Пиролиз
Пиро́лиз (от др.-греч. πῦρ «огонь, жар» + λύσις «разложение, распад») — термическое разложение органических и многих неорганических соединений.
В узком смысле — разложение органических природных соединений при недостатке кислорода (древесины, нефтепродуктов и прочего). Пиролиз может определяться как высокотемпературный (750—800 °С) термолиз углеводородов, проводимый при низком давлении и малой продолжительности[1].
В широком смысле под пиролизом понимают высокотемпературный термолиз органических соединений[2].
В наиболее широком смысле — разложение любых соединений на составляющие менее тяжёлые молекулы или химические элементы под действием повышенной температуры[3]. Так, например, теллуроводород разлагается на водород и теллур уже при температуре около 0 °С.
Пиролиз углеводородов[править]
Введение[править]
Процесс термического пиролиза углеводородного сырья (нефти и её фракций) — основной способ получения низкомолекулярных ненасыщенных углеводородов — олефинов (алкенов) — этилена и пропилена.
Существующие мощности установок для проведения пиролиза в мире составляют 113,0 млн т/год по этилену или почти 100 % мирового производства и 38,6 млн т/год по пропилену или более 67 % мирового производства (остальное — 30 % производства пропилена приходится на каталитический крекинг, около 3 % мирового производства пропилена получают из побочных газов нефтеперегонных заводов, а именно из газов процессов замедленного коксования и висбрекинга). При этом, среднегодовой прирост потребления этилена и пропилена в мире составляет более 4 %[когда?][источник не указан 3993 дня].
Наряду с производством этилена и пропилена, процесс пиролиза нефти — основной источник производства дивинила, выделяемого ректификацией из сопутствующей пиролизной С4 фракции и отгонов бензола, получаемого из жидких продуктов пиролиза.
Около 80 % мирового производства бутадиена и 39 % производства бензола осуществляется пиролизом углеводородов[4][5].
Условия проведения пиролиза и химические реакции[править]
В промышленных условиях пиролиз углеводородов осуществляют при температурах 800—900 °C и при давлениях, близких к атмосферному (на входе в нагреваемый трубопровод — пирозмеевик ~0,3 МПа, на выходе из него — 0,1 МПа избыточного давления).
Время прохождения сырья через пирозмеевик составляет 0,1-0,5 сек.
Теория пиролиза недостаточно изучена. Большинство исследователей придерживается теории цепного свободно-радикального механизма разложения при пиролизе в таких условиях.
Условно, все реакции при пиролизе можно разделить на первичные и вторичные. Первичные реакции протекают со снижением молекулярной массы продуктов пиролиза. Это, в основном, реакции расщепления высокомолекулярных парафинов и нафтеновых углеводородов с образованием углеводородов с меньшей молекулярной