4. Влияние температуры, продолжительности и давления на результаты термического крекинга.

Температура и продолжительность процесса.

Температура является фактором, воздействующим на скорость реакций и селективность процесса.

С повышением температуры скорость реакции возрастает.

Глубина превращения сырья в термических процессах зависит от продолжительности его пребывания в зоне реакции. Чем больше время пребывания сырья в зоне высоких температур, тем, естественно, выше глубина его превращения.

С ростом температуры при сохранении постоянной глубины превращения сырья селективность процесса увеличивается. Это объясняется различием в энергиях активации peaкций распада и уплотнения (Е_А распада > Е_а уплотнения).

Из изложенного следуют практические рекомендации. Если целевыми продуктами термического процесса являются низкомолекулярные продукты разложения, его целесообразно проводить при высоких температурах и малой продолжительности.

Давление.

Давление на результаты процесса влияет как физический фактор, а также как фактор, воздействующий на направление и скорость реакций.

Если процесс проводится в паровой фазе, то с ростом давления уменьшается объем паров, возрастает продолжительность пребывания паров сырья в зоне высоких температур и, следовательно, увеличивается глубина превращения исходного сырья. В случае крекинга сырья, находящегося в парожидкостном состоянии, рост давления ухудшает испарение, уменьшает объем паровой фазы (снижается доля отгона), что ведет также к увеличению продолжительности пребывания сырья в реакционном змеевике и глубины превращения.

Поскольку разложение молекул углеводородов при высоких температурах является мономолекулярной реакцией, то скорость ее практически не зависит от давления. Однако давление оказывает влияние на направление реакций распада. В соответствии с теорией радикально-цепного механизма реакций распада высокомолекулярные радикалы, образовавшиеся в результате процесса, могут или подвергаться распаду на низкомолекулярные радикалы и олефины, или взаимодействовать с нейтральной молекулой и в результате превращаться в нейтральные молекулы. При повышении давления вероятность столкновения крупных радикалов с нейтральными молекулами увешается, что ведет к образованию более высокомолекулярных продуктов распада и, соответственно, уменьшению образования низкомолекулярных продуктов разложения (газа).

Если процесс протекает в жидкой фазе, то давление практически не оказывает на него влияния.

В процессах термического крекинга нефтяных фракций (мазута, атмосферного газойля) целевым продуктом являлся бензин. С целью получения максимальных выходов бензина эти процессы ведут при повышенном давлении (2,0-7,0 МПа).

Для оценки чувствительности реакций на изменение температур применяют значения температурного коэффициента (K_t) и температурного градиента (α) скорости реакции. Температурный коэффициент показывает, во сколько раз изменится скорость реакции при изменении температуры на 10 °С.

Температурный градиент показывает, на сколько градусов надо изменить температуру, чтобы изменить скорость реакции вдвое.

При термическом крекинге нефтяных фракций ;