Качество и использование жидких продуктов пиролиза.

Пропилен используют для получения полипропилена, высокоокта­нового компонента бензина (алкилированием изобутана), жидких полимеров С₆—C₁₂, используемых в качестве топливных компонен­тов (полимербензин), моющих средств и др. Бутадиен (дивинил), используемый в производстве синтетического каучука, получают не только путем пиролиза жидких нефтепродуктов, но и каталитиче­ским дегидрированием н-бутана. Однако в последние годы доля бутадиена, вырабатываемого пиролизом, возросла, так как эконо­мически этот процесс более благоприятен.

Выход жидких продуктов в основном зависит от качества сырья. Ниже в таблице приводится средний выход жидких продуктов пиролиза раз­личного сырья (% масс):

Таблица 2 — Средний выход жидких продуктов пиролиза раз­личного сырья.

Из этих данных видно, что при пиролизе керосино-газойлевых фракций около половины сырья превращается в жидкие продукты, поэтому только рациональное и полное их использование обеспечит рентабельность установок пиролиза.

Качество жидких продуктов зависит и от сырья и от жестко­сти режима. Фракционный состав жидких продуктов изменяется с утяжелением исходного сырья. Например, при жестком режиме (860—870°С, 0,3 с, 50% водяного пара) бензиновая фракция 44— 155°С дает 23% (масс.) смолы, содержащей 17,4% углеводородов С₁₀ и выше. В то же время при пиролизе керосино-газойлевой фракции также при жестком режиме (800—840°С, 0,5—0,8 с, 100% водяного пара) образуется 41% жидких продуктов с 60,5% угле­водородов С₁₀ и выше.

После перегонки жидких продуктов с установки уходят четыре фракции: С₅ (до 70°С), 70—130°С (бензольно-толуольная), 130— 190°С (С₈—С₉) и >190°С (тяжелая смола). Фракция C₅ более чем наполовину представлена непредельными; из них примерно 50% приходится на циклопентадиен и изопрен. Циклопентадиен— весьма реакционноспособный углеводород, используемый в ряде синтезов (получение пестицидов, пластификаторов и т.д.). Изо­прен — исходное сырье для производства синтетического каучука. Фракцию 70—130°С подвергают гидрированию (для насыщения непредельных углеводородов), экстракции или адсорбции (для вы­деления бензола и толуола) и последующему разделению ректи­фикацией. Потребность в бензоле все возрастает, поэтому для уве­личения его выхода толуол иногда подвергают дегидроалкилированию.

Фракция 130—190°С содержит некоторое количество ксилолов и этилбензола (10—12% масс.), но главными ее компонентами являются стирол (до 40%) и другие алкенил-ароматические углеводо­роды, а также инден и дициклопентадиен. Благодаря своей высо­кой химической активности фракция может быть использована для производства полимерных смол, применяемых в шинной и лако­красочной промышленности. Из тяжелой части смолы на некото­рых заводах отгоняют фракцию 190—230 °С с целью выделения нафталина. Тяжелая часть смолы содержит смолисто-асфальтовые компоненты; она используется как сырье для производства сажи или беззольного кокса.

Для жидких продуктов пиролиза характерна высокая концент­рация ароматических углеводородов. В легких фракциях присутст­вуют преимущественно бензол и толуол и в меньших концентра­циях углеводороды С₈, так как бензол наиболее термически стаби­лен. Так, во фракции, выкипающей до 190°С (образовавшейся при пиролизе бензина в жестком режиме), обнаружено 33,6% бензола, 22% толуола и 11% ксилолов и этилбензола (в сумме). При этом в более тяжелых фракциях преобладают нафталин и метилнафталины, также отличающиеся высокой термической стабильностью. Другой существенный компонент жидких продуктов — непре­дельные углеводороды (олефины, циклоолефины и диены). Диены, как известно, весьма нестабильны и способны полимеризоваться.

Таблица 3. Качество жидких продуктов пиролиза.

* В скобках приведены данные в % масс., на исходное сырье.