Применение деструктивных методов переработки нефти позволяет получить новые вещества, являющие товарными продуктами, необходимыми в различных отраслях.
Крекингом называют процесс высокотемпературной переработки нефти и выделенных фракций для получения (в основном) продуктов, у которых меньшая молекулярная масса. К ним можно отнести моторное топливо, масла для смазки и т. п., сырье для нефтехимической и химической промышленности. Протекание крекинга проходит с разрывом С—С связей и образованием карбанионов или свободных радикалов. Разрыв связей С—С выполняется одновременно с дегидрированием, изомеризацией, полимеризацией и конденсацией промежуточных и исходных веществ. Крекинг проводится посредством нагревания сырья или воздействия катализаторов и высокой температуры. Термический крекинг осуществляется при давлении до 2-7 МПа и температурах от 470 до 540 °С. Термическое разложение углеводородов начинается при 380-400 °С. С ↑ Т скорость крекинга сильно увеличивается, поскольку процесс протекает в кинетической области. Повышение температур крекинга при постоянных давлениях и степени превращения сырья приводит к увеличению содержания в продуктах легких компонентов, к снижению выхода тяжелых фракций и кокса. Выход газа при этом заметно увеличивается, причем растет содержание в нем непредельных углеводородов. При ↑ Р повышается Ткип сырья и продуктов крекинга. Изменением Р можно влиять на фазовое состояние в зоне крекинга и проводить крекинг в паровой, жидкой или смешанной фазах. В паровой фазе обычно проводится крекинг бензина, керосино-газойлевых фракций. При парофазном крекинге Р существенно влияет на состав продуктов крекинга, поскольку при повышении давления увеличивается скорость протекания вторичных реакций – полимеризации и гидрирования непредельных углеводородов, конденсации ароматических углеводородов и ряда других. При этом уменьшается выход газа.
Влияние Р на жидкофазный крекинг тяжелых видов сырья (мазут, гудрон) невелико. При крекинге в смешанной фазе давление способствует гомогенизации сырья – газ частично растворяется в жидкости, уменьшая ее плотность, а газовая фаза уплотняется. Применение повышенных Р позволяет уменьшить размеры реакционных аппаратов.
Основными продуктами термического крекинга являются углеводородный газ – сырье для нефтехимического синтеза, крекинг-бензин, керосино-газойлевая фракция, термогазойль и крекинг остаток. Бензины термического крекинга характеризуются низкой химической стабильностью и невысоким октановым числом (66-68). По детонационной стойкости они не соответствуют современным требованиям к горючему автомобильных двигателей. Для использования крекинг-бензина в качестве компонента автомобильного бензина необходима его дополнительная стабилизация.
Керосино-газойлевая фракция при (200-250 °С) является ценным компонентом флотского мазута. После гидроочистки газойль может использоваться как компонент дизельного топлива.
Термогазойль – сырье для производства технического углерода.
Крекинг-остаток (выше 350 °С) используется в качестве котельного топлива для ТЭС, морских судов, печей промышленных предприятий. Качество крекинг-остатка как котельного топлива выше, чем качество мазута. Крекинг-остаток характеризуется более высокой теплотой сгорания, более низкой Т застывания и вязкостью, что особенно важно, так как облегчает условия его транспортировки как котельного топлива по системе подводящих трубопроводов и распыл в форсунках.