КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Вторичные методы переработки нефтиВторичные - химические методы основаны на полном преобразовании нефтяного сырья в результате глубоких структурных превращений углеводородов под влиянием повышенных температуры и -давления, а также применения катализаторов; это различные виды крекинга и реформинга нефти и нефтепродуктов. Все методы переработки нефти и нефтепродуктов основаны на высокотемпературных эндотермических процессах и реакциях, для осуществления которых необходим подвод теплоты извне. Типовыми реакторами для нагревания нефти и нефтепродуктов и для проведения химических превращений служат трубчатые печи различных типов. Более совершенны и экономичны печи с беспламенным сжиганием газообразного топлива и с излучающими стенками (рис 9.3). Печи беспламенного горения собраны из ребристых керамических панелей, в которые вмонтировано несколько рядов керамических горелок. Внутри печи расположены огнеупорные перегородки, разделяющие пространство на радиантные и конвективную камеры. Рис.9.3. Трубчатая печь беспламенного горения: 1,2,5 - радиантные трубы; 3, 7 - перегородки; 4 - беспламенные горелки; 6 - трубы конвективной камеры.
Нефтяное сырье попадает сперва в конвективную камеру, а затем в радиантные секции, расположенные у перегородок, под сводом и на полу печи. Газовое топливо сгорает в керамических горелках, керамические плитки раскаляются и нагревают радиантные трубы путем излучения. Дымовые газы проходят конвективную камеру, нагревая расположенные там трубы. Процессы крекинга делят на термические и термокаталитические. При термических процессах расщепление углеводородов (собственно крекинг) происходит под действием высоких температур и давления; наряду с расщеплением происходят вторичные процессы синтеза углеводородов, более стабильных в этих условиях, в том числе непредельных углеводородов. Большинство реакций термического крекинга протекает по цепному механизму с образованием более легких парафинов и олефинов. СnН2n+2→CmН2m+2 +СmН2m СnН2n+2→СnН2n+H2 От разветвленных ароматических углеводородов, образующихся в процессе крекинга, отщепляются боковые цепи с образованием олефинов: В зависимости от условий проведения, применяемого сырья и целевых продуктов различают термический жидкофазный крекинг, высокотемпературный крекинг (пиролиз) и коксование нефтяных остатков. Термический крекинг ведут в зависимости от вида сырья при температуре 450-540°С под давлением 2-7 МПа. Продукты - крекинг-газ, крекинг-бензин, керосиногазойлевая фракция (термогазойль) и крекинг-остаток. Крекинг-газ содержит этан, пропан, этилен, пропилен и служит ценным сырьем органического синтеза. Бензины термического крекинга характеризуются сравнительно небольшим октановым числом (около 70) и низкой химической устойчивостью и не могут непосредственно использоваться в автомобильных двигателях. Крекинг-остаток служит высококачественным котельным топливом. Все химико-технологические системы термического крекинга, а также пиролиза и коксования нефтяных остатков включают трубчатые печи (см. рис.9.3), служащие реактором для нагрева сырья и химических превращений. Пиролиз проводят в широком интервале высоких температур (600-1000°С) в зависимости от вида сырья - углеводородные газы, газовый бензин (конденсат), керосин, газойль. Давление, при пиролизе применяют от атмосферного до 0,2-0,3 МПа. Целевые продукты пиролиза - этилен и другие непредельные углеводороды, а также ароматические углеводороды - бензол, толуол, ксилол. Коксование нефтяных остатков - это термический крекинг мазута, гудрона, крекинг-остатков при 400-500°С с целью получения жидкого топлива и электродного кокса. К термокаталитическим процессам относят каталитический крекинг, риформинг, гидрокрекинг и другие каталитические процессы переработки нефтепродуктов. Каталитические методы имеют большие преимущества перед термическими: 1) высокая скорость каталитических реакций, благодаря чему процесс ведут в более мягких условиях и в меньшем реакционном объеме, т.е. при меньших энергозатратах. В присутствии катализаторов скорость химических превращений в сотни и тысячи раз выше, чем при термическом крекинге; 2) увеличение выхода бензиновой фракции; 3) возможность получения продуктов заданного состава; 4) возможность переработки серосодержащих нефтепродуктов. Реакции углеводородов на катализаторах имеют цепной характер. Катализаторы термокаталитических процессов должны обладать высокоразвитой поверхностью, высокой активностью, устойчивостью к контактным ядам, в том числе к сернистым соединениям. Помимо этого условия работы катализаторов требуют их повышенной механической прочности и простоты регенерации. Повышенная прочность необходима, так как крекинг ведут, как правило, во взвешенном слое или в потоке движущегося катализатора, т.е..в условиях трения зерен друг о друга. Регенерация после каждого цикла требуется потому, что в процессе крекинга поверхность катализатора блокируется слоем углеродистых веществ. Каталитический крекинг ведут при 450-500°С и 0,05-0,1 МПа. С расщеплением углеводородных цепей на катализаторе идут и реакции деалкилирования, изомеризации, циклизации, гидрогенизации, дегидрогенизации и изомеризации. В жидких продуктах каталитического крекинга накапливаются изомерные соединения и простейшие ароматические углеводороды, повышающие октановое число крекинг-бензина. Одновременно образуются твердые продукты уплотнения. В зависимости от вида сырья и типа катализатора выход бензина составляет до 50 %, газов C1 - С4 - 16 - 22 %, кокса - до 8 % и крекинг- остатка-до 20%. При каталитическом крекинге октановое число крекинг-бензина составляет 78-85. Для получения высококачественных бензинов с высоким октановым числом, а также индивидуальных ароматических углеводородов применяют риформинг. Исходным продуктом риформинга служат низкооктановые бензины термического и каталитического крекинга. Каталитический риформинг осуществляют в водородсодержащей среде при участии бифункциональных алюмомолибденовых (МоО + Аl2O3) или платиновых катализаторов, нанесенных на активные алюмосиликатные или оксидные носители. На катализаторах риформинга происходят одновременно реакции дегидрирования - циклогексанов в ароматические углеводороды, парафинов - в олефины; дегидроциклизации нормальных парафинов в ароматические углеводороды; изомеризации нормальных парафинов в изопарафины. Воздействие водорода препятствует коксообразованию, и длительность работы катализаторов возрастает поэтому до нескольких месяцев. Различают несколько видов риформинга - в частности, платформинг и гидроформинг. Платформинг производят в фильтрующем слое платинового катализатора, нанесенного на фторированный оксид алюминия, при 480-510°С и давлении водорода 2-4 МПа. Гидроформинг ведут в кипящем слое алюмомолибденового катализатора под давлением водороде содержащего газа 1,7-1,9 МПа. К гидрогенизационным каталитическим, процессам нефтепереработки относятся также гидрокрекинг и гидроочистка нефтяных фракций. Гидрокрекинг - процесс деструктивного гидрирования тяжелых нефтяных фракций с насыщением продуктов расщепления водородом. Продукты гидрокрекинга - бензин, реактивное и дизельное топлива, не содержащие сернистых и азотистых соединений, а также олефины.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1050; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |