 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
141
неорганические примеси, включая серу, и в результате каталитического крекинга производится
расщепление больших молекул, при котором образуется соединение с более низкой температурой
кипения. Для перестройки молекул и формирования их структур с оптимальными
характеристиками, в том числе и для повышения октанового числа топлива, применяется
каталитический реформинг. Каталитический процесс, таким образом, играет существенную роль
при переработке нефти.
Лучшие катализаторы для переработки нефти – дорогостоящие и малораспространенные
металлы:
платина, палладий, родий и иридий. Например, с помощью катализатора –
платины –
алканы, приводящие к несинхронному воспламенению топлива в цилиндрах двигателя и
вызывающие детонацию, превращаются в углеводороды с лучшими горючими характеристиками
и с большим октановым числом. При наличии платинового катализатора и водорода
низкооктановый алкан с неразветвленной цепью преобразуется в соединение бензола или
циклического алкана с более высоким октановым числом.
Относительно недавно освоены новые каталитические процессы для переработки нефти,
которые основаны на применении цеолитовых молекулярных сит (алюмосиликатов),
платинорениевого/платино-иридиевого и платина/палладий/родиевого катализаторов. В настоящее
время возрастает и особенно в будущем будет возрастать в переработке доля добываемой нефти
низкого качества, т.е. нефти с относительно большой концентрацией серы, с более
высокомолекулярными компонентами и с различного рода примесями, например, с примесями
ванадия, никеля и других элементов, которые затрудняющих процесс катализа. В этой связи
технологический цикл переработки нефти необходимо постоянно совершенствовать, чтобы
производить высокооктановое топливо, продукты сгорания которого не загрязняли бы
окружающую среду.
В последние десятилетия при детальном исследовании процесса горения топлива были
выявлены азотнокислые и серосодержащие продукты сгорания, приводящие к кислотным осадкам,
а также хлоросодержащие и другие соединения, загрязняющие атмосферу. Как выяснилось,
горение – сложный химический процесс, зависящий от многих факторов. Повышение
эффективности горения – это один из лучших способов сбережения природных энергоресурсов и
сохранения окружающей Среды.
Переработка нефти включает операцию обессоливания и последующее разделение нефти на
фракции при различных температурах кипения. Возрастающая потребность в топливе приводит к
необходимости переработки нефтяных фракций. Для чего применяется термический крекинг,
представляющий собой разложение нефтепродуктов при высокой температуре (выше
С), при
которой получается низкокипящий углеводород – бензин. Перспективен каталитический метод
гидрокрекинга (под действием водорода происходит гидрофикация и тем самым отпадает
необходимость в дополнительной операции очистки). На современных установках ежегодно
вырабатывается более 700 тыс. т нефтепродуктов. Для повышения детонационной стойкости
моторное топливо подвергается каталитической обработке при температуре 500° С и давлении 20–
40 атм. Нефтехимический синтез базируется на пиролизе парафинов при температуре 800–870° С.
В результате переработке нефти получается более двух десятков основных соединений.
Наиболее важные из них – олефины, диолефины (этилен, пропилен, бутадиен, изопрен),
ароматические соединения (бензол, толуол, ксилол) и газовая смесь оксида углерода с водородом
(см. рис. 6.7). На основе данных соединений синтезируется тысячи промежуточных и конечных
продуктов. В настоящее время около 90% всех органических соединений производится из нефти и
природного газа.