Influența unor Adaosuri asupra Distribuției Produselor de Reacție și a Depunerilor de Cocs la Piroliza unor Benzine

INTRODUCERE

Cracarea termică la presiuni joase, piroliza, a fost aplicată în tehnica mondială cu mult înaintea cracării la presiuni înalte. Realizarea ei s-a bazat pe observaţiile făcute în anii 1850 – 1860 cu privire la descompunerea fracţiunilor grele de ţiţei sub acţiunea temperaturilor înalte, cu formare de alchene inferioare si de hidrocarburi aromatice. Aceste observaţii i-au permis lui Mendeleev să prezică, încă de la sfârşitul secolului trecut importanţă pe care are să o capete procesul pentru industria chimică.

Sub denumirea de piroliză, procesul a fost folosit în preajma şi în timpul primului război mondial pentru fabricarea benzenului, toluenului, xilenilor şi naftalinei, folosindu-se drept materie primă fracţiunile de petrol şi motorină.

Randamentul relativ scăzut de hidrocarburi aromatice, pentru ca ele singure să poată justifica economic procesul (alchenele inferioare din gaze nu prezentau pe atunci nici un interes), precum şi dificultăţile realizării unui proces la temperaturi înalte de ordinul a 700 C au făcut ca piroliza să fie curând părăsită

După o pauza de aproape două decenii, timp în care procesul de piroliză prezenta exclusiv un interes istoric, el reapare şi cunoaşte o rapidă dezvoltare,ca urmare a cererilor mari de alchene inferioare, în special de etenă, cereri ce nu puteau fi acoperite prin separarea etenei din gazele de rafinărie.

Această schimbare radicală a fost consecinţa punerii la punct a proceselor de fabricare a unor produse de sinteza de largă utilizare şi mare tonaj: polietilena si polipropilena, etil-benzen, izopropil-benzen, etilen-oxidul, clorura de vinil, glicolii etc. care la rândul lor servesc la fabricarea unor produse chimice de mare consum.

Materiile prime ce pot fi folosite în prezent în piroliză se extind de la etan la distilate de vid. Folosirea etanului constituie soluţia cea mai raţională, în cazul existenţei unor zăcăminte proprii de ţiţei sau gaze naturale bogate din care el să poată fi separat.O situaţie similară cu cea a etanului o prezintă utilizarea în piroliză a propanului şi butanului, concurată însă de folosirea acestor hidrocarburi drept gaze lichefiate, ceea ce în anumite zone de pe glob elimină complet folosirea lor, în special a butanului pentru piroliză.

Folosirea benzinei în piroliză s-a dezvoltat iniţial în ţările lipsite de surse de gaze bogate, în special în Europa de Vest, obţinându-se alături de etenă şi propenă, cantităţi importante de butadienă, izopren şi hidrocarburi aromatice C - C ,ceea ce a diminuat dezvoltarea proceselor de obţinere a acestor hidrocarburi pe alte căi.

Se confirmă astfel încă odată, că dezvoltarea industriei de prelucrare a petrolului, apariţia şi dezvoltarea de noi procese de prelucrare este urmarea dezvoltării şi perfecţionării ramurilor tehnicii ce utilizează produsele acestei industrii şi în special apariţiei şi dezvoltării de noi direcţii de utilizare. Dezvoltarea petrochimiei este un exemplu elocvent al acestei situaţii. Ori de câte ori cercetarea ştiinţifică a pus la punct fabricarea industrială a unui nou produs de mare tonaj, ce necesita o anumită hidrocarbură, industria de prelucrare a petrolului a găsit căile pentru a o produce, dezvoltând procesele corespunzătoare de fabricaţie, separare şi purificare.

Dezvoltarea procesului de piroliză, devenit astăzi cel mai important proces de cracare şi cel mai important furnizor de materii prime pentru industria petrochimică, poate fi caracterizată prin consumul mondial al principalelor produse furnizate de acest proces.

Capitolul 1.

DATE DIN LITERATURĂ

1.1. FLUXUL TEHNOLOGIC AL INSTALAŢIEI DE PIROLIZĂ

FAZELE TEHNOLOGICE ALE INSTALAŢIEI :

-preîncălzirea matariei prime

-reacţia de piroliză propriu-zisă

-spălarea şi fracţionarea primară a gazului cracat

-striparea condensului

-striparea benzinei

-răcirea şi recircularea apei quench, uleiului quench şi a motorinei quench

(când este cazul)

Conform cerinţelor termodinamice şi cinetice, material primă supusă pirolizei trebuie adusă într-un timp cât mai scurt posibil la temperatura de reacţia de 820-860 C. Procedeul care a fost aplicat industrial a fost acela prin care transferal de căldurăse reliza prin suprafaţa de transfer (cuptorul tubular), celelalte procedee cu purtător de căldură nisip,bile ceramice,particule de cocs), prin combustie parţială sau cu arc electric prezentând doar un interes istoric.