minyak, terutamanya minyak bahan api. Secara beransur-ansur, minyak bahan api dipanaskan oleh relau. Apabila suhu mencapai seratus tiga puluh darjah, air di dalamnya disejat (sejat). Melalui paip dan penyejukan, air ini masuk ke tangki pengumpulan, dan dari sana lagi melalui paip turun. Pada masa yang sama, proses itu berterusan dalam dandang, di mana komponen lain, udara dan gas lain hilang dari minyak bahan api. Mereka melewati jalan yang sama dengan air, menuju ke saluran paip.

Menyingkirkan air dan gas, minyak sudah bersedia untuk retak berikutnya. Kompor cair lebih keras, suhunya dan dandang perlahan naik sehingga mencapai 345 darjah. Pada masa ini, penyejatan hidrokarbon ringan berlaku. Melalui paip ke tempat yang lebih sejuk, mereka tetap berada dalam keadaan gas, tidak seperti wap air. Sekali dalam tangki pengumpulan, hidrokarbon ini mengikuti saluran paip, kerana injap ekzos ditutup dan menghalang mereka daripada meninggalkan parit. Mereka kembali melalui paip semula ke dalam bekas itu, dan kemudian mengulangi lagi sepanjang jalan, mencari jalan keluar.

Oleh itu, dari masa ke masa, mereka menjadi semakin banyak. Hasilnya adalah tekanan yang semakin meningkat dalam sistem. Apabila tekanan ini mencapai lima atmosfera, hidrokarbon ringan sudah tidak dapat menguap dari dandang. Hidrokarbon, memerah, mengekalkan tekanan seragam dalam dandang, saluran paip, tangki pengumpulan dan peti sejuk. Pada masa yang sama, pemisahan hidrokarbon berat bermula kerana suhu tinggi. Akibatnya, mereka berubah menjadi petrol, iaitu, menjadi hidrokarbon ringan. Pembentukannya mula berlaku pada kira-kira 250 darjah, hidrokarbon ringan semasa pemisahan yang menguap, membentuk kondensat di dalam ruang pendingin, yang dikumpulkan dalam tangki pengumpulan. Kemudian, melalui paip, petrol mengalir ke dalam tangki-tangkapan yang disediakan, di mana tekanan itu diturunkan. Tekanan ini memudahkan penyingkiran elemen gas. Dengan peredaran masa, gas tersebut telah dikeluarkan, dan petrol siap dibuang ke takungan atau tangki yang diperlukan.

Lebih banyak hidrokarbon ringan yang tersejat, semakin kuat dan tahan terhadap kesan suhu bahan api minyak menjadi. Oleh itu, selepas menukar separuh kandungan dandang ke petrol, kerja selanjutnya telah digantung. Membantu dalam menentukan jumlah petrol yang diterima secara khas dipasang pada pemasangan meter. Ketuhar dipadamkan, saluran paip disekat. Injap paip yang menyambungkannya ke pemampat, sebaliknya, dibuka, wap dipindahkan ke pemampat ini, tekanan di dalamnya kurang. Pada masa yang sama, paip yang membawa kepada petrol disekat untuk memotong sambungannya dengan tumbuhan. Tindakan selanjutnya adalah untuk menunggu dandang untuk menyejukkan, menghilangkan bahan itu. Untuk kegunaan selanjutnya, dandang kemudian dibersihkan daripada simpanan kok, dan proses retak baru boleh dilakukan.

Tahap penyulingan minyak dan pemasangan Barton

Perlu diingatkan bahawa kemungkinan pemisahan minyak, yang menghancurkan alkana, telah lama diperhatikan oleh saintis. Walau bagaimanapun, ia tidak digunakan dalam penyulingan konvensional, kerana pemisahan ini tidak diingini dalam keadaan ini. Untuk ini, stim terlalu panas telah digunakan dalam proses ini. Dengan minyak bantuannya tidak berpecah, tetapi sejat.

Sepanjang kewujudannya, industri penapisan minyak telah mengalami beberapa peringkat. Jadi, dari tahun enam puluhan abad XIX hingga awal abad yang lalu, minyak diproses untuk tujuan mendapatkan hanya minyak tanah. Beliau kemudiannya menjadi bahan, bahan di mana orang menerima pencahayaan dalam kegelapan. Perlu diperhatikan bahawa semasa pemprosesan ini, pecahan berat ringan yang diperoleh dari minyak dianggap sisa. Mereka dituangkan ke parit dan dimusnahkan oleh pembakaran atau cara lain.

Pemasangan retak Barton dan kaedahnya berfungsi sebagai peringkat asas dalam keseluruhan industri penapisan minyak. Ia adalah kaedah ahli kimia Inggeris yang memungkinkan untuk mencapai hasil yang lebih tinggi untuk mendapatkan petrol. Hasil penghasilan minyak ini, serta hidrokarbon aromatik lain , telah meningkat beberapa kali.

Keperluan retak

Pada awal abad ke-20, petrol adalah, anda mungkin mengatakan, produk yang tidak perlu minyak halus. Terdapat pengangkutan motor yang sangat kecil yang bekerja pada jenis bahan api pada masa itu, jadi bahan api tidak dalam permintaan. Tetapi dari masa ke masa, armada negara telah berkembang dengan mantap, masing-masing, dan petrol diperlukan. Hanya dalam sepuluh hingga dua belas tahun pertama abad kedua puluh, keperluan petrol meningkat sebanyak 115 kali!

Petrol diperolehi dengan penyulingan mudah, dan, lebih tepatnya, jumlahnya tidak memuaskan pengguna, dan juga pengeluarnya sendiri. Oleh itu, ia telah memutuskan untuk menggunakan keretakan. Ini membolehkan kami meningkatkan kadar pengeluaran. Terima kasih kepada ini, adalah mungkin untuk meningkatkan jumlah petrol untuk keperluan negeri-negeri.

Tidak lama kemudian ia telah ditubuhkan bahawa retak produk petroleum boleh dijalankan bukan sahaja pada minyak bahan api atau minyak diesel. Sebagai bahan mentah untuk ini, minyak mentah juga sesuai. Juga, pengilang dan pakar dalam bidang ini menentukan bahawa petrol yang dihasilkan oleh kaedah retak lebih kualitatif. Khususnya, apabila digunakan dalam kereta mereka bekerja lebih kerap dan lebih lama daripada biasa. Ini disebabkan oleh fakta bahawa petrol yang dihasilkan oleh retak mengekalkan hidrokarbon tertentu yang dibakar semasa penyulingan biasa. Bahan-bahan ini, pada gilirannya, apabila digunakan dalam enjin pembakaran dalaman dapat menyalakan dan membakar dengan lebih lancar, oleh itu, mesin bekerja tanpa letupan bahan api.

Retakan katalitik

Cracking adalah proses yang boleh dibahagikan kepada dua jenis. Ia digunakan untuk menghasilkan bahan api, sebagai contoh, petrol. Dalam sesetengah kes, ia boleh dilakukan dengan rawatan terma mudah bagi produk petroleum - retak haba. Dalam kes lain, proses ini mungkin bukan sahaja dengan bantuan suhu tinggi, tetapi juga dengan penambahan pemangkin. Proses sedemikian dipanggil pemangkin.

Menggunakan kaedah pemprosesan terakhir yang disebutkan, pengeluar menerima petrol tinggi oktana.

Adalah dipercayai bahawa spesies ini adalah proses yang paling penting, yang memberikan pemprosesan minyak yang paling mendalam dan berkualiti tinggi. Pemasangan retakan pemangkin, yang diperkenalkan ke dalam industri pada tiga puluhan abad yang lalu, membolehkan pengeluar memperoleh kelebihan yang tidak dapat disangkal bagi keseluruhan proses. Ini termasuk fleksibiliti operasi, kemudahan penjajaran dengan proses lain (deasphalting, hidrotreatment, alkylation, dll). Ini adalah kerana serba boleh ini, sebahagian besar penggunaan keretakan pemangkin dalam jumlah keseluruhan penapisan minyak dapat dijelaskan.

Bahan mentah

Sebagai bahan mentah untuk retak pemangkin, minyak gas vakum digunakan, iaitu pecahan yang mempunyai kisar mendidih sebanyak 350 hingga 500 darjah. Titik didih akhir ditetapkan dengan berbeza dan bergantung terus kepada kandungan logam. Di samping itu, indeks ini juga dipengaruhi oleh keupayaan bahan mentah coking. Ia tidak boleh melebihi tiga per sepuluh peratus.

Permulaan diperlukan dan hidrotreated pecahan sedemikian, akibatnya semua jenis sebatian sulfur dikeluarkan. Juga hidrotreatment membolehkan untuk mengurangkan keupayaan coking.

Di sesetengah syarikat yang dikenali di pasaran penapisan minyak, terdapat beberapa proses yang mereka lakukan, di mana pecahan pecahan berat terjadi. Mereka boleh dikocok kepada enam hingga lapan peratus minyak bahan api. Di samping itu, bahan mentah mungkin sisa-sisa hidrokrak. Yang paling mungkin, jarang dan, boleh dikatakan, bahan mentah eksotik adalah minyak bahan api tumpah. Pemasangan yang sama (teknologi milisaat) boleh didapati di Republik Belarus di Kilang Penapis Minyak Mozyr.

Secara harfiah sehingga baru-baru ini, apabila pemangkin produk katalitik digunakan, pemangkin sfera amorf digunakan. Ia adalah bola tiga-lima milimeter. Sekarang untuk tujuan pemecahan ini pemangkin dengan jumlah tidak lebih daripada 60-80 μm (pemangkin microspherical yang mengandungi zeolit) digunakan. Mereka terdiri daripada unsur zeolit, terletak pada matriks aluminosilicate.

Kaedah terma

Seperti biasa, retak termal digunakan untuk pemprosesan produk petroleum, jika perlu untuk mendapatkan produk dengan berat molekul yang lebih kecil sebagai hasilnya. Contohnya, ini termasuk hidrokarbon tak tepu, kok petroleum, bahan bakar motor ringan.

Arah kaedah ini pemprosesan minyak bergantung pada berat molekul dan sifat bahan mentah, dan juga secara terus pada keadaan di mana retakan itu sendiri terjadi. Ini telah disahkan oleh ahli kimia dari masa ke masa. Salah satu syarat yang paling penting yang memberi kesan kepada kelajuan dan arah retak termal ialah suhu, tekanan dan tempoh proses. Yang terakhir menerima fasa dilihat pada tiga ratus tiga ratus lima puluh darjah. Dalam menerangkan proses ini, persamaan kinetik keretakan pertama digunakan. Hasil keretakan, atau sebaliknya, komposisi produknya dipengaruhi oleh perubahan tekanan. Alasan untuk ini adalah perubahan dalam kelajuan dan ciri-ciri tindak balas sekunder, yang, seperti yang disebutkan sebelumnya, melibatkan pempolimeran dan pemeluwapan, yang disertai oleh retak. Persamaan tindak balas untuk proses terma adalah seperti berikut: C20H42 = C10H20 + C10 H22. Kesannya adalah hasilnya dan keputusannya masih merupakan jumlah reagen.

Harus diingat bahawa retak minyak, yang dilakukan oleh kaedah yang disenaraikan, bukan satu-satunya. Dalam aktiviti pengeluaran, penapisan minyak menggunakan banyak jenis proses pemprosesan yang lain. Oleh itu, dalam kes-kes tertentu, retakan oksidatif yang dipanggil, digunakan dengan menggunakan oksigen, digunakan. Ia digunakan dalam pengeluaran dan keretakan elektrik. Dengan pengeluar kaedah ini mendapatkan asetilena dengan melalui metana elektrik.