Термиялық_рекинг
Кокстеу өнімдерінің қабілеті
тұрғыда тұрақты келеді.Этилен үшін бұл көрсеткіш 750 0С температураны құрайды. Сондықтан пиролиз процесінің ең басты параметрлері – пиролиз температурасы , әрекеттесу уақыты, шикізат буының парциалды қысымы.Пропан пиролизі кезінде температураны жоғарлату этилен мен пропиленнің шығымын көбейтеді.Төмендету температурада пропиленнің шығымы максимальді болғандықтан, этилен мен пропиленнің шығымын және арақатнасын реттеп отыруға болады. Этилен мен пропиленнің арақатынасын әрекеттесу уақытын өзгерту арқылы да басқаруға болады. Шикізаттың парциалды қысымның төмендетілуі этиленнің шығымын арттырады.Пиролиз процесі атмосфералық қысыммен шамалас қысымда жүргізіледі, ал парциалды қысымды шикізатты су буымен араластыру арқылы басқарады.Шикізатты су буымен араластыру олефиндер молекулаларының өзара бір-бірімен соқтығысу ықтималдығын азайтады,соның нәтижесінде полимерлеу және тығыздалу реакциясының маңызы төмендейді. Газ түріндегі немесе тығыздалған газ пиролизі кезінде шикізатқа 10-20% су буы қосылды, ал жанармай және өзге де ауыр көмірсутегілер пиролизінде 25%-дан 30%-ға су буы араластырылады. Пиролиз кезінде пиролиз газы мен пиролиздің сұйық өнімдері (пиролиз шайыры) түзіледі. Пиролиз газында көп көлемдегі түрлі заттар бар. Оның құрамы пиролиз температурасына реакция аймағында болу уақытына (әрекеттесу уақыты) және бастапқы шикізат сапасына байланысты. Әрекеттесу уақыты ұзақ болғанда (2-3 секундтан жоғары) шикізат сипаты пиролиз газының құрамына айтарлықтай әсер етпейді. Пиролиз газы құрылғының газ бөлу аймағында сутегі,метан, этан, этилен, пропилен , пропан бутилен- бутадиен қоспаларына бөлінеді. Бутилен-бутадиен қоспасынан бутадиен-1,3 алынады, бұл шикізат синтетикалық көк қағаз өнеркәсібінде қолданылады. Пиролиз шайыры деп жүйеден алынған сұйық С5 – тен жоғары көмірсутегілерді атайды. Пиролиз шайыры көлемі, негізінен пиролиз шикізатына байланысты болады. Шикізатының құрамында 10- 15 % диен көмірсутегісі, 10-15 % олефин, 25-30 % бензол, 10-15 % толуол, сондай-ақ стирол және инден, циклоолефин-циклопентадиен секілділердің шектеусіз қоспасы және тағы басқалары. Пиролиз шәйірін өндеу екі түрлі жылулық және химиялық жолмен жүзеге асуы мүмкін. Пиролиз процесінің химиялық өзгерістері 26 суреттегі негізгі бағдарларында көрсетілген. Пиролиздің негізгі реакциясы (әсіресе,шикізат ретінде мұнай фракциялары пайдаланылған) олефин және парафин түзетін көмірсутегі қатарының крекинг (26 сурет, І бағдары). Оның алғашқы өнімдері одан әрі бөлінуге төзімді келеді(екіншілік крекинг – ІІ және ІІІ бағдарлары). Нәтижесінде, олефиндері мол жеңіл көмірсутегілер қоспасы дайындалады. Сәйкес олефиндердің дигидрленуі ацителен мен оның туындыларын , сонымен қатар жоғары реакциялық қабілетті бутадиен және басқа да диенді көмірсутегілердің түзілуіне әкеледі (ІV). Соңғысы пиролиз жағдайында циклдеу реакциясына түседі (V). Циклоолефиндерді дегидрлеуде арендер құрастырылады, жекелей алғанда, бензол түзіледі (VІ). Ол полициклді көмірсутегі мен кокстың (VІІ) негізін қалаушы болып табылады. Соңғы реакцияның (яғни коксты шетке ығыстыруды ұлғайту) температураның 900-1000 0С дейін жоғарылауына мүмкіндік туғызады. Келесі қалаусыз жүйе – пиролиз жағдайында қанықпаған көмірсутегілердің полимерленуі іс-жүзінде жүзеге асырылмайды. Бұл реакция экзотермиялық және төмен температурада басталады. Сондықтан бұл реакция жүретін және жылдамдығы жоғары болатын температуралы аумақтан тез өту, пиролиздегі газды суыту кезеңіндегі негізгі міндет. Шикізаттың жоғары температуралы орындарда болу уақытын ұзарту мақсатты өнімдердің қалаусыз өзгерістерін ұлғаюына үлес қосады. Сондықтан пиролиздің таңдамалығын (селективтілігін) жоғарлату үшін әрекеттесу ауқытын азайту қажет. Алайда, мұндайда; шикізатты өндеу дәрежесі өту жолында кеміп, сол себепті өнім шығуы азаяды – ал рецикл шығындары өседі. Экономикалық жайларды есепке ала отырып, жүйедегі жағдайды тиімділендіру ендігі жерде таңдаулыққа байланысты. 26 –сурет. Пиролиздің негізгі бағдарлары. «Stone and Webster» фирмасының VSC пештері, КТІ фирмасы шығарған соңғы үлгідегі GK – пештерінде шикізаттың реакциялық ортада болу уақыты 0,2-0,3 секундтан аспайды, ал « Kellog» фирмасының «Millisecond» пештерінде – 0,1 секунд