ТЕХНОЛОГИЯ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОГО КРЕКИНГА УГЛЕВОРОДНОГО СЫРЬЯ
(процесс «TOK-1»)
Область применения:
Технология применяется для высокотемпературной переработки нефти и её фракций с целью получения продуктов с меньшей молекулярной массой и с более низкой температурой кипения. Аппарат, реализующий данную технологию, может облагораживать тяжелую нефть понижая её удельную плотность, а может работать в паре ректификационной колонной, осуществляя предварительный крекинг нефти перед ее разгонкой на фракции. Также технология может быть адаптирована для переработки нефтешламов в товарные нефтепродукты.
«Облагораживание» – термин, относящийся в целом к химическим реакциям, технологическим процессам и способам понижения удельной плотности обрабатываемой нефти, путем перевода тяжелых углеводородов в облегченные дистиллятные фракции.
Описание технологии:
Принципиальная схема термоокислительного крекинга:
Термоокислительный крекинг углеводородного сырья осуществляется следующим образом: в циркуляционный реактор подается подогретое углеводородное сырье и вводится кислородосодержащий газ, где углеводородное сырье окисляется кислородсодержащим газом, с выделением тепла для реакций крекинга и образованием паровой фазы.
Далее паровая фаза отводится из верхней части реактора на конденсацию или ректификацию, а не прореагированное углеводородное сырье продолжает циркулировать с выводом не перегоняемого остатка крекинга углеводородного сырья.
Сущность процесса:
Обычный термический крекинг протекает с разрывом связей С—С, однако расщепление соединений сопровождается значительным поглощением тепла и традиционно проводится в обогреваемом реакторе, либо змеевике, с теплопередачей через стенку. На внутренних стенках оборудования образуются коксовые отложения вследствие более высокой температуры стенки в силу более низкой скорости потока вдоль нее, чем в основном объеме, что способствует протеканию в перегретом пристенном слое вторичных процессов (полимеризации и/или поликонденсации). Кроме того, перегрев приводит не только к разрыву связей С—С в середине молекулы, как наиболее ослабленной, но и окраинах молекулы, т.е. образование неселективной газовой фазы.
Таким образом, термоокислительный крекинг позволяет существенно упростить процесс без теплопередачи через стенку в сравнении с традиционным и обеспечить высокий выход низкокипящих углеводородов без интенсивного коксообразования на поверхностях оборудования.
В предлагаемом способе выбирая условия процесса (температура и продолжительность) термоокислительного крекинга возможно регулирование состава неперегоняемого остатка термокрекинга, от жидкого битумоподобного продукта до твердофазных высокоуглеродистых продуктов).
Преимущества:
- Отсутствие кокса и малый выход неконденсируемых газов после крекинга, высокий выход светлых фракций.
- Низкие энергозатраты на крекинг – в процессе крекинга поддерживается баланс между экзотермическими реакциями окисления и эндотермическими реакциями непосредственно самого крекинга.
- Нет необходимости подготовки (удаление серы) сырья крекинга.
- Многократное снижение содержания серы в продуктах крекинга.
- Получение оксигенатов в светлых фракциях после крекинга.