В чем разница между тяжелыми и легкими фракциями нефти


Тяжелые и легкие фракции перегонки нефти — это многокомпонентная непрерывная смесь гетероатомных соединений и углеводородов. Другое название — дистилляты. Они образуются при разделении нефти на компоненты с менее сложным составом. Данный процесс называют фракционированием — он позволяет получить сырье для производства широкого спектра других нефтепродуктов.

Что такое дистиллят нефти


Дистилляты нефти представляют собой результат многостадийного разделения на фракции, которые имеют разные интервалы выкипания. Разделение может происходить простым и более старым способом — методом дистилляции, или с помощью более современной технологии — ректификации.


Любой дистиллят перегонки нефти не является товарным продуктом. Для поставки потребителю фракции подвергают дальнейшей переработке, например, очистке. Все дистилляты делятся на 3 группы:

  • Легкие (бензиновые): петролейная и бензиновая. Температура выкипания не превышает 140 °C.
  • Средние (керосиновые): керосиновая, лигроиновая, дизельная. Пределы выкипания — от 140 до 350 °C.
  • Тяжелые (масляные): газойлевые, мазут, гудрон. Температура выкипания превышает 350 °C.


Состав фракций определяется месторождения, на котором добывалось сырье. В нефти могут присутствовать алифатические, ароматические, ациклические углеводороды. В большинстве случаев в составе наблюдаются их комбинации. В зависимости от сырья могут получаться ароматические, ациклические или алифатические дистилляты нефти.

Процесс разделения нефти на фракции


Сам процесс перегонки происходит в ректификационных колоннах. Сырье, подлежащее дистилляции, нагревается до определенной температуры. В результате начинается испарение, а образовавшийся газ поступает в трубопровод, где охлаждается и конденсируется на стенках. Капли собираются и образуют дистиллят.



Как происходит перегонка нефти


На каждой стадии процесса разделения нефти на фракции получаются 2 продукта:

  • Легкие дистилляты — целевой продукт.
  • Тяжелые дистилляты — остаточный продукт, который идет на дальнейшую переработку: вторичную перегонку, каталитический или гидрокрекинг, коксование.


Типы дистиллятов прямой перегонки нефти зависят от того, каким способом происходит переработка сырья. Наиболее распространены топливный и топливно-масляный варианты. В первом случае выделяются следующие фракции с определенной температурой выкипания:

  • керосиновые — 120-240 °C;
  • бензиновые — 180 °C;
  • дизельные — 180-360 °C;
  • газойлевые — 330-360 °C;
  • мазут — более 360 °C.


При топливно-масляном варианте перегонки получают топливные дистилляты и мазут. Последний отправляют на вакуумную перегонку, которая дает масляный дистиллят и тяжелый остаток гудрон. Чтобы увеличить выход масляного дистиллята, гудрон дополнительно смешивают с мазутом и тоже подвергают вакуумной перегонке.


Масляную фракцию очищают и используют для производства смазок и товарных масел. Остаточным продуктом при вакуумной перегонке выступает сырье для производства битума, который активно применяется в строительной сфере.

Тяжелые дистилляты


Тяжелые фракции нефти еще называются темными нефтепродуктами. В их составе содержится много механических примесей, смол, аморфных и окрашивающих компонентов, чем обусловлен темный, часто почти черный цвет.


Какие фракции нефти относятся к тяжелым:

  • мазут,
  • гудрон.

Мазут


Мазут получают путем выделения из нефти газойлевых, керосиновых и бензиновых фракций. Нефтепродукт выступает остатком после их выкипания, образуется при температуре 350-360 °C.



Как выглядит мазут


В составе мазута содержится много примесей: смол, органических соединений с микроэлементами, включая металл и неметаллы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca, Ti, Hg, Zn и др.). Из углеводородов преобладают асфальтены, карбены и карбоиды. Ввиду высокой вязкости мазут применяется как жидкое топливо. В соответствии с ГОСТом нефтепродукт делится на флотский и топочный. Первый является неотъемлемой частью работы судоходного транспорта. Топочный широко применяется на ТЭЦ.


Мазут служит сырьем для выделения масляных фракций. Для этого нефтепродукт подвергают вакуумной перегонке, поскольку тяжелые фракции невозможно перегнать при атмосферном давлении. В результате получают не только технические масла, но и парафины, церезины и тяжелый остаток – гудрон.


Читайте также:


«Виды топочного (котельного) мазута»

«Область применения мазута»

Гудрон


Самой тяжелой фракцией нефти является гурон. Он получается после завершения процесса перегонки и выделения всех фракций. Температура выкипания достигает 500 °C (в зависимости от природы нефти могут быть значения от 450 до 600 °C). Около 95% гудрона составляют парафин и нафтен, 3% — асфальтен, 2% — смолы. Также в составе содержатся почти все присутствующие в нефти металлы. Этим объясняются очень вязкая консистенция и черный цвет. Плотность нефтепродукта достигает 950-1030 кг/м3.



Гудрон имеет блескую поверхность


Основная сфера применения гудрона — дорожное строительство. Нефтепродукт служит сырьем для производства битума, из которого изготавливают кровельные материалы, включая мягкую черепицу, рубероид, линокром и пр. Кроме кровельных, выпускаются строительный и дорожный битумы. Не меньшее распространение гудрон получил в производстве кокса.

Легкие дистилляты


Легкие дистилляты нефти — это фракции, которые обладают высокой степенью очистки, что обеспечивает им повышенное качество. Иначе еще называются светлыми нефтепродуктами. Все потому, что ввиду высокого качества очистки имеют оптические свойства, близкие к прозрачным.


Легкие фракции нефти в сравнении с тяжелыми:

  • имеют более высокую стоимость;
  • почти полностью прозрачную структуру;
  • меньшую плотность;
  • низкую температуру кипения;
  • высокую температуру вспышки паров.


К легким фракциям перегонки нефти относятся:

  • петролейный эфир;
  • бензиновая.


Средние дистилляты нефти:

  • лигроиновая;
  • керосиновая;
  • дизельная фракции.

Петролейный эфир


Самая легкая фракция нефти — это петролейный эфир, получаемый из попутных нефтяных газов и газоконденсата. Именно он выделяется одним из первых. Продукт представляет собой бесцветную жидкость, состоящую преимущественно из n-пентана и n-гексана, без бензола и других истинных эфиров в составе.


Фракция выкипает при температуре до 100 °C: легкая — при 40-70 °C, тяжелая — при 70-100 °C. плотность достигает 650-695 кг/м3. Особенность петролейного эфира заключается в том, что он сразу испаряется при невысокой температуре. Нефтепродукт используют как растворитель при экстракции углеводородов, нефти, битумиоидов из горных пород, а также как топливо для каталитических горелок и зажигалок. Эфир помогает растворять жиры, масла, смолы и другие углеводородные соединения.



Петролейный эфир имеет очень светлый оттенок

Бензиновая фракция


Фракция бензина выкипает при температуре от 40 до 225 °C. В составе преобладают алифатические углеводороды C5–C12, в том числе разветвленные и неразветвленные алканы. Для фракции характерно высокое содержание ароматических углеводородов — толуола и метаксилола.


Основное назначение бензиновой фракции — производство топлива для двигателей внутреннего сгорания. Дополнительно фракция используется в качестве сырья в нефтехимической промышленности.


Свойства получаемого топлива определяются особенностями нефти, из которой был извлечен дистиллят. Причем далеко не все нефти подходят для изготовления бензина высокого качества. К примеру, в бензиновых фракциях нефтей Ставропольского края слишком много парафиновых углеводородов. Из-за этого изготавливаемый бензин имеет невысокие октановые числа.

Лигроиновая фракция


При температуре 120-240 °C выкипает лигроиновая фракция, содержащая смеси алифатических углеводородов C8–C14, т. е. более тяжелых, чем в петролейной и бензиновой. Другие названия: нафта, тяжелый бензин, бензинлигроиновая фракция, дистиллят газового конденсата, дизельное топливо ДГК.


В лигроиновой фракции гораздо больше ароматических углеводородов, чем в бензиновой. Их количество достигает 8%. Другая особенность — повышенное содержание нафтенов, которых в 3 раза больше, чем парафинов. Средняя плотность фракции достигает 780-790 кг/м3.


Лигроин получают из стабильного газового конденсата, или так называемой «белой нефти». Нефтепродукт позиционируется как аналог дизеля, широко используется в качестве моторного топлива. Как горючее лигроин обладает высоким тепловыделением при воспламенении. Как высокооктановый нефтепродукт лигроиновая фракция применяется для производства товарных бензинов.


Читайте также: «Что такое «белая нефть» или лигроин (ДГК)»


Сферы применения лигроиновой фракции:

  • обеспечение топливом тракторов и тяжелой строительной техники;
  • заправка некоторых видов ламп;
  • производство растворителей краски;
  • химчистка вещей;
  • изготовление присадок, повышающих октановое число.

Керосиновая фракция


Пределы выкипания керосиновой фракции — от 120 до 315 °C. Она делится на легкую (до 200 °C) и тяжелую (боле 300 °C). Основу составляют углеводороды от C9 до C16: наряду с парафинами, моноциклическими нафтенами и бензолом в составе содержатся бициклические углеводороды (нафтеновые, ароматические, нафтено-ароматические). Плотность при 20 °C составляет 854 кг/м3, температура начала кристаллизации равна –60 °C.


Керосиновая фракция — это дефицитный нефтепродукт, который используют во многих сферах. Она отвечает строгим требованиям на современные и перспективные реактивные топлива с повышенной плотностью, хорошей термической стабильностью и низкотемпературными свойствами. Все по той причине, что в составе керосина много изопарафинов и мало бициклических ароматических углеводородов. За счет этого дистиллят выступает высококачественным реактивным топливом, которое применяют в газотурбинных и воздушно-реактивных двигателях.



Реактивное топливо представляет собой смесь горючего (керосина) и окислителя


Дополнительно фракция идет на производство лакокрасочной продукции, применяется как растворитель для краски. Другие возможности использования зависят от температуры выкипания:

  • Фракция, получаемая из малосернистой нефти и выкипающая при 150-280 °C или 150-315 °C, применяется как осветительный керосин.
  • Фракция, выкипающая при 140-200 °C, используется в качестве растворителя (уайт-спирита) в лакокрасочной промышленности.

Дизельная фракция


Основным сырьем для производства дизтоплива, используемого в быстроходных видах транспорта, выступает дизельная фракция. Она менее летучая и более вязкая, чем керосиновая. Содержит сложные смеси C9 и более высоких углеводородов, преимущественно нафтенов с высоким цетановым числом и низкой температурой застывания. Пределы выкипания — от 180 до 360 °C.


Для производства низкотемпературных марок дизтоплива фракцию подвергают депарафинизации с применением карбамида. В результате получается зимнее топливо с температурой застывания –45 °C и арктическое, застывающее только при –60 °C.


Кроме производства дизтоплива, фракция используется во вторичной переработке. Она позволяет получить керосин, применяемый в лакокрасочной промышленности и приборостроении, изготовлении химии для автотранспорта.

В заключение


Таким образом, продуктами прямой перегонки нефти являются дистилляты — легкие, средние и тяжелые. Они различаются температурой выкипания, составом, свойствами и сферой применения. Тяжелые и легкие фракции перегонки нефти выступают сырьем для дальнейшей переработки, которая позволяет получить товарный продукт, предназначенный для поставки потребителю.

КАТАЛОГ

  • Бензин
  • Дизельное топливо
  • Керосин
  • Битум
  • Мазут
  • Нефть

Что такое прямогонный бензин | Wiki

02. 02.2021

Содержание


Бензин прямогонный (БП) – это вид бензина, получаемого путем перегонки (ректификации) сырой нефти. Другие названия – нафта, нефрас.

Фракционный (химический) состав и виды


Прямогонный бензин – фракция нефти, которая выкипает из сырья при температуре не выше 180 °C. Основные составляющие – нормальные парафины C5-C9. Углеводородный состав включает разные углеводороды:

  • изопарафиновые – до 36%;
  • H-парафиновые – от 29%;
  • нафтеновые – до 33%;
  • ароматические – до 9%;
  • непредельные – до 1,5%.


В России БП известен под разными марками: БГС, ДГКл, БР-1, БР-2 и пр.

Способы получения


Для производства берется нефть, которую перегоняют при температуре 35-180 °C. В небольшом количестве могут добавляться вторичные фракции. Еще при производстве применяются природный газ, уголь и горючие сланцы.


В современном производстве из нефти убирают фракцию НК-180 °C. Затем ее еще разделяют на фракции: НК-62 °C или НК-85 °C. Именно последние фракции получили распространение в дальнейшем использовании для изготовления товарного бензина.

Технические характеристики


Низкое октановое число – главная особенность всех видов БП. Это указывает на отсутствие антидетонационных свойств, которые важна для работы ДВС.


Основные свойства прямогонного бензина:

  • Плотность при 20 °C – до 730 г/см3.
  • Массовая доля серы – не более 0,1%.
  • Октановое число – в пределах 40-60 единиц.

Способы (область) применения разных марок


Прямогонный бензин используют в нефтехимической отрасли. Он необходим для пиролиза с целью получения этилена – самого широко производимого органического вещества в мире. Дополнительно БП используют для изготовления олефинов в паровом крекинг-оборудовании.

Экстракция


Широкую сферу применения составляет также экстракция и растворение соединений органического характера. Здесь используется экстракционный бензин, который кипит при температуре 70-95 °C. С его помощью извлекают растительные масла, никотин из махорочного листа, жир из костей. Дополнительно продукт используется в качестве растворителя для лакокрасочных и резиновых составов.


Разновидность – деароматизированный бензин с температурой кипения 70-85 °C. Его используют при экстракции масла в регионах с жарким климатом, где наблюдается высокая испаряемость.

Растворители


Большим направлением в нефтехимии выступает производство из БП нефтяных растворителей. Это тот самый нефрас, который представлен разными марками. Обозначение легко расшифровывается: буква «С» указывает на смешанный состав, цифры – на температуру начала и конца перегонки.


Кроме Нефраса С 50/170 и 150/200 существует Нефрас С 40/220, который считается одним из самых распространенных. Его применяют в нефтехимии и для бытовых нужд, широко используют в строительных и отделочных работах. По структуре нефрас представляет бесцветную маслянистую жидкость. Она токсичная и легко воспламеняемая.


Возможности использования других марок:

  • Нефрас С 50/170. Соответствует ГОСТ 8505-80. Выполняет функцию растворителя при изготовлении искусственной кожи, химического очистителя тканей, промывочного состава для деталей, в том числе от антикоррозийных покрытий.
  • Нефрас С 150/200. Имеет свойства, схожие с Уайт-спиритом, используется в тех же целях.
  • Нефрас САР. Используется в изготовлении монолитных конденсаторов.

Другие возможности применения


Возможности применения разных видов БП:

  • БР-1 и БР-2. Выступают растворителем в изготовлении печатных красок и мастик. Могут применяться в качестве обезжиривателя электрического оборудования, тканевых, кожаных и металлических поверхностей.
  • Растворитель БЛХ. Используется при изготовлении типографских красок, добычи экстракционной канифоли.
  • Узкая фракция прямой перегонки с температурой кипения 110-185 °C. Используется для извлечения из руд озокерита, поэтому называется озокеритовым растворителем.


БП может быть частью различных бензиновых смесей, а также входить в состав осветительных керосинов и даже реактивных топлив. Другой сферой применения выступает производство товарных бензинов, для чего используют дистилляты НК-62 °C или НК-85 °C. Их также могут отправлять на облагораживание (изомеризацию).


БП выступает готовым продуктом для экспортных поставок. Самое большое количество экспорта занимает полуфабрикатный бензин.

Особенности транспортировки и хранения


Прямогонный бензин транспортируют в соответствии с правилами перевозки опасных грузов. Могут использоваться железнодорожный, авиационный, морской и автомобильный транспорт. Более распространена транспортировка ж/д и автотранспортом. Последний представлен различными бензовозами, которые обеспечивают наиболее быструю и удобную доставку некрупных партий нефтепродуктов.

Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)


Основным документом для прямогонного бензина выступает ГОСТ 1510-84, определяющий требования к маркировке, упаковке, транспортировке и хранению.

Почему газ оценивается с использованием долей пенни

Цены на газ, которые заканчиваются на 9/10 цента, могут показаться странными, но это стандартная практика. Восемьдесят лет назад изменение цены на газ на один цент было большим скачком, и заправочные колонки могли точно измерять объемы. Интенсивная ценовая конкуренция плюс некоторое регулирование институционализировали эту практику. Сегодня в Соединенных Штатах необычно ничего, кроме цены в 0,9 цента.

Это законно
Ценообразование с точностью до 1/10 цента является законным в Соединенных Штатах. Это было частью первоначального Закона о чеканке монет 179 г.2, который стандартизировал валюту страны. Среди стандартов был один, связанный с ценообразованием с точностью до 1/1000 доллара (1/10 цента), широко известный как «мельница». Годом позже была введена монета в полцента, которая чеканилась до 1857 года.

Ценообразование на мельницах также было (и остается) обычным для оценки налога на имущество, выпуска акций и счетов за электроэнергию. Некоторые компании внедрили эту практику, например, калифорнийская сеть магазинов 99 Cents Only Stores, где цены измеряются долями цента.

Движимое соревнованием
К 1930-м годам на заправочных станциях были введены дробные цены. Одним из факторов, который привел к принятию этой практики, были налоги. Первый федеральный налог на газ был принят в рамках Закона о подоходном налоге 1932 года, установившего федеральный акцизный налог на бензин в размере 1/10 цента. Через год налог был увеличен до 1,5 цента за галлон. Текущий федеральный акцизный налог составляет 18,4 цента за галлон для газа и 24,4 цента за галлон для дизельного топлива.

Страна тоже была в разгаре Великой депрессии. Взрыв продаж автомобилей 1920-х годов, а быстрый рост заправочных станций увеличил спрос на топливо и цены. На протяжении 1920-х годов цены на бензин составляли в среднем от 21 до 30 центов за галлон. По мере углубления депрессии спрос падал, а конкуренция за клиентов усиливалась. К 1930 году цены упали до 20 центов за галлон и продолжат падать в течение следующего десятилетия. Во многих районах цены на газ были ниже 10 центов за галлон.

Из-за растущей чувствительности потребительских цен розничным торговцам было трудно корректировать свои цены в полных центах. Колебание цены на один цент, когда газ продается по 10 центов за галлон, означало изменение на 10%.

Маркетинг берет верх
Со временем розничные продавцы топлива перешли к ценообразованию в 0,9 цента. Причина в маркетинге. Эксперты в области розничной торговли давно знают, что цены на товары, немного меньшие, чем те, которые оцениваются целым числом, кажутся гораздо менее дорогими. То, что стоит 9,99 долларов, кажется намного дешевле, чем то, что стоит 10 долларов.

Торговцы топливом также поняли, что могут увеличить продажи, снизив цену на 1/10 цента, и вскоре эта практика стала обычным явлением. Развитие инфраструктуры также способствовало установлению цен на газ на уровне 0,9.центов

К концу 1950-х межгосударственная система начала процветать, и розничные торговцы установили указатели цен на газ вдоль автомагистралей. Цена у розничных продавцов обычно составляла 0,9 цента, потому что водители обращали внимание на первые две цифры в цене. (Цены на бензин не достигали 1 доллара за галлон до конца 1970-х.)

0,9 цента становится стандартом
К началу 1970-х цены на газ достигли 40 центов за галлон. Ритейлерам не нужно было менять цену на доли цента, потому что корректировка на один цент за галлон равнялась чуть более чем 2%-ному изменению на заправке.

Однако заморозка цен президентом Никсоном все изменила. В августе 1971 г. он временно заморозил заработную плату и цены, а в июне 1973 г. вновь ввел эти заморозки. Розничные торговцы потеряли контроль над своей способностью устанавливать свои собственные цены на заправках, которые вместо этого рассчитывались по утвержденной правительством формуле, которая часто приводила к к ценообразованию, которое имело другие дробные суммы, такие как 0,2 или 0,6 цента. Разочарованные потребители негативно отреагировали на эти необычные цены, и вскоре цена в 0,9 цента вернулась — по многочисленным просьбам.

Исключения из правила
С 1970-х годов правилом стала цена на газ в размере 0,9 цента. Но было несколько исключений. В 1985 году штат Айова запретил дробные цены на бензин. Ритейлерам, нарушившим закон, грозил штраф в размере 100 долларов и месяц тюремного заключения. Закон был отменен в 1989 году.

Розничный торговец в Пало-Альто, штат Калифорния, в 2006 году экспериментировал с ценообразованием в полном центе, и результаты оказались неожиданными. Джим Дэвис из Jim’s Texaco установил цену на уровне 2,99 доллара за галлон вместо 2,9 доллара.99 галлон. Он сказал San Jose Mercury New , что сделал это в качестве эксперимента, и это ему дорого обошлось. Урезав 9/10 цента, он получил примерно на 23 доллара меньше прибыли в день, исходя из своих 2500 проданных галлонов в день. И никто не заметил разницы.

Когда клиенты Jim’s Texaco были предупреждены о том, что в ценах не указаны 0,9 цента, они отреагировали отрицательно, полагая, что Дэвис округлил цену в большую сторону. Другие задавались вопросом, почему он не снизил цену еще больше, например, на 99 центов за галлон. Дэвис быстро отказался от своего эксперимента.

Розничные продавцы в Канаде, среди прочих стран, имеют дробные цены, но хотя цены часто оцениваются в 9/10 центов, это не всегда так. Поскольку топливо продается в литрах, корректировка на один цент эквивалентна изменению на 4 цента за галлон, поэтому розничные продавцы могут выбирать цену с другим шагом, чтобы привлечь чувствительных к цене клиентов. Цены часто заканчиваются на 0,9, но также часто встречаются 0,4, 0,2 или 0,7. В связи с этим Канада прекратила производство пенни в 2013 году. Все розничные продавцы теперь округляют транзакцию до ближайшего никеля (больше или меньше) для тех, кто платит наличными.

Есть также магазины повседневного спроса в США, которые стремились увеличить количество транзакций, отказавшись от копейки. В 2016 году Mission Market (Фуллертон, Калифорния) попрощалась с копейками, округлив цены до никеля в большую или меньшую сторону.

Ни у кого нет преимущества
В целом средний розничный торговец топливом сегодня зарабатывает около 10-15 центов за галлон, продавая газ. Эти 0,9 цента в цене могут составлять около 10% прибыли типичного магазина, продающего топливо на невероятно конкурентном рынке.

Тем временем потребители получают именно то, за что они платят на заправке, а дозаторы производят простое округление. Если окончательная цена заканчивается на долю цента ниже 0,5, цена округляется в меньшую сторону. Если она составляет 0,5 цента или выше, она округляется в большую сторону.

Фракционная перегонка, бензин, октановое число


Дом
|
Бесплатные практические тесты

Нефть и бензин

Нефть представляет собой смесь природного газа и сырой нефти. Считается, что он образуется при разложении
отложения мертвого морского органического вещества под действием бактерий, тепла и давления миллионы лет назад.


Состав

Нефть состоит в основном из смеси углеводородов (около 90%) вместе с небольшой
доля соединений, содержащих серу, кислород и азот (около 10%).

Фракционная перегонка нефтяных компонентов

Различные компоненты нефти разделяют фракционной перегонкой, т. е. по разнице температур кипения компонентов используют в качестве основы для их разделения.

В таблице ниже приведены основные фракции, полученные при фракционной перегонке сырой нефти, их
точки кипения и применение.

  Дробь   Количество атомов углерода
на молекулу
  Диапазон температур кипения
О С
  Использование
 Природный газ 1- 4  Меньше 20 лет Топливо для отопления и освещения, для
производство некоторых соединений, таких как этин, водород,
сероуглерод и тетрахлорметан.
 Петролейные эфиры и
лигроин
 5 — 7  20–120  В качестве органического растворителя
Бензин (бензин)  5 — 12  40 — 205 В качестве моторного и авиационного топлива для
отопления и освещения, а также в качестве растворителя жира и красок.
Керосин (парафин
масла)
 12–18  175 — 325  Для отопления и освещения; топливо для
реактивный двигатель и для вождения тракторов. Также как растворитель жира и
краски.
Газойль и дизельное топливо  12–25  275 — 400  В качестве топлива для дизельного двигателя, для
нагрева, а также в качестве сырья в процессе крекинга.
 Масла смазочные,
воск, жир и вазелин
 Выше 20 лет  Более 400 Смазка, медицина, производство
свечей, лаков, мазей, кремов и гидроизоляционных материалов.
 Битум, асфальт и
другой остаток
 Выше 40 лет  Более 400  Для покрытия дорог и воздуха
поля; другие остатки могут быть использованы в качестве топлива, в качестве защитного покрытия труб,
и как краска.

Крекинг нефти

Крекинг нефти это
расщепление углеводородных фракций (алканов) с большим количеством углерода
атомов в более мелкие молекулы или превращение углеводородов с прямой цепью
к углеводородам с разветвленной цепью.

Существует два метода крекинга — термический
(осуществляется нагревом до высоких температур около 700 или С
и давления около 30 атм) и каталитические (использование оксида алюминия и
оксиды кремния(IV) в качестве катализатора).

Причина взлома

1. Для получения большого количества бензина — т.е.
производят больше низкомолекулярных углеводородов, которые находятся в С5
— С12
диапазон. Бензин пользуется большим спросом, но производится из фракционного
перегонка сырой нефти в небольшом количестве.

2. Для производства бензина более высокого качества — т.е.
преобразовать бензин с прямой цепью в бензин с разветвленной цепью. Разветвленная цепь
бензин сгорает более плавно, следовательно, они более эффективны во внутреннем
двигатель внутреннего сгорания, чем бензин с прямой цепью, который производится больше из
фракционная перегонка сырой нефти.

Примеры реакций, происходящих в процессе крекинга:

1. Конверсия крупномолекулярного алкана в высококачественный бензин
содержащие разветвленные цепи.

С
С 16 Н 34
®      C 8 H 18
+        C 8 H 16
                         

Разветвленный
октановое число
Октен

     

2. Превращение алкана с прямой цепью в алкан с разветвленной цепью.

C 7 H 16  ®

СН 3 CH(CH 3 )CH(CH 3 )CH 2 CH 3
        
2,3-диметилпентан

     

3. Превращение алкана с прямой цепью в
алкан с разветвленной цепью и алкен.

CC 8 H 18
® CH 3 CH(CH 3 )CH 2 CH 2 CH 3
                           

2-метилпентан
+ C 2 H 4

Этен
     

 4. Превращение алкана с прямой цепью в циклоалкан и
водород газообразный

С 4 Н 10
®

Циклобутан
+ Н 2(г)    

Примечание

:
процесс крекинга дает также несколько газов, как
побочные продукты, например, водород, этен, бензол, этан, бутен, пропен и
пропан, который можно использовать для риформинга алканов в бензиновом диапазоне, а также в качестве сырья
материалов в нефтехимической промышленности для изготовления нескольких полезных
химикаты и продукты.

Например, водород используется для производства аммиака;
этан для этанола; бензол и пропен для изготовления лекарств,
моющие средства, пластмассы, синтетический каучук, удобрения, гербициды и синтетические
волокна.


Реформация бензина

Углеводороды в бензиновой гамме, а также специальные топлива
(например, высокооктановый авиационный спирт), могут быть преобразованы из газообразных углеводородов.
Для этого можно использовать следующие процессы:

(1) полимеризация (2) алкилирование (3) изомеризация и (4)
гидрирование. Они приведены ниже:

1. Полимеризация и гидрирование


Изобутен        Изобутен
Изооктен
Изооктан      

2. алкилирование


изобутан
изобутен                                 изооктан
     
(метилпропан)

(метилпропен)                   (2,2,4-триметилпентан)    

3. изомеризация

     

Качество бензина и значение октанового числа

Качество бензина является мерой того, как он сгорает в
двигатель внутреннего сгорания. Некачественный бензин сгорает быстро и неравномерно.
производит взрыв, который нарушает движение поршня вверх и вниз,
что приводит к странному звуку, который обычно называют «стуком».
содержит большую долю алканов с прямой цепью.

С другой стороны, бензин хорошего качества горит ровно и
равномерно – в этом содержится большая доля разветвленных алканов.


Примечание::

Данный бензин состоит из разветвленных и
алканы с прямой цепью.


Октановое число бензина – произвольное число, которое
обозначает пропорцию алканов с разветвленной цепью к алканам с прямой цепью в
бензин. Шкала от нуля (для н-гепана — прямая цепь
алкан) до 100 (для 2,2,4-триметилпентана — алкана с разветвленной цепью).

Следовательно, бензин с октановым числом
число 95 состоит из 95 частей разветвленного алкана (2,2,4-триметил
пентана) и всего 5 частей алкана с прямой цепью (н-гептана) — это бензин очень высокого качества и
считается «пятизвездочным» или «супер» бензином.